Виявлення особливостей структурно-фазових перетворень при переробці техногенних відходів швидкоріжучих сталей вуглецевотермічним відновленням
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2025.337916Ключові слова:
окалина, швидкоріжуча сталь, оксидні техногенні відходи, вуглецевотермічне відновлення, структурно-фазові перетворенняАнотація
Об’єктом дослідження є структурно-фазові перетворення при відновленні вуглецем окалини швидкоріжучої сталі щодо отримання ресурсозберігаючої легуючої добавки. Проблема полягає у втратах високовартісних елементів при отриманні та використанні легуючого матеріалу із техногенної сировини. Вирішення проблеми пов’язане із визначенням технологічних показників щодо забезпечення зменшення втрат відповідних елементів. Визначено, що у фазовому складі окалини мали прояв FeO, Fe2O3, Fe3O4, FeWO4, MoO2, FeW3C, W2C та Mo2C. В продуктах відновлення виявлено твердий розчин легуючих елементів та вуглецю в α-Fe, залишкові оксиди Fe2O3, Fe3O4 та карбіди FeW3C, WC, Mo2C, Cr7C3, Cr3C2, Cr23C6, VC. Розупорядкована структура окалини з частками неправильної форми після відновлення характеризувалася наявністю утворень багатогранної та округлої форми з різним вмістом легуючих елементів. Залишковий кисень знаходився в межах 5,78–7,14% мас. Встановлено, що досягнення ступеня відновлення 79% є достатнім, так як залишковий вуглець в карбідах забезпечує підвищену відновну здатність при довідновленні оксидної складової в рідкому металі під час легування. Пориста структура обумовлює більш швидке розчинення відносно стандартних феросплавів, що скорочує витрачені ресурси при зменшенні часу плавки. В отриманій легуючій добавці не виявлено фаз, що мають підвищену схильність до сублімації. Тобто немає потреби для створення додаткових умов, що запобігають втратам легуючих елементів при випаровуванні з газовою фазою, що забезпечує збільшення ступеня вилучення відповідних елементів. Властивості отриманої легуючої добавки дають можливість використання при виплавці в електродуговій печі в якості заміни частини стандартних феросплавів
Посилання
- Petryshchev, A., Milko, D., Borysov, V., Tsymbal, B., Hevko, I., Borysova, S., Semenchuk, A. (2019). Studying the physicalchemical transformations at resourcesaving reduction melting of chrome–nickelcontaining metallurgical waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (98)), 59–64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160755
- Sekiguchi, N. (2017). Trade specialisation patterns in major steelmaking economies: the role of advanced economies and the implications for rapid growth in emerging market and developing economies in the global steel market. Mineral Economics, 30 (3), 207–227. https://doi.org/10.1007/s13563-017-0110-2
- Çevik, E. (2021). Doğrudan İndirgeme Tekniğiyle Yüksek Demirli Sıcak Haddehane Tufalinden Demirin Geri Kazanımı. Düzce Üniversitesi Bilim ve Teknoloji Dergisi, 9 (2), 581–590. https://doi.org/10.29130/dubited.841486
- Grigor’ev, S. M., Petrishchev, A. S. (2012). Assessing the phase and structural features of the scale on P6M5Φ3 and P12M3K5Φ2 steel. Steel in Translation, 42 (3), 272–275. https://doi.org/10.3103/s0967091212030059
- Grigor'ev, S. M., Karpunina, M. S., Moskalenko, A. S. (1999). Razrabotka resursosberegayuschey tekhnologii polucheniya khromsoderzhaschikh briketov dlya legirovaniya stali. Stal', 9, 32–35.
- Poliakov, A., Volokh, V., Andreev, A., Rebenko, V., Kurlov, V., Yamshinskij, M. et al. (2024). Identifying patterns in the structural-phase transformations when processing oxide doped waste with the use of carbon reducer. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (131)), 25–30. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313449
- Volokh, V., Poliakov, A., Rebenko, V., Andreev, A., Yamshinskij, M., Lukianenko, I. et al. (2023). Identifying the features of structural and phase transformations during the processing of oxide waste from the production of high-speed steel. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (12 (125)), 17–22. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.288506
- Bagdavadze D. I., Dzhanelidze I. S., Ukleba K. Z., Chumbadze M. T., Tsikaridze Z. N., Razmadze M. S. (2008). Termodinamicheskiy analiz karbotermicheskogo vosstanovleniya Cr2O3 i smesi oksidov Cr2O3-SiO2, Cr2O3-SiO2-FeO, MnO-SiO2-Cr2O3. Izvestiya Natsional'noy Akademii Nauk Gruzii, 35 (2), 212–218.
- Petryshchev, A. S., Hryhoriev, S. M. (2009). Deiaki termodynamichni zakonomirnosti vuhletsevotermichnoho vidnovlennia vanadiyvmisnoi metalooksydnoi syrovyny. Novi materialy i tekhnolohiyi v metalurhiyi ta mashynobuduvanni, 2, 115–120.
- Smirnov, A., Petryshchev, A., Bilko, T., Andreev, A., Semenko, A., Skorobagatko, Y. (2023). Development of the Recycling of Alloyed Metallurgical Waste: Features of Phase and Structural Transformations. Minerals, 13 (9), 1171. https://doi.org/10.3390/min13091171
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2025 Victor Rebenko, Ivan Lukianenko, Vadym Volokh, Andrey Andreev, Anatolii Poliakov, Mykhail Yamshinskij, Dmytro Zhuravel, Dmytro Ivanchenko, Iryna Kovalenko, Yevhen Chaplyhin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
