Разработка метода определения рациональных составов ферросплавов, технологии их получения и применения при обработке стали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, доктор технических наук Шешуков, Олег Юрьевич

• Шешуков, Олег Юрьевич
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Шешуков, Олег Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ИССЛЕДОВАНИЙ ПО СПОСОБАМ СОЗДАНИЯ РАЦИОНАЛЬНЫХ СОСТАВОВ ФЕРРОСПЛАВОВ

И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Назначение и группы ферросплавов.

1.2. Требования, предъявляемые к качеству ферросплавов.

1.3. Методы изучения свойств ферросплавов.

1.4. Основные задачи исследований.

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО СОСТАВА ФЕРРОСПЛАВОВ.

2.1. Основные положения метода и предлагаемая схема создания рациональных составов ферросплавов.

2.2. Выбор метода и проведение исследований по изучению кинетики окисления ферросплавов.

2.2.1. Анализ существующих методов исследования кинетики окисления сплавов.

2.2.2. Методика и экспериментальная установка по изучению кинетики окисления металлов и порядок проведения эксперимента.

2.2.3. Проведение оценочных экспериментов на промышленных ферросплавах.

2.3. Выбор методов определения температур плавления ферросплавов.

2.3.1. Существующие методы определения и температур плавления веществ.

2.3.2. Описание метода исследования температур плавления ферросплавов.

2.3.3. Результаты определения температур плавления промышленных и разрабатываемых ферросплавов.

2.4. Выбор методов и определение плотности ферросплавов.

2.4.1. Существующие методы определения плотности веществ.

2.4.2. Описание метода определения плотности ферросплавов.

2.4.3. Определение плотности промышленных ферросплавов.

2.5. Выбор методики и исследование теплофизических характеристик ферросплавов.

2.5.1. Описание существующих методов и определение теплоты плавления ферросплавов.

2.5.2. Выбор методики и исследование теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности ферросплавов.

2.5.2.1. Понятие о теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности веществ.

2.5.2.2. Существующие методы определения теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности веществ

2.5.2.3. Описание метода определения теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности ферросплавов.

2.5.2.4. Результаты определения теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности промышленных ферросплавов.

2.6. Выбор методов и определение времени плавления ферросплавов.

2.6.1. Общая характеристика процесса плавления ферросплавов.

2.6.2. Описание существующих методов определения времени плавления веществ.

2.6.3. Описание используемого усовершенствованного расчетного метода определения времени плавления ферросплавов в железоуглеродистых расплавах.

2.6.4. Результаты определения усовершенствованным расчетным методом времени плавления промышленных ферросплавов в железоуглеродистых расплавах.

2.7. Определение критерия сравнительной эффективности ферросплавов при обработке стали.

2.8. Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ И ВЫБОР ГРУПП ФЕРРОСПЛАВОВ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1. Определение групп ферросплавов для исследований.

3.2. Выбор основных компонентов, состава и подготовка к исследованиям сплавов для микролегирования и модифицирования стали.

3.3. Выбор основных компонентов, состава и подготовка к исследованиям сплавов для раскисления и модифицирования стали.

3.4. Выводы.

4. РАЗРАБОТКА СОСТАВА, ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИХ ФЕРРОСПЛАВОВ.

4.1. Исследование характеристик ванадийсодержащих ферросплавов.

4.1.1. Исследование кинетики окисления ванадийсодержащих ферросплавов газообразным кислородом.

4.1.2. Исследование температур и теплот плавления ванадийсодержащих ферросплавов.

4.1.3. Исследование плотности ванадийсодержащих ферросплавов.

4.1.4. Исследование теплофизических характеристик ванадийсодержащих ферросплавов.

4.1.5. Определение времени плавления ванадийсодержащих ферросплавов усовершенствованным методом.

4.1.6. Оценка эффективности применения ванадийсодержащих ферросплавов при обработке стали.

4.2. Лабораторные и опытно-промышленные исследования по обработке стали ванадийсодержащими ферросплавами.

4.2.1. Лабораторные исследования по обработке стали ванадийсодержащими ферросплавами.

4.2.2. Опытно-промышленные исследования по обработке стали ванадийсодержащими ферросплавами.

4.3. Разработка технологии выплавки комплексных ванадийсодержащих ферросплавов.

4.4. Выводы.

5. РАЗРАБОТКА СОСТАВА, ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ И

ПРИМЕНЕНИЯ АЛЮМИНИЙСОДЕРЖАЩИХ ФЕРРОСПЛАВОВ.

5.1. Исследование характеристик алюминийсодержащих ферросплавов

5.1.1. Исследование кинетики окисления алюминийсодержащих ферросплавов газообразным кислородом.

5.1.2. Исследование температур плавления алюминийсодержащих ферросплавов.

5.1.3. Исследование плотности алюминийсодержащих ферросплавов.

5.1.4. Исследование теплофизических характеристик алюминийсодержащих ферросплавов.

5.1.5. Определение времени плавления алюминийсодержащих ферросплавов.

5.1.6. Оценка эффективности применения алюминийсодержащих ферросплавов при обработке стали.

5.2. Разработка состава и технологии выплавки алюминийсодержащих ферросплавов.

5.3. Опытно-промышленные исследования по обработке стали апюминийсодержащими ферросплавами.

5.4. Экономическая оценка эффективности применения алюминийсодержащих ферросплавов при обработке стали.

5.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка метода определения рациональных составов ферросплавов, технологии их получения и применения при обработке стали»

Правительством Российской Федерации разработаны основные направления развития металлургического комплекса на период до 2010 года, где указано, что стратегической целью развития в первом десятилетии нового века является обеспечение поставок конкурентоспособной металлопродукции на внутренний рынок России и на мировой рынок, повышение уровня ее технологической готовности [1]. Рост конкурентоспособности должен обеспечиваться путем проведения мероприятий, обеспечивающих уменьшение расхода всех видов ресурсов и производства сталей высокого качества, что является актуальнейшей задачей черной металлургии [2].

В настоящее время методы повышения качества стали основаны на рафинировании металла от вредных примесей, легировании и улучшении его структуры (модифицировании, варьировании условий кристаллизации). Для этих целей используются, получившие распространение в последние годы методы вне-печной обработки стали (обработка инертными газами, шлаковыми смесями, вакуумирование и т.д.), непрерывная разливка стали, а также традиционная обработка стали ферросплавами для ее легирования, раскисления, модифицирования и рафинирования. Более 90 % ферросплавов применяется для обработки стали и чугуна, то есть в черной металлургии.

Если методы внепечной обработки и непрерывной разливки стали постоянно изменяются и совершенствуются, то значительных изменений в сортаменте и качественных характеристиках ферросплавов за последние 20-30 лет не наблюдается. В то же время позитивные изменения в технологиях получения стали вызывают необходимость в появлении, наряду с существующими, новых видов ферросплавов. Для ковшевой обработки стали требуются ферросплавы, обладающие низкими температурами кристаллизации, незначительной окисляе-мостью в твердом и жидком состояниях, высокой скоростью плавления и не приводящие к значительному снижению температуры стали в ковше тепловыми эффектами растворения. Существующее многообразие агрегатов для внепечной обработки стали (агрегат «печь-ковш», порционные и циркуляционные вакуу-маторы и т.д.), промковши при непрерывной разливке стали, требуют ввода различных видов ферросплавов, как для легирования, раскисления, так и для модифицирования и химического подогрева металла, что часто требует сочетания в одном ферросплаве нескольких ведущих элементов (комплексных ферросплавов). Требуют более широкого развития микролегирование и модифицирование стали, являющиеся высокоэффективными и экономичными методами улучшения качества стали, воздействующими на механизм кристаллизации, измельчая макро- и микроструктуру, меняя природу, форму и топографию неметаллических включений (НВ) и других вторичных фаз посредством очень малых (0,05 - 0,2 %) добавок модифицирующих и микролегирующих элементов [3, 4].

Ввод наиболее распространенного элемента-раскислителя - алюминия производится в настоящее время, в основном, в виде чушкового вторичного алюминия и сопровождается низким и нестабильным усвоением последнего, что вызывает необходимость изменения метода ввода алюминия в железоуглеродистые расплавы.

Таким образом, обеспечение черной металлургии высокоэффективными ферросплавами для обработки различных марок стали, в том числе сплавами нового поколения, является насущной проблемой металлургии стали и ферросплавов.

В отечественной сталеплавильной отрасли самый большой удельный расход ферросплавов на 1 т стали 28 кг/т против ~ 20 кг/т стали в мире), при этом по качеству, выпускаемая в нашей стране сталь уступает зарубежной. Это связано с несколькими причинами: отставанием методов внепечной обработки стали; невысокой степенью внедрения специальных способов ввода ферросплавов в металл (вдувание ферросплавов, введение порошковой проволоки и т.д.); более низким усвоением ведущих элементов ферросплавов; недостаточной степенью применения ферросплавов с микролегирующими и модифицирующими элементами, что в свою очередь во многом связано с отсутствием необходимого сырья и эффективных технологий получения указанных сплавов и соответствующих научных изысканий в этой области [5, 6].

Новые высокоэффективные ферросплавы могут содержать наряду с широко применяемыми элементами ранее не применявшиеся компоненты, в наиболее благоприятных сочетаниях. Их физико-химические свойства должны оказывать требуемое воздействие на расплав при меньшем расходе по сравнению со стандартными сплавами (например, чушкового алюминия, имеющего низкую степень полезного использования) или большему эффекту при одинаковом расходе.

Для каждого нового ферросплава эффективность его применения для раскисления, микролегирования и модифицирования железоуглеродистых расплавов достигается выбором оптимального химического состава и количественного соотношения элементов в сплаве с последующим определением рациональной и экономичной технологии получения этого сплава. В связи с этим разработка физико-химических и технологических основ формирования рационального состава этих сплавов, технологии их производства и применения составляет сущность научной проблемы, которой посвящена настоящая законченная научно-исследовательская работа.

Целью работы является разработка метода конструирования рациональных композиций комплексных ферросплавов, эффективной технологии их получения и применения для раскисления, микролегирования и модифицирования стали на основе обобщения экспериментальных, теоретических и промышленных исследований.

В представленной диссертационной работе обобщены результаты исследований по изучению основ, разработке и внедрению процессов получения новых комплексных ферросплавов, выполненных либо под руководством, либо при непосредственном участии автора.

Теоретически обоснован и внедрен комплексный подход к определению состава ферросплавов, в том числе ранее неизвестных. Предложенный метод включает предварительный подбор элементов в сплаве в соответствии с составом и заданными свойствами обрабатываемого металла на основе известных литературных данных по влиянию элементов на служебные характеристики стали, а также определение оптимального соотношения элементов на основе изучения физико-химических и теплофизических характеристик сплавов с целью обеспечения максимальной эффективности их взаимодействия с железоуглеродистым расплавом. Совершенствование метода определения состава ферросплава и выбор методик исследований проводились на наиболее употребляемых стандартных ферросплавах на основе систем Fe-Si и Si-Ca - ферросилиция марок ФС25, ФС45, ФС65, ФС75 и силикокальция марок СК15 и СКЗО.

Создана установка и на основании сравнения с литературными данными отработана методика изучения кинетики окисления жидких ферросплавов газообразным кислородом. Получены новые данные по окислению ферросплавов.

Проведен анализ методов определения температур плавления веществ и выбран метод дифференциального термического анализа (ДТА) с использованием высокотемпературной установки ВДТА - 2000 для исследования температур плавления ферросплавов. Метод ДТА позволил определять и теплоты плавления ферросплавов.

Проведен анализ методов определения плотности веществ, на основании которого предложен пикнометрический метод для определения плотности ферросплавов при комнатных температурах. Этим методом определены плотности ряда промышленных ферросплавов, показавшие хорошее совпадение результатов.

Для определения таких характеристик ферросплавов как теплоемкость, температуро- и теплопроводность автором разработана новая методика, базирующаяся на принципе «запаздывания», который основан на закономерностях нестационарного теплообмена.

С использованием разработанной методики на созданной автором экспериментальной установке получены новые данные по температурным зависимостям теплоемкости и теплопроводности указанных стандартных ферросплавов.

Для определения времени плавления ферросплавов за основу был взят известный расчетный метод. Автором внесены усовершенствования в выбранный метод. Показана необходимость и предложено использовать при расчетах времени плавления полученные экспериментально характеристики ферросплавов, в первую очередь температурные зависимости теплоемкости и теплопроводности.

Впервые предложено для оценки эффективности ферросплавов при обработке стали использовать безразмерный коэффициент сравнительной эффективности ферросплавов (К^учитывающий влияние таких характеристик, как время плавления, скорость окисления газообразным кислородом, плотность ферросплава и температуру обрабатываемого расплава. Коэффициент Л*Эф позволяет оценить эффективность ферросплавов при обработке стали относительно друг друга при одинаковых условиях.

С использованием разработанного метода определения состава и новых методик исследований характеристик ферросплавов определены составы и технологии производства комплексных ванадийсодержащих ферросплавов на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe и алюминийсодержащих ферросплавов на основе системы Fe-Al.

Впервые изучены кинетика окисления газообразным кислородом, время плавления, плотность, температурный интервал плавления, определены тепло-физические (теплота плавления, теплоемкость и теплопроводность) характеристики промышленных ванадийсодержащих и синтетических ферросплавов на основе систем V-Si-Ca-Ba-Al-Fe и Fe-Al. Проведена предварительная оценка эффективности ферросплавов по величине А"эф и рекомендованы ферросплавы для проведения лабораторных и промышленных исследований.

Лабораторными исследованиями по применению для обработки стали ванадийсодержащих ферросплавов различного состава показано, что результаты механических испытаний в основном совпадают с результатами по усвоению ванадия из ванадийсодержащих ферросплавов и обработка комплексными ванадийсодержащими ферросплавами эффективнее, чем обработка феррованадием.

Промышленными испытаниями на ОАО «Металлургический завод имени А.К. Серова» (ОАО «Мет.завод им. А.К. Серова») показано, что для обработки сталей следует рекомендовать комплексные ванадиевые ферросплавы.

С учетом анализа литературных данных и экспериментальных исследований показана эффективность применения для обработки стали комплексных ванадийсодержащих ферросплавов на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe.

Предложен новый способ производства комплексного ванадийсодер-жащего ферросплава (получено положительное решение о выдаче патента РФ) и его использования для обработки различных марок стали для повышения ее качества.

Предложен способ производства алюминийсодержащего ферросплава (получен патент РФ), реализованный на ООО «Нижнесалдинский металлургический завод» (ООО «НСМЗ»).

Совместно с ГОУ ВПО УГТУ-УПИ и ГУ ИМет УрО РАН предложена и реализована технология раскисления стали ферроалюминием марки ФАЗО взамен чушкового вторичного алюминия на ООО «НСМЗ», ОАО «Омутнинский металлургический завод» (ОАО «ОМЗ»), ЗАО «Нижнесергинский метизно-металлургический завод» (ЗАО «НСММЗ»), ОАО «Камасталь» и т.д.

В настоящее время ферроалюминий производства ООО «НСМЗ» поставляется на 15 российских металлургических предприятий, среди которых ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ОАО «ММК»), ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» (ОАО «КМК»), ОАО «НТМК», ОАО «Кама-сталь», ОАО «Чусовской металлургический завод» (ОАО «ЧМЗ») и т.д.

С участием автора разработаны технические условия на ферроалюминий, технологические инструкции на получение и применение ферроалюминия для обработки стали.

По материалам исследований и технологических разработок, обобщенных в диссертационной работе, получено 3 патента и положительное решение, из них 2 внедрены в производство.

Таким образом, на защиту выносятся:

1. Разработка метода определения рациональных композиций ферросплавов, включающего: новые и усовершенствованные методы исследований физико-химических характеристик ферросплавов; результаты расчетных и экспериментальных исследований характеристик ферросплавов и их взаимодействия с металлическим расплавом; обоснование новых рациональных составов ферросплавов, предназначенных для обработки стали в ковше.

2. Расчет и применение коэффициента эффективности использования ферросплавов, позволяющего сравнивать совместное влияние нескольких характеристик сплава на усвоение его ведущих элементов.

3. Разработка и внедрение в производство технологии получения ванадий- и алюминийсодержащих ферросплавов.

4. Разработка технологии применения ванадий- и алюминийсодержащих ферросплавов при раскислении, микролегировании и модифицировании стали, а также внедрение алюминийсодержащих ферросплавов при обработке стали.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Шешуков, Олег Юрьевич

5.5. Выводы

1. Изучена кинетика окисления алюминийсодержащих ферросплавов газообразным кислородом. Показано, что окисление исследуемых сплавов ферроалюминия происходит в диффузионном режиме, о чем свидетельствует параболический характер кривых окисления. Среди исследуемых ферросплавов наименьшее окисление у ферросплава марки ФАЗО.

2. Методом ДТА определены температуры и теплоты плавления алюминийсодержащих ферросплавов. Показано, что все алюминийсодержащие ферросплавы имеют оптимальную температуру кристаллизации (температуру ликвидус) - не более 1400-1450°С.

Для ферросплавов на основе системы Fe-Al характерно увеличение значений теплоты плавления с уменьшением содержания алюминия в их составе.

3. Пикнометрическим методом определена плотность алюминийсодержащих ферросплавов. Показано, что с увеличением содержания алюминия величина плотности сплава уменьшается. Алюминийсодержащие ферросплавы с 30 и 40 % алюминия в составе отвечают требованиям, предъявляемым к ферросплавам, используемым для ковшевой обработки стали (плотность 5 — 7 г/см3). Ферросплав с 30 % алюминия (ферроалюминий марки ФАЗО) имеет максимальное значение плотности.

4. Проведено изучение теплофизических характеристик (теплоемкости и теплопроводности) алюминийсодержащих ферросплавов. Показано, что для них характерно наличие трех участков на температурных зависимостях теплофизических характеристик. Для ферросплавов с содержанием алюминия 30 % (ферроалюминий марки ФАЗО) и 40 % (ферроалюминий марки ФА40) величины теплоемкости близки между собой и значительно ниже, чем у ферроалюминия марки ФА50.

У ферросплавов с наименьшей плотностью наблюдаются минимальные значения теплопроводности (ферроалюминий марки ФА50), у ферросплавов с более высокими и достаточно близкими между собой значениями плотности соответственно более высокие и близкие значения теплопроводности (ферросплавы марок ФАЗО и ФА40), что в конечном итоге сказывается на времени их плавления.

5. Исследования времени плавления алюминийсодержащих ферросплавов проводили расчетным методом с использованием экспериментально определенных характеристик ферросплавов. Показано, что время плавления алюминийсодержащих ферросплавов определяется содержанием в их составе алюминия. Чистый алюминий плавится с максимальной скоростью, тогда как ферросплав марки ФАЗО имеет максимальное время плавления. С ростом температуры расплава уменьшается время плавления алюминийсодержащих ферросплавов.

С позиций минимального времени плавления наиболее эффективен ферросплав марки ФА50.

6. Проведена оценка и выбор ферросплава с наиболее рациональным составом на основе определения сравнительного коэффициента эффективности ферросплавов (А*эф), учитывающего все экспериментально определенные характеристики исследуемых ферросплавов.

На основании проведенного анализа по величине Кэф рекомендованы ферросплавы марок ФАЗО и ФА40.

7. На основании исследований характеристик ферросплавов и предварительной оценки их эффективности при обработке стали, а также анализа опытно-промышленных испытаний на ООО «НСМЗ» разработаны рациональный состав алюминийсодержащего ферросплава и способ его производства.

Предложен алюминийсодержащий ферросплав, имеющий в составе алюминий - 20-40 %; кремний - 0,5-20; марганец - 0,5-5; углерод - 0,1-0,9; медь

0,2-2,0; фосфор - 0,02-0,1; серу - 0,02-0,1 и остальное железо, выплавляемый в открытой тигельной или канальной индукционной печи с загрузкой шихты, состоящей из стального и алюминиевого ломов (в соотношении, необходимом для получения заданного состава сплава) порциями в количестве не более 5-10 % от массы всей загружаемой шихты совместно со шлаковой смесью.

В настоящее время технология производства ферроалюминия марки ФАЗО внедрена на ООО «НСМЗ», утверждены технические условия ТУ 086500-55791810-02-2003 и технологическая инструкция на выплавку, составленные совместно с автором данной работы.

8. ООО «НСМЗ» совместно с ГОУ ВПО УГТУ-УПИ и ГУ ИМет УрО РАН предложена технология раскисления стали ферроалюминием марки ФАЗО взамен чушкового вторичного алюминия, предполагающая введение ферроалюминия в ковш при наполнении на 1/3 после всех раскислителей во время выпуска металла с расходным коэффициентом 1,3 - 1,5 по отношению к чушковому алюминию марки АВ87, подтвержденная расчетами экономической эффективности.

При непосредственном участии автора данной работы, в настоящее время ферроалюминий производства ООО «НСМЗ» поставляется на 15 российских металлургических предприятий.

По результатам анализа опытных плавок разработаны и разосланы по металлургическим предприятиям рекомендации, получено 2 патента, разработаны технические условия и технологическая инструкция на получение алюминий-содержащего ферросплава.

190

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В диссертационной работе научно обосновано технологическое решение по созданию метода конструирования рациональных композиций ферросплавов на основе комплекса теоретических и экспериментальных исследований. Внедрение метода внесло значительный вклад в создание новых видов ванадий- и алюминийсодержащих ферросплавов, применение которых при выплавке стали позволило улучшить ее качество, снизить себестоимость и внести значительный вклад в развитие экономики отрасли.

2. Сформулированы основные положения метода создания рациональных составов ферросплавов, включающие: предварительный подбор элементов в сплаве в соответствии с составом и заданными свойствами обрабатываемого металла; определение оптимального соотношения элементов на основе изучения физико-химических характеристик сплавов и закономерностей их взаимодействия с железоуглеродистым расплавом с целью обеспечения максимальной эффективности усвоения ферросплава; определение шихтовых материалов и технологии получения выбранного ферросплава; разработку технологии выплавки стали с корректировкой на использование нового вида ферросплава, учитывающей место, время и метод его ввода в расплав.

К наиболее существенным характеристикам, влияющим на усвоение ферросплава, отнесены температурный интервал плавления, плотность, теплофизи-ческие величины (теплота плавления, теплоемкость, температуро- и теплопроводность), параметры окисления ферросплавов газообразным кислородом, продолжительность процессов плавления ферросплавов в жидкой стали.

3. Создана установка и отработана методика изучения кинетики окисления жидких ферросплавов газообразным кислородом.

Для точного определения температур и теплот плавления ферросплавов использован метод дифференциального термического анализа.

Определение плотности веществ проведено пикнометрическим методом при комнатных температурах.

Разработана новая методика исследований теплофизических свойств ферросплавов, базирующаяся на принципе «запаздывания», использующая закономерности нестационарного теплообмена. Главное достоинство методики заключается в возможности определения теплофизических характеристик по измерениям температур в течение одного опыта по нагреву (охлаждению) образца во всем интервале температур до его плавления.

С учетом экспериментальных данных по характеристикам ферросплавов усовершенствован расчетный метод определения времени плавления ферросплавов.

Указанные методики применены при определении свойств наиболее употребляемых ферросплавов на основе систем Fe-Si и Si-Ca с описанными в литературе характеристиками. Полученные результаты позволили подтвердить надежность используемых методик.

4. Показано, что все полученные расчетные и экспериментальные данные по характеристикам ферросплавов в отдельности не позволяют выбрать из группы сплавов наиболее рациональный состав для использования при обработке стали, в связи с чем, впервые для оценки результативности применения ферросплавов при обработке стали предложено использовать безразмерный коэффициент сравнительной эффективности ферросплавов (А"Эф), учитывающий влияние таких характеристик, как время плавления, скорость окисления газообразным кислородом и плотность ферросплава с учетом температуры обрабатываемого расплава.

5. Получены новые данные по окислению ферросилиция марки ФС65, а также силикокальция марок СК10, СК15 и СКЗО. Для ферросплавов на основе систем Fe-Si и Fe-Si-Ca получены температурные зависимости теплофизических характеристик (теплоемкости, температуро- и теплопроводности). Впервые показано, что температурные зависимости теплоемкости (Ср) и теплопроводности (Я) имеют три участка. Отмечено изменение характера температурных зависимостей теплоемкости и теплопроводности с изменением содержания кремния и кальция в интервале температур от нуля до начала плавления. Показано, что влияние содержания кремния и кальция в составе ферросплавов на их характеристики определяется фазовым составом.

На основании расчетных исследований показано, что к характеристикам, оказывающим наиболее сильное воздействие на время плавления ферросплавов, относятся его теплопроводность и размер.

6. Проведены исследования ванадийсодержащих ферросплавов: новых комплексных ферросплавов на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe и промышленных ферросплавов марок ФВд40, ФВд50, ФВд75, ФВд12А4, ФСК15Вд4.

Изучена кинетика окисления ванадийсодержащих ферросплавов газообразным кислородом. Показано, что комплексные ферросплавы менее склонны к окислению, чем сплавы системы феррованадий, и установлено влияние элементов, входящих в состав ферросплавов, на кинетику окисления.

Исследованиями методом ДТА показано, что по значениям температур плавления комплексные ферросплавы можно отнести к разряду легкоплавких.

Определено, что все комплексные ферросплавы на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe имеют пониженные значения плотности - от 3,15 до 4,23 г/см3. Наиболее близки к оптимальным значениям плотности сплавы с максимальным содержанием ванадия и минимальным кальция.

Показано, что характер температурных зависимостей теплоемкости и теплопроводности примерно у всех исследуемых ферросплавов на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe одинаков. Влияние таких компонентов, как кальций, барий и алюминий определяется соотношениями Са/Ва, Са/Al, Ва/А1, воздействующими на структурообразование и свойства в твердом состоянии.

Изучено время плавления ванадийсодержащих ферросплавов. Показано, что все комплексные ванадийсодержащие ферросплавы на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe плавятся, как легкоплавкие, и время их плавления невелико (значительно меньше, чем у промышленных ферросплавов на основе системы Fe-V).

7. Проведены оценка и выбор наиболее эффективных ферросплавов с использованием Кэф и применением всех экспериментально определенных характеристик исследуемых ферросплавов, на основании которых для лабораторных исследований по обработке стали выбран ряд опытных комплексных ванадийсодержащих ферросплавов системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe - сплав № 12, мас.%: V = 7,3; Si = 47,6; Са = 8,2; Ва = 15,3; А1 = 9,7; Fe- остальное; сплав № 4, мас.%: V = 23,5; Si = 38,1; Са = 6,2; Ва = 12,3; А/ = 12,6; Fe - остальное; сплав № 3, мас.%: V = 26,5; Si = 40,6; Са = 5,5; Ва = 8,6; А/ = 7,2; Fe- остальное.

8. Изучена кинетика окисления алюминийсодержащих ферросплавов с 30; 40 и 50 % алюминия (ферросплавы марок ФАЗО, ФА40 и ФА50) газообразным кислородом. Показано, что при содержании 50% алюминия в сплаве интенсивность его окисления ниже, чем у чистого алюминия. Среди исследуемых ферросплавов наименьшее окисление у ферросплава марки ФАЗО.

Установлено, что температурный интервал плавления алюминийсодержащих ферросплавов составляет 1135-1340°С, а значения теплоты плавления увеличиваются с уменьшением содержания алюминия в их составе.

Плотность исследуемых алюминийсодержащих ферросплавов с 30; 40 и о

50 % алюминия составляет соответственно 5,54; 5,47 и 4,64 г/см .

Показано, что по значениям теплофизических характеристик ферросплавы марок ФАЗО и ФА40 имеют несомненные преимущества перед ферросплавом марки ФА50.

Показано, что время плавления алюминийсодержащих ферросплавов определяется содержанием в их составе алюминия. С ростом температуры расплава уменьшается время плавления алюминийсодержащих ферросплавов. С позиций минимального времени плавления наиболее эффективен ферросплав марки ФА50.

Проведена оценка и выбор наиболее эффективного по усвоению ферросплава по коэффициенту КЭф с применением всех экспериментально определенных характеристик исследуемых ферросплавов. На основании проведенного анализа рекомендованы для производства ферросплавы марок ФАЗО и ФА40, разработан рациональный состав алюминийсодержащего ферросплава, на который получен патент РФ.

9. Исследовано влияние обработки стали комплексными ванадийсодержащими ферросплавами рационального состава № 12, 4, 3, феррованадием и промышленными комплексными ферросплавами на усвоение ванадия сталью и ее механические свойства. Показано, что более высокие показатели усвоения и механических свойств достигаются при использовании комплексных ферросплавов, что адекватно рассчитанным значениям А*Эф.

Промышленными испытаниями на ОАО «Металлургический завод имени А.К. Серова» феррованадия, ферросиликованадия марки ФВд12А4 и ферроси-ликокальцийванадия марки ФСК15Вд4 при выплавке стали марки АЦ28ХГНЗФТ показано, что по усвоению ванадия и механическим свойствам обработанной указанными ферросплавами стали лучшие показатели имеет ферросплав марки ФСК15Вд4, затем ферросплав марки ФВд12А4 и худшие феррованадий марки ФВд50.

10. Разработана технология получения комплексного ферросплава на основе системы V-Si-Ca-Ba-Al-Fe, состоящая из карботермической электроплавки ферросиликокальцийбария на первой стадии и ввода в ковш с расплавом алюминия и ванадийсодержащего материала - на второй. На представленный способ производства получено положительное решение о выдаче патента РФ.

11. Разработана технология выплавки ферроалюминия в индукционной печи, по которой шихта, состоящая из стального и алюминиевого лома в соотношении, необходимом для получения заданного состава сплава, и шлакообра-зующей смеси, порциями по 5-10 % от массы всей шихты загружается в печь с проплавлением каждой порции. После расплавления всего металла и необходимых добавок и перегрева металла на 80-100 градусов выше температуры ликвидус металл выпускается в ковш, при этом в печи оставляется не менее 20 % полученного металла. На способ выплавки ферроалюминия получен патент РФ.

Технология производства ферроалюминия марки ФАЗО внедрена на ООО «НСМЗ», совместно с автором работы разработаны технические условия и технологическая инструкция на выплавку ферроалюминия.

12. Разработана технология обработки стали ферроалюминием взамен чушкового вторичного алюминия в ковше и в плавильном агрегате для первичного и вторичного раскисления стали с учетом специфики выплавки и разливки стали на различных предприятиях. Определены коэффициенты усвоения сталью алюминия из ферроалюминия и чушкового алюминия, а также расход ферроалюминия марки ФАЗО, составивший 1,3 - 1,5 по отношению к чушковому алюминию. Показано, что применение ферроалюминия взамен чушкового алюминия позволит экономить в среднем не менее 3 руб/т стали.

Технология выплавки стали с заменой чушкового алюминия на ферроалюминий производства ОАО «НСМЗ» опробована и внедряется при участии автора на 15 металлургических предприятиях РФ, в том числе на ОАО «ОМЗ», ЗАО «НСММЗ», ОАО «Камасталь» и др.

Таким образом, на основе обобщения теоретических, экспериментальных и промышленных исследований разработан метод конструирования рациональных составов ферросплавов, созданы технологии их производства и применения при обработке стали, внедрение которых позволило обеспечить повышение качества стали при существенном снижении затрат на ее производство.

В целом обобщенные в диссертационной работе результаты исследований являются новым перспективным направлением повышения качества продукции черной металлургии путем производства и применения новых высокоэффективных комплексных ферросплавов для обработки стали в ковше.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шешуков, Олег Юрьевич, 2004 год

1. Степанова С.А. Тенденции, проблемы и направления развития металлургического комплекса Российской Федерации // Электрометаллургия. 2001. № 1.С. 2-7.

2. Кудрин В.А., Парма В.М. Технология получения качественной стали. М.: Металлургия, 1984. 320 с.

3. Ершов Г.С., Бычков Ю.В. Физико-химические основы рационального легирования сталей и сплавов. М.: Металлургия, 1982. 360 с.

4. Гольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. М.: Металлургия, 1986. 272 с.

5. Жучков В.И., Серов Г.В. Производство ферросплавов в России и его дальнейшее развитие // Металлургия ферросплавов: Сб. науч.тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 19-25.

6. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Ярошенко Ю.Г. Экологические проблемы ферросплавного производства //Металлургия ферросплавов: Сб.науч.тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 25-34.

7. Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1975. 336 с.

8. Большая Советская Энциклопедия // Гл.ред. А.М.Прохоров. М.: Советская энциклопедия, 1973. Т. 14. 1277 с.

9. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Теория и технология электрометаллургии ферросплавов: Учеб. для вузов. М.: СП Интермет Инжиниринг, 1999. 764 с.

10. Жучков В.И. Физико-химические основы, разработка и внедрение технологии комплексных ферросплавов для внепечной обработки стали: Дис.д-ра техн.наук. Свердловск, 1984. 426 с.

11. Сталь для высококачественных рельсов / Д.К. Нестеров, Н.А. Фомин, М.С. Гордиенко, В.И. Жучков, В.А. Паляничка, В.В. Могильный, О.И. Уланов. Харьков: УкрНИИмет, 1995. 248 е.: 24 ил.

12. Власенко В.Е., Фролов В.Ф. О критериях при выборе сортамента ферросплавов // Металлургия марганца: Тез.докл. Всесоюз.совещ. М.: Институт металлургии АН СССР, 1975. С. 79-81.

13. Морозов А.Н., Хитрик С.И. Современные требования к качеству ферросплавов // Производство ферросплавов: Сб.тр. М.: Металлургия, 1973. №2. С. 98-100.

14. Строганов А.И., Рысс М.А. Производство стали и ферросплавов. М.: Металлургия, 1974. 400 е.: ил.

15. Игнатьев B.C., Беспалова И.А., Тхоревский B.C. Физические свойства легирующих сплавов: Обзорная информация. Сер. Ферросплавное производство. М.: Черметинформация, 1973. № 2. 16 с.

16. Филатов С.К., Чистяков С.Л. Улучшение качества ферросплавов повышение качества стали // Металлург. 1966. № 10. С. 21-22.

17. Емлин В.Е., Гасик М.И. Справочник по электротермическим процессам. М.: Металлургия, 1978. 288 е.: ил.

18. Гасик JI.H., Игнатьев B.C., Гасик М.И. Структура и качество промышленных ферросплавов и лигатур. Киев: Техника, 1975. 152 е.: ил.

19. Взрыво- и пожаробезопасность порошков раскислителей, содержащих щелочноземельные и редкоземельные элементы / А.И. Белкин, В.И. Брин-за, И.В. Бабайцев // Производство ферросплавов: Сб.тр. М.: Металлургия, 1980. №8. С. 62-67.

20. Жучков В.И., Лукин С.В. Технология ферросплавов со щелочноземельными металлами. М.: Металлургия, 1990. 103 с.

21. Волощенко М.В. Модификаторы железоуглеродистых расплавов. // Производство ферросплавов: Сб.тр. М.: Металлургия, 1977. С. 93-105.

22. Лунев В.В., Аверин В.В., Шульте Ю.А. Исследование раскислительнойтспособности лигатур с РЗМ и ЩЗМ // Теория и практика получения иприменения комплексных ферросплавов: Сб.тр. Тбилиси: Изд-во Мец-ниереба, 1974. С. 156-161.

23. Литовка В.И. Улучшение качества высокопрочного чугуна составом сфероидизирующих модификаторов // Повышение качества металлопродукции и эффективности производства: Тез.докл. конф. Челябинск, 1981. С. 60-61.

24. Сабуров В.П. Критерии выбора комплексных модификаторов // Повышение качества металлопродукции и эффективности производства: Тез.докл. конф. Челябинск, 1981. С. 63-64.

25. Строганов А.И. Требования к ферросплавам для раскисления и легирования // Производство ферросплавов: Сб.тр. Сибирского металлургического института. Новокузнецк: КузПИ, 1980. С. 5-24.

26. Перспективы развития технологии черной металлургии / И.Н. Голиков, Г.В. Губин, А.К. Карклит, В.Е. Кривалов, О.А. Семенов. М.: Металлургия, 1973. 568 е.: ил.

27. Дубровин А.С. Некоторые особенности выбора комплексных сплавов для рафинирующей обработки металла // Повышение качества металлопродукции и эффективности производства: Тез.докл. конф. Челябинск, 1981. С. 64-65.

28. Скок Ю.А., Ефимов В.А., Лубенец Г.А. Оптимизация составов комплексных сплавов для модифицирования стали // Повышение качества металлопродукции и эффективности производства: Тез.докл. конф. Челябинск, 1981. С. 65-66.

29. Казачков И.П. Легирование стали. Киев: Техника, 1982. 120 е.: ил.

30. Жучков В.И., Мальцев Ю.Б. Физико-химические характеристики новых комплексных ферросплавов // Физическая химия и технология в металлургии: Сб.тр. Екатеринбург: УрО РАН, 1996. С. 131-144.

31. Комплекс научных исследований по разработке новых технологических решений для ферросплавного производства / В.И. Жучков, В.Я. Дашевский, Ю.Б. Мальцев, В.И. Кашин // Электрометаллургия. 1999. № 7. С. 22-29.

32. Жучков В.И., Носков А.С., Завьялов A.J1. Растворение ферросплавов в жидком металле. Свердловск: УрО АН СССР, 1990. 134 с.

33. Формирование микрооднородных расплавов при легировании ванадием /С.П. Бурмасов, М.В. Левин, С.Г. Братчиков, А.И. Степанов, Г.В. Бурлака // Химия, технология и применение ванадиевых соединений: Тез.докл. VI Всесоюз. совещ. Н-Тагил, 1990. С. 132-133.

34. Технология ввода ферросплавов в железоуглеродистый расплав порошковой проволокой: Препринт / В.И. Жучков, Л.И. Леонтьев, Е.Ю. Лозовая, О.Ю. Шешуков. Екатеринбург: Институт металлургии УрО РАН, 1998. 52 с.

35. Влияние кремния и алюминия на кинетику окисления расплавов железо-ниобий / Н.А. Ватолин, Н.В. Кочемкина, В.И. Жучков, Л.А. Овчинникова // Оксиды. Физико-химические свойства: Сб.тр. V Всерос.науч.-техн. конф. Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С. 34-37.

36. Оценка тепловых эффектов при микролегировании стали / В.А. Вих-левщук, Л.П. Гавро, Л.В. Коловай, B.C. Игнатьев // Технология производства стали в конвертерных и мартеновских цехах: Сб.ст. М., 1989. С. 89-93.

37. Изучение свойств ферросплавов и лигатур для микролегирования и раскисления стали / B.C. Игнатьев, В.А. Вихлевщук, В.М. Черногрицкий, В.П. Пиптюк, B.C. Тхоревский, JI.B. Коловай // Изв.вузов. Черная металлургия. 1988. № 6. С. 37-42.

38. Дурер Ф., Фолькерт Г. Металлургия ферросплавов: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1976. 480 с.

39. Строганов А.И., Слепова JI.B., Пузырев А.В. Температурные интервалы кристаллизации хромистых и кремнистых промышленных ферросплавов // Известия вузов. Черная металлургия. 1976. № 16. С. 64.

40. Sormann A., Krifka К., Beirman М. // Berg und Huttkumann Monatsh. 1982. № 3. S. 62-68.

41. Теплофизические свойства ферросплавов и лигатур: Экспресс-информация / Я.М. Щелоков, В.М. Бабошин, Е.А. Кричевцов, А.Н. Афонина. М.: Черметинформация, 1982. 48 с.

42. Серебренников Н.Н., Гельд П.В. Теплосодержание и теплоемкость кремния и ферросилиция при высоких температурах // Сталь. 1954. № 3. С. 199.

43. Рябчиков И.В., Мизин В.Г. Ферросплавы с редкоземельными и щелочноземельными металлами. М.: Металлургия, 1983. 271 с.

44. Шешуков О.Ю., Мысик В.Ф., Луценко В.Т. Модифицирование неметаллических включений кальцийсодержащими сплавами // Производство литых заготовок повышенной точности и малой трудоемкости: Тез.док.науч.-техн. конф. Свердловск, 1986. С. 80-82.

45. Изучение теплофизических характеристик комплексных ферросплавов /О.Ю. Шешуков, В.И. Жучков, В.Ф. Мысик, С.П. Бурмасов // Расплавы. 1997. №5. С. 38-42.

46. Изучение времени плавления комплексных ферросплавов / О.Ю. Шешуков, С.П. Бурмасов, В.И. Жучков, А.С. Носков // Расплавы. 1998. №1. С. 41-45.

47. Лозовая Е.Ю. Изучение кинетики плавления ферросплавов в железоуглеродистом расплаве: Дис.канд.техн.наук. Екатеринбург. 2001. 140 с.

48. Каплун Л.И., Абзалов В.М. Теплофизические характеристики шихтовых железорудных материалов: Учеб.пос. Екатеринбург: УПИ, 1991. 124 с.

49. Шешуков О.Ю. Повышение качества стали на основе исследования взаимодействия комплексных сплавов с металлическим расплавом: Дис.канд.техн.наук. Свердловск, 1989. 219 с.

50. Вагнер К. Термодинамика сплавов. М.: Металлургиздат, 1957. 179 е., ил.

51. Лепинских Б.М., Киташев А.А., Белоусов А.А. Окисление жидких металлов и сплавов. М.: Наука, 1979. 116 с.: ил.

52. Киселев В.И., Лепинских Б.М., Жучков В.И. Кинетика окисления жидких металлов кислородом из газовой фазы / Строение и свойства металлургических расплавов: Тр. ИМет УНЦ АН СССР. Свердловск, 1974. Вып.28. С. 117-120.

53. Silva М.Р., Talbot D.E.J. Oxidation of liquid aluminium magnesium alloys. // Light Metals. 1989. P. 1035-1040.

54. Джураева JT.T., Ганиев И.Н. Окисление сплавов системы алюминий -скандий / Доклады АН ТаджССР. 1989. Т.32. № 8. С. 533-536.

55. Smark Е., Simensen C.J., Kafstad P. The oxidation of molten aluminium //Mater. Sci. and Eng. 1989. P. 91-95.

56. Ганиев И.Н., Джураева Jl.T. Окисление сплавов системы алюминий ит-рий // Расплавы. 1990. № 6. С. 87-90.

57. Изучение кинетики окисления никельсодержащих расплавов / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, О.В. Заякин, П.П. Орлов // Расплавы. 2001. №5. С. 14.

58. Исследование кинетики окисления ферросплавов / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, О.В. Заякин, П.П. Орлов // Современные проблемы электрометаллургии стали: Тр. XI Междун.научн.конф. Челябинск: ЮурГУ, 2001. С. 36.

59. Орлов П.П., Шешуков О.Ю., Жучков В.И. Исследование кинетики окисления кремнистых ферросплавов / Гефест-2001: Тез.докл.межрег.науч.-техн. конф. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. С. 63.

60. Law J.T. // J. Phys. Chem. 1957. vol.61. № 9. P. 1200.

61. Brodsky В., Cubicciotti D. // J. Amer. Chem. Soc. 1951. vol.73. P. 3497.

62. Evans J.W., Chatterji S.K. // J. Phys. Chem. 1958. vol.62. № 9. P. 1064.

63. Gulbransen E.A., Andrew K.E., Brassart F.A. Elektrochem. Soc. 1966. vol.113. №8. P. 834.

64. Новолодский В.Ю., Жучков В.И. // Теория и практика получения и применения комплексных ферросплавов: Сб.тр. Тбилиси: Мецниереба, 1974. С. 212.

65. Попель С.И. // Итоги науки и техники. Металлургия. М.: ВИНИТИ, 1971.

66. Джемилев Н.М. // ФММ. 1967. Т.41. С. 47.

67. Ферросплавы: Справочник / В.Г. Мизин, Н.А. Чирков, B.C. Игнатьев, Ахманаев С.И., Поволоцкий В.Д. М.: Металлургия, 1992. 415 с.

68. Физические свойства легирующих сплавов. Ферросплавное производство / B.C. Игнатьев, И.А. Беспалова, B.C. Тхоревский, В.А. Лизогуб, С.И. Хитрик // Сер. 5. М.: Черметинформация, 1976. Вып.2. 16 с.

69. Легирование хромоникельмарганцовистой стали сплавами с ниобием /С.Л. Чистяков, B.C. Гуревич, B.C. Соснович, А.И. Маркелов, Г.А. Ха-син, С.К. Филатова // Сталь. 1970. №12. С. 1093.

70. Жучков В.И., Ватолин Н.А., Завьялов А.Л. О температурах плавления ферросплавов // Изв. АН СССР. Металлы. 1982. №4. С. 45.

71. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах: Справ, изд. М.: Металлургия, 1989. 384 с.

72. Методы и результаты исследований физико-химических и теплофизических характеристик ферросплавов / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, О.В. Заякин, П.П. Орлов // Современные проблемы металлургии: Сб.науч.тр. Междунар.конф. Днепропетровск, 2001. С. 145.

73. Физико-химические методы исследования металлургических процессов /П.П. Арсентьев, В.В. Яковлев, М.Г. Крашенинников, Л.А. Пронин, Е.С. Филиппов. М.: Металлургия, 1988. 511 с.

74. Арцыбашев В.А. Гамма-метод измерения плотности. М.: Атомиздат, 1965. 256 с.

75. Косилов Н.С., Попель П.С., Коновалов В.А. Методика абсолютных измерений плотности расплавов по ослаблению гамма излучения. / Гамма -метод в металлургическом эксперименте: Сб.ст. Новосибирск: ИФТ СО АН СССР, 1981. С. 32-38.

76. Чугун, ферросплавы, лигатуры, порошки. Ферросплавы и лигатуры: Отраслевой каталог. М.: Черметинформация, 1986. 60 с.

77. Методы определения теплопроводности и температуропроводности / Под ред. А.В.Лыкова. М.: Энергия, 1973. 336 с.

78. Zinov'ev V.E., Ivliev A.D., Korshunov I.G. Quasistionary measurement of thermophysical properties at high temperatures and high pressures // High Temp.- High Pressures. 1989. vol. 21. № 4. P. 431-435.

79. Шешуков О.Ю., Жучков В.И., Ярошенко Ю.Г. Исследование теплофизических характеристик кремнийсодержащих ферросплавов // Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов: Тр. X Рос. конф. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. Т.2. С. 168.

80. Изучение теплофизических характеристик кремнистых ферросплавов /О.Ю. Шешуков, В.И. Жучков, Ю.Г. Ярошенко, П.П. Орлов // Электрометаллургия. 2002. № 10. С. 20-25.

81. Ярошенко Ю.Г., Будрин Д.В. Исследование теплопроводности шихтовых материалов доменной плавки // Сб.тр. УПИ. Москва, Свердловск: Метал -лургиздат, 1955. № 53. С. 34.

82. Носков А.С., Завьялов А.Л., Жучков В.И. Определение скорости плавления ферросплавов в металлических расплавах. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1983.48 с.

83. Друинский М.И., Жучков В.И. Получение комплексных ферросплавов из минерального сырья Казахстана. Алма-Ата: Наука, 1988. 208 с.

84. Паримончик И.Б., Казачков И.П., Резчик В.Г. Моделирование процесса растворения ферросплавов в сталеразливочном ковше // Металлургия и коксохимия: Сб.ст. Киев: Техника, 1972. № 31. С. 62-65.

85. Крупман Л.И., Явойский В.И. О кинетике растворения ферросплавов в сталеразливочном ковше // Изв.вузов. Черная металлургия. 1965. № 9. С. 35-42.

86. Офенгенден A.M., Явойский В.И. К вопросу о кинетике растворения ферросплавов в жидкой стали // Теория и технология новых процессов в производстве стали: Сб.науч.тр. МИСиС. М.: Металлургия, 1968. №48. С. 151-155.

87. Фокина Н.Е., Монтилью И.А., Никитин Ю.П. Кинетика растворения твердого железа в расплавах на основе меди // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. №6. С. 75-77.

88. Поручиков Ю.П., Фоминых С.И., Мысик Р.К. Установка для исследования взаимодействия металлических частиц с расплавами // Зав.лабор. 1981. Т.47. № 10. С. 31-33.

89. Гавро Л.П. Исследования кинетики плавления ферросплавов в жидкой стали при раскислении в ковше // Вопросы теории и практики разливки стали в изложницы и проблемы улучшения качества стали: Сб.ст. М.: Металлургия, 1983. С. 48-52.

90. Вихлевщук В.А., Пиптюк В.П., Кондрашкин В.А. Экспериментальное исследование микролегирующих ферросплавов и лигатур в стали // Производство стали в конвертерных и мартеновских цехах: Сб.ст. М.: Металлургия, 1988. С. 75-80.

91. Шурыгин П.М., Шантарин В.Д. О кинетике растворения легирующих металлов в жидком железе // Изв. АН СССР. Металлургия и горное дело. 1964. №2. С. 38-40.

92. Шурыгин П.М., Шантарин В.Д. Кинетика легирования литейного чугуна и стали присадками чистых металлов и ферросплавов // Литейное производство. 1964. № 7. С. 19-21.

93. Лепинских Б.М., Востряков А.А. Растворение твердых фаз в металлургических расплавах. М.: Наука, 1978. 138 с.

94. Терзиян П.Г. О кинетике растворения ферросплавов в жидкой стали //Сталь. 1973. № 2. С. 126-127.

95. Панкратов Н.А., Огурцов А.П., Кривко Е.М. К вопросу о математическом моделировании процесса плавления ферросплавов в ковше // Изв.вузов. Черная металлургия. 1987. № 9. С. 29-31.

96. Вихлевщук В.А., Носов К.Г., Поляков В.Ф. Моделирование процесса плавления чушкового алюминия при раскислении и доводке стали в ковше // Изв.вузов. Черная металлургия. 1988. № 9. С. 31-34.

97. Гидродинамика и тепломассообмен процесса усвоения ферросплавов в металлическом расплаве: Препринт / А.С. Носков, А.Л. Завьялов, В.И. Жучков, А.В. Некрасов // Науч.докл. УрО АН СССР. Свердловск: УрО РАН СССР, 1987. 68 с.

98. Зекели Д. Теплопередача и теплоперенос при перемешивании металла в разливочном ковше // Инжекционная металлургия: Сб.ст. М.: Металлургия, 1982. С. 199-215.

99. Бакакин А.В., Хорошилов В.О., Гальпенин Г.С. Математическая модель тепло-массообменных процессов в ковше при обработке металла инертным газом // Изв.вузов. Черная металлургия. 1985. № 9. С. 51-54.

100. Олабин В.М., Демченко В.Ф., Зельниченко А.Т. Численное исследование кинетики плавления шихты в печи барботажного типа // Изв.вузов. Черная металлургия. 1994. № 5. С. 18-21.

101. Расчет времени плавления ниобиевых ферросплавов / В.И. Жучков, Н.А. Ватолин, A.J1. Завьялов, А.С. Носков // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. №10. С. 72-75.

102. Антимиров М.Я. Приближенное решение о кристаллизации расплава при погружении в него пластинки, цилиндра, шара // Латвийский математический ежегодник. Рига.: Зинатне, 1966. Вып.1. С. 175-195.

103. Харахулах B.C., Вихлевщук В.А., Павлюченков И.А. Исследование процесса плавления слиткового алюминия с одновременной продувкой стали в ковше аргоном//Изв.вузов. Черная металлургия. 1995. №1. С. 18-20.

104. Рубинштейн Л.И. Проблема Стефана. Рига: Звайгэне, 1967. 458 с.

105. Крупенников С.А., Филимонов Ю.П. К вопросу о математическом моделировании процесса нагрева стали в жидком чугуне // Изв.вузов. Черная металлургия. 1983. № 3. С. 108-111.

106. Agryropoulos S.A., Guthrie R.I.L. The influence of hight exothermic neats of dissolution on the solution of solid alloy additions into molten bath of steel // Heat and Mass Transfer in Metallurgical System. Dubrovnik, 1981. P. 20-28.

107. Guthrie R.I.L. and Gourtsoyannis L. Melting Rates of Furnace or Laddie Additions in Steelmaking // Canadian Metallurgical Quarterly. 1971. Vol.10. №1. P. 83-93.

108. Guthrie R.I.L., Clift R., Henein H. Contacting Problems Associated with Aluminium and Ferro-alloy Additions in Steelmaking-Hydrodynamic Aspects //Metallurgical Transactions. 1975. V0I.6B. P. 321-329.

109. Agryropoulos S.A. Dissolution characteristics of ferroalloys in liquid steel //Iron and Steelmaker. 1984. № 11. P. 48-57.

110. Ohno R. Steady-state rates of dissolution of stationary iron, cobalt and nikel cylinders in liquid cooper // Metallurgical Transactions. 1982. Vol.l3B. P. 175-183.

111. Aoki T. Bullet shooting: an impruved methods of A1 and Ca addition // Iron and steel International. 1978. Vol.51, № 5. P. 307-317.

112. Guthrie R.I.L., Goutsoyannis L., Henein H. An experimental and mathematical evaluation of shooting methods for injecting buoyant alloy additions into liquid steel baths // Canadian Metallurgical Quarterly. 1976. V01.15, №2. P. 145-153.

113. Szekely I., Chuang Y.K. On the melting and dissolution of a solid in a liquid with a strong exothermic heat of solution // Chemical Engineering Science. 1972. Vol.27. P. 2300-2304.

114. Ebneth G., Diener A., Plushkell W. Model computation on the injection of aluminium wier into steel melt//Arch. Eisenhutten. 1978. Vol.49, № 12. P.563-568.

115. Seaton C.E., Rodrigues A.A., Gonzales V., Manrique M. The Rate of Dissolution of Pre-reduced Iron in Molten Steel // Transaction ISIJ. 1983. Vol.23. P. 14-20.

116. Argiropoulos, Guthrie R.I.L. The Exotermic Dissolution of 50 wt.% Ferro-silicon in Molten Steel // Canadian Metallurgical Quarterly. 1979. Vol.18. P. 267-281.

117. Гутри Р.И.Л. Практика вдувания в металл легирующих добавок и их перемешивание // Инжекционная металлургия: Сб.ст. М.: Металлургия, 1986. С. 283-298.

118. Изучение влияния технологических факторов на время плавления кремнистых ферросплавов в жидком металле / Е.Ю. Лозовая, А.В. Некрасов,

119. B.И. Жучков, А.С. Носков // Расплавы. 2001. № 3. С. 48-54.

120. Казачков И.П. Тепловой эффект процессов раскисления и легирования стали в ковше. Сообщение 1 // Изв.вузов. Черная металлургия. 1971. № 1.1. C. 68-70.

121. Казачков И.П. Тепловой эффект процессов раскисления и легирования стали в ковше. Сообщение 2 // Изв.вузов. Черная металлургия. 1971. № 3. С. 52-55.

122. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Смирнов Л.А. Природоохранные мероприятия в металлургии: Учеб.пос. Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2001. 65 с.

123. Скрябин Н.П., Горячев В.Н. Состояние ферросплавного производства в России и за рубежом // Металлургия ферросплавов: Сб.науч.тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 25-34.

124. Разработка экологически чистых технологий в черной металлургии / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, Е.Ю. Лозовая, О.В. Заякин, П.П. Орлов // Экологическая безопасность Урала: Тез.науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд. Дом «Урал-принт», 2001. С. 63.

125. Шешуков О.Ю., Жучков В.И. Ресурсосберегающая технология получения ванадийсодержащих ферросплавов // Экологическая безопасность Урала: Тез.науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд. Дом «Урал-принт», 2001. С. 43.

126. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Ярошенко Ю.Г. Природоохранные мероприятия ферросплавного производства // Электрометаллургия. 2002. № 4. С. 33-37.

127. Смирнов J1.А. Перспективы применения ванадия для легирования сталей //Химия, технология и применение ванадия: Тез.докл. VIII Всерос. конф. Чусовой, 2000. С. 14.

128. Смирнов Л.А., Добужская А.Б., Сырейщикова В.И. Состояние и перспективы производства и применения ванадийсодержащих низколегированных сталей // Новые технологии и материалы в металлургии: Сб.науч.тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2001. С. 205.

129. Лякишев Н.П., Слотвинский-Сидак Н.П. Ванадий в черной металлургии. М: Металлургия, 1983. 210 с.

130. Аксельрод А.Е., Попов В.В., Филиппенков А.А. Влияние ванадия и ниобия на структуру и свойства низколегированных сталей для отливок после нормализации // Изв.вузов. Черная металлургия. 1989. №10. С. 90-93.

131. Качество и служебные свойства рельсов из стали, раскисленной сплавами с алюминием и кальцием / А.В. Великанов, В.А. Рейхарт, А.Б. Добужская, Л.А. Смирнов // Повышение эффективности и надежности работы рельсов: Сб.ст. М.: Металлургия, 1990. С. 40-53.

132. Кислицин В.Ф., Бронфин Б.М. Влияние легирования ванадием, модифицирования и толщины отливки на микроструктуру и свойства стали 45Л // Изв.вузов. Черная металлургия. 1990. №2. С. 70-72.

133. Приданцев М.В., Качин Ф.И., Фетисов С.Г. Исследование склонности к хрупкому разрушению низколегированных сталей с добавками ниобия, ванадия и азота // Металловедение и термическая обработка металлов. 1974. № 1.С. 34-38.

134. Эффективность использования ванадия для легирования сталей / В.И. Сырейщикова, Л.М. Панфилова, Э.Л. Колосова, Л.А. Смирнов // Тр.Урал. НИИ черн.мет. Свердловск, 1976. № 28. С. 107-115.

135. Конвертерный передел ванадиевого чугуна / JI.A. Смирнов, Ю.А. Дерябин, С.К. Носов, А.Я. Кузовков, В.И. Ильин. Екатеринбург: Сред.-Урал.кн.изд-во, 2000. 528 с.

136. Влияние способов микролегирования стали ванадием на качество рельсов I А.А. Дерябин, А.Б. Добужская, В.В. Матвеев, В.В. Могильный //Тез.докл. VIII Всерос. конф. Чусовой, 2000. С. 67.

137. Козлов В.А., Криночкин Э.В. Расширение производства ванадийсодержащих сталей // Тез.докл. VIII Всерос. конф. Чусовой, 2000. С.43.

138. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Смирнов J1.A. Экологические проблемы металлургии // Металлургия цветных и редких металлов: Сб. докл. Российско Индийского симпозиума. М., 2002. С. 181-187.

139. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Смирнов J1.A. Экологические проблемы черной металлургии // Химическая технология. 2002. № 11. С. 33-35.

140. А.с. № 443919 СССР, С21 С 7/06 / В.Г. Цикарев, Д.М. Рабинович, Е.А. Муравьев и др. Способ производства рельсовой стали // БИ, 1973, № 4.

141. А.с. № 1420030 СССР, С 21 С 5/52 / В.Ю. Демин, З.И. Итин, В.Н. Захаров и др. Способ легирования и модифицирования основной стали // БИ, 1987, №32.

142. Жучков В.И., Мальцев Ю.Б., Галкин М.В. Разработка технологии получения комплексных ванадийсодержащих ферросплавов из конвертерных ванадиевых шлаков // Сталь. 1998. №1. С. 32-35.

143. Еланский Г.Н., Кудрин В.А. Строение и свойства жидкого металла технология - качество. М.: Металлургия, 1984. 238 е.: ил.

144. Жидкая сталь / Б.А. Баум, Г.А. Хасин, Г.В. Тягунов, Е.А. Клеменков, Ю.А. Базин, Л.В. Коваленко, В.Б. Михайлов, Г.А. Распопова. М.: Металлургия, 1984. 210 с.: ил.

145. Взаимодействие твердого и жидкого состояний сплавов / Б.А. Баум, Е.А. Клеменков, Г.В. Тягунов, Ю.А. Базин // Изв. АН СССР. Металлы. 1986. №3. С. 19-24.

146. Castro F., Gatellier C. Aspectos termodinamicos, relativos ao tratamento doaco liquido com calico e as inclusoes formadas em sua conseqiiencia // Met-allurgia // ABM. 1989. Vol.45, № 381. P. 784-787.

147. First international calcium treatment Symposium / Proc. London: Inst. Metals, 1988. Vol.4.120 p.

148. Heng Wang, Shui Zhi, Li Li. Effects of magnesium-containing alloys in refining process of liquid steel // Seaninject 5: 5th Int. Conf. Lable Met. Lulea: Proc., 1989. Pt 1. P. 541-555.

149. Горелов В.Г., Козлов A.B. Использование силикобария при модифицировании углеродистой стали // Литейное производство. 1989. № 12. С. 12.

150. Лунев В.В., Самойлов В.Е. К вопросу применения бария при производстве стального литья // Прогрессивные технологические процессы в литейном производстве: Сб.ст. Омск, 1989. С. 4-11.

151. Эффективные составы и способы производства магнийсодержащих комплексных модификаторов и раскислителей / А.С. Дубровин, И.С. Быстрова, А.И. Баев, В.И. Литовка, Л.Ф. Пекарский // Сталь. 1985. № 12. С. 29-32.

152. Использование комплексных кальцийсодержащих сплавов при производстве трубной стали / В.Ф. Мысик, В.Т. Луценко, В.А. Павлов, О.Ю. Шешуков, М.Л. Шулькин, А.В. Сатин // Сталь. 1986. № 5. С. 20-21.

153. Барий в кальциевой стали / А.Я. Заславский, З.Ф. Гусева, Т.А. Комиссарова, С.Г. Филимонов // Изв. АН СССР. Металлы. 1985. № 5. С. 74-80.

154. Mukai К., Han Q. Application of Barium-bearing Alloys in Steelmaking // ISIJ International. 1999. Vol.39, № 7. P. 625-636.

155. Модифицирующая обработка высокопрочной хладостойкой стали барий-содержащим сплавом / Н.П. Лякишев, Н.А. Ватолин, A.M. Поживанов, В.И. Жучков, П.И. Югов // Сталь. 1983. № 7. С. 14-16.

156. Роль ванадия в микролегированных сталях / Р. Лагнеборг, Т. Сивецки, С. Заяц, Б. Хатчинсон // Пер. с англ. под ред. Л.А.Смирнова. Екатеринбург: Изд. Центр «Мария», 2001. 108 с.

157. Лейкин И.М., Литвиненко Д.А., Рудченко А.В. Производство и свойства низколегированных сталей. М.: Металлургия, 1972. 256 с.

158. Машиностроительные стали: Справочник. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1968. 332 с.

159. Поволоцкий Д.Я. Алюминий в конструкционной стали. М.: Металлургия, 1970. 231 е.: ил.

160. Самарин A.M. Физико-химические основы раскисления стали. М.: АН СССР, 1956. 120 с.

161. Ицкович Г.М. Введение легирующих и модифицирующих добавок и неметаллические включения в стали // Итоги науки и техники. Теория металлургических процессов. М.: ВИНИТИ АН СССР, 1985. Т.6. С. 68-168.

162. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Лозовая Е.Ю. Изучение методов ввода реагентов в жидкую сталь // Современные проблемы электрометаллургии стали: Тр. X Междунар. науч. конф. Челябинск: ЮУрГУ, 1998. С. 107.

163. Исследование взаимодействия порошковой проволоки с жидким металлом / В.И. Жучков, О.Ю. Шешуков, Е.Ю. Лозовая, Е.К. Бородулин // Изв.вузов. Черная металлургия. 1999. № 6. С. 8-10.

164. Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Лозовая Е.Ю. Применение ресурсосберегающих способов ввода материалов в железоуглеродистые расплавы // Экологические проблемы промышленных регионов: Тез. науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд.Дом «Урал-Принт», 1999. С. 44.

165. Koch W. u Wewer F. // Stahl und Eisen. 1954. № 5. S. 264-71.

166. Кейс H.B. Раскисление мартеновской стали алюминием в трубках //Сталь. 1958. №9. С. 800.

167. Гасик М.И., Лякишев Н.П., Емлин Б.И. Теория и технология производства ферросплавов: Учеб. для вузов. М.: Металлургия, 1988. 784 с.

168. Ладьянов И.Н. Раскисление спокойной стали в ковше ферроалюминием // Сталь. 1958. № 3. С. 218-223.

169. Ладьянов И.Н. Применение высокопроцентного ферроалюминия для раскисления спокойной стали // Сталь. 1961. № 3. С. 222-226.

170. Доброхотов Н.Н. // Тр. Института черной металлургии АН УССР. 1953. т.VI. С.305.

171. Самарин А. М. Электрометаллургия. М.: Металлургиздат, 1943. 134 с.

172. Улучшение качества холоднокатаного листа при раскислении стали 20сп ферроалюминием / С.Ф. Карп, А.А. Подгородецкий, Г.Л. Гурский, П.М. Шастный, А.С. Стороженко // Сталь. 1966. № 6. С. 517-518.

173. Влияние раскисления алюминийсодержащими ферросплавами на качество трубной стали / В.А. Мчедлишвили, З.А. Мушкудиани, А.Г. Габисиа-ни, О.Н. Суладзе, К.К. Лолуа, В.М. Шенгелая, И.С. Жордания // Сталь. 1967. № 6. С. 500-503.

174. Неоднородность крупных слитков малоуглеродистой стали, раскисленной алюминием, силикокальцием и ферроалюминием / Б.Г. Петухов, П.М. Данилов, Д.А. Смоляренко и др. // Сталь. 1968. № 12. С. 1083-1087.

175. Казачков И.П., Паримончик И.Б. Взаимодействие ферросплавов с кислородом и азотом воздуха в ковше // Металлургия и коксохимия. 1974. Вып.39. С. 3-6.

176. Шешуков О.Ю., Жучков В.И., Ярошенко Ю.Г. Теплоемкость ванадийсодержащих ферросплавов // Металлургическая теплотехника: Сб.науч.тр. Нац.мет.акад. Украины. Киев, 2002. С.74.

177. Жучков В.И., Бурмасов С.П., Шешуков О.Ю. Разработка рационального состава комплексных ферросплавов с ванадием и щелочноземельными элементами / Перспективные технологии в металлургии: Тез.науч.-практ. семинара. Екатеринбург, 2002. С. 10-12.

178. Улучшение качества стали путем модифицирования и микролегировани-ия комплексными сплавами: Отчет о науч.- исслед. работе УГТУ-УПИ, Руковод. В.И.Жучков. Екатеринбург. 2001. 36 е.: ил.

179. Разработка технологии получения комплексных ванадийсодержащих ферросплавов из конвертерных ванадиевых шлаков / В.И. Жучков, Ю.Б. Мальцев, М.В. Галкин, Н.И. Чернега // Сталь. 1998. № 1. С. 32-35.

180. Карноухов В.Н., Воронов Ю.И., Зайко В.П. Особенности технологии выплавки силикокальция с ванадием // Сталь. 1997. № 6. С. 49-52.

181. Жучков В.И., Шешуков О.Ю. Природоохранные мероприятия в черной металлургии / Экологические проблемы промышленных регионов: Тез.науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд.Дом «Урал-Принт», 1999. С. 8.

182. Пат. № 2200767 РФ, МПК 7 С22С 35/00. Сплав для микролегирования и модифицирования стали / О.Ю. Шешуков, В.И. Жучков, С.П. Бурмасов,

183. A.А. Карпов, Е.А. Васин, В.А. Решетников, В.В. Вдовин, В.И. Касьян,

184. B.В. Подковыркин // Изобретения. 2003. № 8 (ч.2). С. 338.

185. Решение ФИПС о приоритете на патент по заявке № 203129413 от 01.10.2003. Способ получения ванадийсодержащего ферросплава / О.Ю. Шешуков, В.И. Жучков, С.П. Бурмасов.

186. Ферроалюминий производство и применение для обработки стали / О.В. Почивалов, В.И. Жучков, Н.В. Теляшов, О.Ю. Шешуков: Тр. седьмого конгресса сталеплавильщиков. М., 2003. С. 502-503.

187. Пат. № 2214473 РФ, МПК 7 С22С 35/00. Сплав для раскисления стали / В.Г. Костарев, О.В. Почивалов, Н.В. Теляшов, О.Ю. Шешуков // Изобретения. 2003. № 29 (ч.1). С. 370.

188. Пат. № 2034929 РФ, МПК 6 С 22 С 33/04. Способ выплавки ферроалюминия / В.В. Харлан, В.В. Харлан, П.И. Саблин, A.M. Стебенев, С.Ю. Бубнов // Изобретения. 1995. № 15. С. 196.

189. Пат. № 2215809 РФ, МПК 7 С22С 35/00. Способ выплавки ферроалюминия / В.Г. Костарев, О.В. Почивалов, Н.В. Теляшов, О.Ю. Шешуков // Изобретения. 2003. № 31 (ч.З). С. 513.