Предложена технология утилизации металлических радиоактивных отходов (МРО) методом плазменно-дуговой гарнисажной плавки (ПДГП) в водоохлаждаемом тигле. Представлены схема печи для ПДГП и технологическая схема мини-завода для переработки металлических радиоактивных отходов. Приведены технико-экономические показатели плазменной технологии и оборудования для переплава МРО.

Показана целесообразность использования отходов алюминия и его сплавов в производстве. Рассмотрены наиболее распространенные способы переработки и рафинирования таких материалов. Предложено использование для этих целей способов электрошлаковой выплавки и рафинирования.

Показано, что электрошлаковая плавка с нерасходуемыми электродами имеет много общего с многошлаковым рудно-термическим процессом. И в том, и другом случае выделение мощности происходит преимущественно в режиме сопротивления, которым является жидкий шлак, поэтому для переработки минерального сырья с избирательным восстановлением металлов в случае получения большого количества шлакового расплава (кратность шлака 3 - 4 и более) вполне подходит электрошлаковая плавка, что нашло подтверждение, например при выплавке титанового шлака из ильменитового концентрата.

Разработана технология электрошлаковой выплавки бронзы КН1-3 из некомпактных отходов. Исследовано качество полученного металла - химический состав, структура, некоторые механические и физические свойства. Определены оптимальные параметры термической обработки, позволяющие получать бронзу с набором требуемых эксплуатационных свойств.

Приведены результаты разработки переносного плавильно-разливочного модуля. Показана принципиальная возможность создания агрегатов ковш-печь с индукционным нагревом для плавки, обработки и транспортировки жидкой стали.

Показана возможность электрошлаковой выплавки хромовой бронзы БрХ из некомпактных медных отходов с легированием хромом из шлака. Установлена зависимость содержания хрома в металле от количества оксида хрома в шлаке. Определены химический состав и основные свойства бронзы БрХ электрошлаковой выплавки.

Рассмотрены особенности кристаллизационного рафинирования крупных монокристаллов плоской формы. На базе полученных зависимостей с использованием аналитических и численных методов проведен анализ влияния технологических режимов на поведение трудноудаляемых примесей.

Исследован состав газовой фазы при плазменно-дуговом переплаве заготовки, скомпактированной из неочищенной стружки. Результаты анализа на содержание газов и углерода в полученном слитке свидетельствуют о возможности переработки такой стружки по предложенному способу.

Індекс рубрикатора НБУВ: К343.1

Рубрики:

Металургія алюмінію

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К314.603-1 + К327.923.4

Рубрики:

Виробництво машинобудівної сталі

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, что при электрошлаковой плавке некомпактных отходов бронзы марки КН1-3 возможно изменение химического состава сплава вследствие протекания окислительно-восстановительных реакций с участием легирующих элементов (никеля, кремния и марганца) и перераспределения их между металлической и шлаковой фазами. Для детального изучения поведения легирующих элементов и принятия мер с целью сохранения их концентрации в нормируемых пределах проведены соответствующие эксперименты. На первом этапе исследовано изменение содержания никеля, кремния и марганца в зависимости от применяемых шлаков (стандартные шлаки АНФ-5, АНФ-7, АНФ-24, АНФ-28). Установлено, что значительное снижение концентрации марганца происходит независимо от вида применяемого шлака. В металле, выплавленном с использованием шлаков АНФ-5, АНФ-7 и АНФ-24, также уменьшается содержание кремния. Концентрация никеля во всех случаях была в пределах нормы. Таким образом, при электрошлаковой плавке бронзы КН1-3 для сохранения кремния в нормируемых пределах необходимо использовать шлаки, содержащие оксид кремния, а для предотвращения угара марганца - вводить в шлак марганецсодержащие компоненты. Поэтому дальнейшие эксперименты проведены на шлаке АНФ-28, а в качестве марганецсодержащей добавки использован флюс АН-348-А примерно с 35 мас. % MnO. Экспериментально установлено, что содержание марганца в бронзе КН1-3 электрошлаковой плавки находится в пределах нормы при концентрации оксида марганца в шлаке на уровне 2,8 - 5,0 %.

Індекс рубрикатора НБУВ: К644.510.023.2

Рубрики:

Електрошлакове наплавлення металів

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследованы особенности выплавки титанового шлака (ТШ) для использования в сварочном производстве из ильменитового концентрата как заменителя рутилового. Показано, что для обеспечения стабильного фазового состава получаемого ТШ, исключающего саморассыпание, необходимо поддерживать остаточное количество оксидов железа в нем на уровне 5,0 мас. %. Опробован двухстадийный способ получения ТШ с предварительным твердофазным восстановлением железа на первой стадии. Получен ТШ, содержащий 80 - 85 % оксида титана, пригодный для использования в качестве заменителя рутилового концентрата при производстве электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Изучены физические свойства агломерированного флюса АНФ-6-1. Показано, что по химическому составу, температуре плавления, электропроводности и вязкости агломерированный флюс АНФ-6-1 идентичен плавленому той же марки. Соответственно практически одинаковы технико-экономические показатели ЭШП с использованием указанных флюсов.

Разработаны физические модели для изучения процессов кристаллизации слитков в изложнице. Модели представляют собой емкости, имитирующие продольное сечение плоского и кузнечного слитков. В качестве модельной жидкости использовали расплав тиосульфата натрия, который затвердевает по дендритному механизму и сохраняет оптическую прозрачность вплоть до полного затвердевания, что позволило визуализировать основные процессы формирования кристаллической структуры слитка. Показано, что структурные зоны модельных слитков соответствуют структурным зонам промышленных стальных слитков, что позволяет утверждать о качественном соответствии физической модели натурному процессу. Исследовано влияние электрошлакового обогрева и подпитки на особенности кристаллизации модельных слитков. Установлено, что электрошлаковый обогрев и подпитка позволяют полностью устранить осевую пористость и усадочную раковину в головной части слитка. Разработанные модели могут быть эффективным инструментом для исследования физических способов воздействия на процессы кристаллизации крупных стальных слитков.

Опробован процесс ЭШП в неохлаждаемой стальной форме. Определены энергетические параметры плавки, при которых температура шлака поддерживается близкой к температуре плавления переплавляемого металла, а между выплавляемым слитком и формой образуется гарнисаж толщиной 1 - 2 мм. Выявлено, что по сравнению с ЭШП в водоохлаждаемом кристаллизаторе скорость плавки уменьшается в 4 - 5 раз, а удельный расход электроэнергии в 2 раза. Показано, что за счет снижения температуры перегрева металла и скорости плавки создаются благоприятные условия кристаллизации с формированием мелкозернистой структуры металла слитков, получаемых таким способом.

Індекс рубрикатора НБУВ: К621.5-1

Рубрики:

Прокатування листового металу

Шифр НБУВ: Ж14585 Пошук видання у каталогах НБУВ