Рассмотрены способы получения неразъемных соединений из разнородных материалов. Проанализирована возможность электрошлаковой наплавки слоя малой толщины. Предложены пути решения проблемы получения тонкого наплавленного слоя в процессе электрошлаковой наплавки жидким металлом, где основную роль должен играть флюс. Определены требования к флюсу.

Подано огляд доповідей по проблемі виготовлення сталі для залізничних рейок на Міжнародному симпозіумі по рейковим сталям, опублікованих в працях 39-ї конференції по механічній обробці та процесах виготовлення сталі, що відбулася 19-22 жовтня 1997 р. в м. Індіанаполісі (штат Індіана, США). Наведено дані, що свідчать про те, що вуглецеві перлітні сталі, традиційно застосовувані для виготовлення рейок, вже не можуть протистояти навантаженням на рейки, що постійно ростуть. Показано, що найбільш перспективними в ролі рейкових сталей є сталі зі структурою нижнього бейніту.

Оцінено вплив міцності зони з'єднання однорідних шарів багатошарової високоміцної Cr - Ni - Mo - V сталі ЕШП, одержаної методом АСД шляхом прокатки пакетів, і поверхонь розділення між шарами на рівень механічних властивостей та характер руйнування зразків при їх випробуванні на статичне розтягування та ударний вигин. Показано можливість керування в'язкістю руйнування багатошарової з однорідними шарами високоміцної Cr - Ni - Mo - V сталі шляхом забезпечення регламентованої міцності зони з'єднання цих шарів, що може бути використано як ефективний засіб, що дозволяє запобігти в процесі експлуатації катастрофічному крихкому руйнуванню виробів з цього перспективного конструкційного матеріалу.

Сформулированы требования к составу флюса, необходимого для электрошлакового процесса наплавки-пайки. Рассмотрены подходы к проблеме разработки такого флюса и указаны пути ее решения. Предложено применять легкоплавкий флюс, компоненты которого имеют сравнительно высокую температуру кипения. Электрошлаковый процесс на этом флюсе проводят при температуре шлаковой ванны, которая должна быть ниже температуры ликвидус металла, на который производится наплавка.

Рассмотрены имеющиеся в металлургии устройства для разливки жидкого металла (ЖМ). Проанализирована возможность применения таких устройств в электрошлаковых процессах, использующих жидкий присадочный металл. Показано, что портативных устройств, позволяющих производить заливку ЖМ с требуемой скоростью, в большой металлургии и литейном производстве пока нет. Подчеркнута необходимость разработки такого устройства для электрошлаковых технологий с использованием ЖМ. Сформулированы некоторые основные требования к устройствам для разливки ЖМ.

Даны краткие характеристики доменного и альтернативных способов получения металла из железосодержащих материалов. Показано, что применение плазменных технологий позволяет существенно сократить расход кокса в доменной печи, а также дает возможность осуществления процессов в шахтных печах без коксовой насадки при использовании плазмотронов. Описаны основные способы жидкофазного восстановления. Оценены возможности применения плазменных технологий для прямого восстановления железа. Предложена схема плазменной переработки железорудного сырья.

Рассмотрена возможность увеличения срока службы кристаллизаторов электрошлакового переплава (ЭШП), проанализированы факторы, влияющие на стойкость против разрушения стенки медного водоохлаждаемого кристаллизатора, и пути ее повышения. Описаны новые конструкции токоподводящих кристаллизаторов ЭШП, использующих биметаллические и огнеупорные материалы, при выборе которых предлагается учитывать тип переплавляемого материала.

Предложена схема плазменного жидкофазного восстановления железа из его оксидов. Показано, что содержание серы и фосфора в полученном продукте в несколько раз меньше допустимого для передельного чугуна.

Проанализированы современные разработки в области дуговых источников нагрева с нерасходуемыми электродами для нужд сиецэлектрометаллургии. На примере технических решений наиболее известных фирм рассмотрены особенности конструкции и способы повышения эксплуатационных характеристик указанной техники. Определены перспективные направления разработки новых образцов дуговых источников нагрева с нерасходуемыми электродами.

С использованием хроматографического анализа определено изменение состава отработанного газа во времени в ходе плазменного жидкофазного восстановления железа из железорудных окатышей газообразными восстановителями при их пиролизе и воздушной конверсии.

Рассмотрены особенности формирования наплавленного слоя (НС) при электрошлаковой наплавке жидким металлом в токоподводящем кристаллизаторе. Показано влияние режимов порционной заливки на качество зоны соединения и кристаллическую структуру НС (образование при определенных условиях волнообразной или прямолинейной зоны соединения: условия постоянного увеличения глубины провара или непровара вообще, образования капель в НС и изменения кристаллической структуры, являющиеся следствием порционной заливки жидкого присадочного металла).

Установлено, что на скорость и полноту протекания процесса жидкофазного восстановления железа из оксидов с применением газообразных восстановителей наибольшее влияние оказывают температура в реакционном пространстве, расход и состав восстановителя, а также основность шлака. Описаны оборудование и методика исследования процесса при использовании плазменного нагрева, обеспечивающего необходимую температуру и активирующего восстановитель. Определены влияние расхода и состава газообразного восстановителя на эффективность его использования, скорость и полноту прохождения реакций восстановления, влияние основности шлака на полноту восстановления железа и содержание в нем серы и фосфора при использовании плазменных источников теплоты.

Рассмотрены способы производства титановых слитков (ТС) с применением как расходуемых, так и нерасходуемых электродов. Показаны основные проблемы, возникающие при получении ТС. Отмечены преимущества и недостатки различных способов.

Кратко рассмотрены различные способы индукционного и электронно-лучевого переплавов титана, а также существующие трудности производства титановых слитков этими способами. Показаны возможные пути снижения стоимости титановой продукции, а также роль и перспективы Украины в мировой титановой промышленности.

Рассмотрены социально-экономические аспекты металлургии титана, стоимость титановой продукции, проблемы производства губчатого титана, а также потенциальные возможности Украины и ее роль в мировой титановой промышленности.

Проведены экспериментальные исследования эрозии медных водоохлаждаемых анодов в аргоне при различных значениях тока дуги в плазмотроне прямого действия. Определен ориентировочный ресурс работы таких электродов, выработаны рекомендации для дальнейших исследований с целью создания мощного высокоресурсного дугового источника нагрева.

Рассмотрены различные типы конструкций кристаллизаторов, а также способы производства слитков и отливок, применяемые не только в лабораторной практике, но и широко используемые в промышленности. Описано совершенствование конструкций кристаллизаторов в зависимости от тех или иных нужд электрошлакового производства. Показаны преимущества электрошлаковых процессов в токоподводящем кристаллизаторе и проблемы, возникающие на современном этапе, а также возможные направления развития.

Исследована гидродинамика шлаковой ванны в слябовом токоподводящем кристаллизаторе. Оценено влияние различных схем подключения электродов токоподводящей секции на характер гидродинамических потоков при изменении значения тока в цепи электроды - поддон, расстояния от поддона до токоподводящей секции и глубины погружения электродов. Получена качественная картина распределения гидродинамических потоков в шлаковой ванне слябового токоподводящего кристаллизатора. Результаты исследований будут использованы при проектировании таких кристаллизаторов, определении размеров промежуточной секции и участков токоподвода.

Исследована гидродинамика шлаковой ванны в слябовом токоподводящем кристаллизаторе для процесса наплавки. Показано, что характер гидродинамических потоков в шлаковой ванне зависит от соотношения параметров наплавляемого слоя, расстояния между токоподводящей секцией и уровнем металлической ванны в кристаллизаторе. Изучено распределение тока как вдоль цепи электродов токоподводящей секции кристаллизатора, так и по всему объему шлаковой ванны.

Рассмотрено изменение структуры материала электродов под воздействием различных технологических параметров в процессе эксплуатации. Определено влияние тока, продолжительности работы и формы электрода на характеристику микроструктуры электродного материала. Полученные результаты имеют важное практическое значение для создания дуговых нагревателей с высоким ресурсом работы электродов.