DOI: 10.52150/2522-9117-2020-34-150-158
Снігура Ірина Романівна, м.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; ORSID 0000-0001-5872-7403
Тогобицька Дар’я Миколаївна, д-р техн. наук, проф., зав.відділом, Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail: dntog@ukr.net, ORSID 0000-0001-6413-4823
Піптюк Віталій Петрович, к.т.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; ORSID 0000-0002-2915-1756
Греков Станіслав Вікторович, наук.співр., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; e-mail; GSV4321@i.ua, ORCID 0000-0003-2848-0999
Петров Олександр Пилипович, н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; ORSID 0000-0001-7855-9267
Головко Людмила Олександрівна, к.х.н., с.н.с., Інститут чорної металургії ім.З.І. Некрасова НАН України, площа Академіка Стародубова, 1, Дніпро, Україна, 49107; ORCID: 0000-0002-3872-5950
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ПЕРЕДУМОВИ ДЛЯ РОЗРОБКИ КОМПЛЕКСНИХ СПІВВІДНОШЕНЬ ВЛАСТИВОСТЕЙ МЕТАЛУРГІЙНИХ РОЗПЛАВІВ З МЕТОЮ ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАКОНОМІРНОСТЕЙ РОЗПОДІЛУ ЕЛЕМЕНТІВ ПРИ ДОВЕДЕННІ СТАЛІ НА УКП
Анотація. Ціль роботи полягає у створенні бази фізико-хімічних знань з блоками оперативних аналітичних виразів, які прогнозують комплекс властивостей металевих, шлакових розплавів та добавок. База призначена для науково-обґрунтованого виробу управляючих дій з метою спрямованого формування якісного металу при доведенні сталі на УКП. В якості основи для опису процесів взаємодії фаз в роботі використано оригінальну методику фізико-хімічного моделювання складу та властивостей металургійних розплавів, а також накопичений досвід створення інформаційно-аналітичних систем прогнозування та управління процесом плавки. Розроблено моделі для прогнозування властивостей сталей та сплавів спеціального призначення (хромонікелеві, залізовуглецеві сталі широкого сортаментного ряду, алюмінієві, магнієві, жароміцні нікелеві сплави) і феросплавів вітчизняного виробництва. Одержана висока точність прогнозу та стійкість аналітичних виразів, що підтверджено шляхом співставлення з розрахунками на програмному комп’ютерному комплексі. Показано можливість застосування параметрів міжатомної взаємодії для визначення активностей компонентів у бінарних та багатокомпонентних металевих системах. На прикладі сталі 09Г2С проведено генерацію структури моделей для коефіцієнтів розподілу елементів, зокрема Si та Mn, між продуктами плавки при ковшовій обробці. Виявлено структурну подібність моделей для визначення коефіцієнтів розподілу вказаних елементів, що пов’язано з їх близькістю до будовою кластерів однокомпонентних розплавів. Результати роботи доцільно рекомендувати для інтеграції в АСНІ та АСУТП сталеплавильного виробництва з метою формування конкурентоздатного кінцевого продукту.
Ключові слова: металургійні розплави, параметри міжатомної взаємодії, прогнозні моделі, розподіл елементів, УКП
Перелік посилань
Гасик М.И., Лякишев Н.П. Физикохимия и технология электроферросплавов: Учебник. Днепропетровск: Системные технологи, 2008. 453 с.
Вихлевщук В.А., Харахулах В.С., Бродский С.С. Ковшевая доводка стали. Днепропетровск: Системные технологии, 2000. 190 с.
Никитин М. С., Рябова А. В. К вопросу об оценке степени усвоения и равномерности распределения олова при легировании стали // Вестник Южно-Уральского государственного университета. 2011. № 36. С.26-29.
Жучков В.И., Шешуков О.Ю., Лозовая Е.Ю. Сравниельная оценка эффективности усвоения ферросплавов при выплавке стали // Электрометаллургия. 2004. № 5. С. 9 – 11.
Приходько Э.В. Металлохимия многокомпонентных систем. Москва: Металлургия, 1995. 320 с.
Оптимизация химического состава стали для железнодорожных колес, обеспечивающего стабилизацию механических и повышение эксплуатационных свойств // Бабаченко А.И., Тогобицкая Д.Н., Козачек А.С., Кононенко А.А., Кныш А.В., Снигура И.Р. // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2016. № 2. С. 67-73.
Prediction of Ferroalloy Properties for Expert Evaluation of the Efficiency of their Use During Addition to Steel in a Ladle Furnace Unit / Togobitskaya D.N., Piptyuk V.P., Petrov A.F., Grekov E.V., Mirgorodskaya A.S. // Metallurgist. 2019. Vol 62. No (11-12). pp. 1115-1122. https://doi.org/10.1007/s11015-019-00763-5
Експериментальне дослідження підвищення технологічності брикетів феросиліцію для виробництва сталі / В.П. Піптюк, Д.М. Тогобицька, К.В. Баюл, І.М. Логозинський, Б.А. Левін, О.П. Петров и др. // Сучасні проблеми металургії. Наукові вісті. Дніпро, 2018. №21. Вип. 1. С.50-55. https://doi.org/10.34185/1991-7848.2018.01.09
Базы данных и модели для экспертной оценки эффективности использования ферросплавов при производстве стали / Тогобицкая Д.Н., Пиптюк В.П., Петров А.Ф., Греков С.В., Снигура И.Р., Лихачев Ю.М. Головко Л.А. // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии. 2017. № 31. С. 150-165.
Тогобицкая Д.Н., Шапер М., Гридин О., Снигура И.Р. Компьютерное моделирование температур плавления и кристаллизации сплавов специального назначения // Сталь. № 6. 2018. С. 11-15.
Carlson K.D. & Beckermann C. (2012). Determination of solid fraction–temperature relation and latent heat using full scale casting experiments: application to corrosion resistant steels and nickel based alloys, International Journal of Cast Metals Research, 25:2, 75-92, https://doi.org/10.1179/1743133611Y.0000000023
Посилання для цитування: Снігура І.Р., Тогобицька Д.М., Піптюк В.П., Греков С.В., Петров О.П., Головко Л.А. Фізико-хімічні передумови для розробки комплексних співвідношень властивостей металургійних розплавів з метою прогнозування закономірностей розподілу елементів при доведенні сталі на УКП. //«Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії». – 2020. – Вип.34. – С.150-158. (In Ukrainian).
DOI 10.52150/2522-9117-2020-34-150-158
