DOI: 10.52150/2522-9117-2024-38-26-38
Губинський Михайло Володимирович, д.т.н., проф., провідний науковий співробітник, Інститут чорної металургії ім .З. І. Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0003-3770-4397. E-mail: gubinm58@gmail.com
Меркулов Олексій Євгенович, д.т.н., с.н.с., старший науковий співробітник, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0002-7867-0659. E-mail: merkulov1@ukr.net
Сибір Артем Віталійович, к.т.н., доцент, старший науковий співробітник, Інститут чорної металургії ім. З. І.Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0002-9974-0636. E-mail: artem.sybir@gmail.com
Федоров Сергій Сергійович, д.т.н., проф., старший науковий співробітник, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0002-5409-882X. E-mail: fedorov.pte@gmail.com
Губинський Семен Михайлович, науковий співробітник, Дніпровський металургійний інститут, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна. ORCID: 0000-0002-4598-5136. E-mail: senja-g@ukr.net
Форись Олексій Михайлович, аспірант, Дніпровський металургійний інститут, Український державний університет науки і технологій, вул. Лазаряна, 2, м. Дніпро, 49010, Україна. ORCID: 0000-0002-9524-2381. E-mail: forissn@gmail.com
Дудченко Сергій Олександрович, к.т.н., старший науковий співробітник, Інститут чорної металургії ім.З.І.Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0002-7319-9896. E-mail: s.dudchenko@meta.ua
Джигота Марина Георгіївна, провідний інженер, Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, площа академіка Стародубова 1, м. Дніпро, 49107, ORCID: 0000-0003-3062-5127. E-mail: office.isi@nas.gov.ua
ВИЗНАЧЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ СИНТЕТИЧНИХ ЧАВУНІВ ПРИ ВИКОРИСТАННІ КАРБЮРИЗАТОРІВ ОТРИМАНИХ НА ОСНОВІ ЕЛЕКТРОТЕРМІЧНОГО КИПЛЯЧОГО ШАРУ
Анотація. Розвиток високотемпературних технологій у металургії та хімічній галузі пов’язаний з заміною викопних видів палива на зелену електроенергію. Саме таку можливість має процес нагріву вуглецевої сировини у електротермічному киплячому шарі (ЕКШ) коли струм проходить безпосередньо через шар і нагріває його за рахунок джоулевої теплоти. Такий процес дозволяє значно зменшити витрати енергії порівняно з традиційними технологіями, що базуються на використанні печей Аченсона та Кастнера. Одним з продуктів що може бути отриманий в печах ЕКШ є карбюризатори що використаються при виплавці синтетичного чавуну. Проведені дослідження дозволили визначити властивості до карбюризаторів, що забезпечують якість чавунів та параметри термічної обробки прекурсорів у ЕКШ. Метою даного дослідження було отримання прямої відповіді про ефективність карбюризаторів отриманих за новою технологією. Вирішення цього завдання проведено шляхом порівняльних випробувань карбюризаторів отриманих методом ЕКШ та традиційними технологіями при отриманні синтетичного чавуну. Випробування проведені з використанням лабораторної індукційної печі ємністю 10 кг. Плавки було проведено в ідентичних умовах. В результаті доведено що процеси навуглецювання чавуну з карбюризатором отриманим по новій технології та синтетичним графітом мають східні температурні та кінетичні залежності. Ступінь засвоєння вуглецю практично однакові. Металографічний аналіз отриманих зразків синтетичного чавуну показав, що виливки отримані з використанням синтетичного графіту характеризуються більшою кількістю пор, що може бути причиною зниження механічних властивостей. Результати випробувань на стиск, розтягнення, вигин та твердість підтвердили це. Отримані результати випробувань довели ефективність вироблення карбюризаторів високої якості з використанням технології ЕКШ.
Ключові слова: електротермічний киплячий шар, синтетичний чавун, навуглецювання, карбюризатор.
DOI: https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-26-38
Посилання для цитування: Визначення механічних властивостей синтетичних чавунів при використанні карбюризаторів отриманих на основі електротермічного киплячого шару / М.В. Губинский, О.Є. Меркулов, А.В. Сибір, С.С. Федоров, С.М. Губинський, О.М. Форись, С.О. Дудченко, М.Г. Джигота // Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2024. Вип. 38. С. 26-38. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2024-38-26-38
Перелік посилань
1. Петров Б. Ф. Энергосбережение при производстве электродного термоантрацита : Київ, Екотехнологія, 2006. 144 с.
2. Сибір А., Губинський М., Федоров С., Губинський С., Гогоці О. (2020). Печі з електротермічним киплячим шаром. Конструктивні особливості. Металургійна та гірничорудна промисловість. 2020. № 2. С. 42-61. https://doi.org/10.34185/0543-5749.2020-2-42-61
3. Gupta С., Sathiyamoorthy D. Fluid bed technology in materials processing. Boca Raton, Fla. : CRC Press, 1999. 528 p. https://doi.org/10.1201/9780367802301
4. Забродський С. С. Високотемпературні установки з псевдозрідженим шаром. М. : Енергія, 1971. 328 с.
5. Semen Hubynskyi et al IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2024. Vol. 1348, 012028. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012028
6. Губинський М. В., Сибір А. В., Федоров С. С., Меркулов О. Є, Губинський С. М., Коваль С. В., Форись О. М. Оцінка зменшення викидів парникових газів при отриманні штучного графіту в електротермічному киплячому шарі. Фундаментальні та прикладні проблеми чорної металургії. 2022. Вип. 36. С. 455-465. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2022-36-455-465
7. Hubynskyi M. V., Sybir A. V., Fedorov S. S., Merkulov O. Ye., Hubynskyi S. M., Mazorchuk V. F., Foris O. M. Peculiarities of the Fe-C melt carburization process and the effect produced on it by the type of carburizers. Fundamental and applied problems of ferrous metallurgy. 2023. Issue 37. P. 62-75. https://doi.org/10.52150/2522-9117-2023-37-62-75
8. Sybir A., Hubynskyi M., Fedorov S., Hubynskyi S., Vvedenska T., Bezuglyi V. Effect of heat shock on graphitization of Donbass anthracite. Mining of Mineral Deposits. 2020. Vol. 14, Iss. 3. P. 43-49. https://doi.org/10.33271/mining14.03.043
9. Sybir A., Hubynskyi M., Balalaiev K., Burchak O., Sukhyy K., Fedorov S., Pinchuk V, Hubynskyi S, Vvedenska T. Effect of Parameters of the Anthracite Heat Treatment on the Properties of Carbon Materials during Shock Heating. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2022. No. 5. P. 94-101. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2022-144-5-94-101
10. Sybir A. V., Hubynskyi S. M., Fedorov S. S., Sukhyy K. M., Hubynskyi M. V., Vvedenska T. Y. Рeculiarities of high-temperature refining of cabon materials. Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii. 2023. No. 6. P. 177-186. https://doi.org/10.32434/0321-4095-2023-151-6-177-186
