Исследование физико-химических превращений при ресурсосберегающей восстановительной плавке хром- никельсодержащих металлургических отходов

Autor: Petryshchev, Artem, Milko, Dmitry, Borysov, Viacheslav, Tsymbal, Bohdan, Hevko, Ihor, Borysova, Svitlana, Semenchuk, Andrii
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 2, № 12 (98) (2019): Materials Science; 59-64
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 2, № 12 (98) (2019): Материаловедение; 59-64
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 2, № 12 (98) (2019): Матеріалознавство; 59-64
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: We have investigated the physicochemical characteristics of chromium-nickel-containing waste from the production of corrosion-resistant steels and a doped alloy obtained by reduction smelting. This is necessary to determine the parameters that reduce the losses of Ni and Cr during the processing of doped oxide raw materials and using the resulting dopant. It was determined that the alloy with the O/C ratio in the charge in the range of 1.09–1.78 had the γ-Fe and Fe3C phases with alloying elements as substitutional atoms. At O/C=1.78, the phase composition predominantly consisted of γ-Fe with a weak manifestation of Fe3C. A phased O/C change in charge of 1.33 and 1.09 resulted in an increase in the emergence of Fe3C on diffractograms. The microstructure of the chrome-nickel-containing corrosion-resistant steels scale mixture is disordered with the presence of particles of different sizes and shapes. The content of the alloying elements Ni and Cr was 7.65 % wt. and 14.26 % wt., respectively, at the oxygen content at the level of 29.70 % wt. The microstructure of the doped alloy with a different O/C ratio in the charge had a clear manifestation of several phases, characterized by differences in the content of the main alloying elements. The Ni content in the studied areas of different phases varied within 1.41–20.90 % wt., Cr ‒ 1.27–32.90 % wt. According to research, the most acceptable O/C ratio in the charge is 1.78. In this case, reduction was achieved with predominance in the phase composition of γ-Fe with a relatively weak manifestation of residual carbon as the carbide component. In other words, we have determined the indicators for the processing of chromium-nickel-containing industrial wastes and the production of a doped smelting product with a relatively low carbon content. This expands the possibilities of resource saving using the obtained alloy with the replacement of a certain proportion of standard alloying materials in the smelting of carbon-limited steel grades.
Досліджено фізико-хімічні особливості хром-нікельвмісних відходів виробництва корозійностійких сталей та легуючого сплаву, отриманого за допомогою відновлювальної плавки. Це необхідно для визначення параметрів, що знижують втрати Ni та Cr при переробці оксидної легованої сировини та використанні отриманої легуючої добавки. Визначено, що в сплаві при співвідношенні O/C в шихті в межах 1,09–1,78 присутні фази γ-Fe та Fe3C з легуючими елементами в якості атомів заміщення. При O/C=1,78 фазовий склад переважно складався з γ-Fe при слабкому прояві Fe3C. Поетапна зміна O/C в шихті на 1,33 та 1,09 призводила до підвищення прояву Fe3C на дифрактограмах. Мікроструктура суміші окалини хром-нікельвмісних корозійностійких сталей розупорядкована з присутністю часток різного розміру та форми. Вміст легуючих елементів Ni та Cr складав 7,65 % мас. та 14,26 % мас. відповідно при вмісті кисню на рівні 29,70 % мас. Мікроструктура легуючого сплаву з різним співвідношенням O/C в шихті мала чіткий прояв декількох фаз, що характеризувалися різницею у вмісті основних легуючих елементів. Вміст Ni у досліджених ділянках різних фаз змінювався в межах 1,41–20,90 % мас., Cr – 1,27–32,90 % мас. Згідно досліджень найбільш прийнятним співвідношенням O/C в шихті є 1,78. В цьому випадку забезпечувалося відновлення з переважанням у фазовому складі γ-Fe з відносно слабким проявом залишкового вуглецю, як карбідної складової. Тобто визначено показники переробки хром-нікельвмісних техногенних відходів та отримання легованого продукту відновної плавки з відносно низьким вмістом вуглецю. Це розширює можливості ресурсозбереження з використанням отриманого сплаву з заміною деякої частики стандартних легуючих матеріалів при виплавці обмежених по вуглецю марок сталей
Исследованы физико-химические особенности хром-никельсодержащих отходов производства коррозионностойких сталей и легирующего сплава, полученного с помощью восстановительной плавки. Это необходимо для определения параметров, снижающих потери Ni и Cr при переработке оксидного легированного сырья и использовании полученной легирующей добавки. Определено, что в сплаве при соотношении O/C в шихте в пределах 1,09–1,78 присутствовали фазы γ-Fe и Fe3C с легирующими элементами в качестве атомов замещения. При O/C=1,78 фазовый состав преимущественно состоял из γ-Fe при слабом проявлении Fe3C. Поэтапная смена O/C в шихте на 1,33 и 1,09 приводила к повышению проявления Fe3C на дифрактограммах. Микроструктура смеси окалины хром-никельсодержащих коррозионностойких сталей разупорядоченая с присутствием частиц разного размера и формы. Содержание легирующих элементов Ni и Cr составляло 7,65 % мас. и 14,26 % мас. соответственно при содержании кислорода на уровне 29,70 % мас. Микроструктура легирующего сплава с различным соотношением O/C в шихте имела четкое проявление нескольких фаз, характеризующихся различием в содержании основных легирующих элементов. Содержание Ni в исследованных участках различных фаз менялось в пределах 1,41–20,90 % мас., Cr – 1,27–32,90 % мас. Согласно исследованиям наиболее приемлемым соотношением O/C в шихте является 1,78. В этом случае обеспечивалось восстановление с преобладанием в фазовом составе γ-Fe с относительно слабым проявлением остаточного углерода в качестве карбидной составляющей. То есть определены показатели переработки хром-никельсодержащих техногенных отходов и получения легированного продукта восстановительной плавки с относительно низким содержанием углерода. Это расширяет возможности ресурсосбережения с использованием полученного сплава с заменой некоторой доли стандартных легирующих материалов при выплавке ограниченных по углероду марок сталей
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: