Введение к работе
' & Ь 6 '
Актуальность работы. Развитие железнодорожного транспорта и обеспечение безопасности движения, как важнейшие условия современной цивилизации, требуют постоянного увеличения производства железнодорожных колес и улучшения их качественных показателей. Необходимость успешного решения этой задачи при снижении материально-энергетических затрат обусловливает актуальность и целесообразность научных исследований существующей технологии производства железнодорожных колес с целью выявления возможности её совершенствования и экологизации.
Неизбежной составляющей процесса горячей прокатки является нагрев заготовки, оказывающий существенное влияние на качество готового изделия и одновременно составляющий одну из основных причин весьма значительных удельных потерь металла из-за образования оксидного слоя на его поверхности. В связи с этим изучение условий и причин формирования различных типов окалины, исследование их свойств и возможностей минимизации образования за счет усовершенствования режимов нагрева в кольцевых вращающихся печах представляет собой важную научную проблему.
В современных условиях нарастания антропогенного давления на окружающую среду и необходимости осуществления принципов устойчивого развития большое значение имеет выполненная в настоящей диссертационной работе эколого-экономическая оценка степени экологизации колесопрокатного производства и предлагаемых способов ресурсосбережения.
Изучение этих вопросов в настоящей диссертационной работе и определяет ее своевременность и актуальность.
Цель работы. Совершенствование технологии нагрева колесных заго
товок в кольцевых вращающихся печах, обеспечивающее снижение удель
ных потерь металла, минимизацию ресурсопотребления и повышение каче
ства железнодорожных колес с оценкой эколого-экономической эффективно
сти их производства. \ !>0'::- "-^иональная j
v , БИБЛИОТЕКА |
С.(Петербург І/А,-л *
Научная новизна. В соответствии с теорией окисления стали и на основе экспериментальных исследований особенностей процесса нагрева в кольцевых вращающихся печах изучены причины и установлен механизм образования «липкой» окалины. В зависимости от прочности адгезии окалины к поверхности металла предложена и научно обоснована классификация типов окалины с разделением на отслаивающуюся и трудноудаляемую, так называемую «липкую». Для обоих типов окалины, образующейся при нагреве в кольцевой вращающейся печи, получены регрессионные зависимости от температуры и времени нагрева, а также от содержания диоксида кремния в огнеупорной кладке подины, на которую устанавливаются нагреваемые колесные заготовки. Для колесной стали построена кривая, характеризующая зависимость потерь металла с окалиной от температуры нагрева. Впервые определены теплофизические характеристики непрерывнолитой колесобан-дажной стали 55, положенные в основу разработки усовершенствованного теплового режима работы кольцевых вращающихся печей.
Практическая ценность. Особую практическую значимость составляет использование полученных результатов проведенных исследований для усовершенствования процесса нагрева колесных заготовок в кольцевых вращающихся печах ОАО «НТМК», обеспечивающего снижение расхода топлива на 10% и уменьшение удельных потерь металла на 18%. Полученные выводы также могут быть использованы для анализа процесса окалинообра-зования на предприятиях с аналогичной технологией. В плане экологизации колесопрокатного производства и с переходом на ресурсосберегающие технологии впервые выполнен расчетный эколого-экономический анализ производства железнодорожных колес в условиях ОАО «НТМК» с оценкой удельных потерь металла на каждом переделе, а также эколого-экономическая оценка колёсопрокатного производства ОАО «НТМК».
Реализация работы. Результаты выполненных исследований и разработанные практические рекомендации могут быть использованы для прове-
дения предстоящей реконструкции колесопрокатного производства ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», являющегося одним из основных производителей колес в Российской Федерации.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на всероссийской научной конференции «Экологические и метеорологические проблемы больших городов и промышленных зон» (С. Петербург, 1999), XXXI научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «НТМК» (Н. Тагил, 1999), межрегиональной молодежной научно-практической конференции «Новые материалы и технологии в металлургии и горнодобывающей промышленности» (Екатеринбург, 2001), межрегиональной конференции «Экологические проблемы промышленных регионов» (Екатеринбург, 2001), XXXII научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «НТМК» (Н. Тагил, 2000), на научно-практическом семинаре в рамках международной выставки «Уралэкология-2001» (Екатеринбург, 2001), ХХХГП научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «НТМК» (Н. Тагил, 2001), пятом всероссийском молодежном научном симпозиуме «Безопасность биосферы - 2001/02» (Екатеринбург, 2002), научно-технической конференции «Проблемы металлургии, механики и машиностроения» (Н. Тагил, 2002), XXXIV научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «НТМК» (Н. Тагил, 2002), XXXV научно-технической конференции молодых специалистов ОАО «НТМК» (Н. Тагил, 2003).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения; изложена на 148 страницах, содержит 126 страниц машинописного текста, 30 рисунков, 41 таблицу, список литературы из 126 наименований работ отечественных и зарубежных авторов и приложения на 20 страницах.
![Совершенствование режимов работы блока доменных воздухонагревателей с целью повышения эффективности процесса нагрева дутья [Электронный ресурс]](/i/i/4263/169004.png "Совершенствование режимов работы блока доменных воздухонагревателей с целью повышения эффективности процесса нагрева дутья [Электронный ресурс] Рябчиков Михаил Юрьевич")
