Сучасна електрометалургія, 2023, №03



2023 №03 (02)

DOI of Article 10.37434/sem2023.03.03

2023 №03 (04)

---

Сучасна електрометалургія, 2023, #3, 13-18 pages

Термічне розкладання гематитових котунів при нагріванні аргоновою плазмою

В.О. Шаповалов¹, В.Г. Могилатенко², М.В. Карпець², Р.В. Козін¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²НТУУ «КПІ» ім. Ігоря Сікорського. 03056, м. Київ, Берестейський просп., 37. E-mail: vmogilatenko@gmail.com

Реферат
У зв’язку з глобальним потеплінням виникло питання зменшення викидів парникових газів при будь-яких промислових процесах і у тому числі в металургії. Рішення цього питання в металургійній галузі пов’язане з прямим відновленням заліза воднем і використанням висококонцентрованих джерел енергії для нагрівання, зокрема плазми. При високих температурах у рідкому розплаві оксидів можливе розкладання оксидів ще до використання водню для відновлення. Це дає можливість одержати в’юститний розплав за вмістом кисню без гематиту і магнетиту. Одержані висновки підтверджені термодинамічними розрахунками і результатами дослідження кінетики розкладання оксидів котуна при плазмово-дуговій плавці в атмосфері аргону. Бібліогр. 18, табл. 3, рис. 5.
Ключові слова: оксиди заліза, термічне розкладання, термодинаміка дисоціації, кінетика розкладання, плазмово-дугова плавка, в’юститний розплав

Received 21.06.2023

Список літератури

1. Гура К.Ю., Петрук В.Г. (2021) Аналіз сучасних тенденцій декарбонізації та екомодернізації енергетики України і світу. Вісник ВПІ, 5, 19–26. DOI: https://doi. org/10.31649/1997-9266-2021-158-5-19-26
2. Da Costa A.R., Patisson F. (2013) Modelling a new, low CO2 emissions, hydrogen steelmaking process. J. of Cleaner Production, 46, 27–35. DOI: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/ 1402/1402.1715.pdf
3. Spreitzer D., Schenk J. (2019) Reduction of iron oxides with hydrogen – A review. Steel Research Inter., 90(10), 1900108. DOI: https://doi.org/10.1002/srin.201900108
4. Zuo Hb., Wang C., Dong Jj. et al. (2015) Reduction kinetics of iron oxide pellets with H2 and CO mixtures. Inter. J. of Minerals, Metallurgy and Materials, 22(7), 688–696. DOI: 10.1007/s12613-015-1123-x. https://www.researchgate.net/ publication/282499310
5. Donghui Liu, Xiaozhe Wang, Jianliang Zhang et al. (2017) Study on the controlling steps and reduction kinetics of iron oxide briquettes with CO–H2 mixtures. Metall. Res. Technol., 114(6), 611. DOI: https://doi.org/10.1051/metal/2017072. https://www.researchgate.net/publication/320229625
6. Heidari A., Niknahad N., Iljana M., Fabritius T. (2021) A review on the kinetics of iron ore reduction by hydrogen. Materials, 14(24), 7540. DOI: https://doi.org/10.3390/ma14247540
7. Patisson F., Mirgaux O., Birat J.-P. (2021) Hydrogen steelmaking. Pt 1: Physical chemistry and process metallurgy. Matériaux & Techniques, 109(3–4), 303–313. DOI: https:// doi.org/10.1051/mattech/2021025
8. Isnaldi R. Souza Filho, Hauke Springer, Yan Ma et al. (2022) Green steel at its crossroads: Hybrid hydrogen-based reduction of iron ores. DOI: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/ 2201/2201.13356.pdf
9. Забарило О.С., Слышанкова В.А., Лакомский В.И. (1968) Поведение кислорода в металле оплавляющейся заготовки при плазменно-водородном раскислении. Специальная электрометаллургия, 1, 128–134.
10. Забарило О.С., Лакомский В.И. (1968) Водородное раскисление при плазменно-дуговом переплаве пермалоя 50Н. Специальная электрометаллургия, 2, 61–69.
11. Забарило О.С., Лакомский В.И. (1968) Поведение углерода при плазменно-дуговом переплаве сплава 50Н и железа армко. Специальная электрометаллургия, 4, 78–85.
12. Забарило О.С. (1969) Плазменно-водородное раскисление железа, никеля и их сплавов: дис ... канд. техн. наук. Киев, ИЭС им. Е.О. Патона.
13. Shapovalov V.O., Mogylatenko V.G., Biktagirov F.K., Kozin R.V. (2023) Analysis of direct reduction of iron by hydrogen. Сб. тр. XV Міжнар. наук.-техн. конф. «Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2023», 27–28 квітня 2023 р., м. Київ, сс. 33–40. DOI: https://foundry.kpi. ua/wp-content/uploads/2023/06/conferenziya_2023.pdf
14. Mogylatenko V.G., Shapovalov V.O., Biktagirov F.K., Kozin R.V. (2023) Thermal decomposition of hematite pellets during plasma-arc smelting in argon atmosphere. Сб. тр. XV Міжнар. наук.-техн. конф. «Нові матеріали і технології в машинобудуванні-2023», 27–28 квітня 2023 р., м. Київ, сс. 23–29. DOI: https://foundry.kpi.ua/wp-content/ uploads/2023/06/conferenziya_2023.pdf
15. Лакомский В.И. (1974) Плазменно-дуговой переплав. Киев, Техника.
16. Naseri M. Seftejani, Schenk J. (2018) Reaction kinetics of molten iron oxides reduction using hydrogen. La Metallurgia Italiana, July, 7–8, 5–14. DOI: https://www.researchgate.net/ publication/327594827
17. Григоренко Г.М., Помарин Ю.М. (1989) Водород и азот в металлах при плазменной плавке. Киев, Наукова думка.
18. Патон Б.Є., Григоренко Г.М., Шейко І.В. та ін. (2013) Плазмові технології та устаткування в металургії і ливарному виробництві. Київ, Наукова думка.

---

Реклама в цьому номері:

---