Сучасна електрометалургія, 2025, №01

2025 №01 (05)

2025 №01 (07)

---

Сучасна електрометалургія, 2025, #1, 33-39 pages

Одержання розплаву в’юститу при термічному розкладанні гематитових котунів аргоновою плазмою

В.О. Шаповалов¹, В.Г. Могилатенко^1,2, М.В. Карпець^1,2, Р.В. Козін¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11.
²КПІ ім. Ігоря Сікорського. 03056, м. Київ, Берестейський проспект, 37. E-mail: vmogilatenko@gmail.com)

Реферат
Для вирішення питань глобального потепління першочергове значення має скорочення викидів СО2. Негативний внесок металургів України у забруднення атмосфери на 2020 р. за попередні 20 років склав біля 1 млрд т вуглекислого газу. Вихід бачиться у переході на виробництво зеленої сталі, тобто сталі із заліза прямого відновлення воднем. В умовах використання плазмового нагріву за рахунок високих температур відбувається швидке плавлення котунів, розвиваються термічні процеси розкладання оксидів і активується відновлювач (водень). Розкладання оксидів в процесі нагріву і плавлення прискорює загальний процес відновлення котунів до в’юститу. І тільки після цього використання водню для відновлення заліза і його розкиснення стає обґрунтованим. Встановлена можливість утворення в’юститного розплаву без використання відновника при плазмовій плавці в атмосфері аргону. Бібліогр. 19, табл. 1, рис. 6.
Ключові слова: пряме відновлення, котуни, термічне розкладання, кінетика, розплав магнетиту, розбавлення залізом, в’юстит

Отримано 16.09.2024
Отримано у переглянутому вигляді 21.10.2024
Прийнято 16.02.2025

Список літератури

1. World steel in figures. https://worldsteel.org/steel-topics/statistics/world-steel-in-figures/
2. Kolisnichenko, V. Carbon emissions in metallurgy will be reduced by 30 % by 2050 — Woodmac [in Ukrainian]. https://gmk.center/ua/news/vybrosy-ugleroda-v-metallurgii-k-2050-godu-sokratyatsya-na-30-woodmac-2/
3. Kolisnichenko, V. 10 biggest polluting countries emitted record amount of CO2 in 2023 [in Ukrainian]. https://gmk.center/ua/news/10-najbilshih-krain-zabrudnjuvachiv-u-2023-roci-vikinuli-rekordnu-kilkist-so2/
4. In 2024 steel production in Ukraine will amount 7-8 mln tons according to experts. https://delo.ua/ru/industry/v-2024-godu-vyplavka-stali-v-ukraine-sostavit-7-8-mln-tonn-429900/
5. By the results of 2023 Ukrainian metallurgists produced 5,37 mln t of roll stock. https://gmk.center/news/ukrainskie-metallurgi-po-itogam-2023-goda-proizveli-5-37-mln-t-prokata/
6. Metallurgy of Ukraine: 30 years of evolution and partnership. https://mind.ua/ru/publications/20230257-metallurgiya-ukrainy-30-let-evolyucii-i-partnerstva
7. Behera, P., Rajput, P., Bhoi, B. (2022) A sustainable technology to produce green and clean steel by hydrogen plasma smelting reduction. In: Proc. of the IEI Conf. on Advanced Materials Technology Department CSIR-Institute of Minerals and Materials Technology, Bhubanswar, Odisha, India, 751013. DOI: https://doi.org/10.36375/prepare_u.iei.a282. https://preprint.prepare.org.in/index.php/iei/article/view/282/155
8. (2021) Carbon-free steel production: Cost reduction options and usage of existing gas infrastructure. European Parliamentary Research Service. Brussels. EU. DOI: https://doi.org/10.2861/01969. https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/STUD/2021/690008/EPRS_STU(2021)690008_ EN.pdf
9. Electricity production in Ukraine increased by 5 % over the year. Ekonomichna Pravda. [in Ukrainian]. https://www.epravda.com.ua/news/2022/01/11/681292/
10. Tiara Triana, Geoffrey Brooks, M. Akbar Rhamdhani (2024) Ammonia direct reduction of iron oxides-preliminary assessment. In: Proc. of the Iron & Steel Technology Conf. (AISTech 2024), Columbus, Ohio, USA, 295–302. DOI: https://doi.org/10.33313/388/035
11. Tiara Triana, Geoffrey A. Brooks, M. Akbar Rhamdhani, Mark I. (2024) Iron oxide direct reduction and iron nitride formation using ammonia: Review and thermodynamic analysis. J. of Sustainable Metallurgy, 10, 1428–1445. DOI: https://doi.org/10.1007/s40831-024-00860-z
12. QuData AI-помічник. https://qudata.com/ru/chat-gpt/
13. Tiago Bristt Gonoring, Adonias Ribeiro Franco, Estefano Aparecido Vieira, Ramiro Conceição Nascimento (2022) Kinetic analysis of the reduction of hematite fines by cold hydrogen plasma. J. of Materials Research and Technology, 20, 2173–2187. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.07.174
14. Lakomsky, V.I. (1974) Plasma arc remelting: Monography. Kyiv, Tekhnika [in Russian].
15. Grigorenko, G.M., Pomarin, Yu.M. (1989) Hydrogen and nitrogen in metals during plasma melting. Kyiv, Naukova Dumka [in Russian].
16. Shurkhal, V.Ya., Larin, V.K., Chernega, D.F. et al. (2000) Physical chemistry of metallurgical systems and processes: Manual. Kyiv, Vyshcha Shkola [in Ukrainian].
17. Kozin, R.V., Shapovalov, V.O., Mogylatenko, V.G., Biktagirov, F.K. (2023) Analysis of direct reduction of iron by hydrogen. In: 15th Inter. Sci.-Tekhn. Conf. on New Materials and Technologies in Mechanical Engineering, 9 April 27–28, 2023, Kyiv, KPI, IPMS, PWI.
18. Knyuppel, G. (1973) Deoxidation and vacuum treatment of steel. Pt 1. Thermodynamic and kinetic regularities. Moscow, Metallurgiya [in Russian].
19. Shapovalov, V.O., Mogylatenko, V.G., Karpets, M.V., Kozin, R.V. (2023) Thermal decomposition of hematite pellets at heating by argon plasma. Suchasna Elektrometal., 3, 13–18 [in Ukrainian]. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2023.03.03

---

Реклама в цьому номері:

---