В курсе лекций рассмотрены основные теоретические и практические вопросы сопротивления материалов в металлургии по следующим темам: основные положения статики и сопротивления материалов, центральное растяжение и сжатие, геометрические характеристики плоских сечений, кручение, прямой изгиб, сдвиг и смятие, напряженно-деформируемое состояние в точке, теории прочности, сложное сопротивление, устойчивость сжатых стержней, прочность при переменных напряжениях, задача Лямэ о равновесии толстостенной трубы, энергетические методы вычисления перемещений и метод сил вычисления перемещений в статически неопределимых системах.
Дисциплина состоит из двух модулей: «Гидродинамика многофазных систем» и «Массообмен в многофазных системах». В пособии излагаются сведения, необходимые для составления математических моделей сложных технологических процессов. Представлены примеры аналитического решения некоторых из них. Пособие предназначено для магистрантов, обучающихся по направлениям 22.04.02 «Металлургия» и 20.04.01 «Техносферная безопасность», а также аспирантов, обучающихся по направлению 22.00.00 «Технологии материалов». Может быть полезно для научных сотрудников, работающих в области теплофизики технологических процессов.
В пособии приведены сведения, характеризующие современную химию золота применительно к новым и существующим металлургическим процессам, используемым при переработке золотосодержащих руд и концентратов. Рассмотрены свойства золота и его соединений, включая их общие химические характеристики, релятивистские эффекты и электрохимические свойства золота. Изложен современный материал, характеризующий наносостояние золота, включая разделы, посвященные нанохимии, наноминералогии и нанометаллургии, а также кластерам и наноструктурам золота.
В практикуме описаны расчеты процессов современной металлургии: глубокого обезуглероживания и рафинирования жидкой легированной стали от углерода, фосфора, кислорода, серы, водорода и азота. На примере решения четырех домашних заданий проанализированы основные термодинамические закономерности процессов получения чистой по примесям высококачественной стали. В каждом разделе представлены теоретические положения используемых расчетных моделей, приведены выводы основных уравнений, подробно разработана схема расчетов в домашних заданиях. Приложения содержат справочные термодинамические данные для основных реакций и растворов металлов и шлаков.
Рассмотрена равновесная, неравновесная по Петрову–Шейлю и частично неравновесная кристаллизация двойных и тройных сплавов в системах с непрерывными твёрдыми и жидкими растворами и с эвтектическими превращениями. Приведены данные о малоизвестных показателях процесса кристаллизации, таких как доля твёрдой фазы, образующаяся по механизмам «распада» Mdec и «взаимодействия» Mint, состав вещества, переходящего из жидкости в твёрдую фазу CX, темп кристаллизации i. Рассмотрена дендритная кристаллизация сплавов при обычных скоростях охлаждения и кристаллизация при высоких скоростях охлаждения. Приведено описание малоизученного процесса изотермической кристаллизации.
Пособие содержит пять разделов по расчетам геометрических и деформационных параметров процессов последовательного формоизменения полосы в трубную заготовку и трубу в линии трубоэлектросварочного агрегата (ТЭСА), а также параметров калибров и калибровок валково-эджерного инструмента формовочных станов. Приведены методы и приемы решения технологических и теоретических задач с помощью электронных таблиц Excel в области производства сварных труб. После изучения и освоения эти методы и приемы могут быть использованы для решения более сложных технологических задач оптимизационного и имитационного характера.
Рассмотрены основные пути ресурсосбережения и экологической безопасности прокатного производства стальной продукции, разработанные в условиях ведущих металлургических предприятий металлургической отрасли Российской Федерации. В основу монографии положены материалы по анализу технологических процессов (горячая и холодная прокатка, очистка смазывающих охлаждающих жидкостей), их математическому модлированию. Представлены практические мероприятия, решающие вопросы ресурсосбережения производства стального листа.
Марганцевые ферросплавы, получаемые путем восстановления ведущего элемента – марганца из руд или концентратов, используются в основном в сталеплавильном производстве, при производстве высоколегированных сплавов и чугунов. Применение марганцевых ферросплавов в целях раскисления и легирования жидкой сталеплавильной ванны повышает комплекс физико-механических свойств и функциональные характеристики металлопродукции.
Изложены общие сведения об основном и вспомогательном оборудовании, применяемом для переработки руд и концентратов по гидрометаллургическим технологиям. Приведены схемы устройств и аппаратов для перемещения жидкостей, расчеты аппаратов для выщелачивания, разделения твердой и жидкой фаз, жидкостной экстракции и ионного обмена, выпарных аппаратов, цементаторов, кристаллизаторов.