Анотація до роботи:

Міщенко Д. Д. Електрометалургійна технологія виробництва плавлених флюсів з використанням вторинних матеріалів, що містять фтор.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.02 - металургія чорних металів.- Національна металургійна академія України, Дніпропетровськ, 2003.

Дисертація присвячена питанням виробництва зварювальних плавлених флюсів в контексті утворення відходів та повернення їх в технологічний цикл. В дисертації досліджені склад та властивості цих відходів. Встановлені причини наявності вологи, яка важко видаляється, що приводило до погіршення якості зварювального флюсу. Запропонована технологія дегідратації шламу газоочищення та науково обгрунтовані її параметри. Досліджена поведінка води, розчиненої в розплаві шлаку при плавленні гідратованого оксиду кремнію. Досліджена поведінка сірки в шламі газоочищення при плавленні шихти. Розроблена методика розрахунку параметрів технологічного процесу виплавляння зварювального флюсу при умові використання низькозбагаченої сировини. Запропонована відповідна комп’ютерна система. Основні результати праці знайшли промислове впровадження при виплавлянні зварювальних флюсів, що дозволило суттєво підвищити рівень ресурсозбереження та зменшити техногенне навантаження на довкілля.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачі, що полягає у виявленні природи явищ, які перешкоджали використанню відходів флюсоплавильного виробництва. Обгрунтовано параметри технології їхньої попередньї підготовки і використання при виплавці зварювальних флюсів.

В процесі виконання дисертаційної роботи отримані такі результати:

1. Виробництво зварювальних плавлених флюсів супроводжується утворенням відходів, сукупна маса яких може досягати 50% від маси готового продукту (шлами очищення повітря від шкідливих газів, пил з пиловловлювачів, відсіви, браковані плавки, тощо). Відходи флюсоплавильного виробництва відносяться до третьої категорії токсичності, що потребує їхнього ізольованого збереження або утилізації.

2. Основною причиною наявності в шламах газоочищення важковидаляємої вологи є наявність у їхньому складі силікагеля, що утворюється при уловлюванні SiF₄ системами газоочищення.

3. Плавлення шихти, що містить силікагель, призводить до одержання пересиченого розчину води в шлаку. Час досягнення рівноважного вмісту розчинених парів води в розплаві шлаку перевищує час плавки. Це призводить до одержання флюсу зі зниженою стійкістю проти утворення пор у зварних швах.

4. Прожарювання шламу при температурі вище 770 ^оС призводить до взаємодії силікагеля з оксидом кальцію (при каталітичній дії фториду кальцію і парів води) з утворенням воластоніту. Цим усуваються обидва чинники наявності важковидаляємої вологи (силікагель і гідроксид кальцію).

5. Досліджене поводження з'єднань сірки в шламах газоочищення. Встановлено, що при їхньому плавленні не відбувається перехід сірки в розплав.

6. Розроблено методику розрахунку і корегування шихти, а також інших параметрів процесу плавлення шихти у випадку використання сировини із значним вмістом домішок. Розроблена методика реалізована у виді комп'ютерної розрахункової системи і впроваджена у виробництво.

7. Практичне застосування отриманих результатів дозволить знизити ступінь техногенного забруднення навколишнього середовища за рахунок зниження викидів у відвали і більш ощадливої витрати природної мінеральної сировини.

8. Розроблена розрахункова програма для персонального комп'ютера дозволила не тільки зняти проблему розрахунку і корекції шихти з багатокомпонентної сировини, але й істотно розширити сировинну базу виробництва зварювальних плавлених флюсів.

9. Отримані результати одержали своє підтвердження в ході їхнього виробничого використання.

Основний зміст роботи відображений у таких публікаціях:

1. Мищенко Д. Д., Кузьменко В. Г., Токарев В. С. Исследование влагоудерживающей способности шламов, образующихся при выплавке сварочных флюсов// Автоматическая сварка.- 1996, №10.- С. 41-44. (дисертантом виконані експериментальні дослідження та їхня обробка).

2. Кузьменко В. Г., Галинич В. И., Мищенко Д. Д., Токарев В. С., Ковика Н. Д., Гончар А. В., Новиков Л. Н., Белый И. И. К выбору состава шихт при изготовлении плавленых флюсов// Автоматическая сварка.- 1999, №3.- С. 29-35. (дисертанту належить алгоритм розрахунку шихти).

3. Мищенко Д. Д. К вопросу об утилизации шламов газоочистки, образующихся при производстве сварочных плавленых флюсов//Автоматическая сварка.- 1999, №12.- С. 55-56.

4. Мищенко Д. Д. К вопросу о водороде в сварочных плавленых флюсах// Теория и практика металлургии. 2002, № 4. С. 19-23.

5. Мищенко Д. Д. Вопросы утилизации отходов выплавки сварочных флюсов // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2002, № 4. С. 26-28.

6. Мищенко Д. Д. Особенности протекания твердофазных реакций при высокотемпературной сушке шлама газоочистки флюсоплавильного производства // Теория и практика металлургии. 2003, № 1. С.42-45.

7. Мищенко Д. Д., Кузьменко В. Г., Токарев В. С. Компьютерная система расчета технологических параметров процесса изготовления плавленых сварочных флюсов// Сварка под флюсом сегодня и завтра. Тезисы докладов международного научно-технического семинара, Запорожье 3-6 сентября 1998 г.— Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1998.— C. 11-13. (дисертанту належить описання програми та її роботи).

8. Сапрыкина Г. Ю., Кузьменко В. Г., Мищенко Д. Д. Новый подход к моделированию оптимальных составов сварочных флюсов// Сварка и родственные технологии - в XXI век. Тезисы докладов международной конференции, Киев ноябрь 1998 г.- Киев: ИЭС им. Е. О. Патона, 1998.— C. 111. (дисертанту належить частина присвячена виробницнву флюсів).