2022

Permanent URI for this community

http://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/16391

Browse

Now showing 1 - 20 of 39

Актуальні проблеми підготовки майбутніх металургів та магістрів з професійної освіти в умовах сучасної університетської освіти
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Палагута, Вадим Іванович; Лучанінова, Ольга Петрівна
UKR: Мета. Розкрити практичну цінність науково-педагогічної практики магістрів з професійної освіти для формування певних компетентностей під час проведення цієї практики у бакалаврських групах майбутніх інженерів-металургів та проаналізувати взаємонавчання бакалаврів-металургів і магістрів з професійної освіти для їхньої майбутньої професійної діяльності Методологія. Методи дослідження у вигляді педагогічного експерименту, аналізу експериментального матеріалу, анкет стейкхолдерів, аналізу результатів опитування студентів. Результати. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено, що використання сучасних засобів навчання майбутніх металургів є ефективними у процесі розвитку або формування їхніх як професійних, так і загальних компетентностей, сприяють розвитку професіоналізму магістрів із професійної освіти, а також поглибленню знань із металургійних дисциплін, що вирішує проблеми професійної підготовки здобувачів вищої освіти. Наукова новизна. Експериментально доведено, що суттєво підвищується рівень теоретичної професійної підготовки майбутнього інженера-металурга, магістра з професійної освіти у поєднанні з рівнем спрямованості їхніх знань на практичну діяльність. Практична значущість полягає в тому, що у процесі вивчення металургійних дисциплін доцільно застосовувати переважно компетентнісний підхід, інтенсивну цифровізацію освітнього процесу, поширене використання інформаційно-комунікаційних технологій, різноманітні засоби контекстної професійної підготовки здобувачів вищої освіти з металургії та професійної освіти, які спрямовані на розвиток особистісних компетентностей здобувачів.
Алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повзунного механізму
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Добров, Ігор Вячеславович; Сьомічев, Андрій Вікторович
UKR: Метою роботи є розробка алгоритму та програми розрахунку енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму з урахуванням апробованих на практиці та добре зарекомендованих себе: аналітичного методу розрахунку кінематики повзуна та графо-аналітичного методу розрахунку силових параметрів кривошипно-повузнного механізму. Результати досліджень. Розроблено новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів кривошипно-повузнного механізму для персональних ПМК. Наукова новизна. Новий метод розрахунку та алгоритм визначення енергосилових параметрів відрізняється визначенням координат точок механізму та вирішенням рівнянь графічним методом. Практична значимість. Створений алгоритм дозволяє виконати попередню оцінку енергосилових параметрів механізмів та агрегатів з використанням кривошипно-повзунних механізмів на стадії технологічного проектування, техніко-економічного обґрунтування нових агрегатів або модернізації існуючого обладнання при зміні технологічних режимів, пов’язаних з освоєнням випуску сучасної конкуренто спроможної продукції.
Аналіз сучасних теоретичних та технологічних методів і обладнання та перспектив розвитку завантаження доменних печей
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Селегей, Андрій Миколайович; Іващенко, Валерій Петрович; Безшкуренко, Олексій Георгійович
UKR: Розглянуто сучасний стан аналітичного забезпечення технології доменного виробництва. Проаналізовано основні методики, розроблені провідними науково-конструкторськими організаціями з металургії, що застосовуються для ефективного управління доменною плавкою. Показано, що технологія завантаження доменної печі має вирішальне значення для ефективності отримання чавуну. Обладнання моніторингу сучасних доменних печей дозволяє отримувати широкий спектр інформації, що може бути використана для оперативного ефективного корегування ведення доменної плавки. Використання вказаної інформації надає широкі можливості для забезпечення найраціональніших техніко-економічних показників процесу виплавки чавуну. В зв’язку з цим приділено значну увагу особливостям обладнання та технології для завантаження шихтових матеріалів у піч. Розглянуті основні експлуатаційні характеристики для обладнання доменних печей, що забезпечує завантаження шихтових матеріалів в ракурсі забезпечення раціонального окружного та радіального розподілу шихти на колошнику. Це, в свою чергу, дає змогу дотримуватися заданої програми завантаження та рудних навантажень. Наданий опис способів завантаження за допомогою безконусного завантажувального пристрою лоткового типу. Проаналізований процес руху потоку шихтових матеріалів по трактах безконусного завантажувального пристрою. Окремо розглянуті ділянки направляючих тічок, ділянка руху шихти в колошниковому просторі. Виявлені недоліки та переваги існуючих методик розрахунку динамічних параметрів шихтових матеріалів на відповідних ділянках. Наведений опис послідовності роботи обладнання, що забезпечує завантаження шихтою доменної печі та рекомендації для підвищенню ефективності алгоритмів роботи агрегатів. Окремо розглянуті методики для визначення геометричних та динамічних параметрів руху шихтових матеріалів у разі їх випуску з накопичувальних бункерів завантажувального пристрою доменної печі. Наведені аналітичні залежності для визначення витрати шихтових матеріалів з випускного отвору та швидкості витоку шихти. Розглянутий процес формування стовпа шихти у доменній печі. Серед основних чинників, що впливають на формування необхідного рудного навантаження вдовж радіусу колошника виділено програму завантаження та гранулометричний склад шихтових матеріалів, які постачаються на колошник. Також показано, що найефективнішим завантаженням доменної печі шихтовими матеріалами вважається такий спосіб, при використанні якого забезпечується оптимальне значення рудного навантаження із забезпеченням необхідної газопроникності стовпа шихтових матеріалів. Таким чином визначені основні напрямки ефективного удосконалення технології доменної плавки для забезпечення найкращих техніко-економічних показників та значним зниженням питомої витрати сировини.
Аналіз формозміни сталевих сіток в алюмінієвому композиті в процесе прокатки-з’єднання
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Носко, М. І.; Коноводов, Дмитро Володимирович; Самсоненко, Андрій Анатолійович; Бобух, Олександр Сергійович
UKR: Мета. Порівняти деформацію армованих композитних матеріалів з алюмінієвого сплаву з використанням у якості фази армування плетеної та просічно-витяжної сталевої сітки. Методика. Було виконано експериментальне дослідження впливу величини висотної деформації пакета на деформацію сталевої сітки, що використовується у якості фази для армування, під час прокатки алюмінієвих композитів. В якості фази для армування використовували дротяну та просічно-витяжну сітку з нержавіючої сталі. Після прокатки досліджували вплив деформації на зміну кута комірки сітки в середині композиту. Результати. Встановлено вплив висотної деформації на зміну форми та деформацію сталевої сітки між двома листами алюмінію в процесі спільної прокатки. Показано, що просічно-витяжна сітка є кращім шаром для армування композитів на основі алюмінію, отриманих методом прокатки, оскільки її коефіцієнти подо в- ження нижчі, ніж у дротяної сітки. При цьому встановлено, що раціональне обтиснення при прокатці -з’єднанні становить понад 30%. Більш низьке обтиснення майже не викликає змін в розмірі ґраток, а деформація армованої сітки здійснюється лише за рахунок подовження і стиснення дротів. Наукова новизна. Представлене дослідження є оригінальним, так як вперше проведено порівн яння параметрів деформації фази армування під час прокатки композитів на основі сплаву алюмінію AA1050, армованого плетеною та просічно-витяжною сталевою сіткою. Практична значущість. Практична цінність представлених наукових результатів полягає в тому, що вони можуть бути використані для вдосконалення методів розрахунку течії металів з різними значеннями опору деформації при спільній пластичній деформації в умовах високого гідростатичного тиску.
Аналітичні дослідження технології рафінування і легування металу на установці «ківш-піч»
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Рубан, Володимир Олександрович; Стоянов, Олександр Миколайович
UKR: Актуальність: Обробка металу на установці «ківш-піч» (УКП) є одним з найважливіших етапів позапічної обробки сталі, ключовими операціями якої є десульфурація, легування, видалення і модифікування неметалевих включень, які пов’язані з затратами теплоти, що компенсується шляхом використання енергії електричної дуги і забезпечує задану температуру перед розливанням. Розвиток технологій позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч» обумовлений необхідністю підвищення якості та конкурентоспроможності металургійної продукції шляхом зниження її матеріало- і енергоємності. Позапічна обробка сталі на УКП дозволяє регулювати хімічний склад розплаву в вузькому діапазоні (мікролегування), підтримувати задану температуру сталі певного сортаменту перед розливанням на машинах безперервного лиття заготівки (МБЛЗ), що в свою чергу впливає на формування структури та властивостей кінцевого продукту. Аналітичні дослідження роботи установки «ківш-піч» спрямовані на оптимізацію процесу позапічної обробки сталі, зменшенні втрат енергії та матеріалів, підвищенні продуктивності та якості кінцевої продукції. Таким чином актуальність досліджень ковшової обробки металу, можуть сприяти розвитку нових технологій та матеріалів, що забезпечать більш ефективну виробничу діяльність. Мета роботи: Аналітичний огляд науково-технічної літератури, вітчизняних та закордонних патентів, присвячений розвитку технологій позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч». Наукова новизна: Встановлені основні вектори розвитку технологій і обладнання позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч», які стосуються використання графітованих порожнистих електродів. Визначено позитивний вплив використання порожнистих електродів, на роботу установки «ківш-піч» за рахунок стабільного існування розряду електричної дуги, унеможливлення процесу розриву шару шлаку та покращення умов передачі теплоти безпосередньо металевому розплаву. Наукові та практичні результати: виходячи з огляду технологій обробки сталі на установці «ківш-піч» використання графітованих порожнистих електродів в подальшому дасть змогу визначити раціональні витрати газу, що подається каналом електрода, провести дослідження його впливу на параметри лунки піделектродної зони та теплові режими роботи агрегату.
Аналітичні дослідження і характеристика методів рафінування сталі у промковші МБЛЗ
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Синегін, Євген Володимирович; Суховецький, Сергій Васильович
UKR: Актуальність: Постійно зростаючі вимоги до якості металопродукції та її собівартості спонукають до сталого розвитку технологій рафінування сталі, зокрема й від неметалевих включень, присутність яких в сталі суттєво знижує механічні властивості сталевої продукції. Наразі рафінування сталі від неметалевих включень здійснюється починаючи з позапічної обробки сталі у сталерозливному ковші і з акінчується на етапі розливання сталі. Найбільш ефективними методами рафінування сталі, що зумовило їх широке використання в промисловості, є продувка інертним газом, електромагнітне перемішування, модифікування та ін. Найбільш ефективним з погляду рафінування сталі є обробка на фінішних етапах виробництва, зокрема при розливанні стаі на МБЛЗ у проміжному ковші. Мета роботи: з огляду на широке різномаїття технологій і методів рафінування сталі, зокрема й на етапі безперервного розливання сталі, виникає потреба в їх систематизації і класифікації, що дозволить краще оцінювати і порівнювати їх ефективність. Наукова новизна: систематизовані і класифіковані методи рафінування сталі при безперервному розливанні сталі. На прикладі світового досвіду, ґрунтуючись на огляді останніх закордонних публікацій, розглянуто конкретне застосування і ефективність кожного типу методів. Наукові та практичні результати: запропонована класифікація методів дозволить краще оцінювати їх ефективність та раціонально обирати доцільні методи та їх комбінації для кожного окремого виробництва, зокрема із урахуванням марки сталі. Також, виходячи з оцінки ефективності розглянутих методів, можна визначити додаткові резерви щодо їх вдосконалення.
Випуск 1 (132). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Випуск 2 (133). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Випуск 3 (134). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Випуск 4 (135). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Випуск 5 (136). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Випуск 6 (137). Теорія і практика металургії
(Національна металургійна академія України, Дніпро, 2022)
UKR: Журнал розрахований на широке коло читачів (науковців, фахівців) в галузі металургійного виробництва чавуну, сталі, феросплавів та кольорових металів, теоретичних основ одержання металів та сплавів та розробки механізмів процесів, залучення у виробництво матеріалів техногенного походження, прокатного виробництва, удосконалення відомих матеріалів та створення якісно нових, дослідження в області розширення вугільної сировинної бази коксування, математичного моделювання технологічних процесів, удосконалення машин для металургійного виробництва та підвищення надійності металургійного обладнання.
Вплив вмісту вуглецю на тривалість кристалізації фронту ізоліквідус сплавів Fe-C у кокільних циліндричних формах
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Семенов, О. Д.; Хричиков, Валерій Євгенович; Меняйло, Олена Валеріївна; Афтандилянц, Є. Г.; Гнилоскуренко, С. В.
UKR: Мета. Встановити тривалість кристалізації фронту ізоліквідус сплавів Fe-C в діапазоні 0,04 ... 4,83 %С, що охолоджуються у кокільних циліндричних формах. Методика. Тривалість кристалізації фронту ізоліквідус встановлювали по дев’яти експериментальним вимірам твердіння циліндричних виливків зі сплавів Fe-C, що отримані Б.Б. Гуляєвим, О.Н. Магницьким, Л.М. Постновим. Оцифровку твердіння сплавів з вмістом вуглецю 0,04%, 0,1%, 0,4%, 0,93%, 1,42%; 2,44%, 3,28%, 4,45%, 4,83% виконували в програмі AutoCAD 2010 в координа- тах х/R і τ/R2, де х – товщина шару металу, що затвердів; R – радіус виливка; τ – час твердіння. Результати. В процесі оцифровки і інтерполяції експериментальних термографічних досліджень отримано 20 кривих твердіння фронту ізоліквідус з кроком по відносному розміру виливку 0,05 х/R і по вмісту вуглецю 0,05% в інтервалі хімічних складів 0,04 ... 4,83%С. Наведено приклади розрахунку тривалості твердіння виливків різних хімічних складів в сплавах Fe-C при охолодженні у кокілях циліндричної форми. Максимальна тривалість твердіння при 0,1%С обумовлено виділенням високою кількістю твердої фази ≈60 % поблизу температури лікві- дус, а при 0,30 - 0,45%С зменшення тривалості твердіння обумовлено зменшенням кількості твердої фази до ≈7 %. Ще менша тривалість твердіння при температурі ліквідус у чавунів: при 3,5%С виділяється лише 2 - 3% твердої фази. Експериментальні криві охолодження також фіксують у чавунів незначну температурну зупинку на кривій охолодження при температурі ліквідус і велику – при солідус. Тому виділення більшої частини прихованої теплоти кристалізації відбувається при температурі солідус і загальна тривалість твердіння 100% твердої фази у чавунів більша, а ливарні властивості доевтектичних і евтектичних чавунів значно вищі, ніж у сталі. Наукова новизна. Вперше теоретично визначено вплив хімічного складу сплавів Fe-C у діапазоні 0,04...4,83%С на кінетику просування фронту твердіння ліквідус за параметричним критерієм τ/R2 і від- носним розміром х/R від поверхні до центру циліндричних виливків, що охолоджуються у кокілі. Вперше встановлено вплив на тривалість твердіння кількості твердої фази при температурі ізоліквідус і нерівномірністі розподілу частки прихованої теплоти кристалізації при температурах ліквідус і солідус. Практична значущість. За наведеними прикладами розрахунку тривалості твердіння фронту ізоліквідус обґрунтовано кращі ливарні властивості сплавів, в яких при температурі ліквідус кількість виділення твердої фази мінімальна. За отриманим масивом даних можливо побудувати кінетику просування фронту ліквідус по товщині циліндричного виливку, а за гіпотезою приведеної товщини М.І. Хворінова встановити тривалість твердіння виливків у формі куля і плита.
Вплив гарячої деформації на структуру аустеніту вуглецевої сталі
(Український державний університет науки і технологій, ІПБТ, Дніпро, 2022) Вакуленко, Ігор Олексійович; Болотова, Дар’я Михайлівна; Перков, Олег Миколайович; Плітченко, Сергій Олександрович
UKR: Мета. Визначення впливу температури і ступеня гарячої пластичної деформації на розвиток збіркової рекристалізації аустеніту вуглецевої сталі. Методика. В якості матеріалу для досліджень використані вуглецеві сталі з концентрацією вуглецю 0,55 і 0,65%, що відповідають максимальному і мінімальному значенню в межах марочного складу для суцільнокатаних залізничних коліс. Кількість інших хімічних елементів відповідала вимогам нормативної документації на залізничні колеса. Зразки для досліджень мали форму циліндрів діаметром 20 та висотою 40мм. Різну ступінь пластичної деформації отримували при стисненні зі швидкістю деформації порядку 10-3 с-1. Для нагріву зразків до температур гарячого обтиснення використані нагрівальні електричні печі камерного типу. При нагріві зразків здійснені заходи, що запобігають окисленню та локальному зниженню концентрації атомів вуглецю на їх поверхнях. Після термічної обробки зразків та механічної підготовки поверхні, виявлення структури аустеніту здійснювали з використанням травника на основі суміші розчинів з соляної та пікринової кислот. Структуру сталей досліджували під світловим мікроскопом. Розмір зерна аустеніту визначали за методиками кількісної металографії. Результати. Дослідженням структури вуглецевої сталі визначено, що за умов підвищення температури відпалу, виникнення структурної неоднорідності аустеніту обумовлено зміною механізму розвитку збіркової рекристалізації. Починаючи від 10 % гарячого обтискування, пропорційно ступеню пластичної деформації, розвиток збіркової рекристалізації за механізмом руху великокутових меж приводить до подрібнення зерна аустеніту і формуванню однорідної структури. При ступенях гарячої деформації менш ніж 10 %, щільності дислокацій недостатньо для формування зародку для розвитку збіркової рекристалізації за механізмом руху великокутових меж. В результаті значно швидше відбудеться рекомбінація дислокацій в зернах гарячедеформованого аустеніту, що призведе до розділення зерен на окремі фрагменти. Їх розмір буде визначатися щільністю дислокацій, що введені за гарячого обтискування. Кути разорієнтації між фрагментами мають проміжні значення між межами з великими кутами разорієнтації та субмежами, що визначає їх низьку мобільність. Для такої структури розвиток збіркової рекристалізації в аустеніті буде відбуватися за механізмом розчинення меж зерен. В результаті, виникає значна неоднорідність структури аустеніту, що визначається різницею в розмірах між сусідніми зернами до декількох разів. Наукова новизна. В залежності від умов гарячого обтискування вуглецевої сталі, визначене значення пластичної деформації, що розділяє розвиток збіркової рекристалізації аустеніту за якісно різними механізмами. За низького значення гарячого обтискування, коли щільності дислокацій недостатньо для формування зародка збіркової рекристалізації за механізмом руху великокутових меж, відбувається зростання зерен аустеніту за механізмом розчинення меж зерен. Практична значущість. Визначення впливу температури і ступеня гарячої пластичної деформації на механізм розвитку збіркової рекристалізації, дозволить оптимізувати технологію обтискування заготівки суцільнокатаного залізничного колеса.
Вплив Н-шарів на залізовуглецеві та корозійностійкі сталі та сплави
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Карпов, Володимир Юрійович; Носко, Ольга Анатоліївна; Аюпова, Тетяна Анатоліївна
UKR: Мета. Розглядається взаємодія водненасичених шарів (Н-шарів) з різними марками залізовуглецевих та корозійностійких сталей та сплавів. Методика. Виявлено помітний вплив Н-шарів як на мікроструктуру сталей, так і на їх властивості. Зразки сталей у вигляді пластин поміщалися в установку, де одночасно піддавалися термоциклюванню або у водні, або в аргоні. Далі проводили їхній металографічний аналіз. Результати. Для чистого заліза відзначалося різке збільшення пластичності, більш ніж удвічі. Мікроструктура зразків після ТЦО в аргоні та водні змінилася дуже сильно. Бал зерна змінився з 9 до 1. Було визначено, що виділення водню при охолодженні відбувається при евтектоїдному перетворенні у звичайних вуглецевих сталях. Мікроскопічне вивчення структур сталей показало їхню різку зміну і найчастіше в гірший бік. Дослідження показали, що є можливість керувати процесом навуглецювання - зневуглецювання вуглецевих сталей, їх строчковістю після деформації прокатаної сталі. Вивчення легованих сталей типу Х18Н9Т та 40Х13 дало розуміння зміни їх властивостей у процесі ТЦО у водні. Особливо цікавим є факт, що сталь Х18Н9Т практично не змінює своїх властивостей після ТЦО у водні в широкому інтервалі температур та тисків. Інша сталь 40Х13 дуже різко змінює свої механічні властивості – стає твердою та крихкою. При виготовленні виробів з цієї сталі неприпустима їх робота при температурі, що циклічно змінюється. Наукова новизна. Основна наукова новизна полягає у детальному дослідженні структури та властивостей ряду сталей, які широко використовуються у промисловості. Практична значущість. Отримані результати дозволяють зробити однозначний висновок, що термоциклювання залізовуглецевих та корозійностійких сталей дуже сильно змінює їх властивості. Це вимагає детального вивчення будь-якої сталі, яка має працювати в подібних умовах.
Газові кисневі електроди в йонних розплавах: типи, оборотність, електроди порівняння та шкали кислотності
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Малишев, В. В.; Габ, А. І.; Шахнін, Д. Б.; Воляр, Р. М.; Головачов, Артем Миколайович
UKR: Мета. Обгрунтувати застосування кисневого електроду порівняння з β-Al2O3 мембраною у вольфраматно-молібдатних розплавах, побудувати шкалу кислотності та запропонувати її використання для оцінки можливості електроосадження молібдену, вольфраму та їх сполук з карбоном, силіцієм та бором у цих розплавах. Методика. Вимірювання електрорушійних сил електрохімічних ланцюгів у галогенідних та вольфраматно-молібдатних розплавах з використанням платино-кисневих індикаторних електродів та мембранних електродів порівняння з додаванням різних донорів та акцепторів оксигенових йонів. Результати. Можливість використання кисневого електроду порівняння з β-Al2O3 мембраною та шкал кислотності (основності) у вольфраматно-молібдатних розплавах для здійснення електрометалургійних процесів осадження та рафінування. Наукова новизна. Сформульовано умови застосування електродної системи в якості електроду порівняння. Як електроліти електродів порівняння вибрано розплави на основі натрій вольфрамату і хлоридні вольфрамато (молібдато)вмісні розплави. Доведено, що потенціал кисневого електроду відносно електроду порівняння визначається відношенням активностей йонів оксигену в досліджуваному розплаві та в розплаві електроду порівняння. Запропоновано шкалу кислотності (основності) в розплавах на основі вольфраматів і молібдатів лужних та лужноземельних металів. Практична значущість. В якості мембрани електродів порівняння показана можливість використання матеріалу на основі β-Al2O3. Доведено його стійкість як у кислих, так і в основних розплавах. Експериментально визначено температурні межі застосування цього матеріалу як мембрани та доведено стабільність і відтворюваність значень потенціалів. Виміряно електрорушійні сили електрохімічних ланцюгів з платино-кисневими індикаторними електродами та мембранними електродами порівняння. Досліджені розплави систематизовано за значеннями показників кислотності (основності). Ключові слова: кисневий електрод, розплави солей, β-Al2O3 мембрана, мембранні електроди, електрохімічні ланцюги, шкала кислотності (основності).
Динаміка відцентрового ливарного модуля на карданній підвісці
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Ракша, Сергій Васильович; Анофрієв, Павло Григорович; Главацький, Казимир Цезарович; Куроп’ятник, Олексій Сергійович; Посмітюха, Олександр Петрович; Черкудінов, Володимир Едуардович
UKR: Метою роботи є визначення впливу довжини ланок модифікованої карданної підвіски відцентрового ливарного модуля та його інерційних параметрів на його власні частоти коливань, а також створення математичної моделі коливань модуля у сталому режимі роботи, що дозволяє розрахувати амплітудно-частотну характеристику і коефіцієнт динамічності цієї коливальної системи. Методика. Розглядаюся малі коливання відцентрового ливарного модуля, тому застосовано класичний спосіб складання звичайних диференційних рівнянь його руху за допомогою рівняння Лагранжа ІІ роду. Для розрахунку параметрів коливань модуля створені m-файли у системі Matlab. Результати. Отримані залежності власних частот ливарного модуля від довжини підвіски, від довжини підвіски форми з електродвигуном та противагою та від його інерційних параметрів. Розраховано амплітудно-частотні характеристики модуля. Побудовано графік коефіцієнта динамічності у робочому діапазоні обертання ливарної форми модуля. У робочому діапазоні обертання ливарної форми значення коефіцієнта динамічності знаходяться в інтервалі від 0,035 до 0,001. Наукова новизна. Вперше створена математична модель коливань відцентрового ливарного модуля на модифікованій карданній підвісці. За допомогою системи Matlab досліджено вплив параметрів ливарного модуля на його власні частоти. Практична значущість. Розроблена математична модель коливань відцентрового ливарного модуля та результати досліджень впливу основних його характеристик на власні частоти коливань дозволять створити конструкцію модуля з раціональними характеристиками, визначити безпечний робочий діапазон частоти обертання форми.
Дослідження агломерації залізної руди при використанні роздільної підготовки шихти
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Бочка, Володимир Васильович; Ягольник, Максим Вікторович; Сова, Артем Валерійович; Фурсов, М. О.; Маленко, К. І.; Бойко, Максим Миколайович
UKR: Мета. Підвищення якості залізорудної частини доменної шихти є одним з найбільш ефективних заходів, які дозволяють збільшити продуктивність доменних печей і знизити питому витрату коксу. Основними причинами руйнування агломерату при транспортуванні та завантаженні у доменну піч є низька міцність його мінералогічних сполук, які зв’язують блоки в структурі, а також високий рівень внутрішнього напруження, яке виникає у спеченці під час його кристалізації та охолодження. Формування якості агломерату в цих умовах, здійснюється на кожній стадії його виробництва. Метою даного дослідження є розробка способу огрудкування агломераційної шихти, який дозволить формувати гранули заданого гранулометричного та мінералогічного складу, створивши умови для отримання агломерату блочної структури високої міцності. Методика. Теоретичне та експериментальне обґрунтування можливості формування агломерату заданого складу та властивостей на етапі підготовки шихти до спікання проведено за допомогою програмного комплексу HSC. Проведено дослідження способів підготовки агломераційної шихти з використанням попередньо підготовлених композитів на основі концентрату. Результати. Залежність величин вільної енергії Гоббса від температури показала вірогідність утворення в даному середовищі зв'язки з фаяліту, деяких залізо- кальцієвих олівінів i феритів кальцію. Як показало дослідження ентальпії, утворення усіх мінералів характеризується екзотермічним ефектом. Лише в діапазоні температур 1473-1673 К формування 2FeO·SiO2 та однокальцієвого фериту відбувається в ендотермічних умовах. Отримані в роботі результати підтвердили позитивний вплив роздільної підготовки на однорідність крупності сирих гранул: збільшується їх еквівалентний діаметр; зменшується вміст фракції 0-1 мм; зменшується середньо-квадратичне відхилення та коефіцієнт варіації їх крупності. Збільшення вмісту фракції +10 мм, яка негативно впливає на спікання, відбувається через наявність крупних часток руди та звороту. Серед використаних дво- та трикомпонентних композитів слід відзначити позитивний вплив додавання флюсів до концентрату та руди. Найкращу якість агломерату отримали після використання чотирикомпонентного композиту з «концентрату — руди — вапна — вапняку». Для покращення ефективності роздільної підготовки, прийнято рішення розділити руду на фракції: 0-3 мм, яка подаватиметься до композиту, та 3-10 мм, яка буде використовуватися у залишковій шихті. Наукова новизна. Встановлено механізм впливу різних методів огрудкування шихтових матеріалів на формування міцної зв'язки, що пов’язане з утворенням залізокальцієвих олівінів та феритів кальцію, покращення однорідності хімічного складу, зменшення в структурі неспечених компонентів i силікатних озер. Практична значущість. Запропонована в роботі схема підготовки шихти дозволяє формувати склад i основність самого композиту та залишкової частини шляхом зміни вмісту вапняку між ними. Спікання агломераційної шихти, підготовленої запропонованим способом, дозволяє збільшити вихід придатного агломерату на 10,25% та зменшити вмісту фракції 0-5 мм після випробування на міцність на 11,5%.
Дослідження властивостей електродних пеків
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Малий, Євген Іванович; Чемеринський, Михайло Сергійович; Старовойт, Марія Анатоліївна
UKR: Мета. Дослідження фізико-хімічних процесів, що проходять між розплавленим пеком і твердими наповнювачами – компонентом графітованих електродів, та запропоновані методи визначення реологічної поведінки пеку. Методика. Дослідження реологічної поведінки пеку проводили з використанням методів зміни крайового кута змочування, а поверхневі властивості пеку – з використанням методики прямого визначення індексу змочування. Результати. Визначено, що крайовий кут змочування не може бути абсолютним показником його якості, оскільки він залежить від адгезійної активності пеку з вуглецевими наповнювачами. Наукова новизна. Вперше показано, що характеристики міцності графітованих електродів обумовлюють такі фактори, як індекс змочування, крайовий кут змочування, і залежать від початкового періоду адгезійної взаємодії електродного пеку з вуглецевими наповнювачами. Практична значущість. За результами роботи встановлено, що певний показник відповідає загальному принципу явищ, що відбуваються при змочуванні, що дає можливість повноцінніше охарактеризувати поведінку електродних пеків під час виробництва графітованих виробів.
Дослідження впливу біоматеріалів на процес спікання залізорудних матеріалів та якість агломерату
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Ягольник, Максим Вікторович; Бойко, Максим Миколайович; Фурсов, М. О.; Єфіменко, В. В.; Полякова, Наталія Володимирівна; Журавльова, Світлана Валеріївна
UKR: Мета. Основне надходження енергії на агломераційних процес відбувається за рахунок спалювання коксового дріб’язку, який забезпечує близько 78 % енергії, яка споживається в процесі агломерації. Спалювання коксового дріб’язку в агломераційному процесі також є основним джерелом забруднюючих речовин, таких як NOx і SOx. Енергія біомаси вважається перспективною заміною коксового дріб’язку в агломерації, по-перше, через її відновлюваність, а по-друге, через нижчий вміст S і N. Для зменшення впливу типу біомаси на властивості агломераційного палива, спрощення технології використання біомаси при агломерації можливо виробництво коксового дріб’язку з додаванням в шихту частки біоматеріалів. Метою роботи було визначення впливу на показники агломераційного процесу та якість агломерату заміни частки твердого палива біоматеріалами, які попередньо проходили підготовку. Методика. Для дослідження в якості твердого палива використовували промисловий коксовий дріб’язок та коксовий дріб’язок, отриманий при температурі піролізу 850-1100 °С з додаванням 5 - 45 % біоматеріалів. Експерименти проводили на агломераційній установці, яка використовувалася спікання шихти з контролем параметрів процесу. Попередньо шихту огрудковували у змішувачі-грануляторі барабанного типу. Після випробувань оцінювали питому продуктивність агломераційної установки, швидкість спікання, а також властивості агломерату. Результати. Представлені результати дослідження показали, що при використанні коксового дріб’язку, отриманого при температурі 1100 °С з добавкою 5 % біоматеріалів, показники агломераційного процесу та якості продукту відповідають таким, що є при використанні промислового коксу. При використанні коксового дріб’язку, отриманого при температурі 850 °С з добавкою 15 % біоматеріалів спостерігається незначні зміни в параметрах процесу відносно базової технології. Застосування коксового дріб’язку, отриманого з використанням понад 15 % біоматеріалів, викликає зниження продуктивності агломераційної установки та міцності отриманого агломерату. Максимальне падіння спостерігається при використанні коксового дріб’язку з температурою піролізу 850 ° С та вмістом біоматеріалів 45%. Наукова новизна. Встановлено механізм впливу коксового дріб’язку з додаванням біоматеріалів на формування високотемпературних зон в процесі агломерації та кінцевої структури агломерату. Практична значущість. Рекомендується застосування в якості агломераційного палива коксового дріб’язку, отриманого при температурі піролізу 850 °С і вмісті біоматеріалів 15 %. При цьому показники агломераційного процесу та якість агломерату зберігаються на базовому рівню. Застосування коксового дріб’язку, отриманого при температурі піролізу 850 °С дозволить знизити енерговитрати на виробництво палива та зменшить загальний екологічний вплив агломераційного виробництва на довкілля.

Browse

Browsing 2022 by Title

Results Per Page

Sort Options