Browse
Recent Submissions
Item Automatic Compensation of the Mill RolL Eccentricity in Terms of Limited Speed of Hydraulic Compression Devices(Dnipro University of Technology, Dnipro, 2025) Boyko, O.; Kuvaiev, Victor; Potap, Oleg; Potap, M.; Rybalchenko, Maria O.ENG: Purpose. To reduce deviation of vertical dimension (thickness) of rolled products from the specified value by enhancing the accuracy and shortening the setup time of an eccentricity compensation subsystem of mill rolls based on substantiation of an eccentricity compensation method. This method is based on an active search algorithm to determine the actual eccentricity parameters in real time, taking into account the actual response time of hydraulic compression devices (HCD) and investigating its effectiveness through simulation computer modelling. Methodology. The research was based on the analytical determination of the frequency characteristics of the AGC system in sheet metal rolling, considering the actual response time of HCD of a rolling mill as well as a comprehensive model of a rolling process in a quarto mill with rolling movement and an automatic thickness control system (ATCS) that compensates for eccentricity. The study was conducted by comparing the results of computer simulation modelling of the improved ATCS, whose algorithm took into account the HCD response time, with the performance indicators of the previous system, which did not consider this factor. Findings. It has been established that under the AGC thickness control conditions, the measured amplitude of a variable component of thickness does not match the amplitude of eccentricity due to the finite response time of HCD. The frequency characteristics of the AGC system have been determined analytically, taking into account the actual response time of HPD in a rolling mill. An improved procedure for determining the actual eccentricity amplitude in real time has been substantiated, which involves a temporary reduction in the HCD speed within the initial rolling section. A structure for an automated control system has been proposed for practical implementation of this procedure. It has been demonstrated that the proposed solutions allow for a threefold reduction in thickness variations caused by eccentricity compared to the corresponding performance indicators of the known eccentricity compensation systems with the AGC thickness control. Originality. The influence of the HCD response time on the accuracy of AGC thickness control systems for rolled products has been established. An approximate linear relationship has been identified between the ratio of the amplitude of thickness fluctuations caused by eccentricity and the amplitude of roll gap fluctuations relative to the roll speed and HCD response time under the AGC algorithm thickness control conditions. The improved procedure for determining the actual eccentricity amplitude in real time has been substantiated. Practical value. The effectiveness is substantiated of implementing an improved active search algorithm for determining the eccentricity parameters of mill rolls under the limited HCD response conditions in real time. This approach allows for a threefold reduction in the sheet thickness variability caused by roll eccentricity compared to the performance indicators of the known AGC thickness control systems, thereby ensuring the production of high-precision rolled products in Ukrainian sheet rolling mills.Item Експериментальне дослідження точності прокатки на стані 800(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2024) Зінченко, Михайло Дмитрович; Потап, Олег Юхимович; Бурчак, Андрій АнатолійовичUKR: Метою роботи є експериментальне дослідження процесу прокатки на стані 800 квадратних профілів для визначення впливу параметрів прокатки на розміри і довжину розкату. При дослідженні визначили коливання маси злитка, розмірів розкату, довжини розкату, отримали рівняння регресії і коефіцієнти кореляції залежностей розмірів та довжини розкату від маси злитка, змінення міжвалкового зазору і затримки часу перед чистовою кліттю. Встановлено, що коливання маси злитку відбувається в значних межах – 638 кг, що спричинено коливаннями маси плавки. Коливання маси злитка в межах одного піддона спричинено розмірами виливниць і знаходиться в межах 154 кг. Коливання розмірів розкату здійснюється в межах: товщина -1,0 мм, ширина – 0,5 мм, довжина – 5,3 м. Зміна міжвалкового зазору може бути використана для корекції довжини готового розкату в невеликому діапазоні довжин, якщо коливання маси відбуваються в межах точності розливу на одному піддоні. Необхідно додатково вживати заходів щодо стабілізації маси злитка. Вплив затримок у лінії стану, які виникають при прокатці і призводять до нестабільності температурного режиму прокатки, для даного типу профілів не позначається суттєво на розмірах поперечного перерізу і довжині розкату.Item Порівняльний аналіз реагентів для комплексної обробки чавуну(ДДТУ, Кам’янське, 2024) Кисляков, Володимир Геннадійович; Молчанов, Лавр Сергійович; Маначин, Іван Олександрович; Похвалітий, Артем Анатолійович; Чубіна, О. А.UKR: Метою даної роботи є узагальнення результатів застосування різних реагентів для комплексного видалення домішок з рідкого чавуну. Випробувано використання плаву соди як реагенту на промисловому рівні в 140-тонному чавуновозному ковші, а також наведено результати експериментальних обробок. Розглянуто технологію комплексного рафінування чавуну з використанням системи реагентів CaO-FeO-Na2CO3, яка базується на взаємодії зазначених компонентів із рідким чавуном. Описано можливі хімічні перетворення, що відбуваються під час введення цих реагентів, зокрема реакції десульфурації, окиснення та видалення шкідливих домішок. За результатами лабораторних досліджень на «гарячій» моделі було проведено аналіз поведінки домішок та побудовано картограми впливу компонентів реагентів на видалення фосфору, сірки та кремнію. Також побудовано потрійні діаграми стану для системи CaO-FeO-Na2CO3, що дозволило зробити висновки щодо оптимальних умов для комплексного рафінування чавуну.Item Зниження витрати чавуну при виробництві сталі у конвертерних цехах: сучасні підходи і рішення(ДДТУ, Кам’янське, 2024) Чубіна, О. А.; Похвалітий, Артем Анатолійович; Руденко, М. Р.; Кисляков, Володимир Геннадійович; Кондрашенков, Д. С.UKR: Мета дослідження полягає в обґрунтуванні ефективних методів зниження витрати чавуну при виробництві сталі в діючих конвертерних цехах, спрямованих на оптимізацію виробничого процесу, зниження витрат на сировину та підвищення якості кінцевої продукції, з урахуванням сучасних технологічних рішень та екологічних вимог.Item Дифузійно-кінетична модель розчинення парів магнію в розплаві під час руху бульбашки в режимі хімічної локальної рівноваги магнію та сірки(ДДТУ, Кам’янське, 2024) Єлисєєв, В. І.; Маначин, Іван Олександрович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Руденко, Олександр Леонідович; Чубіна, О. А.UKR: Метою роботи є розгляд дифузійно-кінетичного розчинення магнію з бульбашки, що рухається, в розплав з урахуванням зміни його параметрів при локальній хімічній рівновазі. Виконано математичний опис дифузійного процесу. Наведено результати розрахунків для бульбашки, що піднімається з глибини 2 м розплаву при температурі чавуну 1300 °С і 1400 °С в умовах, коли концентрація сірки становить 0,05 % (початкова стадія процесу) і 0,002 % (режим глибокої десульфурації).Проаналізовано залежності зміни радіусів бульбашок під час їх підйому в розплаві чавуну, зміни глибини підйому бульбашок у розплаві, концентрації магнію на їхній поверхні, а також зміни маси магнію в бульбашках при температурах металу 1300 °С і 1400 °С. Розроблено математичну модель розчинення рухомих бульбашок парів магнію в розплаві з урахуванням хімічної рівноваги концентрацій сірки та магнію в металі. Запропонована математична модель дає теоретичну оцінку втрат парів магнію.Item Розробка АСК режимом дуття кільцевої печі при його збагаченні технологічним киснем(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Михайловський, Микола Володимирович; Гупало, Олена В’ячеславівна; Єгоров, Олександр Петрович; Шибакінський, Володимир ІвановичUKR: Перспективними заходами підвищення енергоефективності кільцевих печей є збільшення температури підігріву повітря шляхом їх переведення на регенеративну систему опалення та утилізації теплоти димових газів і збагачення повітря горіння технологічним киснем. Застосування регенеративних пальникових пристроїв потребує значних інвестицій. В той же час, при наявності надлишків технологічного кисню і обмеженій інвестиційній можливості підприємства доцільним є реалізація технології нагрівання металу при збагаченому киснем повітрі. Досліджено теплову роботу кільцевої печі трубопрокатного цеху № 4 ПАТ «Інтерпайп НТЗ», яка працює на атмосферному та збагаченому киснем повітрі. Розглянуто два варіанти організації змішування технологічного кисню з атмосферним повітрям: 1) після підігріву атмосферного повітря в рекуператорі; 2) перед рекуператором з наступним підігрівом в рекуператорі суміші атмосферного повітря та технологічного кисню. Для впровадження заходу розроблено температурний режим роботи печі на збагаченому киснем повітрі. На основі аналізу техніко-економічної ситуації на підприємстві рекомендовано здійснити варіант змішування підігрітого атмосферного повітря з технологічним киснем після рекуператора. Опрацьовано алгоритм керування таким комбінованим дуттям кільцевої печі. З урахуванням вимог технічного завдання розроблено відповідну систему керування з використанням мікропроцесорного обчислювального комплексу. За результатами комп’ютерного моделювання керування співвідношенням «газ-повітря-кисень» вибрані закони регулювання і визначені налаштування регуляторів витрати палива, підігрітого повітря і технологічного кисню, що забезпечують заданий тепловий режим нагрівальної кільцевої печі. Визначено, що з використанням в кільцевій печі наявного ресурсу технологічного кисню 2000 м3/год можливо збільшити концентрацію кисню у повітрі дуття до 33,6 %. Це забезпечує підвищення енергоефективності печі та економію палива до 18 %. Річний економічний ефект від впровадження заходу складе майже 10 млн. грн. Результати роботи можуть бути базою для створення автоматизованої системи керування (АСК) комбінованим дуттям кільцевої печі.Item Оптимізація режиму роботи вихідної сторони дрібносортних станів(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Єгоров, Олександр Петрович; Рибальченко, Марія Олександрівна; Маначин, Іван Олександрович; Михайловський, Микола ВолодимировичUKR: Сортовий прокат виробляється з вуглецевих, конструкційних та низьколегованих марок сталей усіх ступенів розкислення. Після прокатки на вихідній стороні стану розкат, порізаний на штанги, охолоджується на рейковому холодильнику, потім збирається в пачки, транспортується до ножиць холодного різання. На ножицях він ріжеться на мірні чи нормальні прутки. Нарізані прутки збирають у кишенях відводного рольгангу ножиць, зважують, ув’язують у пачки і подають електромостовим краном на склад готової продукції. Одним із важливих показників роботи стану є темп прокатки. Забезпечення максимально можливого, виходячи з роботи технологічного обладнання, темпу прокатки знижує собівартість готової продукції за рахунок, наприклад, зменшення енерговитрат при зниженні темпу або технологічних простоїв. Розглянуто роботу транспортування смуг прокату, зібраних в пакет рольгангом що підводить, до ножиць холодного різання. Вага пакета смуг в залежності від їх довжини та кількості суттєво варіюється. Від цього залежить і гальмівний шлях пакету, що транспортується. Прорізка пакета ножицями холодного різання здійснюється під упор, тому пакет підводиться до них на повзучій швидкості. Чим довший шлях, тим більший витрачений час на різання, що знижує загальний темп прокатки. Розроблена система дозволяє при транспортуванні пакета рольгангом до ножиць холодного різання для першого зачисного різу визначити параметри розгону та гальмування приводу роликів. У пакеті від початку до кінця можуть бути смуги різної довжини, що залежить від алгоритму розкрою. Тому шлях розгону та гальмування пакета для порізки на ножицях холодного різання може бути різним. Однак моменти інерції пакета та статичні моменти позначаються однаково на процесах розгону та гальмування. Визначаючи час і шлях розгону, можна визначити і шлях гальмування Відношення шляху розгону до шляху гальмування, отримане для зачисного різу, використовується для визначення часу гальмування для наступного різання. При кожному включенні рольгангу це відношення уточнюється. Проведене імітаційне моделювання роботи системи показало, що таким чином можна точно встановлювати пакет перед упором ножиць та знизити шлях переміщення пачки штанг на повзучій швидкості практично до нуля, і тим самим підвищити продуктивність цієї ділянки.Item Дослідження інжекційного введення газопорошкових струменів методами «холодного» моделювання(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Кисляков, Володимир Геннадійович; Маначин, Іван Олександрович; Єлісєєв, Володимир Іванович; Руденко, Олександр ЛеонідовичUKR: Метою роботи є вивчення на «холодних» моделях процесів інжекційного введення газопорошкових струменів в рідку ванну, визначення параметрів обробки. Для реалізації «холодного» моделювання на лабораторній базі Інститута чорної металургії була змонтована установка, яка забеспечує регульований ввод реагента. У якості реагентів використовувалися сода, вапно, оксид заліза (ІІ). Моделювання проводили з видачею реагента у суху ємкість та у ємкість з водою, яка була імітацією ковша. Перед засипанням реагента у дозуючий пристрій проводилося просіювання, діаметр комірки найменшого сита складав 1 мм. Також у реагент додавався ПАР для покращення руху реагенту. Під час роботи установки проводилася фіксація показників манометрів, які встановлені на трасі відведення газоносія та на дозувальному пристрою. Проведена тарування дозуючого пристрою. Також під час інжектування у ківш з водою проводилася відеофіксація поведінки струменя без реагенту при зануренні, а також початок подачі реагенту та поверхні «розплаву». Поведено низку обробок при різній витраті газоносія та при різній інтенсивності подачі реагенту. Отримано зведену таблицю результатів обробок, яка стала основою для подальшої обробки результатів досліджень на «холодного» моделювання. Показано систему рівняннь для одновимірного двофазного стаціонарного потоку. До цієї системи додано рівняння стану газу, рівняння для визначення теплообміну газу зі стінкою труби, рівняння міжфазової сили, приєднаної маси та для міжфазного теплового потоку. Виходячи з природних міркувань сформульовані граничні умови. З використанням розробленої методики виконано розрахунки перепаду тисків, швидкостей газової та твердої фаз для частинок CaO з діаметром 60, 100 мкм; FeO – 70, 450 мкм; Na2CO3 – 100 мкм).Item Теоретична оцінка одиничного впливу технологічних факторів на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Маначин, Іван Олександрович; Єлісєєв, Володимир Іванович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Петруша, Вікторія ПетрівнаUKR: Метою роботи була теоретична оцінка на основі фізико-хімічних розрахунків одиничного впливу температури, початкового та кінцевого вмісту сірки, глибини рідкої ванни та маси чавуну на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм. Виконана теоретична оцінка показала: для всіх розглянутих температур чавуну (1200 – 1600 оС) термодинамічно найбільш пріоритетним механізмом десульфурації чавуну із застосування магнію є процес, що базується на взаємодії сірки розчиненої в металевій фазі з розчиненим магнієм; термодинамічно більш вірогідним для всіх розглянутих глибин занурення фурми (0 – 4 м) є процес десульфурації з розчиненням пароподібного магнію в рідкому чавуні. Виконано теоретичну кількісну оцінку впливу глибини занурення фурми на ефективність десульфурації чавуну пароподібним магнієм та розчиненням пароподібного магнію в чавуні. Визначено, що при зміні кінцевого вмісту сірки в межах 0,002 – 0,010% з підвищенням кінцевого вмісту сірки в чавуні на 0,001% відбувається збільшення ефективності процесу десульфурації чавуну магнієм на 10%; збільшення початкової концентрації сірки на 0,01% призводить до підвищення ймовірності перебігу реакції через розчинений магній у межах 15 – 25%, а реакції через газоподібний магній у межах 9 – 19%; при підвищенні початкової концентрації сірки в чавуні на 0,01% та зміні кінцевого вмісту сірки на 0,001% у межах 0,002 –0,010%, приріст ефективності процесу десульфурації відповідно зростає в межах 5,5 – 9,4%; суттєвого впливу маси оброблюваного чавуну на процес десульфурації не виявлено.Item Математико-аналітичний аналіз впливу технологічних факторів і параметрів на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Єлісєєв, Володимир Іванович; Маначин, Іван Олександрович; Молчанов, Лавр Сергійович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Руденко, Олександр ЛеонідовичUKR: Метою роботи є математико-аналітична оцінка з використанням методів математичної статистики та сучасних комп’ютерних прикладних програм одиничного впливу температури, початкового та кінцевого вмісту сірки, глибини рідкої ванни та маси чавуну, маси ковшового шлаку, інтенсивності подачі магнію, витрати газоносія та вільного борту в ковші на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм. Виконана математико-статистична обробка фактичних даних, що характеризують процеси десульфурації доменного чавуну зернистим магнієм, забезпечила можливість більш обґрунтовано прогнозувати необхідні питомі витрати магнієвих реагентів у процесі розробки технологічної документації для створення нових комплексів десульфурації чавуну магнієм. Зіставлення отриманих результатів математико-статистичної обробки з результатами теоретичної оцінки впливу технологічних факторів і параметрів на ефективність процесу десульфурації чавуну магнієм дозволило оцінити наявність і потенційні можливості підвищення ефективності процесів десульфурації чавуну, що реалізуються в різних вихідних умовах. З метою вдосконалення технологічних процесів десульфурації чавуну магнієм рекомендовано контролювати та, при необхідності, коригувати хімічний склад та параметри ковшових шлаків для підвищення їх основності та сульфідної ємності. Показано доцільність, по мірі розширення скомпонованого банку фактичних даних, продовжити їх математико-статистичну обробку з метою уточнення одиничного впливу на ефективність процесу десульфурації чавуну вихідних умов та параметрів обробки.Item Selection of Optimal Lithium Battery Technology for Backup Power Supply of Automatics Systems in Railway Transport(Printing House “Technologija”, Kaunas, Lithuania, 2024) Buriak, Serhii Yu.; Gololobova, Oksana O.; Serdiuk, Tetiana M.; Voznyak, Oleh M.; Yehorov, Oleh I.; Manachyn, Ivan O.; Radzikhovskyi, KostiantynENG: The article presents the results of the research into batteries based on lithium technology. An analysis of all the most widely represented lithium battery technologies was carried out with an assessment of their main parameters. The research was aimed at studying the performance characteristics of the six most common technologies for the production of chemical power sources using lithium, which are currently the most developed and are manufactured on a mass production scale. A comparative analysis showed that the features of each of them should be taken into account in order to optimize the choice of parameters for batteries with different technologies when solving various industrial and household problems, since this approach will make it possible to further use their differences with the greatest efficiency. The most suitable areas for practical application of each type of lithium battery are given, taking into account the individual characteristics of their performance. Also, from a practical point of view of highly efficient use of electrical energy storage devices, as a constant consumer of especially large volumes of energy carriers, the transport industry is considered, which has a great interest in improving technologies in order to improve the quality of equipment, increase the safety of the transportation process and the economic efficiency of the type of activity being carried out. This analysis was carried out using the example of their use in backup power supply systems for railway automatics devices. The advantages of replacing backup power sources based on the traditional method of storing electrical energy using lead-acid batteries with batteries made using lithium technology are shown. At the same time, to determine the appropriate technology, the specifics of the application conditions were first taken into account, since this type of energy source belongs to the category of guaranteed energy supply. The research results obtained allow us to compare lithium batteries to identify selection criteria for specific tasks based on their performance characteristics.Item Change in Slag Composition and Sulfur Content of Hot Metal in the Process Chain of Blast Furnace — Hot Metal Desul furization Complex — Converter (BOF)(Publishing House “Akademperiodyka”, Kyiv, 2024) Shevchenko, A. P.; Kysliakov, Volodymyr G.; Dvoskin, B. V.; Manachyn, Ivan O.ENG: Introduction. Modern conditions of iron and steel making industry require production of high-quality competitive metal products. Thus, the removal of sulfur at the lowest cost has been becoming increasingly important. Problem Statement. The major amount of sulfur in iron and steel making comes with charge materials in sintering blast furnace production. When using out-of-furnace processing of hot metal in hot metal desulfurization and slag removal facilities, the degree of hot metal desulfurization can be 75—99%. This ensures the production of hot metal with a sulfur content in the range of 0.002—0.015%. Purpose. The analysis of changes in the sulfur content of hot metal and in the slag composition in the process chain of steel production, followed by the development of technical solutions and process methods to eliminate the resulfurization of hot metal. Materials and Methods. Our calculations, based on the actual data of Ukrainian and Chinese iron and steel making facilities. The selected samples of slag and hot metal have been analyzed with the use of raster spectral microscopy methods. In the studies of sulfur content at various stages of smelting, the method of material balance calculation has been employed. Results. In the slag phase, along with systems of CaO ∙ SiO2 ∙ Al2O3 type with different ratios of components containing 0.2—3.5% sulfur, CaxSiyAlz type systems containing up to 1% sulfur have been detected. In the beads, the sulfur content varies within 0.1—0.85%. Sulfur is present in the form of sulfides of (Fe, Mn)S type, mainly MnS, while in non-metallic inclusions of the beads, the sulfur content ranges within 15—30%. The residing ladle slag after desulfurization should not exceed 0.5—0.7 kg/t of hot metal. Conclusions. To prevent the resulfurization of hot metal during its discharge from a blast furnace, it is advisable to rationalize ladle slag modes, by adjusting ladle slag composition, increasing the degree of ladle cleaning from the slag residing from previous loads and inducing a slag cover in the absence of ladle slag. The conducted studies have shown that sulfur from the slag does not return to the hot metal and resulfurization does not occur, which is explained by the protective effect of residual magnesium.Item Аналіз моделей процесів позаагрегатного оброблення чавуну(Інститут чорної металургії ім. З.І. Некрасова Національної академії наук України, Дніпро, 2023) Кисляков, Володимир Геннадійович; Тогобицька, Дар’я Миколаївна; Молчанов, Лавр Сергійович; Єлісєєв, Володимир Іванович; Ліхачов, Юрій МихайловичUKR: Метою роботи є виконання узагальнюючого аналізу досліджень щодо моделювання процесів позапічної обробки чавуну. Математичні моделі класифіковані відповідно до основних принципів моделювання. Приведено опис різних моделей, які будуються на різних засадах в залежності від їх типу та відмінності між ними. Проведено більш детальний аналіз деяких фундаментальних моделей та виразів, які були отримані при їх побудові. Наведено приклад моделей, що побудовані по експериментальним даним. Моделі нейронних мереж складаються зі штучних нейронів, які з’єднані один з одним за допомогою сполучних ваг, тобто параметрів моделі, у вигляді шарів. Нейрони – це набір математичних функцій, які модифікують вхідні дані для отримання оцінки бажаного результату. Велика кількість мережевих параметрів робить навчання нейронної мережі пов’язана обтяжливим обчислювальним процесом. Велика кількість мережевих зв’язкових ваг, які необхідно оптимізувати, при навчанні таких моделей зазвичай потребує велику кількість вхідних даних. Приведені вітчизняні досягнення в побудові математичних моделей процесу позапічної обробки чавуну. Описані принципи створення інтегрованої бази даних, що узагальнює інформацію про параметри самих різних технологій знесірнення чавуну, яка включає розроблений системний блок інформаційно-пошукової системи; розроблена концепція експертної системи прийняття рішень з управління технологічними процесами та вибір раціональної технології позапічної десульфурації чавуну; описаний варіант розробленого інформаційно-математичного забезпечення експертної системи модулем позапічної обробки чавуну зернистим магнієм та коінжекцією магнію і вапна; приведені отримані емпіричні рівняння для визначення кінцевого вмісту сірки у розплаві чавуну, а також вираз для оцінки питомої витрати металевого магнію в реагенті. Описані моделі, які присвячені чисельному та фізичному моделюванню явищ, які виникають у ковші під час інжектування, а також вивченню закономірностей газопорошкового потоку.Item Дистанційна система керування кроковим двигуном навчальної транспортної лінії(Херсонський національний технічний університет, 2024) Рибальченко, Марія Олександрівна; Потап, Олег Юхимович; Маначин, Іван Олександрович; Єгоров, Олександр ПетровичUKR: Підготовка магістрів з автоматизації, комп’ютерно-інтегрованих технологій та робототехніки вимагає формування у майбутніх фахівців базових компетентностей щодо з датності здійснювати автоматизацію складних технологічних об’єктів та комплексів, створювати кіберфізичні системи на основі інтелектуальних методів управління та цифрових технологій з використанням робототехнічних та інтелектуальних мехатронних пристроїв. Матеріальне, інформаційне та методичне забезпечення такої підготовки стає наразі актуальною задачею українських технічних університетів, які активно розгортають на своїй базі нові лабораторні робототехнічні комплекси. Одним з найбільш поширених компонентів цих комплексів є крокові двигуни, що успішно застосовуються у різноманітному промисловому і спеціальному обладнанні для високоточного переміщення об’єктів на задану відстань. Зрозумілою умовою максимально повної реалізації переваг крокового двигуна як виконавчого механізму роботизованої системи є коректний підхід до проєктування систем керування такими механізмами. В роботі ставилась задача розробки системи дистанційного керування кроковим двигуном навчальної транспортної лінії кафедри автоматизації виробничих процесів Українського державного університету науки і технологій. Кроковий двигун у свою чергу забезпечує переміщення каретки у задану позицію. Метою роботи було розробити бюджетну та дієву систему керування кроковим двигуном, що дозволить динамічно змінювати параметри системи за допомогою персонального комп’ютера(ПК), передаючи відповідні команди у систему через COM-порт, або за допомогою планшета, передаючи відповідні команди у систему через Bluetooth. Така система може знайти застосування як у навчальному процесі для відпрацювання стандартних прийомів керування кроковими двигунами та навичок програмування мікроконтролерів, так і в промислових системах, які потребують керування положенням механізму з високою точністю.Item Мінімізація міжклітьового натягу на безперервних станах за якірними струмами електроприводів прокатних клітей(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2023) Потап, Олег Юхимович; Куваєв, Володимир Миколайович; Бойко, Олег Олександрович; Рибальченко, Марія Олександрівна; Шибакінський, Володимир Іванович; Потап, Михайло ОлеговичUKR: Досліджено дієвість методу мінімізації натягу сортового прокату за інформацією про якірні струми головних електроприводів, який базується на гіпотезі про незмінність відношення якірного струму приводу наступної кліті до якірного струму приводу попередньої кліті в режимі вільної прокатки та передбачає прогнозування струму вільної прокатки в прокатних електроприводах за інформацією про струм вільної прокатки в електроприводах попередніх клітей. Дослідження базувалось на комплексній моделі процесу безперервної сортової прокатки у чотирьох чистових клітях дрібносортного стана з індивідуальними електроприводами, оснащеними системами підлеглого керування швидкості. Шляхом комп'ютерного імітаційного моделювання доведено, що застосування під час прокатки оперативного переходу від регулювання натягу шляхом коригування завданої частоти обертання електроприводу наступної кліті до безпосереднього регулювання якірного струму у ній в режимі стеження запобігає виникненню динамічних струмів і їх-ньому впливу на якість регулювання натягу.Item Адаптивна система управління швидкісним режимом вільної прокатки з нечітким регулятором(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Єгоров, Олександр Петрович; Рибальченко, Марія Олександрівна; Маначин, Іван ОлександровичUKR: Найкращим швидкісним режимом прокатки на дрібносортних станах є режим вільної прокатки з петлеутворенням у чистових групах клітей. Стабілізація петлі здійснюється системою керування частотою обертання валків прокатних клітей за інформацією датчика положення петлі. Збільшення петлі прокату залежить від частот обертання валків суміжних клітей і коефіцієнта витяжки прокату в кліті, наступної за регульованим проміжком. Для налаштування системи необхідно знати числові характеристики впливів, що обурюють і впливають на величину петлі прокату. Було досліджено зміну частоти обертання двигуна головного приводу клітей при стабілізації величини петлі прокату в міжклітьовому проміжку клітей чистової групи безперервного прокатного стану. Зміна частоти обертання валків характеризує сумарні дії режиму прокатки на величину петлі. Дослідження показали, що у не стаціонарної реалізації можна виділити тренд, який описується цілком детермінованою залежністю, та проводити аналіз випадкової стаціонарної реалізації щодо цього тренду. Була розроблена структурна схема контуру регулювання положення петлі прокату. Ця схема включає: електропровід з контуром струму, контуром швидкості, регулятором швидкості, петлею прокату, регулятором положення петлі, компенсатором обурювальних впливів. Компенсатор виконано на базі Fuzzy контролера і виробляє керуючий вплив залежно від неузгодженості в контурі петлерегулювання. Цим самим відстежується та компенсується низькочастотна складова обурення за швидкістю прокату, яка може досягати 10% від швидкості прокатки. Отримані дані зміни величини петлі без компенсуючого контуру та з ним. Величина петлі в системі без компенсуючого контуру при прокатуванні більш потовщеної задньої частини прокату досягає максимально допустимого розміру. В системі з компенсуючим контуром цього не відбувається. Стабілізувати величину петлі в заданому діапазоні можна або збільшуючи коефіцієнт регулятора, погіршуючи при цьому динаміку всієї багатозв’язкової системи управління швидкісним режимом прокатки, або використовуючи запропонований метод адаптивної компенсації обурення.Item Розробка номограм та розрахункових моделей питомих витрат магнію та вмісту сірки в чавуні при різних умовах інжекційної десульфурації чавуну(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Шевченко, Анатолій Пилипович; Маначин, Іван Олександрович; Двоскін, Борис Вульфович; Шевченко, Сергій Анатолійович; Башмаков, Олександр МихайловичUKR: Побудовані та введені в експлуатацію експериментально-промислові та промислові установки і відділення десульфурації чавуну забезпечували в промислових умовах зниження вмісту сірки в чавуні в основі до 0,005-0,010 %. Метою роботи є надійноме прогнозування розрахунку необхідних витрат магнію з різних умов – вихідного вмісту сірки, маси чавуну та заданого кінцевого вмісту сірки для забезпечення скорочення витрат десульфураторів. Крім того важливим є прогнозування поточного вмісту сірки в чавуні залежно від витрат магнію для підвищення надійності досягнутих вмістів сірки в розплаві чавуну. Проведені розробки для оцінки закономірностей процесів позапічної десульфурації чавуна моноінжекцією зернистого магнію дозволили отримати розрахункові моделі для оцінки діючих та новозбудованих потужностей з десульфурації чавуна в ковшах різного розміру (40-350 т) при різних початкових вмістах сірки в чавуні (0,02-0,07 %) і вимогах до кінцевого вмісту сірки в чавуні (≤0,002-0,015 %). Наведено розрахункові моделі.Item Особливості зміни вмісту сірки в доменному чавуні, що поставляється для конвертерного переробу(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Двоскін, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Шевченко, Сергій Анатолійович; Петруша, Вікторія Петрівна; Зотов, Дмитро СергійовичUKR: Метою роботи є підвищення ефективності та стабільності процесу десульфурації за рахунок блокування ресульфурації чавуну у процесі здійснення технологічних операцій з підготовки доменного чавуну до конвертерного переділу в умовах меткомбінату «Азовсталь». Виконано технологічний контроль кожної з технологічних операцій на маршруті «доменна піч – десульфурація – викачування шлаку – міксерне відділення», з відбором проб чавуну, шлаку та контролем хімічного складу для можливості встановити фактичний вміст сірки, що переходить зі шлаку до чавуну в процесі випуску чавуну з доменної печі до чавуновозних ковшів. Дослідження, які виконані на меткомбінаті «Азовсталь» у процесі випусків чавуну з доменних печей та наливу у ковші включають в себе 20 випусків або 53 ковша. Отримані під час технологічного контролю результати підтвердили раніше встановлені закономірності про те, що технологічні операції з знесірченим чавуном до зливу його в конвертери не супроводжуються ресульфурацією чавуну. Було встановлено, що вміст сірки в міксерах після зливу проконтрольованих порцій знесірченого чавуну практично без відхилень (у межах похибки експрес-аналізу) відповідало розрахунковим величинам, визначеним з урахуванням маси чавуну в міксері та вмісту сірки в ньому до переливу. Розроблено рекомендації щодо поправок по вихідному вмісту сірки для доменних печей, що підвищить стабільность результатів, які досягаються при десульфурації чавуну в відділенні десульфурації чавуну при встановленні необхідних витрат магнієвого реагенту. Отримані результати проведених досліджень показали, що для підвищення ефективності технологічних та технічних рішень, щодо боротьби із сіркою доцільно раціоналізувати ковшові шлакові режими, у тому числі за рахунок коригування складів ковшових шлаків та ретельного очищення чавуну від високосірчистого шлаку.Item Analysis and Research of the Causes and Course of Degradation of Lithium Batteries(EDP Sciences-Web of conferences, 2024) Buriak, Serhii Yu.; Gololobova, Oksana O.; Havryliuk, Volodymyr I.; Serdiuk, Tetiana M.; Voznyak, Oleh M.; Manachyn, Ivan O.ENG: Energy storage devices based on lithium technology are confidently leading the respective market due to their significant advantages over other technologies in the industry. Despite their relatively recent history of appearance, they managed to undergo many modifications of both physical and chemical components. One of the constant goals of all research in this field is the formation of knowledge about the degradation processes occurring inside a given chemical current source, and ways to influence them. Systematization and identification of the fundamental reasons for the decrease in the performance of lithium batteries still remains a topical issue of today, and therefore is considered in this article. And no matter how studied this issue looks, taking into account the existing many long-term experimental data of a huge number of scientists and a number of different types of companies, but still, optimization of work is impossible without identifying and eliminating as many destructive factors as possible in battery operation. The difficulty of this process lies also in the fact that, taking into account all the high-tech production processes in the world, there are no two identical lithium current sources. On the example of a single battery, the ability to maintain high performance, close to nominal, was demonstrated from a source that, due to its lifetime, should not have had them. The data obtained during the experiment, which confirmed the high performance, show once again that the issue of degradation of lithium current sources can and should be studied further.Item Перспективи використання технологій позапічного рафінування чавуну в контексті вітчизняного металургійного виробництва(Дніпровський державний технічний університет, Кам’янське, 2023) Молчанов, Лавр Сергійович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Чубін, Костянтин Іванович; Похвалітий, Артем Анатолійович; Чубіна, О. А.UKR: Метою роботи є встановлення можливостей та особливостей використання різних технологій з позапічної обробки чавуну перед виплавкою сталі з урахуванням особливостей вітчизняного металургійного виробництва в сучасних умовах. Виконана загальна класифікація технічних рішень з позапічного рафінування чавуну та зроблено порівняльний аналіз ефективності розглянутих технологій. Виконано інженерні розрахунки з використанням математичних моделей матеріального та теплового балансів конвертерної плавки, адаптованих для 250-т кисневих конвертерів, при використанні верхньої фурми класичної конструкції. Проведено аналіз впливу розглянутих технічних рішень з позапічної обробки чавуну на такі основні технологічні показники конвертерної плавки Порівняння проводилося відносно до показників базової плавки без використання технологій позапічної обробки розплавів. Підтверджено доцільність використання методів позапічного рафінування на основі інжекції зернистого магнію та сумішей системи CaO-Mg. Стосовно технологій комплексного рафінування визначено, що для вітчизняних умов доцільно розробити технологію, яка передбачає видалення сірки та фосфору з розплаву без суттєвого зниження концентрації кремнію в розплаві.