Browsing by Author "Ісаєва, Людмила Євгенівна"

Now showing 1 - 4 of 4

Замкнутий інтегровано-гармонізований маршрут виробництва сталі на основі узгодження енергетичного, матеріального, фізико-хімічного та екологічного балансів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2026) Мішалкін, Анатолій Павлович; Петренко, Віталій Олександрович; Ісаєва, Людмила Євгенівна; Фонарьова, Тетяна Анатоліївна; Бабенко, Ніна Іванівна; Одинченко, Тетяна Миколаївна
UKR: У статті розглянуто принципи розроблення замкнутого інтегровано-гармонізованого маршруту виробництва сталі, що базується на узгодженні енергетичного, матеріального, фізико-хімічного та екологічного балансів усіх стадій металургійного циклу. Показано, що сучасне виробництво сталі не може ефективно функціонувати як сукупність окремих переділів, а має розглядатися як єдина багаторівнева система, у межах якої параметри агломераційного, доменного, конвертерного та електросталеплавильного процесів взаємопов’язані та взаємно визначаються. Запропоновано підхід до формування замкнутого маршруту, що передбачає узгодження складу шихтових матеріалів, режимів енергоспоживання, напрямів внутрішньої циркуляції вторинних ресурсів, використання матеріалів на основі піро-біовуглецю, а також керування фізико-хімічним потенціалом металевих і шлакових фаз на всіх стадіях виробництва. Особливу увагу приділено забезпеченню мінімізації втрат теплоти, повторному використанню газів, шлаків, пилу, шламів та інших техногенних ресурсів, а також зниженню питомих витрат палива, електроенергії та викидів CO₂. Встановлено, що гармонізація балансів створює передумови для підвищення ресурсо- та енергоефективності виробництва, зменшення собівартості сталі, скорочення техногенного навантаження на довкілля та формування технологічної основи для переходу до декарбонізованої, циркулярної та екологічно стійкої металургії. Наукова новизна роботи полягає у формуванні єдиної концепції інтегрованого керування металургійним маршрутом, у якій енергетичні, матеріальні, фізико-хімічні та екологічні фактори розглядаються як взаємопов’язані складові єдиної системи виробництва сталі.
Металознавчі аспекти дисперсійного нітридного зміцнення високовуглецевих сталей. Повідомлення 1. Вплив параметрів аустенізуючого нагріву та відпуску на фазовий перерозподіл азоту та ванадію в сталях
(ТОВ "Про формат"; Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, 2023) Шипицин, С. Я.; Ісаєва, Людмила Євгенівна; Лиховей, Д. І.; Степанова, Т. В.; Кір'якова, Н. В.
UKR: Системні фундаментальні дослідження протягом кількох десятиліть у ФТІМС НАН України та накопичений досвід промислового застосування показали, що технологія дисперсійного нітридного зміцнення, яка базується на легуванні сталей азотом і ванадієм, є методом суттєвого підвищення всього комплексу фізико – механічних та експлуатаційних властивостей литих та деформованих вуглецевих, низьколегованих та легованих сталей різного функціонального призначення. Найбільш суттєвою перевагою розроблених у ФТІМС НАН України сталей є одночасне значне підвищення їх статичної та циклічної міцності, в’язкості руйнування, термоміцності та термостійкості, зносостійкості, прожарованості, зварюваності, зниження або повне усунення схильності до природного, деформаційного та теплого окрихчування. Середньо- та високого вуглецеві доевтектоїдні та евтектоїдні сталі високої міцності та зносостійкості широко застосовуються в різних галузях машинобудування. Однак, найбільш масово вони застосовуються для залізничних коліс і рейок. Надійність та експлуатаційний ресурс коліс і рейок, що знаходяться у надзвичайно жорстких умовах експлуатації, головним чином, визначають техніко-економічні показники ефективності роботи залізничного транспорту. У той же час, існуючі відносно дешеві нелеговані та низьколеговані середньо- та високовуглецеві колісні та рейкові сталі вже не відповідають сучасним вимогам підвищених швидкостей руху та вантажопідйомності рухомого складу.
Моделювання впливу режиму продування ванни на масообмінні процеси та шлакоутворення у кисневому конвертері
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Камкіна, Людмила Володимирівна; Мішалкін, Анатолій Павлович; Камкін, Володимир Юрійович; Мяновська, Яна Валеріївна; Дворковий, О. І.; Ісаєва, Людмила Євгенівна
UKR: Мета. Встановити раціональні режими продування ванни та шлакоутворення при використанні традиційних та дослідних матеріалів, які забезпечують ефективне рафінування сталі від шкідливих домішок. Дослідити вплив зміни гідродинамічного стану конвертерної ванни на стійкість футерування проблемних зон конвертера та втрати металу з виносом, викидами, з корольками металу, що зливаються зі шлаком. Методика. В роботі використано методи холодного та високотемпературного моделювання процесу виплавки сталі. При проведенні експериментів з холодного моделювання дотримувалися режиму проникнення в рідину струменів газу на зразку і моделі з забезпеченням Lрз/Нв (модель) = Lрз/Нв (конвертер). Нв – глибина ванни на моделі та діючому конвертері. Lрз – довжина реакційної зони при високотемпературному моделюванні визначалась як довжина первинної реакційної зони, а при холодному – як довжина струменевої ділянки, що утворюється при проникненні газового струменю в рідину. Ці умови разом з забезпеченням подібності геометрії моделі та зразка вважали необхідними та достатніми для отримання даних для якісної та кількісної оцінки як гідродинамічного стану конвертерної ванни, так і впливу зміни способу та параметрів продування ванни на фізико-хімічні особливості рафінування сталі за часом процесу. Додатковою умовою, є дотримання умови рівності відношення площини ванни до площини внутрішнього перерізу сопла продувної фурми: (Sванни/Sсопла)модель=(Sванни/Sсопла)зразок на моделі та зразку. Наукова новизна. Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджена доцільність використання для встановлення впливу на фізико-хімічні процеси та перетворення в конвертерній ванні режиму продування, для характеристики якого вибрали параметр - гідродинамічний фактор, що дорівнює співвідношенню LрзI/Нв. В свою чергу, довжина реакційної зони, що утримується при проникненні газового струменю в ванну залежить від інтенсивності продування: Lрз ~ K q0,4. Вперше для визначення під час продування киснем залізовуглецевого розплаву конвертерної ванни інтенсивності переводу сірки в шлак для діапазону зміни вмісту в ньому вуглецю 3,0...0,25 використано параметр, що визначає стан перемішування ванни під час її продування киснем - LрзI/Нв, де LрзI – довжина первинної реакційної зони, яка утворюється при проникненні кисневого струменю в металевий розплав. Первинна реакційна зона є джерелом утворення пузирів СО за реакцією FeO + C = Fe +CO, які відповідають за інтенсивність перемішування ванни шляхом утворення циркуляційних потоків металу в ванні, які в свою чергу відповідають за транспорт елементів-домішок до межі метал-шлак. Показано, що в заданому діапазоні зміни вмісту в металевому розплаві вуглецю залежність швидкості видалення з металу в шлак сірки від гідродинамічного параметру LрзI/Нв носить екстремальний характер. В цей час, коли досягається максимальний ефект перемішування ванни, при наявності необхідної основності шлакової фази швидкість реакції десульфурації для даних умов є максимальною. В подальшому в разі реалізації традиційної схеми конвертування, для якої характерно різке підвищення вмісту в шлаку оксидів заліза (15...17%) швидкість реакції десульфурації ще при достатній швидкості металевих потоків зменшувалася. Практична значимість. Зниження інтенсивності продування металевої ванни в умовах реалізації виплавки сталі в лабораторному кисневому конвертері з верхнім кисневим продуванням з 4,0 м3/т·хв до 3,2 м3/т·хв, при збільшенні часу продування на 17,8%, підвищило показник десульфурації. Доведення реакції десульфурації до її більш повного завершення досягнуто за рахунок раціональної організації перемішування розплаву в конвертерній ванні: відповідна та ефективна з точки зору завершення десульфурації сталі швидкість доставки металу до реакційної поверхні забезпечила вищу у порівнянні з більш високо інтенсивним продуванням ванни киснем швидкістю реакції десульфурації на межі розподілу метал-шлак. При цьому значення показника Ls =(S)/[S] підвищилось з 6,4 до 10,5.
Пил електросталеплавильного виробництва як ресурс сталого розвитку металургійної промисловості
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2023) Камкіна, Людмила Володимирівна; Мяновська, Яна Валеріївна; Пройдак, Юрій Сергійович; Ісаєва, Людмила Євгенівна
UKR: Об’єктом дослідження є технологія переробки пилу ДСП та залізовмісних відходів металургії. Метою роботи є аналіз фізико-хімічних процесів, експериментальні дослідження та розробка інноваційних технологічних рішень і рекомендацій щодо пилу ДСП та залізовмісних металургійних відходів. Методи дослідження – теоретичні дослідження базуються на основних положеннях фізичної хімії та теорії металургійних процесів. Розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем базуються на теорії Гіббса та реалізовані за допомогою комп’ютерної програми «FASTSage 6.0»; дослідження хімічного складу фазових компонентів марганцевих феросплавів проводили за допомогою скануючого електронного мікроскопа YSM-6300LA фірми JEOL, Японія. Наукова новизна. Ефективне видалення цинку з пилу ДСП можливе вже при помірних температурах 1000...1100oС, у тому числі при використанні некондиційних вуглецевих матеріалів як відновника вуглецю. При температурах порядку 1000...1100°С залізовмісний пил і шлам зазнають змін, що призводить до зменшення вмісту Zn в оброблюваному матеріалі, переходу вихідних пилоподібних матеріалів у компактні, міцні. Маса. Практичне значення. Спільна переробка шлаку і пилу ДСП шляхом дозування в різних пропорціях не є раціональною, оскільки в цьому випадку знижується концентрація цинку, що збирається в газоочисному агрегаті обробки. Ефективніше буде організувати почергову переробку пилу і шлаку ДСП в різні періоди часу (наприклад, щомісяця).