Browsing by Author "Дерев'янко, Ігор Володимирович"

Now showing 1 - 6 of 6

Впровадження нових екологічних в'яжучих для виробництва вуглеграфітових виробів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Дерев'янко, Ігор Володимирович; Жаданос, Олександр Володимирович; Агєєв, О. Г.
UKR: Розвиток електротермічного виробництва, зокрема виробництва вуглеграфітової продукції, полягає в зниженні екологічного навантаження на виробництво. Одним із напрямків інноваційного розвитку технологій виробництва вуглеграфітових виробів є залучення альтернативних наповнювачів, зокрема в’яжучих з низьким вмістом канцерогенних речовин.
Дослідження процесу плавлення вуглецькарбідокремнієвих брикетів в сталь-ковші при позапічній обробці сталі
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Жаданос, Олександр Володимирович; Дерев'янко, Ігор Володимирович; Шепетяк, Є. А.; Мацишин, В. Г.
UKR: Досліджено процес взаємодії вуглецькарбідкремніевих брикетів з залізовуглецевим розплавом під час позапічної обробки. Виконано розрахунок процесу плавлення цементної зв'язки CSIC-брикетів з використанням чисельних методів. За результатами виконаних досліджень отримана аналітична залежність часу розпаду брикету в залізовуглецевому розплаві від його розмірів, що дозволяє визначати його раціональний розмір при використанні в ковшовій металургії.
Дослідження та аналіз теплоенергетичних під час позапічної обробки сталі в агрегаті ківш-піч ємністю 100 тонн
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Жаданос, Олександр Володимирович; Дерев'янко, Ігор Володимирович; Петренко, М. С.; Шепетяк, Є. А.; Мацишин, В. Г.
UKR: Мета. Температура розплаву – один з найбільш важливих технологічних параметрів, котрий контролюється під час обробки сталі на установці ківш-піч. Дослідження показали, що далеко не завжди при обробці забезпечуються режими ефективного нагрівання розплаву, що гарантовані постачальниками установок за контрактом. Причиною цього є значне відхилення значень вхідних параметрів процесу (товщини шлакового покриву, маси розплаву, температури футеровки ковша, витрат аргону, початкової температури розплаву). Температура розплаву контролюється шляхом проміжних вимірів термопарами, виконання яких можливе лише при відключенні установки, що призводить до збільшення тривалості обробки, втрат тепла і зниження енергетичного і теплового к.к.д. установки. Тому необхідно для прогнозування температури розплаву розробити математичну модель, яка, з одного боку, досить точно прогнозувала динаміку температури розплаву, а з іншого (для спрощення її інтеграції в АСУ), описувалася б досить простими аналітичними виразами з мінімумом вхідних параметрів. Також розробка математичної моделі динаміки теплового стану розплаву в агрегаті ківш-піч відкриває нові можливості задля вдосконалення існуючих систем автоматизованого управління, що є дуже важливим з точки зору реалізації парадигми Індустрія 4.0 на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України. Методика. Розроблено теплофізичну модель динаміки теплового стану розплаву в агрегаті ківш-піч ємністю 100 т. З використанням балансових рівнянь виконано розрахунок динаміки теплового стану розплаву. Оцінені статті енергетичного балансу агрегату ківш-піч. Результати та наукова новизна. Розроблена динамічна модель теплових процесів в агрегаті ківш-піч, в якій, на відміну від отриманих раніше теплофізичних моделей врахована наявність відкритої поверхні металу, площа якої залежить від інтенсивності продувки інертним газом, а також нестаціонарність початкових умов всередині футерівки ковша. Модель адаптована до реальних промислових умов. Практична цінність. Отримані аналітичні вирази зміни температури розплаву дозволяють інтегрувати розроблену модель в існуючі АСУ позапічної обробки сталі. Аналіз статей енергетичного балансу установки показує, що існують резерви підвищення енергетичного і теплового к.к.д. установки.
Дослідження теплоенергетичних процесів виробництва карбіду кремнію в печі опору
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Дерев'янко, Ігор Володимирович; Жаданос, Олександр Володимирович
UKR: Мета. Карбід кремнію є одним з найважливіших штучних неорганічних матеріалів, який широко використовується для виробництва абразивних інструментів, високотемпературних нагрівачів, вогнетривкої кераміки та в металургії. Основна маса карбіду кремнію виробляється у печах опору. Однією з проблем процесу виробництва карбіду кремнію є недостатній моніторинг теплового стану робочого простору печі, що не завжди дозволяє вибирати раціональні електричні режим роботи і, відповідно, отримувати матеріал відповідної якості. Одним із методів вирішення проблеми є комп'ютерне моделювання теплового стану печі опору. Тому метою даної роботи є розробка комп'ютерної моделі теплового стану реакційної зони печі опору, що надалі дозволить розробити технологічні рекомендації щодо режимів ведення процесу отримання карбіду кремнію. Також розробка математичної моделі динаміки теплового стану печі опору відкриває нові можливості задля вдосконалення існуючих систем автоматизованого управління, що є дуже важливим з точки зору реалізації парадигми Індустрія 4.0 на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України. Методика. Розроблено теплофізичну модель процесу виробництва карбіду кремнію в печі опору. Методом кінцевих різниць виконано розрахунок динаміки теплового стану робочої зони печі. Результати та наукова новизна. На підставі результатів моделювання визначено розміри зон утворених продуктів вуглецевотермічного відновлення кремнезему за рахунок тепла, що виділяється при пропусканні електричного струму через керн печі, визначений температурний фронт протікання відновлювальних реакцій. Практична цінність. Розроблена модель дозволить оцінити вплив динаміки потужності, що підводиться, на розміри зон продуктів відновлення, отримати аналітичні залежності зміни теплового стану реакційної зони печі та надалі розробити технологічні рекомендації щодо ведення процесу виробництва карбіду кремнію та вдосконалення автоматизованої системи управління печі. Запропоновано структуру управління тепловим режимом печі опору та управляючого обчислювального комплексу на базі техніки фірми Siemens.
Термокінетичні дослідження процесу довідновлення вторинних карбідокремніевих матеріалів
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Дерев'янко, Ігор Володимирович; Жаданос, Олександр Володимирович; Ярошенко, Ярослав О.; Надточій, Анжела Анатоліївна
UKR: Мета: Карбід кремнію, незмінний лідер у сфері керамічних матеріалів з екстремальними властивостями, сьогодні стикається з викликом сталого розвитку. Незважаючи на широкий спектр застосувань: від виробництва абразивних інструментів, високотемпературних нагрівачів, вогнетривкої кераміки до металургії, традиційні методи виробництва SiC пов'язані з високим енергоспоживанням та значним екологічним слідом. Основна маса карбіду кремнію виробляється у печах опору по методу Ачесона. Одним із питань процесу виробництва карбіду кремнію є низький вихід товарної продукції що становить 15-19% від маси завантаження. Сучасні тенденції до створення енергоефективних та екологічно чистих технологій сприяють спонукають до використання вторинних матеріалів. В даній роботі досліджено можливість отримання карбіду кремнію металургійної якості з відходів електротермічних виробництв, що дозволить зменшити антропогенне навантаження на довкілля та знизити собівартість кінцевого продукту. Методика: Проведено лабораторні дослідження термокінетики процесу довідновлення вторинних карбідокремніевих матеріалів визначено хімічний склад отриманого карбідкремнійвміщуючого продукту. Результати та наукова новизна: Досліджено можливості довідновлення вторинних матеріалів електротермічних виробництв. Проведені дослідження отриманих карбідкремнійвміщуючих матеріалів. За результатами досліджень визначено напрями використання зазначеного продукту Практична цінність: Утилізація вторинних матеріалів дозволить зменшити кількість відходів, що направляються на звалища, та знизити ризик забруднення довкілля шкідливими речовинами. Створення замкнутого циклу виробництва: Впровадження технологій переробки вторинної сировини сприятиме створенню замкнутого циклу виробництва, що є одним з ключових принципів сталого розвитку.
Технічна оцінка карбідокремнієвого матеріалу з довідновленої техногенної сировини основного виробництва SiC
(НМетАУ, Дніпро, 2023) Дерев'янко, Ігор Володимирович; Жаданос, Олександр Володимирович; Заболотських, Є. О.
UKR: Мета. Підвищений інтерес до карбіду кремнію, що спостерігається останнім часом, обумовлений не лише його високими абразивними властивостями, а й унікальними фізико-хімічними характеристиками. Матеріали та вироби, отримані з використанням карбіду кремнію, мають рідкісні властивості. Вони мають високу механічну міцність та теплопровідність, низький коефіцієнт термічного розширення, стійкі до хімічно агресивних середовищ та абразивного зношування у широкому інтервалі температур. Унікальні властивості SiC визначають найширшу сферу його застосування: від виробництва абразивних інструментів, високотемпературних нагрівачів, вогнетривкої кераміки до металургії. Основна маса карбіду кремнію виробляється у печах опору по методу Ачесона. Одним із питань процесу виробництва карбіду кремнію є низький вихід товарної продукції що становить 15-19% від маси завантаження. Тому забезпечення максимального виходу продукту та зниження витрат сировинних матеріалів є важливим виробничим завданням. Методика. Проведено лабораторні випробування: для визначення фізико-механічних властивостей отриманого карбідкремнійвміщуючого продукту. Виконано рентгенофазовий аналіз для ідентифікації фаз, що входять до складу досліджуваного довідновленого матеріалу. Результати та наукова новизна. Досліджено можливості отримання карбіду кремнію металургійної якості з вторинних матеріалів електротермічних виробництв. Проведені мікроструктурні і фазові дослідження довідновленого карбідкремнійвміщуючого матеріалу. За результатами досліджень визначено напрями використання зазначеного продукту. Практична цінність. Залучення у виробництво вторинних матеріалів дасть значне зниження витрат на шихтові матеріали та головне – знизить собівартість готової продукції, а також дозволить вирішити екологічні проблеми регіонів, де накопичилися техногенні родовища відходів.