Browsing by Author "Каракаш, Євген Олександрович"

Now showing 1 - 5 of 5

Екологічні аспекти металургійних технологій (1 ч.)
(Український державний університет науки і технологій, 2022) Грес, Леонід Петрович; Єрьомін, Олександр Олегович; Каракаш, Євген Олександрович; Радченко, Юрій Миколайович
UKR: Екологічні аспекти металургійних технологій, що розглядаються в даному посібнику, є складовою загальних та фахових нормативних компетентностей, спрямованих на збереження навколишнього середовища, захист довкілля та утилізацію відходів металургійного виробництва, опанування яких передбачено освітньою програмою «Технології та обладнання металургійного виробництва» за спеціальністю 136 – Металургія (бакалаврський рівень), освітньою програмою «Промислова теплотехніка» (магістерського рівня) за спеціальністю 136 – Металургія та освітньою програмою «Технології захисту навколишнього середовища» (бакалаврського рівня) за спеціальністю 183 – Технології захисту навколишнього середовища. В навчальному посібнику розглянуті технологічні процеси і конструкції допоміжного обладнання металургійних підприємств, питання енергоефективності металургійного виробництва та екологічні вимоги при виробництві металопродукції. Призначений для студентів, що навчаються за спеціальностями 136 – Металургія та 183 – Технології захисту навколишнього середовища.
Особливості утилізації теплоти низькотемпературних відхідних димових газів доменних повітронагрівачів
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2025) Грес, Леонід Петрович; Гупало, Олена В'ячеславівна; Каракаш, Євген Олександрович; Єрьомін, Олександр Олегович; Перетятько, Є. В.
UKR: З метою досягнення температури дуття вище 1080 °С для опалення повітронагрівачів зазвичай використовується доменний газ, збагачений природним. Це призводить до значних витрат природного газу. Альтернативою використання природного газу є підігрів компонентів горіння (доменного газу та атмосферного повітря) перед спаленням за рахунок утилізації теплоти відхідних димових газів доменних повітронагрівачів. Впровадження такої системи утилізації димових газів на ПАТ “Запоріжсталь” у 2004 році дозволило економити близько 30 млн. м3/рік природного газу та досягти температури дуття 1180-1230 °С. Проте, незважаючи на низьку температуру димових газів на вході в теплообмінники 260-280°C, їх термін експлуатації виявився малим (2,3-3,5 років для повітряного та 8,2-8,5 років для газового теплообмінників). Основною причиною низької стійкості теплообмінників виявилася низькотемпературна сірчанокислотна корозія сталі, з якої виконано трубчатку. Метою даної роботи є визначення впливу зміни початкових параметрів доменного газу і температури підігріву компонентів горіння на показники роботи доменних повітронагрівачів та удосконалення існуючої системи утилізації теплоти відхідних димових газів ПАТ “Запоріжсталь”. Досліджено вплив зміни початкової температури доменного газу на його вологість, теплоту згоряння та калориметричну температуру. Визначено, що підвищення температури газу з 30 до 60 °С призводить до значного зростання його вологості (з 32 до 176 г/м3 та з 34 до 189 г/м3 при повному тиску газу, відповідно, 111,132 та 102,973 кПа), що, у свою чергу, спричиняє зменшення теплоти згоряння доменного газу на 13 % та калориметричної температури на 9 %. Для досягнення температури під куполом повітронагрівачів 1350°C при підігріві доменного газу до 180 °С необхідна температура повітря горіння взимку складає 120-190 °С, а влітку 150-310 °С. При спаленні доменного газу утворюються оксиди сірки, які реагуючі з водяною парою, утворюють пари сірчаної кислоти, що містяться в продуктах згоряння. Визначено, що для умов доменних повітронагрівачів температура точки роси сірчаної кислоти знаходиться в межах 118-130°C. Виявлено, що низький термін експлуатації теплообмінників існуючої системи утилізації теплоти димових газів повітронагрівачів обумовлено вмістом сірки в сталі труб та кислим середовищем конденсату. Визначено, що існуюча система утилізації теплоти має низку недоліків, серед яких найвагомішим є відсутність заходів з попередження виникнення корозії металевої трубчатки теплообмінників. Запропоновано удосконалену систему утилізації теплоти, що передбачає використання трьох секцій у кожному теплообміннику, вертикальне розміщення труб та потрійну систему забезпечення мінімальної температури димових газів вище температури точки роси парів сірчаної кислоти. Розроблено конструктивні рішення, які забезпечують можливість очищення трубчатки теплообмінників та заміну їх секцій, найбільш вразливих до корозії. Запропонована система дозволяє збільшити міжремонтний термін експлуатації теплообмінників у 2-3 рази, підвищити середню температуру гарячого дуття на 50-60°C та забезпечити зниження собівартості виробництва чавуну.
Перспективи використання технологій ав для виготовлення біметалевих з’єднань
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Карпович, Олена Володимирівна; Жумар, Денис Сергійович; Каракаш, Євген Олександрович
UKR: В цій роботі проводиться огляд різних стратегій обробки, методи визначення характеристик, проблеми та майбутні напрямки отримання біметалічних сплавів методом адитивного виробництва. Також наведено технології адитивного виробництва металів, їх проблеми, характеристики структур, фізичні властивості та майбутні перспективні напрямки розвитку.
Розробка фізичної та математичної моделі потоків газу в потрійному коаксіальному соплі
(Дніпровський національний університет імені Олеся Гончара, Дніпро, 2024) Карпович, Олена; Каракаш, Євген Олександрович; Жумар, Денис; Таран, Олександр
UKR: Метод коаксіальної лазерної обробки порошкових матеріалів є високопродуктивним і здійснюється в захисній атмосфері. Потоки захисного газу формують форму та структуру конуса частинок таким чином, що при збільшенні осьового потоку захисного газу всередині потоку частинок утворюється циліндрична порожнина, крім того, газ динамічно впливає на ванну розплавленого металу, і нанесений валик буде утворюватися лише на краях потоку, з западиною в середині, що призведе до незлиття шарів у матеріалі. Зовнішній захисний газовий потік буде стискати потік частинок, і якщо він перевищить певне критичне значення, то зможе його заблокувати з відхиленням фокусу від поверхні наплавлення. У зв’язку з цим потоки транспортуючих та захисних газів повинні подаватися в зону обробки в певному співвідношенні, щоб отримати нанесений метал із мінімальною кількістю дефектів. При цьому необхідно забезпечити подачу захисного газу з такою швидкістю потоку, яка забезпечить захист нанесеного металу до його кристалізації. Метою цього дослідження є визначення параметрів газових потоків у потрійній коаксіальній насадці та геометричних параметрів захищеної зони на поверхні за заданих умов наплавлення. В результаті розрахунку були визначені швидкість потоків у каналах, лінії струму, розподіл тисків і густин у розрахунковій області. На основі розрахунків можна зробити наступні висновки: швидкість потоків у середній частині поточної області вирівнюється. У центральній частині швидкість потоку досягає 12 м/с, ближче до периферії швидкість знижується до 4 м/с. Розмір області, захищеної потоком газу на поверхні, не перевищує одного діаметра вихідного отвору від осі насадки, тобто розмір захищеної області дорівнює двом діаметрам насадки.
Розробка фізичної та математичної моделі потоків газу в потрійному коаксіальному соплі
(Дніпровський національний університет ім. Олеся Гончара, Дніпро, 2024) Карпович, Олена Володимирівна; Каракаш, Євген Олександрович; Жумар, Денис Сергійович; Таран, Олександр
UKR: Метод коаксіальної лазерної обробки порошкових матеріалів є високо продуктивним і здійснюється в захисній атмосфері. Потоки захисного газу формують форму та структуру конуса частинок таким чином, що при збільшенні осьового потоку захисного газу всередині потоку частинок утворюється циліндрична порожнина, крім того, газ динамічно впливає на ванну розплавленого металу, і нанесений валик буде утворюватися лише на краях потоку, з западиною в середині, що призведе до незлиття шарів у матеріалі. Зовнішній захисний газовий потік буде стискати потік частинок, і якщо він перевищить певне критичне значення, то зможе його заблокувати з відхиленням фокусу від поверхні наплавлення. У зв’язку з цим потоки транспортуючих та захисних газів повинні подаватися в зону обробки в певному співвідношенні, щоб отримати нанесений метал із мінімальною кількістю дефектів. При цьому необхідно забезпечити подачу захисного газу з такою швидкістю потоку, яка забезпечить захист нанесеного металу до його кристалізації. Метою цього дослідження є визначення параметрів газових потоків у потрійній коаксіальній насадці та геометричних параметрів захищеної зони на поверхні за заданих умов наплавлення. В результаті розрахунку були визначені швидкість потоків у каналах, лінії струму, розподіл тисків і густин у розрахунковій області. На основі розрахунків можна зробити наступні висновки: швидкість потоків у середній частині поточної області вирівнюється. У центральній частині швидкість потоку досягає 12 м/с, ближче до периферії швидкість знижується до 4 м/с. Розмір області, захищеної потоком газу на поверхні, не перевищує одного діаметра вихідного отвору від осі насадки, тобто розмір захищеної області дорівнює двом діаметрам насадки.