Browsing by Author "Маначин, Іван Олександрович"

Now showing 1 - 24 of 24

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 Олександрович
UKR: 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.
Випаровування та розчинення магнію в рухомих бульбашках
(ДДТУ, Кам’янське, 2025) Єлисєєв, В. І.; Маначин, Іван Олександрович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Руденко, Олександр Леонідович; Чубіна, О. А.
UKR: У роботі наводяться результати дослідження кінетики процесу десульфурації за участю частинок магнію. Виконано математичний опис руху бульбашки з урахуванням її радіусу, коефіцієнту поверхневого натягу, густини рідкого металу, густини газу, гідравлічного тиску та умов масопереносу в розплаві. Наведено результати розрахунків для варіантів, де показані криві підйому бульбашок із частинкою магнію радіусом 1 мм. З’ясовано, що процес випаровування залежить від концентрації магнію в глибині металу. Виконано оцінку маси пари в бульбашці та зміни радіуса бульбашки під час підйому. Показано, що швидке випаровування магнію призводить до збільшення радіусів бульбашок, які спливають, та їхнє швидке схлопування пов'язане з розчиненням парів у рідкому металі. Представлена кінетична модель показує фізико-хімічний перебіг процесу надходження магнію з бульбашок у розплавлений метал під час обробки чавуну зернистим магнієм. Отримані результати розрахунків мають практичну цінність при освоєнні технології в промислових умовах.
Дистанційна система керування кроковим двигуном навчальної транспортної лінії
(Херсонський національний технічний університет, 2024) Рибальченко, Марія Олександрівна; Потап, Олег Юхимович; Маначин, Іван Олександрович; Єгоров, Олександр Петрович
UKR: 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.
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.
Дослідження зміни вмісту сірки в чавуні і складу шлаку на технологічних переробах при підготовці чавуну до конвертерної плавки
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2022) Шевченко, Анатолій Пилипович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Двоскін, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович; Чубін, Костянтин Іванович
UKR: У статті проаналізовано зміну вмісту сірки в чавуні та складу шлаку в технологічному ланцюзі підготовці чавуну до конвертерної плавки. На підставі результатів проведених досліджень розроблено та рекомендовано технічні рішення та технологічні прийоми, спрямовані на виключення ресульфурації чавуну. Точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку показало, що в шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO2∙Al2O3 з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2–3,5 % сірки, виявлені системи типу CaxSiyAlz, що містять до 1 % сірки; у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1 – 0,85 % і у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більш 15–30 %. Проведені дослідження складів сухих, розсипчастих і рідких склоподібних ковшових шлаків після десульфурації показали, що вони не змінюють фазовий склад, але на відміну від вихідних ковшових шлаків у шлаковій фазі таких шлаків переважно присутні системи типу CaOSiO2Al2O3MgO, збагачені оксидами магнію з перемінним співвідношенням компонентів. При цьому сірка у шлаковій фазі сухих шлаків знаходиться в основному у вигляді комплексів (Сa, Mn, Mg, Al, Si)S, а у шлаковій фазі рідких шлаків в основному у вигляді MnS і рідше у вигляді комплексів (Сa, Mn)S. За результатами проведених промислових експериментів на низці підприємств України та Китаю було встановлено, що для обмеження приходу сірки до конвертерної сталі зі шлаком на рівні ≤0,002 %, залишок ковшового шлаку після десульфурації не повинен перевищувати 0,5 – 0,7 кг/т чавуну.
Дослідження на "гарячій" моделі поведінки домішок у чавуні під час комплексної обробки
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2025) Кисляков, Володимир Геннадійович; Маначин, Іван Олександрович; Похвалітий, Артем Анатолійович
UKR: Метою роботи є встановлення закономірностей поведінки та розподілу домішок у чавуні під час комплексної обробки на “гарячій” моделі, з урахуванням впливу термодинамічних і кінетичних факторів, для оптимізації процесів очищення та підвищення якості металу. Комплексна обробка розплавленого чавуну передбачає застосування декількох технологічних впливів, що дозволяє ефективніше контролювати хімічний склад і мікроструктуру металу. Актуальність такої обробки зумовлена необхідністю отримання високоякісних сплавів при одночасному зниженні витрат і підвищенні екологічної безпеки виробництва. Важливим інструментом удосконалення технології є моделювання процесів видалення та поведінки домішок у розплавленому металі. Особливої цінності набувають дослідження на так званих “гарячих” моделях, що передбачають роботу безпосередньо з рідким чавуном. Виконані розрахунки для умов інжекційної обробки чавуну з метою комплексного видалення домішок у лабораторній індукційній печі ємністю 100 кг. Побудована загальна схема теплових втрат рідкого чавуну при комплексному рафінуванні від домішок за рахунок інжектування реагентів у газі-носії. Варто відзначити той факт, що даний дозувальний пристрій вперше було застосовано для роботи з рідким чавуном. Перед проведенням “гарячих” обробок було виконано “холодні” випробування всього обладнання, яке показало готовність для проведення експериментальної частини досліджень. Було проведено 4 обробки. На початку і наприкінці кожної обробки було відібрано проби чавуну і шлаку, також проведено заміри температури. Проводилася фіксація виданого реагенту за показаннями ваг до і після обробки. Під час проведення обробок було відпрацьовано технологічні параметри інжектування, які дали змогу вести обробку технологічно, без підвищеної бурності. Проведений аналіз вмісту домішок у чавуні показав, що з урахуванням умов проведення експерименту мають місце процеси десульфурації, знекремнювання та дефосфорації, у тому числі одночасно.
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 Леонідович
UKR: 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).
Закономірності змін складу шлаку і вмісту сірки в чавуні у технологічному ланцюзі «доменна піч – комплекс десульфурації чавуну – конвертер»
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова Національної академії наук України, Дніпро, 2022) Шевченко, Анатолій Пилипович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Двоскін, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович; Шевченко, С. А.; Зотов, Д. С.
UKR: В роботі проаналізовано зміну вмісту сірки в чавуні та складу шлаку в технологічному ланцюзі ДП – КДЧ – ККЦ. На підставі результатів проведених досліджень розроблено та рекомендовано технічні рішення та технологічні прийоми, спрямовані на виключення ресульфурації чавуну. Виконано аналіз структури «корольків» шлаків методами оптичної мікроскопії та растрової електронної мікроскопії, який показав, що вони мають ферито-графітну структуру доевтетичного або евтектичного типу з неметалевими включеннями у вигляді сульфідів марганцю та заліза. Точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку показало, що в шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO2∙Al2O3 з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2 – 3,5 % сірки, виявлені системи типу CaxSiyAlz, що містять до 1 % сірки; у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1 – 0,85 % і знаходиться у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більше 15 – 30 %. Проведені дослідження складу сухих, розсипчастих і рідких склоподібних ковшових шлаків після десульфурації показали, що вони не змінюють фазовий склад, але на відміну від вихідних ковшових шлаків у шлаковій фазі таких шлаків переважно присутні системи типу CaO∙SiO2∙Al2O3∙MgO, збагачені оксидами магнію, зі змінним співвідношенням компонентів. При цьому сірка у шлаковій фазі сухих шлаків знаходиться в основному у вигляді комплексів (Сa, Mn, Mg, Al, Si)S, а у шлаковій фазі рідких шлаків в основному у вигляді MnS і рідше у вигляді комплексів (Сa, Mn,)S. За результатами проведених промислових експериментів на низці підприємств України та Китаю було встановлено, що для обмеження приходу сірки до конвертерної сталі зі шлаком на рівні ≤0,002 %, залишок ковшового шлаку після десульфурації не повинен перевищувати 0,5 – 0,7 кг/т чавуну. Аналіз отриманих результатів у проведених серіях дослідних плавок у 300-тонних конвертерах з використанням окотишів показав, що прихід сірки в сталь у всіх п'яти обробках був нижчим за розрахунковий (згідно з балансом) на 0,00002 – 0,00165 %.
Зміна складу ковшового шлаку та вмісту сірки в чавуні від доменних печей до конвертерів
(Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України, 2022) Шевченко, Анатолій Пилипович; Меркулов, Олексій Євгенович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Двоскiн, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович
UKR: Статтю присвячено аналізу зміни вмісту сірки в системі «чавун-шлак» в технологічному ланцюгу виробництва сталі з подальшою розробкою технічних рішень та технологічних прийомів, спрямованих на виключення ресульфурації чавуну. Представлено результати виконаних розрахунків, що обґрунтовані на фактичних даних роботи металургійного комбінату «АрселорМіттал Кривий Ріг» (АМКР) з використанням методологічного підходу, які показали, що при зниженні в доменній печі вмісту сірки в чавуні з 0,055 % до 0,025 % витрата коксу збільшується на 39,5 кг/т, продуктивність доменної печі знижується на 4,9 %, витрата вапняку збільшується на 9,14 кг/т, витрата шихтових матеріалів на агломерат збільшується на 33,2 кг/т. При цьому питомі витрати на зниження вмісту сірки в чавуні в доменному виробництві становлять 3,8 $/т∙0,01%DS. Виконано точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку, яке показало, що у шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO2∙Al2O3 з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2–3,5 % сірки, виявлено системи типу CaxSiyAlz, що містять до 1 % сірки, а у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1–0,85 % і у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більше 15–30 %. Показано, що через ресульфурацію чавуну в чавуновозних ковшах при випуску металу з доменних печей, не слід для оцінки вмісту сірки в чавуні, налитому у чавуновозні ковші, орієнтуватися на результати аналізу проб, відібраних на жолобах доменних печей. Показано, що для запобігання перебігу процесів переходу сірки зі шлаку в чавун рекомендується використовувати коригувальні добавки в шлак з матеріалів на основі СаО (у тому числі зернисті нефракціоновані відходи виробництва металургійного вапна в кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну), що підвищують сульфідну ємність шлаку. Проведена у промислових умовах на меткомбінатах перевірка впливу коригувальних добавок у вигляді зернистих нефракціонованих відходів виробництва металургійного вапна, поданих на дно чавуновозних ковшів у кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну, перед випуском чавуну з доменних печей показала, що приріст вмісту сірки в чавуні знизився у 1,5–2 рази.
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 Леонідович
UKR: 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.
Модернізація лабораторного прокатного стана 150 для формування у студентів навичок дослідження об'єкта автоматизації
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Зінченко, Михайло Дмитрович; Потап, Олег Юхимович; Рибальченко, Марія Олександрівна; Маначин, Іван Олександрович
UKR: Дослідження роботи автоматизованих систем управління з застосуванням компьютерів в значної мірі дозволяє скоротіти час, але не дає повного представлення роботи системи на реальному об’екті. Тому застосування реальних об’єктів для дослідження систем управління в навчальному процесі є доцільним і корисним. Метою дослідження є модернізація лабораторного прокатного стана 150, призначеного для про-катки свинцю, олова та пластиліну, і оснащення його датчиками і виконавчими механізмами. В роботі виконано заміну ручного натискного пристрою прокатної кліті автоматизованим, для чого додатково встановлений черв’ячний редуктор, що дозволило збільшити загальне передатне число до 94,5. Переміщення натискних гвинтів здійснюється від двигуна змінного струму, який управляється за допомогою панелі оператору DOP-103BQ і частотного перетворювача MS-300 з вбудованим ПЛК. Як датчик переміщення застосували фотоімпульсний датчик ПДФ-3. Встановлене обладнання та розроблене програмне забезпечення для панелі оператора і ПЛК забезпечилі високу точність встановлення натискних гвинтів в задане положення. Додаткове було розроблено програмне забезпечення для вимірювання енергосилових параметрів процеса прокатки: сили прокатки і електричних параметрів двигуна постійного струму привода прокатної кліті. Вимірюівання енергосилових параметрів і розмірів прокату до и після прокатки дозволило визначити жорсткисть кліті і прокату, що необхідно для розрахування коефіцієнтів передачи автоматизованої системи настройки прокатної кліті.
Мікропроцесорна техніка
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Зінченко, Михайло Дмитрович; Маначин, Іван Олександрович; Бурчак, Андрій Анатолійович
UKR: У навчальному посібнику розглянуто системи числення, наведено загальні принципи побудови мікропроцесорів та мікроконтролерів. Розглянуто особливості архітектури і можливості мікропроцесорів і однокристальних мікроконтролерів з RISC-архітектурою. Наведені приклади складання програм. Призначений для опанування освітнього компонента «Мікропроцесорна техніка» освітньо-професійної програми «Комп'ютеризовані системи управління та робототехніка» підготовки бакалаврів за спеціальністю 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка».
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 Володимирович
UKR: 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.
Особливо глибока десульфурація чавуну моноінжекцією магнію в ковшах різного типорозміру
(Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України, Київ, 2023) Шевченко, Анатолій Пилипович; Двоскін, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Шевченко, Сергій Анатолійович
UKR: Статтю присвячено відпрацюванню та промисловому освоєнню технологічних процесів особливо глибокої десульфурації чавуну (вміст сірки ≤ 0,002 %) моноінжекцією магнію в ковшах різного типорозміру. Представлено результати досліджень з відпрацювання технологій особливо глибокої десульфурації чавуну моноінжекцією зернистого магнію, що були проведені на сучасних автоматизованих комплексах десульфурації чавуну та скачування шлаку. Роботи виконувались спільно українськими та китайськими фахівцями в Китаї на стальзаводі № 1 Уханьського металургійного комбінату (МК) у 110-тонних заливних ківшах та на Тайвані на стальзаводі № 2 концерну «CSC» у 300-тонних заливних ківшах. Відпрацьовані технологічні параметри процесів десульфурації чавуну інжекцією зернистого магнію фурмами з випарними камерами на стальзаводі № 1 Уханьського МК і двосопловими фурмами на стальзаводі № 2 концерну «CSC» забезпечили необхідні цикли обробки, надійне і технологічне інжектування магнію та його ефективність засвоєння. Встановлено, що забезпечується ступінь десульфурації чавуну до 99 % обробок, та досягається кінцевий вміст сірки в чавуні до 0,0002 %, сумарний розрахунковий ступінь засвоєння магнію на сірку, залишковий магній і розкислення чавуну становить ~95 %. Встановлено, що важливим технологічним прийомом, що підвищує стабільність показників процесу обробки, що досягаються, є коригування складу ковшового шлаку, яке проводилося добавкою відходів зернистого вапна в кількості 1,0-2,0 кг/т чавуну і не вимагало значних витрат. Проведено аналіз результатів промислових обробок чавуну, і побудовано номограми залежності питомої витрати магнію від вихідного вмісту сірки для фурм різної конструкції. Розроблені процеси економічно виправдані для використання у практиці підготовки чавуну до конвертування.
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 Сергійович
UKR: 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.
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.
РНР-програмування : навчально-методичні рекомендації до виконання індивідуального завдання
(2025) Рибальченко, Марія Олександрівна; Маначин, Іван Олександрович; Бурчак, Андрій Анатолійович
UKR: Навчально-методичні рекомендації містять опис та методику виконання індивідуального завдання, що полягає у виконанні блокової HTML/CSS верстки шаблону дизайну для вебсайту. Наведені вихідні дані та рекомендації щодо його виконання, які підкріплені відповідним прикладом. Призначаються для студентів другого (магістерського) рівня вищої освіти, які опановують вибіркову навчальну дисципліну «РНР- програмування» на освітній програмі «Комп’ютеризовані системи управління та робототехніка» за спеціальністю 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка».
Розробка комплексу для дослідження систем управління на базі SCADA-системи та прикладного пакету візуального моделювання
(Таврійський національний університет імені В.І. Вернадського, 2022) Рибальченко, Марія Олександрівна; Маначин, Іван Олександрович; Потап, Олег Юхимович; Шибакінський, Володимир Іванович
UKR: Розробка АСУ сучасних технологічних процесів – складна і відповідальна задача, рішення якої проводиться в кілька етапів: від складання математичної моделі до проектування людино-машинного інтерфейсу. Комплекс, який би включав і математичну модель, і людино-машинний інтерфейс дозволив би виконувати імітаційне моделювання технологічного процесу в різних режимах роботи при впливах, що програмно формуються засобами людино-машинного інтерфейсу, а також зробити вибір найбільш зручних для користувача засобів візуалізації технологічного процесу і способів формування керуючих впливів. В статті розроблено комплекс для вивчення та дослідження системи управління технологічним процесом. Він дозволяє демонструвати основні можливості SCADA-систем; виконувати передачу даних з програмного пакета математичного моделювання в SCADA-систему і навпаки; оперативно обчислювати дані, що надійшли; працювати в режимі реального часу. В якості SCADA пакету обраний SCADA пакет Softlogic S3, який є українським продуктом (ТОВ «RTS-Ukraine») та має повну підтримку технології OPC. Як пакет візуального моделювання обраний Matlab / Simulink. Як OPC сервер обраний сервер OPC Matrikon. Розробка комплексу виконувалась для системи регулювання температури методичної печі. Використовуючи даний комплекс-тренажер, можна здобути навички щодо налаштування та підтримки АСУ різноманітних рівнів. Окрім того, система дозволяє вносити зміни не лише до регулятора, а і змінювати сам об’єкт, що суттєво розширює можливості. Оскільки система може працювати з моделлю, а не тільки з реальним об’єктом, систему можна використовувати для моделювання позаштатних ситуацій, і відповідно оцінювати дії оператора в даних ситуаціях.
Розробка моделі процесу взаємодії компонентів двофазного потоку, введеного в чавун, при інжекційній десульфурації
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Маначин, Іван Олександрович; Єлісєєв, Володимир Іванович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Рибальченко, Марія Олександрівна
UKR: Фактичні результати промислового застосування позапічної десульфурації свідчать, що практичні результати застосування технології в багатьох випадках не є досить стійкими. Дослідження були проведені на розрахункових та "холодних" фізичних моделях. В якості десульфуруючих реагентів оцінені магній, мелене вапно, карбід кальцію. На основі фактичних результатів фізичного моделювання та подальших розрахунків був сформульований поліпшений вираз для розрахунку глибини занурення струменя в залежності від параметрів інжекційної занурювальної фурми. Показано, що під час інжекційної десульфурації чавуну газовий компонент потоку зупиняє свій напрямний рух у розплаві до 80 мм (фактично 50-60 мм), тверді частки продовжують рухатися у порожнині та вдаряються у поверхню цієї порожнини. Для оцінки подальшого руху частинки через межу "газова порожнина-розплав" була розроблена модель для визначення глибини занурення частинок реагенту як функції швидкості вдування двофазного потоку.
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 Михайлович
UKR: 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.
Розробка розрахункових моделей питомих витрат магнію та вмісту сірки в чавуні для управління процесом інжекційної десульфурації чавуну
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2024) Шевченко, Анатолій Пилипович; Маначин, Іван Олександрович; Двоскін, Борис Вульфович; Башмаков, Олександр Михайлович; Рибальченко, Марія Олександрівна
UKR: Метою роботи є надійний прогноз та розрахунок 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 дозволили отримати розрахункові моделі для оцінки закономірностей процесів позапічної десульфурації чавуна моноінжекцією зернистого магнію для оцінки витрат магнію для 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 %) для застосування у АСУ процесом позапічної обробки чавуну.
Розробка системи керування кроковим двигуном навчальної транспортної лінії
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2024) Рибальченко, Марія Олександрівна; Єгоров, Олександр Петрович; Маначин, Іван Олександрович; Рибальченко, Станіслав С.
UKR: Крокові двигуни вже давно та успішно застосовуються у різноманітному промисловому і спеціальному обладнанні. Перевагою крокових двигунів є те, що можна досягти високого ступеню контролю за рухом. Управління кроковими двигунами здійснюється за допомогою мікропроцесорних систем. Однак у цьому випадку управління кроковим двигуном здійснюється за завантаженою в мікроконтролер програмою. Часто виникає потреба динамічно змінювати параметри роботи крокового двигуна - швидкість обертання, напрям і величину кута повороту та ін. Робота присвячена розробці системи керування кроковим двигуном навчальної транспортної лінії, що реалізована на кафедрі автоматизації виробничих процесів Українського державного університету науки і технологій. Система дозволяє динамічно змінювати параметри системи за допомогою або 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.
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 Петрівна
UKR: 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.
Цифрова обробка сигналів. Комп’ютерні методи цифрової обробки сигналів в системах автоматичного управління
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Єгоров, Олександр Петрович; Рибальченко, Марія Олександрівна; Михайловський, Микола Володимирович; Маначин, Іван Олександрович
UKR: У матеріалах навчального посібника розглянуто проблеми цифрової обробки інформації на основних етапах отримання інформації, опрацювання керуючого впливу або прийняття рішення. Розглянуто математичні основи дискретного перетворення Фур'є і вейвлет-перетворення. Теоретичні проблеми цифрової обробки сигналів підкріплені практичними роботами з прямого перетворення Фур'є детермінірованного сигналу, із застосування дискретного перетворення Фур'є для адаптивної фільтрації сигналів та з частотного аналіза звукового сигналу. Призначений для опанування освітньої компоненти «Цифрова обробка сигналів» за спеціальністю 174 «Автоматизація, комп’ютерно-інтегровані технології та робототехніка» для ОПП «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології» другого (магістерського) рівня вищої освіти.