Browsing by Author "Мяновська, Яна Валеріївна"

Now showing 1 - 17 of 17

Аналіз стану термічно резервної зони доменної печі при використанні в шихті рудовугільних композицій
(Український державний університет науки і технологій, ННІ ≪Інститут промислових та бізнес технологій≫, ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2024) Ванюков, Антон Андрійович; Камкіна, Людмила Володимирівна; Іващенко, Валерій Петрович; Мяновська, Яна Валеріївна; Сазонов, П. О.
UKR: Розглянуто виникнення та існування зон у доменній печі, обумовлене закономірностями теплообміну. У середній зоні доменної печі температура потоку газу, що виходить, залишається відносно постійною і в ній не відбуваються хімічні процеси. Це "термічно резервна зона", верхня частина цієї зони – "хімічно резервна зона" представлена вюститом, який не відновлюється. Резерв цієї зони – утворення газової фази. При добавках у шихту рудовугільних композицій відбувається відновлення оксидів заліза (t=1000 °C) за реакцією Fe2O3+C=Fe3O4+CO2 та газифікації вуглецю СО2+С=2СО (Реакція Будуара). Газова фаза (СО), що утворюється, інтенсивно відновлює оксиди заліза. Композити для доменної плавки виробляються із суміші доменних шламів із добавками цементу. Суміш переробляється рудовугільні котуни або брикети. Доменна плавка на металургійних заводах України, Південної Кореї, Японії показала, що використання рудовугільних композитів є ефективною добавкою в шихту доменної плавки для зниження витрати коксу. В основі ефекту рудовугільного композиту лежить теорія "Тісного контакту" (Coupling Phenomenom) між вуглецевими і залізовмісними матеріалами в окатиші-композиті. Їхня взаємодія відбувається, як показали дослідження, при температурах 250-420°C в атмосфері СО. З урахуванням реакції Будуара температура в термічно резервній зоні доменної печі знижується на 80-200°C. Таким чином, у хімічно резервній зоні – відновлення в'юститу відбувається не при 1000°C, а при 920-800°C і вона зміщується ближче до зон формування чавуну і шлаку. У статті проаналізовано термограми у доменній печі з урахуванням рудовугільних композитів. Хімічно резервна зона розташовується у середині шахти (від поверхні шлаку) 11,2 м. Зі збільшенням витрати композиту в шихті (30%) становище резервної зони знижується з 11,2 до 6,2 м. Ширина між термограмами 1200°C –1400°C є характерною зоною когезії, зі збільшенням витрат композиту знижується з 2,1 м т (без завантаження композиту) до 0,9 м при витраті композиту 30%.
Використання дрібнодисперсних марганцевих концентратів в металургійних процесах
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Ольшанський, О. В.; Панов, О. О.; Анкудінов, Руслан Валентинович; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Аналіз фізико-хімічних властивостей концентратів 2-го сорту показує, що характерна для них зернисто-піщана структура не забезпечує достатньої комкуємості аглошихти і не дозволяє при проведенні її грануляції отримати необхідний гранулометричний склад і міцнісні показники гранулюємого матеріалу. Одним із шляхів підвищення ступеня використання хвостів є попередня підготовка з введенням в'яжучих речовин «Реагент торфгідрооксидний». У лабораторних умовах НМетАУ реагент торфгідроксидний випробуваний при отриманні агломерату з шихти, що містить хвости збагачення марганцевої руди. Якість отриманого агломерату: вихід придатного - 81,3%; міцність на удар - 3,0%; міцність на стирання - 1,5%; хімічний склад готового агломерату: Mnзаг. - 28,72%, S - 0,211, C - 0,91%. Згідно з результатами фрактографічного аналізу виявлена тонка структура зламу спеченого зразка. Структура поверхні руйнування характеризується ямковою мікробудовою. Характерним є рельєф, утворений сукупністю окремих фасеток. Така будова пояснюється тим, що при досягненні граничних станів в локальних обсягах на ділянках, що представляють собою перешкоди для безперервності деформації, зароджуються мікропорожнечі.
Виплавка металевого марганцю та марганцевих сплавів у конвертері газокисневого рафінування
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Величко, Олександр Григорович; Камкіна, Людмила Володимирівна; Ду, Юньшень; Величко, Костянтин Олександрович; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Мета роботи обґрунтування та розробка технологічних рішень виплавки металевого марганцю та його сплавів на основі дуплекс-технології "дугова електросталеплавильна піч-конвертер газокисневого рафінування. Методи: термодинамічний аналіз за стадійними реакціями та фазовими перетвореннями вихідних речовин, що беруть участь у хімічних реакціях; лабораторні та промислові дослідження; хімічний аналіз. Наукова новизна: при конвертуванні малофосфористого марганцевого шлаку та залученні переробного силікомарганцю показано можливість отримання металевого марганцю при введенні в ході продування пилоподібного вапна. Обгрунтовано можливість виплавлення в конвертері газокисневого рафінування силікотермічним способом низьковуглецевого феромарганцю та металевого марганцю. Практична цінність: У напівпромисловому та промисловому конвертерах газокисневого рафінування випробувані технології отримання низько- та середньовуглецевого феромарганцю та металевого марганцю силікотермічним методом та продуванням високовуглецевого феромарганцю газоподібним киснем. Силікотермічний спосіб забезпечував високу продуктивність, простоту металургійного переділу, високе вилучення марганцю, мінімальні "ульоти" марганцю з випаровуванням і перехід марганцю в шлак.
Вплив рудновугільних композицій у складі шихти на формування термічно резервної зони доменної печі
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2024) Ванюков, Антон Андрійович; Камкіна, Людмила Володимирівна; Іващенко, Валерій Петрович; Мяновська, Яна Валеріївна; Сазонов, П. О.
UKR: Об’єкт дослідження – технологія виплавки чавуну при застосуванні рудновугільних композицій. Мета роботи – вплив змінення складу доменної шихти на тепловий стан формування термічно резервної зони. Методи дослідження - теоретичні дослідження базуються на основних положеннях фізичної хімії і теорії металургійних процесів. Експериментальні дослідження проведено в лабораторних та промислових умовах. Наукова новизна - між відновленням та газифікацією “coupling phenomenon” існує – це тісний контакт між дрібними частинками оксидів заліза та вуглецю, який формується в рудо-вугільному композиті, що забезпечує підвищення ефективності доменної плавки. Скорочення витрати палива та відповідно кількості газів на одиницю шихти сучасної доменної плавки, скорочується висота резервної зони; не спостерігається цієї зони і у вертикальних елементах печі з максимальним рудним навантаженням. Практична значимість – застосування рудовугільних композицій забезпечує високу швидкість реакцій відновлення заліза і газифікації вуглецю і низьку початкову температуру газифікації вуглецю 250-420ºС, що забезпечується рециркуляцією газу в обкотиші, завдяки короткій відстані між частинами залізовмісних та вуглецевих композитів та їх розмірів, де відстань між ними коротка і межа реакції «видима» одним і іншим.
Дослідно промислові випробування спікання агломерату з дрібнодисперсним марганцевим концентратом
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пройдак, Юрій Сергійович; Ольшанський, В. І.; Гогенко, О. О.; Камкіна, Людмила Володимирівна; Філіппов, Ігор Юрійович; Мяновська, Яна Валеріївна; Сідорський, Олександр Володимирович
UKR: Об’єкт дослідження – металургійна технологія залучення дрібнодисперсних марганцевих концентратів, що утворюються при видобутку та збагаченні вихідної сировини, у виробництво марганцевого агломерату. Мета роботи – на основі результатів аналізу фізико-хімічних процесів при спіканні марганцевого агломерату та експериментальних досліджень розробити інноваційні технологічні рішення та рекомендації по технології спікання агломерату з підвищеною до 60% часткою в шихті Методи дослідження – теоретичні дослідження процесів агломерації концентратів базуються на основних положеннях фізичної хімії і теорії металургійних процесів. Розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем, адекватних агломераційним, основані на теорії Гіббса та реалізовані за допомогою комп’ютерної програми «FASTSage 6.0»; для визначення внутрішньої будови марганцевої руди та марганцевих концентратів залучені рентгенівські методи дослідження - рентгенівський дифрактометр ДРОН-2; використаний метод математичної статистики для обробки результатів. Встановлено мінералогічну мікроструктуру рудних марганцевих концентратів і дрібнодисперсного концентрату збагачення марганцевої руди. Визначено раціональну схему попередньої підготовки дрібнодисперсних відходів збагачення марганцевої руди для використання в металургійних процесах; встановлено раціональну кількість відходів збагачення марганцевої руди у вихідній шихті; доведена можливість повернення 50...70% (проти звичайного 10...15 %) дрібнодисперсного (фракції 0-1 мм) марганцевого концентрату 2 сорту в шихту виробництва марганцевого агломерату за рахунок використання реагенту торф гідроксидний (РТГ) у кількості 5...7% з одночасним підвищенням міцності гранул агломерату вдвічі.
Значення якості коксу в електричній печі з зануреною дугою для виробництва феросплавів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Ісаєв, А. С.; Крамар, І. А.; Мяновська, Яна Валеріївна; Камкіна, Людмила Володимирівна
UKR: При виробництві феросплавів в умовах виробництва треба мінімізувати питомі витрати електричної енергії. Її споживання залежить головним чином від реакцій, що відбуваються в зоні попереднього відновлення, тоді як стабільна робота визначається розміром коксового шару та хімічними реакціями, що там відбуваються. Схематично можна розділити піч на чотири зони та представити основні хімічні реакції, які там відбуваються. Гетерогенні (газ-тверді) реакції, що відбуваються в зоні попереднього відновлення печі, мають великий вплив на загальне споживання коксу та електроенергії при виробництві марганцевих сплавів. Відновлення Mn3O4 до MnO може відбуватися паралельно з реакцією Будуара, тоді як відновлення MnO2 до Mn3O4 відбувається при температурах нижче порогу газифікації коксу. Реакційна здатність коксу є дуже важливим критерієм для вибору відновника для використання в електропечі для виробництва феросплавів, оскільки вона впливає на питому кількість вуглецю та енергоємність процесу. Найпоширенішим тестом у промисловій практиці є японський тест під назвою CRI/CSR (індекс реактивності коксу та міцність коксу після реакції). Внутрішні властивості вуглецевого матеріалу мають великий вплив на реакційну здатність.
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.
Моделювання впливу складу шлаку на надходження водню в метал
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Автономов, Д. В.; Камкін, Володимир Юрійович; Тогобицька, Дар’я Миколаївна; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Проведено моделювання впливу хімічного складу шлакових розплавів на ступінь розчинності водню та парів води та розроблено моделі структури шлакових та металевих розплавів, які використані для оцінки впливу різних варіантів розміщення домішкових елементів у розплавах на їхній зарядовий стан. Розчинення водяної пари припадають на область шлаків з деяким надлишком кисню, а розчинення водню - область шлаків з дефіцитом кисню. Іншими словами, розчинення води в шлаках відбувається лише в окислювальних умовах, а водню – у відновлювальних. У світлі викладеного логічно припустити, що домінуюча роль ρ у багатофакторних залежностях є ознакою перебування водню в відносно нейтральному стані, підвищення ролі параметра Δe свідчить про активізацію його взаємодії з навколишніми атомами матриці, в першу чергу кисню.
Мікрорентгеноспектральне визначення елементного складу проб пилу ДСП
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», 2022) Пройдак, Юрій Сергійович; Камкіна, Людмила Володимирівна; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: В роботі визначено склад пилу електрофільтрів газоочисток ДСП при довготриваловому зберіганні у відвалах з метою одержання інформації про віднесення пилу до небезпечних відходів. Визначення вмісту важких металів у відходах виконували методом атомно-абсорбційної полум'яної спектрофотометрії на спектрофотометрі AAS-1N. ]. Вміст заліза загального та встановлення кількості його різного ступеня окиснення здійснювали методом окиснювально-відновного титрування біхроматом калію в кислому середовищі [6]. Комплексне металографічне дослідження проб пилу включав макроаналіз (при збільшенні х16), мікроаналіз структури торцевого зрізу котунів зі свіжого пилу електрофільтрів ДСП за допомогою оптичної мікроскопії (х 50, х 500). Детальний аналіз мікроструктури відібраних проб проводили за допомогою растрового мікроскопа електронного JSM-6490 в режимі вторинних упругорозсіяних електронів. Рентгеноспектральний аналіз відібраних проб проводили за допомогою енергетичного та хвильового спектрометрів – приставок до растрового електронного мікроскопа JSM-6490. Хімічний аналіз проб пилу показав, що значних відмінностей у вмісті заліза загального в представлених пробах пилу не спостерігається, хоча є деяке його зниження по глибині відвалу. Більш сильне зменшення при переході від поверхні відвалу в глибину відзначено вмісту Fе3O4. Всі проби є магнітними, що свідчить про значні вмісти в пилу магнітного закису-окису заліза, найімовірніше в незв'язаному стані. Наявність у плавильній шихті домішок цинку і свинцю, що випаровуються при робочих температурах печі, призводить до їх окислення повітряним потоком в результаті чого в кінцевому пилу вони можуть бути як у вигляді вільних оксидів, так і у вигляді композиційних структур з оксидами заліза.
Особливості технології виплавки і розкислення марганцовистої сталі
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Гречухин, А. А.; Мяновська, Яна Валеріївна; Камкіна, Людмила Володимирівна
UKR: Марганцовисту сталь можна класифікувати як сталь TRIP і сталь TWIP залежно від режиму механізмів деформації. TRIP-сталі можуть протистояти високим навантаженням без деформації, а TWIP-сталі легко деформуються за низьких навантажень і не руйнуються аж до ступеня загальної деформації 90%. Це означає, що сталь зберігає хорошу пластичність навіть після процесу глибокої витяжки. Шлаковий режим процесу виплавки сталі істотно впливає на механічні властивості марганцовистої сталі, особливо на ударну в'язкість. Робота зі шлаком зводиться до отримання необхідної за технологічними інструкціями його основності та окисленості, а також концентрацій основних оксидів. Відомо, що для отримання найбільш високих значень механічних властивостей сталі потрібно, щоб залишковий вміст алюмінію в металі не перевищував 0,04%. При введенні однакової кількості алюмінію для розкислення (1,2 кг на 1 т рідкого металу) концентрація алюмінію в металі варіюється від 0,01 % до 0,09 % через коливання окисленості металу. Зменшити окисленість металу можливо шляхом дифузійного розкислення шлаку відновлювального періоду.
Оцінка технологічної можливості використання шунгітової породи при одержанні марганцевого агломерату
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Інститут промислових та бізнес технологій», ІВК «Системні технології», 2022) Камкіна, Людмила Володимирівна; Мяновська, Яна Валеріївна; Пройдак, Юрій Сергійович; Мішалкін, Анатолій Павлович
UKR: Промисловий досвід виробництва марганцевого агломерату показує, що відомі технологічні пропозиції не забезпечують зростання продуктивності агломашин та необхідних властивостей міцності офлюсованого марганцевого агломерату. Відомі способи спікання офлюсованого марганцевого агломерату, що відрізняється підвищеною механічною міцністю та високою вологостійкістю. Недоліком цих заходів є значне ускладнення технологічної лінії агловиробництва та збільшення енергетичних витрат. У зв'язку з цим одним із головних напрямів є розробка складів шихт та параметрів процесу агломерації марганцевої сировини. Мета дослідження – аналіз фізико-хімічних процесів, експериментальні дослідження та розробка інноваційних технологічних рішень та рекомендацій щодо залучення у металургійне виробництво шунгітової породи для розширення сировинної бази гірничо-металургійного комплексу. Виконано розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем, адекватних агломераційним, проведено дослідження хімічного складу фазових складових мікроструктур марганцевого агломерату. Встановлено раціональний вміст шунгіту в аглошихті, який забезпечує одержання агломерату із заданими характеристиками (міцністю, виходом придатного, вмістом марганцю) становить 12...13%від маси вихідної шихти. Подальше підвищення його частки в аглошихті призводить до зниження міцності та виходу придатного спеку. Збільшення ступеня дисперсності шунгіту до 0-2мм дозволяє збільшити рівень використання вуглецю шунгіту як паливо без збільшення на процес кількості традиційного палива - коксу.
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).
Проблемні питання одержання високовуглецевої електросталі
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Величко, Олександр Григорович; Безшкуренко, Олексій Георгійович; Стовпченко, Ганна Петрівна; Іващенко, Валерій Петрович; Мяновська, Яна Валеріївна; Чеченєв, Володимир Андрійович; Броцький, Олександр Володимирович
UKR: В даний час на світовому ринку затребувана катанка для виробництва дроту з низько-, середньо-і високовуглецевих нелегованих і легованих сталей під пружини, канати, металокорд, зварювальні електроди і обміднений дріт для зварювання будівельних конструкцій, корпусів судів, труб великого діаметра і магістральних газонафтопроводів, для виготовлення якої не потрібне проведення зм'якшуючого відпалу перед волочінням катанки або на проміжному розмірі дроту. Найбільш відповідальними видами катанки з високовуглецевої сталі є катанка, призначена для виробництва металокорду і високоміцних арматурних канатів. Вищевказана продукція повинна мати високі споживчі властивості, рівень яких багато в чому залежить від формування структурного стану металу, в тому числі і в процесі прискореного охолодження з прокатного нагріву. В даний час обсяг виробництва катанки в світі перевищує 50 млн.т , що пояснюється широким сортаментом виробленої з неї готової продукції - канати, металокорд, пружини, голки, струни, сітки, кріплення, зварювальні електроди та інші металовироби [1-3]. За стандартом ГОСТ 2590-2006 до катанки відносять круглі профілі діаметром 9,0 мм і менше, круглі профілі діаметром 10,0 мм і більше відносять до дрібносортного прокату [1]. У зарубіжній і вітчизняній літературі іноді катанкою вважають круглий прокат з вуглецевих, низько- і високолегованих сталей, вироблений на безперервних дротових станах і дротяних лініях мілкосортно- і сортодротових станів, незалежно від діаметра, що досягає 26 мм [1,4]. Основна частка катанки направляється для подальшої переробки на сталедротові і метизні підприємства. В останні роки збільшилися обсяги виробництва катанки з безперервнолитих заготовок з високим ступенем металургійної чистоти, в тому числі для виготовлення особливо відповідальних виробів [5,6]. Наприклад, таких, як металокорд, який має високий рівень витривалості, а по міцності, згідно [7], цей вид продукції поділяють за нормативною міцністю на нормальну (NT 2400 ... 2750 Н / мм 2), високу (НТ 2750 ... 3100 Н / мм2), надвисоку (ST 3100 ... 3450 Н / мм2) і ультрависокоміцну (UT 3450 ... 3750 Н / мм2) [8]. Значна увага приділяється удосконаленню процесу виплавки високовуглецевої сталі. Пропонують різні способи для забезпечення чистоти сталі та формування високих міцносних властивостей. Для поліпшення пластичності сталей широко використовують легуючі добавки, що мають значний вміст вуглецю і марганцю та обмежений вміст азоту. Проаналізовано обробку на установці ківш-піч в процесі виплавки високовуглецевої сталі з поліпшеною пластичністю для холодного деформування [9]. Аналіз публікацій за темою дослідження. Застосування способів інтенсифікації виплавки електросталі.
Підвищення міцності марганцевого агломерату при обробці гуматовим розчином
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пройдак, Юрій Сергійович; Ольшанський, В. І.; Камкіна, Людмила Володимирівна; Гогенко, О. О.; Мяновська, Яна Валеріївна; Філиппов, Ігор Юрійович
UKR: Об’єкт дослідження – металургійна технологія залучення дрібнодисперсних марганцевих концентратів, що утворюються при видобутку та збагаченні вихідної сировини, у виробництво марганцевого агломерату. Мета роботи – на основі результатів аналізу фізико-хімічних процесів при спіканні марганцевого агломерату та експериментальних досліджень розробити інноваційні технологічні рішення та рекомендації по технології спікання агломерату з підвищеною до 60% часткою в шихті дрібнодисперсного концентрату 2 сорту. Методи дослідження – теоретичні дослідження процесів агломерації концентратів базуються на основних положеннях фізичної хімії і теорії металургійних процесів. Розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем, адекватних агломераційним, основані на теорії Гіббса та реалізовані за допомогою комп’ютерної програми «FASTSage 6.0»; використаний метод математичної статистики для обробки результатів. Результати дослідження. Визначено раціональну схему попередньої підготовки дрібнодисперсних відходів збагачення марганцевої руди для використання в металургійних процесах; встановлено раціональну кількість відходів збагачення марганцевої руди у вихідній шихті; доведена можливість повернення 50…70% (проти звичайного 10…15 %) дрібнодисперсного (фракції 0-1 мм) марганцевого концентрату 2 сорту в шихту виробництва марганцевого агломерату за рахунок використання реагенту торф гідроксидний (РТГ) у кількості 5…7% з одночасним підвищенням міцності гранул агломерату вдвічі. Проведено обробку вихідної карбонатної марганцевої руди на стадії дозування її в шихту та одержаного агломерату екстрактом гуматовим торф’яним для зміцнення агломерату та зменшення пилоутворення.
Стан та перспективи переробки пилу електросталеплавильного виробництва і техногенних залізовмісних матеріалів
(Український державний університет науки і технологій, ННІ «Дніпровський металургійний інститут», ІВК ≪Системні технології≫, Дніпро, 2025) Камкіна, Людмила Володимирівна; Стовпченко, Ганна Петрівна; Мяновська, Яна Валеріївна; Селівьорстов, Вадим Юрійович; Автономов, Дмитро Вікторович
UKR: Металургійна технологія переробки пилу ДСП та залізовмісних відходів металургійного виробництва. Аналіз фізико-хімічних процесів, експериментальні дослідження та розробка інноваційних технологічних рішень та рекомендацій щодо пилу ДСП та залізовмісних відходів металургійного виробництва. Теоретичні дослідження базуються на основних положеннях фізичної хімії і теорії металургійних процесів. Розрахунки термодинамічної рівноваги оксидних систем основані на теорії Гіббса та реалізовані за допомогою комп’ютерної програми «FASTSage 6.0»; дослідження хімічного складу фазових складових марганцевих феросплавів виконали з застосуванням растрового електронного мікроскопу YSM-6300LA фірми JEOL, Японія. Ефективне видалення цинку з пилу ДСП можливе вже при помірних температурах 1000…1100оС, у тому числі при використанні як вуглецевого відновника некондиційних вуглецевих матеріалів. Для отримання рідкого продукту слід передбачити надмірну кількість вуглецю на навуглецювання з тим, щоб знизити температуру одержуваного розплаву. При температурах порядку 1000…1100оC залізовмісний пил і шлам зазнають змін, що призводить до зменшення вмісту Zn в обробленому матеріалі, переходу вихідних пилуватих матеріалів в компактну, досить міцну масу. Спільна переробка окалини та пилу ДСП шихтуванням у різних пропорціях не є раціональною, оскільки в цьому випадку відбувається зменшення концентрації цинку, що збирається в газоочистці переробного агрегату. Більш ефективним буде організація почергової переробки пилу ДСП та окалини у різні часові періоди (наприклад, помісячно).
Усунення утяжини у художніх виливках з різною товщиною стінки
(Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, Київ, 2021) Хричиков, Валерій Євгенович; Семенов, О. Д.; Меняйло, Олена Валеріївна; Шалевська, І. А.; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Мета роботи – усунення утяжини у художніх виливках з різною товщиною стінки. В роботі розглядається принципово новий метод попередження утворення утяжини. Дефект лиття - утяжина має вигляд заглиблення із заокругленими гладкими краями на поверхні у потовщеній частині виливку, що відрізняє його від усадкової раковини. Виникнення утяжини обумовлено утворенням в масивних частинах виливку теплових вузлів, з центру яких розплав фільтрується для живлення усадки затверділого шару на всі найближчі поверхні виливку. Тому в роботі вважали, що при переміщенні розплаву з теплового вузла, в його центрі утворюється пустота та розрядження, що призводить до втягування і викривлення затверділого шару металу на частині поверхні виливку з меншою міцністю. Для попередження утворення утяжини, як правило, використовують стрижні, що зменшують різнотовщинність стінки художнього виливку, надливи і потовщені ливники для живлення усадки термічного вузла виливка, холодильники внутрішні та зовнішні. Але не завжди можливо встановити надливи із-за недотримання конфігурації поверхні художнього виливку, внутрішні стрижні для невеликих виливків виготовити і закріпити у ливарній формі важко. Тому на прикладі виготовлення художнього виливку «Буйвол» при литті по моделям, що витоплюються, запропоновано нову методику усунення утяжини. В роботі враховували, що усадкові раковини і пористість в середині виливку не контролюються на відміну від високих вимог до точності форми поверхні художніх литих виробів. Розрядження, що виникає в центрі теплового вузла, усунули за рахунок переміщення атмосферного повітря по тонкій трубчастій голці із аустенітної нержавіючої сталі, яка використовується для медичних ін’єкцій. Трубку із зовнішнім діаметром 0,80 мм встановлювали в прес-формі одним кінцем в центрі термічного вузла потовщеної частини виливка, а другим – в ливарній формі з боку не робочої поверхні, яка недоступна для огляду і не порушує естетичний вид художнього виливку. Завдяки з’єднанню другого кінця трубки з атмосферним повітрям розрядження в центрі усадкової раковини не виникає. Нова ливникова система без масивного центрального живильника, який раніше підводили в тепловий вузол, дозволила усунути усадкові дефекти на зовнішній поверхні, зменшити витрати на ливникову систему, карбування поверхні в місці з’єднання живильника з художнім виливком, уникнути формування утяжини. Результати роботи рекомендовано використовувати при литті художніх і ювелірних виробів, що мають температуру розплаву меншу, ніж у трубчастій голці із нержавіючої сталі.
Характеристика шунгітових порід для використання в процесах одержання сплавів
(Український державний університет науки і технологій, ІВК «Системні технології», Дніпро, 2025) Чумак, Д. Д.; Камкіна, Людмила Володимирівна; Мяновська, Яна Валеріївна
UKR: Розглянуто природній композиційний матеріал шунгіт, який має складний мінеральний склад. Одним з основних компонентів мінеральної складової шунгітових порід різних груп є кремнезем. Вуглець шунгіту рівномірно розподілений у силікатному каркасі з дрібнодисперсних кристалів кварцу. Як сировина шунгіт може бути використаний для виплавки силікомарганцю та феросиліцію. Вміст високоактивного вуглецю і кремнезему у співвідношенні, близькому до стехіометричного для реакції відновлення кремнію вуглецем, сприяє майже повному відновленню кремнію з цього матеріалу. Припускаючи, що шунгітова порода є системою Si-C-О, виконані термодинамічні розрахунки складу рівноважної газової фази для діапазону температур 1300-2300 К. Результати розрахунків рівноважного складу газової фази в системі Si-C-О за Р = 1 атм показали, що мінімальна температура виникнення конденсованого карбіду кремнію (β-SiC) дорівнює 1756 К.