Browsing by Author "Рубан, Володимир Олександрович"

Now showing 1 - 11 of 11

Аналітичні дослідження технології рафінування і легування металу на установці «ківш-піч»
(НМетАУ, Дніпро, 2022) Рубан, Володимир Олександрович; Стоянов, Олександр Миколайович
UKR: Актуальність: Обробка металу на установці «ківш-піч» (УКП) є одним з найважливіших етапів позапічної обробки сталі, ключовими операціями якої є десульфурація, легування, видалення і модифікування неметалевих включень, які пов’язані з затратами теплоти, що компенсується шляхом використання енергії електричної дуги і забезпечує задану температуру перед розливанням. Розвиток технологій позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч» обумовлений необхідністю підвищення якості та конкурентоспроможності металургійної продукції шляхом зниження її матеріало- і енергоємності. Позапічна обробка сталі на УКП дозволяє регулювати хімічний склад розплаву в вузькому діапазоні (мікролегування), підтримувати задану температуру сталі певного сортаменту перед розливанням на машинах безперервного лиття заготівки (МБЛЗ), що в свою чергу впливає на формування структури та властивостей кінцевого продукту. Аналітичні дослідження роботи установки «ківш-піч» спрямовані на оптимізацію процесу позапічної обробки сталі, зменшенні втрат енергії та матеріалів, підвищенні продуктивності та якості кінцевої продукції. Таким чином актуальність досліджень ковшової обробки металу, можуть сприяти розвитку нових технологій та матеріалів, що забезпечать більш ефективну виробничу діяльність. Мета роботи: Аналітичний огляд науково-технічної літератури, вітчизняних та закордонних патентів, присвячений розвитку технологій позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч». Наукова новизна: Встановлені основні вектори розвитку технологій і обладнання позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч», які стосуються використання графітованих порожнистих електродів. Визначено позитивний вплив використання порожнистих електродів, на роботу установки «ківш-піч» за рахунок стабільного існування розряду електричної дуги, унеможливлення процесу розриву шару шлаку та покращення умов передачі теплоти безпосередньо металевому розплаву. Наукові та практичні результати: виходячи з огляду технологій обробки сталі на установці «ківш-піч» використання графітованих порожнистих електродів в подальшому дасть змогу визначити раціональні витрати газу, що подається каналом електрода, провести дослідження його впливу на параметри лунки піделектродної зони та теплові режими роботи агрегату.
Визначення раціонального температурно-швидкісного режиму розливання легованих хромистих сталей
(Видавничий дім «Гельветика», 2025) Нізяєв, Костянтин Георгійович; Стоянов, Олександр Миколайович; Малій, Христина Василівна; Синегін, Євген Володимирович; Рубан, Володимир Олександрович
UKR: У статті розглянуто проблематику зниження кількості поверхневих дефектів зливків легованих хромистих сталей марок 15Х і 20Х під час їх розливання. Установлено, що одним із найбільш поширених дефектів є гарячі тріщини, які виникають переважно через нерівномірне охолодження металу та утворення ослаблених зон у зливку. Особливо уразливими є круглі зливки, що формуються за традиційних способів розливання та мають низький ступінь тепловідведення. Проаналізовано вплив хімічного складу сталі, забрудненості металу неметалевими включеннями, а також температури й швидкості розливання на утворення дефектів. На основі математичного моделювання та відомих фізичних залежностей проведено розрахунки затвердіння кірки металу у виливниці. Установлено, що товщина затверділого шару залежить від часу розливання та теплових властивостей сталі, причому для марок 15Х і 20Х найбільш раціональний час розливання становить 8–10 хв. Сформульовано критерії для визначення температурно-швидкісного режиму, за якого кількість теплоти, що підводиться до 1 м² кірки, не перевищує меж, які сприяють утворенню тріщин або заворотів. Результати розрахунків апробовано під час дослідно-промислових випробувань, у ході яких розроблені режими було впроваджено в процес розливання сталі. Експериментальні дані підтвердили ефективність розрахованих параметрів: зафіксовано суттєве зниження браку зливків за рахунок зменшення кількості тріщин, плівок та інших дефектів. Запропонована методика може бути використана для оптимізації режимів розливання інших марок сталі з підвищеним умістом хрому. Отримані результати мають практичну цінність для вдосконалення технології розливання сталі та підвищення виходу придатного металу.
Встановлення змін температурного поля графітованого порожнистого електрода за періодами обробки металу на установці «ківш-піч»
(ПП "Технологічний Центр", м. Харків, Україна, 2021) Рубан, Володимир Олександрович; Стоянов, Олександр Миколайович; Нізяєв, Костянтин Георгійович; Синегін, Євген Володимирович
UKR: Виконано аналіз процесу нагріву графітованого порожнистого електрода (ГПЕ) при обробці сталі на установці «ківш-піч». Наведені результати чисельного моделювання роботи електрода. Отримані дані температурного поля електрода при подачі електроенергії і в періодах без електронавантаження. Розраховані значення Джоулевої теплоти, що виділяється в процесі роботи електрода в періоди нагріву металу на установці «ківш-піч», які склали 1,11–1,15 МВт/м3. Виконаний розрахунок коефіцієнтів тепловіддачі конвекцією для внутрішньої і зовнішньої поверхні ГПЕ значення якого, відповідно, склали 1,60 і 1,80 та 5–17 Вт/(м2 °С). Отримані значення температурного градієнту електрода в високотемпературній зоні, які для першого періоду нагріву досягали 8286 °С/м, а третього до 6571 °С/м. Встановлено, що в періоди охолодження електроду градієнт температур суттєво знижується і становить до внутрішньої поверхні 379 °С/м; до зовнішньої поверхні 3613 °С/м; і вертикальній площині до торця електрода 1469 °С/м. Визначені напрямки покращення теплової роботи установки і зниження ресурсовитрат при позапічній обробці сталі. Визначено, що в періоди експлуатації електрода з подачею струму відзначається істотні значення градієнту температур, які зосередженні в торцевій частині. В періоди експлуатації без подачі струму спостерігається утворення локально перегрітої зони, що має форму сплющеного уздовж осі тора, яка сформувалася в результаті акумуляції тепла попереднього періоду. Отримані дані, щодо впливу подачі газу через порожнистий електрод на параметри формування високотемпературних областей ГПЕ. Показано, що подача нейтрального газу через графітований порожнистий електрод з витратами 0,05 м3/хв зміщує високотемпературну зону до периферії на 3,5–4,2 мм, а також зменшує її висоту на 1,0–1,2 мм. Проведені дослідження дозволять виконати розрахунки доцільних витрат газу і матеріалу для регулювання окисленості металу і шлаку, зменшити витрати графітованого електрода, знизити енерго- і ресурсовитрати на виробництво металу.
Дослідження гідродинамічних процесів ковшової ванни при продувці через донні дуттьові пристрої
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Рубан, Володимир Олександрович; Стоянов, Олександр Миколайович; Мусійко, В. І.; Шашкин, Т. А.; Марко, А. Ф.
UKR: Об’єкт дослідження – гідродинамічні процеси ковшової ванни при продувці через донні дуттьові пристрої. Мета дослідження – встановлення основних принципів формування барботажної зони і її впливу на шар шлаку, а також оцінка ефективності видалення неметалевих включень при позапічній оброці сталі на установці «ківш-піч». Досліджено стан питання позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч», який показав, що на ефективність роботи даного агрегата має значний вплив продувка включаючи розташування донних продувних блоків та інтенсивність масоперенесення. Спираючись на проведений аналіз літературних джерел, розроблено методику експерименту та створено лабораторну установку для проведення фізичного моделювання на холодній моделі. Створено математичні моделі на основі яких може бути описано вплив технологічних факторів таких як: режими продувки, розташування дуттьових пристроїв, висота шлаку, на витрати нейтрального газу і в свою чергу на зміну матеріало- та енергоємність сталі при позапічній обробці. Визначено, що збільшення інтенсивності продувки призводить до зростання ефективності видалення неметалевих включень за рахунок більшої барботажної зони, зокрема, відсоток видалених включень зростає від 8 % при 100 л/хв до 22% при 800 л/хв витрат газу. Окрім того, описано вплив різних параметрів, таких як розташування продувних блоків, на взаємодію газового потоку з металом і шлаком, а також їх вплив на утворення продувної плями і температуру металевої ванни. Результати фізичного моделювання і математичні моделі дозволяють оптимізувати процеси позапічної обробки сталі, що сприяє покращенню якості готової продукції.
Експериментальні дослідження технологічних процесів сталеплавильного виробництва : навчально-методичні рекомендації до практичних занять
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Стоянов, Олександр Миколайович; Синегін, Євген Володимирович; Рубан, Володимир Олександрович; Журавльова, Світлана Валеріївна
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено методичні настанови до вивчення дисципліни «Експериментальні дослідження технологічних процесів сталеплавильного виробництва», наведено інформацію до вивчення дисципліни, робочу програму дисципліни, теми та їх зміст і методичні рекомендації для виконання практичних завдань. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Експериментальні дослідження технологічних процесів сталеплавильного виробництва» за спеціальністю G10 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня магістр.
Конструкції технологічних сталеплавильних агрегатів
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Рубан, Володимир Олександрович; Стоянов, Олександр Миколайович; Синегін, Євген Володимирович
UKR: В навчально-методичних вказівках викладено методичні рекомендації та індивідуальні завдання до вивчення дисципліни «Конструкції технологічних сталеплавильних агрегатів», наведено рекомендації до самостійної роботи студентів при вивченні дисципліни, перелік питань для закріплення знань студентів та методичні рекомендації для виконання практичних завдань. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Конструкції технологічних сталеплавильних агрегатів» за спеціальністю 136 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня бакалавр.
Моделювання та оптимiзацiя технологічних процесів сталеплавильного виробництва : навчально-методичні рекомендації до лабораторних і практичних занять
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2025) Стоянов, Олександр Миколайович; Синегін, Євген Володимирович; Рубан, Володимир Олександрович; Журавльова, Світлана Валеріївна
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено методичні настанови до вивчення дисципліни «Моделювання та оптимiзацiя технологічних процесів сталеплавильного виробництва», наведено рекомендації до самостійної роботи студентів при вивченні дисципліни, робочу програму дисципліни та методичні рекомендації для виконання лабораторних і практичних занять. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Моделювання та оптимiзацiя технологічних процесів сталеплавильного виробництва» за спеціальністю G10 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня магістр.
Організація технологій з підвищення якості сталі
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Стоянов, Олександр Миколайович; Рубан, Володимир Олександрович
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено вказівки до вивчення дисципліни «Організація технологій з підвищення якості сталі», наведені рекомендації до самостійної роботи студентів при вивченні дисципліни, перелік питань для закріплення знань студентів та методичні вказівки для виконання лабораторних і практичних завдань. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Організація технологій з підвищення якості сталі» за спеціальністю 136 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня бакалавр.
Розробка енергозберігаючої технології обробки металу на установці «ківш-піч» при використанні графітованого порожнистого електрода
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2023) Рубан, Володимир Олександрович
UKR: Дисертаційну роботу присвячено розробці енергозберігаючої технології нагріву металу при використанні графітованого порожнистого електрода під час позапічної обробки сталі на підприємствах України та світу, що забезпечить покращення техніко-економічних показників роботи установки «ківш-піч» (УКП). В роботі проведено аналітичний огляд технологій позапічної обробки сталі на установці «ківш-піч», за результатами якого було визначено об’єкт та предмет дослідження. Показано, що застосування графітованих порожнистих електродів (ГПЕ) у порівнянні зі звичайними графітованими електродами (ГЕ) на установці «ківш-піч» має позитивний вплив на показники роботи агрегату. Однак визначено певний брак даних в науковій літературі, щодо впливу подачі газу каналом ГПЕ на: формування реакційної зони під електродом на установці «ківш-піч»; зміну градієнту температур порожнистого електрода; теплову роботу УКП в цілому.
Теорія розливання та кристалізації сталі
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Синегін, Євген Володимирович; Рубан, Володимир Олександрович; Журавльова, Ірина Володимирівна
UKR: В навчально-методичному виданні викладено рекомендації до вивчення дисципліни «Теорія розливання та кристалізації сталі», наведені рекомендації до самостійної роботи студентів при вивченні дисципліни та методичні вказівки для виконання практичних завдань. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Теорія розливання та кристалізації сталі» за спеціальністю 136 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня бакалавр.
Технологія та обладнання фінішних процесів виробництва сталі
(Український державний університет науки і технологій, Дніпро, 2024) Синегін, Євген Володимирович; Рубан, Володимир Олександрович; Журавльова, Світлана Валеріївна
UKR: В навчально-методичних рекомендаціях викладено вказівки до вивчення дисципліни «Технологія та обладнання фінішних процесів виробництва сталі», наведено рекомендації до самостійної роботи студентів при вивченні дисципліни, перелік питань для закріплення знань студентами та методичні вказівки для виконання практичних і лабораторних завдань. Навчально-методичні рекомендації призначені для опанування освітньої компоненти «Технологія та обладнання фінішних процесів виробництва сталі» за спеціальністю 136 «Металургія» для ОПП «Технології та обладнання виробництва металів і сплавів» освітнього рівня бакалавр.