№ 6 (131) (ТПМ ІПБТ)

Permanent URI for this collectionhttp://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/16117

Browse

Now showing 1 - 7 of 7

Визначення впливу дисперсності залізовмісної складової на технологічні властивості формувальних та стрижневих сумішей
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Селівьорстов, Вадим Юрійович; Доценко, Юрій Валерійович; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: Представлені результати досліджень вибору раціонального способу отримання залізовмісної складової різної дисперсності в кульових млинах для формувальних та стрижневих залізофосфатних ХТС, а також вплив дисперсності окалини на міцність суміші даного типу. Встановлено, що для отримання високодисперсної залізовмісної складової фосфатної ХТС в умовах діючого виробництва найбільш раціональним є застосування механічного способу – тобто подрібнення в кульових млинах, оскільки він є ефективним як з технологічної, так і з економічної точки зору, зважаючи, в тому числі, на розповсюдженість даного виду обладнання. Кожен із зразків окалини завантажувався в кульовий млин згідно з інструкцією і подрібнювався протягом 40 хвилин. Кожні 5 хвилин млин зупиняли і відбирали пробу масою 100 грамів, після чого визначався гранулометричний склад окалини в даному зразку. Згідно з літературними джерелами загальноприйнятої класифікації за даними гранулометричного складу не існує [7].Це пов’язано з різноманітністю цілей, задля яких визначають гранулометричний склад того чи іншого матеріалу. Гранулометричний склад різноманітних матеріалів встановлюється стандартами і технічними умовами, які розробляються для кожного окремо взятого споживача даної сировини. Нормативний документ по визначенню гранулометричного складу окалини металургійних комбінатів на сьогодні невідомий. Визначений гранулометричний склад прокатної окалини після подрібнення її в кульовому млині. Питома поверхня окалини на рівні 2300-2500 м2/г досягається вже через 20 хвилин подрібнення в кульових млинах, що підтверджує технологічну доцільність їх використання для подрібнення металевої складової залізофосфатних ХТС. Отримані дані щодо достатньо високої міцності на стиснення зразків залізофосфатної суміші, що досягає 3,5 – 4 МПа, і є цілком прийнятною для використання суміші для виготовлення об’ємних піщаних форм та стрижнів, показали перспективність проведення подальших досліджень у цьому напрямку.
Дослідження теплоенергетичних процесів виробництва карбіду кремнію в печі опору
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Дерев'янко, Ігор Володимирович; Жаданос, Олександр Володимирович
UKR: Мета. Карбід кремнію є одним з найважливіших штучних неорганічних матеріалів, який широко використовується для виробництва абразивних інструментів, високотемпературних нагрівачів, вогнетривкої кераміки та в металургії. Основна маса карбіду кремнію виробляється у печах опору. Однією з проблем процесу виробництва карбіду кремнію є недостатній моніторинг теплового стану робочого простору печі, що не завжди дозволяє вибирати раціональні електричні режим роботи і, відповідно, отримувати матеріал відповідної якості. Одним із методів вирішення проблеми є комп'ютерне моделювання теплового стану печі опору. Тому метою даної роботи є розробка комп'ютерної моделі теплового стану реакційної зони печі опору, що надалі дозволить розробити технологічні рекомендації щодо режимів ведення процесу отримання карбіду кремнію. Також розробка математичної моделі динаміки теплового стану печі опору відкриває нові можливості задля вдосконалення існуючих систем автоматизованого управління, що є дуже важливим з точки зору реалізації парадигми Індустрія 4.0 на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України. Методика. Розроблено теплофізичну модель процесу виробництва карбіду кремнію в печі опору. Методом кінцевих різниць виконано розрахунок динаміки теплового стану робочої зони печі. Результати та наукова новизна. На підставі результатів моделювання визначено розміри зон утворених продуктів вуглецевотермічного відновлення кремнезему за рахунок тепла, що виділяється при пропусканні електричного струму через керн печі, визначений температурний фронт протікання відновлювальних реакцій. Практична цінність. Розроблена модель дозволить оцінити вплив динаміки потужності, що підводиться, на розміри зон продуктів відновлення, отримати аналітичні залежності зміни теплового стану реакційної зони печі та надалі розробити технологічні рекомендації щодо ведення процесу виробництва карбіду кремнію та вдосконалення автоматизованої системи управління печі. Запропоновано структуру управління тепловим режимом печі опору та управляючого обчислювального комплексу на базі техніки фірми Siemens.
Дослідження умов утворення усадкової раковини в нижній шийці прокатних валків виконання СПХН-60
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Білий, Олександр Петрович; Солоненко, Людмила Ігорівна; Осипенко, Ірина Олександрівна; Усенко, Руслан Вікторович; Реп'ях, Сергій Іванович; Хричиков, Валерій Євгенович
UKR: В роботі досліджена можливість попередження виникнення усадкових раковин закритого типу в нижніх шийках чавунних прокатних валків виконання СПХН-60 за рахунок зміни теплофізичних та розмірних параметрів елементів комбінованої ливарної форми, яку на сьогодні використовують в ливарних цехах. Дослідження виконано за результатами термографування реальних валків виконання СПХН-60, адаптування отриманих даних та комп’ютерного моделювання процесу затвердіння чавунних валків в комбінованій кокільно-піщаній формі, а також вперше розробленого параметричного критерію послідовного затвердіння в системі нижня шийка валку та його бочки. Встановлено закономірності комплексного впливу діаметрів бочки і нижніх шийок валків, розмірів і теплофізичних параметрів матеріалів комбінованої форми на послідовність затвердіння даних елементів виливка. Отримані дані свідчать про те, що підвищення рівня теплофізичних властивостей формувальної суміші для нижньої шийки валка в межах використання відомих на сьогодні вогнетривких неметалевих матеріалів не дозволяє попередити виникнення усадкової раковини в нижній шийці валків виконання СПХН-60. Підвищення рівня теплоакумулюючої здатності формувальної суміші для нижньої шийки валка до 10000 Вт с0,5/(м²град) дозволить попередити виникнення усадкової раковини в нижній шийці валків виконання СПХН-60, але не є доцільним у зв'язку з появою шару вибіленого чавуну в нижній шийці, що неприпустимо для будь-якого прокатного валку. Для вирішення даної задачі рекомендовано для валків виконання СПХН-60 використовувати екранування валкової комбінованої форми в певний момент часу затвердіння розплаву в бочці. Мета роботи – дослідити можливість попередження виникнення усадкових раковин закритого типу в нижніх шийках прокатних валків за рахунок змін теплофізичних параметрів їх формувальних сумішей. Методика. В роботі використано метод термографування та комп'ютерного моделювання за програмою LVMFlow. Наукова новизна. Вперше встановлено закономірності комплексного впливу теплофізичних та розмірних параметрів елементів комбінованої ливарної форми на виникнення усадкової раковини в нижньої шийки прокатних валків виконання СПХН-60. Практична значущість. Використання результатів досліджень дозволить скоротити час та витрати на технологічні зміни виготовлення прокатних валків виконання СПХН-60 з метою попередження виникнення в їх нижніх шийках усадкових раковин шляхом зміни використуємих формувальних матеріалів та розмірів конструктивних елементів комбінованої ливарної форми.
Дослідження іонного складу хромошпінеліду під час відновлювальної електроплавки рудної сировини
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Горобець, Антон Прокопович
UKR: Мета. Прогнозування змін складу хромошпінеліду впродовж відновлювального процесу виплавки хромистих феросплавів. Методика. Аналіз хіміко-мінералогічної структури хромових руд з позицій іонного складу оксидних систем. Результати. Виконані розрахунки розподілу катіонів в складі хромошпінеліду хромової руди та техногенними продуктами його відновлення під час виплавки високовуглецевого ферохрому. Наукова новизна. Узагальнено механізм твердофазного відновлення хромошпінеліду як результат комплексної участі хімічної реакції та дифузійних масопотоків катіонів. Практична значимість.Закономірності зміни катіонного складу хромошпінеліду в умовах відновлювального процесу з формуванням металевої і шлакової фаз визначають технологічні параметри виплавки хромистих феросплавів.
Особливості реакційної плавки свинцевого акумуляторного брухту в електропечах
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Ігнатьєв, Володимир Сергійович; Підгорний, Cергій Миколайович; Харченко, А. С.
UKR: Мета. Аналіз результатів досліджень кафедри електрометалургії ім. акад. М. І. Гасика УДУНТ з електротермічної переробки свинцевого акумуляторного брухту. Методика. Теоретичні та експериментальні дослідження. Результати. Виконано термодинамічний аналіз реакційної плавки у металургії свинцю та критичний аналіз сучасних технологій електротермічної переробки акумуляторного брухту. Наукова новизна. Уточнено механізм реакційної плавки акумуляторного брухту в електропечах. Практична значущість. Результати проведених досліджень дозволили рекомендувати електротермічну переробку акумуляторного брухту як перспективну для свинцевих підприємств України.
Оцінка природної радіоактивності фосфоритів з метою подальшого їх використання при виробництві ферофосфору
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пройдак, Юрій Сергійович; Пройдак, Андрій Юрійович; Страколист, С. І.
UKR: Мета. Дослідження ефективної питомої радіоактивності фосфориту групи родовищ Харківської області (Ізюмський район) з метою визначення можливості використання їх для виплавки ферофос фору відповідно до норм радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Методика. Дослідження ефективної питомої активності природних радіонуклідів фосфориту проведено з використанням приладу 92Х Spectrum Master (детектор GEM-3085). Обробка спектру, ідентифікація піків, визначення відносної похибки скоригованих площин піків у спектрі проби та фоновому спектрі, а також розрахунок питомої активності виконувалися в автоматичному режимі з подальшим аналізом звіту щодо проміжних розрахунків. Результати. Визначено, що розрахована ефективна питома активність природних радіонуклідів фосфориту за методикою НРБУ-97 складає 440 Бк/кг, що відповідає ІІ класу рівня дії для подібних видів сировини. При цьому показано, що при виплавці ферофосфору з метою підвищення кислотності фосфоритового розчину (відношення % SiO2 / % СаО) в шихту доцільно присаджувати кремнезем, який знижує концентрацію радіоактивних елементів до нормованого показника. Наукова новизна. Вперше встановлена ефективна питома активність природних радіонуклідів у фосфориті Малокомишевахського родовища (Харківська область, Ізюмський район). Практична значущість. За результами роботи можливо встановити доцільність використання вітчизняних фосфоритів для електроплавці ферофосфору при виробництві сплавів на основі чорних та кольорових металів.
Фізичні та ливарні властивості сплавів системи Cu-Sn-Al
(НМетАУ, Дніпро, 2021) Кімстач, Тетяна Володимирівна; Узлов, Костянтин Іванович; Реп'ях, Сергій Іванович; Мазорчук, Володимир Федорович; Усенко, Руслан Вікторович; Іванова, Людмила Харитонівна
UKR: Мета. Визначення фізичних та ливарних властивостей олов'яно-алюмінієвої бронзи, що містить Sn – до 6,73 % та Al – до 7,53 %, за масою. Методика. Плавки проводили у графітовому тиглі в індукційній печі під шаром деревного вугілля. Температуру ліквідус і солідус сплавів визначали за результатами термографування розплаву, що твердіє. Величину вільної (С) та абсолютно утрудненої (АЗ) лінійної усадки та температуру переходу сплаву з пластичного в пружний стан при охолодженні в ливарній формі визначали за загальноприйнятими методиками. Рідкоплинність бронз оцінювали довжиною заповненого каналу спіральної проби за ГОСТ 16438.Оцінку схильності бронзи БрО3А3 до пригару та до утворення гарячих i холодних тріщин здійснювали за результатами візуального дослідження поверхні зразків. Питому щільність литої бронзи визначали розрахунковим шляхом. Механічні властивості досліджуваних сплавів розраховували за результатами випробувань відповідних зразків при їх ударному вигині при кімнатній температурі відповідно до діючих стандартів. Контроль хімічного складу сплавів здійснювали на прецизійному аналізаторі EXPERT 4L на зразках, вирізаних з трефовидних проб. Мікроструктурні дослідження проводили на металографічних мікрошліфах, приготовлених за стандартними методиками на оптичному мікроскопі Neophot-21. Величину достовірності апроксимації та відповідні залежності будували з використанням комп'ютерної програми EXEL. Результати. За якісними та кількісними показники та оцінки фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %, визначено, що з числа можливого вмісту олова і алюмінію в системі Сu-Sn-Al найбільш перспективною є бронза з 3...4% (мас.) кожного з зазначених легуючих компонентів. Наукова новизна. Вперше визначено ряд фізичних та ливарних властивостей бронз системи Cu-Sn-Al із вмістом Sn до 6,73 % та Al до 7,53 %. Вперше встановлено, що лінійна усадка таких бронз, температура переходу з пластичного в пружний стан при охолодженні після затвердіння та величина ударного вигину при нормальній температурі залежать від їх структури, тобто від фазового складу, який визначається вмістом в бронзі її легуючих елементів. Практична значимість. За результатами досліджень фізичних та ливарних властивостей бронзу БрО3АЗ рекомендовано використовувати як ливарний матеріал.