Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-01
M. Pazyuk, Anton Mnykh, Irina Ovchіnnіkova, Yu.V. Kuris
Motion of pellet charge on the loading tray on a sinter belt is accompanied not only by the change of its grain-size composition, but by segregation processes, id est. by the redistribution of charge of different size particles for the most part friable material. The result of this process is formation of local discontinuity with pre-dominance of content for particles of certain factions. The traditional method for analysis of work for loading tray on the basis of factious classification does not allow to educe and analyze appearing heterogeneity in the most part friable material. It results in errors at the calculation for action of the system of the automated control by sintering process and ignoring of notational of the use of segregation of particles of friable material for optimization of technological process. The use of balance method enables to specify and spread understanding of mechanism of processes which take place during motion of pellet charge in relation to the loading tray, and also to form theoretical pre-conditions for the choice of the rational modes of operations of agglomeration separation of sintering plant. It is set that at monotonous increase of angle of slope for loading tray the segregation phenomena increase in a pellet charge, and after achievement of the defined value – go down, id est. have extreme character. Mentioned features of forming of layer for polydisperse material in the conditions of inconstancy of mechanical properties of its separate factions it is possible to take into account at the use of balance of grain-size composition of charge, loaded on a sinter belt, and charge, being on it, when conditional middle diameters of particles of their components must be equal. On the basis of the set conformities to law of forming of friable of structure of layer the method of authentication of grain-size compositions of pellet charge mixture is in theory reasonable in every its horizon taking into account a segregation during loading.
{"title":"CONFORMITIES TO LAW OF FORMING LAYER FOR POLYDISPERSE PELLET CHARGE ON SINTER BELT","authors":"M. Pazyuk, Anton Mnykh, Irina Ovchіnnіkova, Yu.V. Kuris","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-01","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-01","url":null,"abstract":"Motion of pellet charge on the loading tray on a sinter belt is accompanied not only by the change of its grain-size composition, but by segregation processes, id est. by the redistribution of charge of different size particles for the most part friable material. The result of this process is formation of local discontinuity with pre-dominance of content for particles of certain factions. The traditional method for analysis of work for loading tray on the basis of factious classification does not allow to educe and analyze appearing heterogeneity in the most part friable material. It results in errors at the calculation for action of the system of the automated control by sintering process and ignoring of notational of the use of segregation of particles of friable material for optimization of technological process. The use of balance method enables to specify and spread understanding of mechanism of processes which take place during motion of pellet charge in relation to the loading tray, and also to form theoretical pre-conditions for the choice of the rational modes of operations of agglomeration separation of sintering plant. It is set that at monotonous increase of angle of slope for loading tray the segregation phenomena increase in a pellet charge, and after achievement of the defined value – go down, id est. have extreme character. Mentioned features of forming of layer for polydisperse material in the conditions of inconstancy of mechanical properties of its separate factions it is possible to take into account at the use of balance of grain-size composition of charge, loaded on a sinter belt, and charge, being on it, when conditional middle diameters of particles of their components must be equal. On the basis of the set conformities to law of forming of friable of structure of layer the method of authentication of grain-size compositions of pellet charge mixture is in theory reasonable in every its horizon taking into account a segregation during loading.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"59 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133978564","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-07
Олександр Олександрович Сапронов, Т. В. Чернявська, Ганна Вікторівна Сапронова, Віталій Віталійович Соценко, Антоніо Бертем Да Глорія Де Дауш
Для формування полімерних матеріалів як основний компонент для зв’язувача використовують епоксидний діановий оліґомер ЕД-20. Для зшивання епоксид- ного оліґомеру за кімнатної температури застосовують твердник поліетиленполі- амін ПЕПА. Підвищення властивостей епоксидної матриці досягали шляхом вико- ристання модифікатора фталіміду (ізоіндолін-1,3-діон) за вмісту q = 0,25 мас. ч. на q = 100 мас. ч. епоксидного олігомеру ЕД-20. Досліджували активність поверхні моди- фікатора методом ІЧ-спектрального аналізу. Встановлено присутність активних груп: -NН-, О-Н, С-Н, С-N у діапазоні хвильових чисел ν = 3202…1971 см–1, карбонільних С=О – за ν = 1759 см–1, амідних – у діапазоні хвильових чисел ν = 1604…1467 см–1, аміногруп – у діапазоні хвильових чисел ν = 648…794 см–1, що вказує на каталітичну активність модифікатора. Додатково проаналізовано динаміку змінювання інтенсив- ності пропускання, відносної площини смуг вихідної та модифікованої матриць, що дає змогу підтвердити попередні результати дослідження когезійної міцності полімерів.
{"title":"ДОСЛІДЖЕННЯ СТРУКТУРИ МОДИФІКОВАНОЇ ФТАЛІМІДОМ ЕПОКСИДНОЇ МАТРИЦІ МЕТОДОМ ІЧ-СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛІЗУ","authors":"Олександр Олександрович Сапронов, Т. В. Чернявська, Ганна Вікторівна Сапронова, Віталій Віталійович Соценко, Антоніо Бертем Да Глорія Де Дауш","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-07","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-07","url":null,"abstract":"Для формування полімерних матеріалів як основний компонент для зв’язувача використовують епоксидний діановий оліґомер ЕД-20. Для зшивання епоксид- ного оліґомеру за кімнатної температури застосовують твердник поліетиленполі- амін ПЕПА. Підвищення властивостей епоксидної матриці досягали шляхом вико- ристання модифікатора фталіміду (ізоіндолін-1,3-діон) за вмісту q = 0,25 мас. ч. на q = 100 мас. ч. епоксидного олігомеру ЕД-20. Досліджували активність поверхні моди- фікатора методом ІЧ-спектрального аналізу. Встановлено присутність активних груп: -NН-, О-Н, С-Н, С-N у діапазоні хвильових чисел ν = 3202…1971 см–1, карбонільних С=О – за ν = 1759 см–1, амідних – у діапазоні хвильових чисел ν = 1604…1467 см–1, аміногруп – у діапазоні хвильових чисел ν = 648…794 см–1, що вказує на каталітичну активність модифікатора. Додатково проаналізовано динаміку змінювання інтенсив- ності пропускання, відносної площини смуг вихідної та модифікованої матриць, що дає змогу підтвердити попередні результати дослідження когезійної міцності полімерів.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"1 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"125855619","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-10
Сергій Вікторович Башлій, В. Л. Коваленко, В. О. Артемчук, Сергій Андрійович Левченко, Оксана Сергіївна Воденнікова
Розглянуто сучасний стан та питання зниження енергетичних витрат і собівартості виготовленої продукції за рахунок вдосконалення технологій у сфері видобутку глино- зему та виробництва алюмінію. Наведено можливість використання генераторного газу для опалювання трубчатих обертових печей під час випалу бокситів. Запропоновано технологію застосування генераторного газу, якого видобувають з дешевої біомаси (як основного джерела для газифікації на відміну від рідких видів палива), а також дає змогу вирішити низку суміжних питань, а саме утилізацію деревних відходів, відходів сільськогосподарського виробництва, бурого вугілля та ін. Описано фізичне моде- лювання процесу випалу низькоякісної алюмінійвмісної сировини у трубчатих обер- тових печах за її переробки способом «термохімія-Байєр». Виконано аналітичні дослі- дження температурного режиму процесу термічної активації низькоякісного бокситу та описано фізико-хімічні перетворення матеріалу на кожній стадії експерименту. Розроблено рекомендації щодо модернізації системи опалення трубчастої обертової печі під час термічної активації бокситів. Розглянуто можливість переведення опалення печі з природного газу на альтернативне паливо – генераторний синтез-газ. Доведено економічну доцільність запропонованої модернізації.
{"title":"ПІДВИЩЕННЯ ЕНЕРГЕТИЧНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ТЕРМІЧНОЇ АКТИВАЦІЇ БОКСИТІВ","authors":"Сергій Вікторович Башлій, В. Л. Коваленко, В. О. Артемчук, Сергій Андрійович Левченко, Оксана Сергіївна Воденнікова","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-10","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-10","url":null,"abstract":"Розглянуто сучасний стан та питання зниження енергетичних витрат і собівартості виготовленої продукції за рахунок вдосконалення технологій у сфері видобутку глино- зему та виробництва алюмінію. Наведено можливість використання генераторного газу для опалювання трубчатих обертових печей під час випалу бокситів. Запропоновано технологію застосування генераторного газу, якого видобувають з дешевої біомаси (як основного джерела для газифікації на відміну від рідких видів палива), а також дає змогу вирішити низку суміжних питань, а саме утилізацію деревних відходів, відходів сільськогосподарського виробництва, бурого вугілля та ін. Описано фізичне моде- лювання процесу випалу низькоякісної алюмінійвмісної сировини у трубчатих обер- тових печах за її переробки способом «термохімія-Байєр». Виконано аналітичні дослі- дження температурного режиму процесу термічної активації низькоякісного бокситу та описано фізико-хімічні перетворення матеріалу на кожній стадії експерименту. Розроблено рекомендації щодо модернізації системи опалення трубчастої обертової печі під час термічної активації бокситів. Розглянуто можливість переведення опалення печі з природного газу на альтернативне паливо – генераторний синтез-газ. Доведено економічну доцільність запропонованої модернізації.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"17 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"114278214","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-03
Олександр Вікторович Харченко, Наталія Володимирівна Лічконенко
З використанням методу хімічних потенціалів Гіббса виконано термодинамічний аналіз систем «метал-шлак» і «метал-шлак-газ». Введено поняття диференціальних коефіцієнтів засвоєння (ДКЗ), які враховують всі перехресні ефекти впливу одних хімічних елементів у металі на вміст інших. Дано визначення ДКЗ як змінювання маси i-го елемента в металі за додаванням одиниці маси j-го елемента до системи. Отримано аналітичні вирази для ДКЗ, що необхідні для ефективного вирішення зворотної задачі в системах управління процесами плавлення та легування рідкої сталі. Сформульовано специфічні вимоги до компонентів квадратної матриці ДКЗ щодо її дії на вектори валентностей хімічних елементів у шлаку та складу рівноважного металу і шлаку. Запропоновано спосіб перевірки термодинамічних моделей багатокомпонентних розчинів у металі та шлаку за допомогою аналітичного обчислення ДКЗ, що використо- вують. Введено поняття диференціальної концентраційної матриці (ДКМ) як похідної від ДКЗ, елементи якої дорівнюють змінюванню концентрації i-го елемента в металі за додавання одиниці маси j-го елемента до системи. Показано, що ДКМ може бути використана для класифікації різних матеріалів за їх впливом на вміст кисню, сірки, фосфору та інших домішок у сталі в точці поточного стану системи «метал-шлак-газ». Отримано системи нерівностей з матрицями ДКЗ або ДКМ для оптимізації кількості матеріалів симплекс-методом за умови гарантованого попадання в заданий хімічний склад напівпродукту або марочний склад сталі. Виконано аналіз можливого впливу технологічних та організаційних обмежень на вирішення розширеної системи нерівно- стей. Зроблено висновок, що використання ДКЗ є ключовою особливістю та необхідним елементом сучасних комп’ютерних систем управління плавкою і позапічної обробкою стали. Наведено приклади практичного застосування ДКЗ у системах проектування та контролю сталеплавильного виробництва.
{"title":"ДИФЕРЕНЦІАЛЬНІ КОЕФІЦІЄНТИ ЗАСВОЄННЯ В СИСТЕМАХ КОНТРОЛЮ СТАЛЕПЛАВИЛЬНОГО ВИРОБНИЦТВА","authors":"Олександр Вікторович Харченко, Наталія Володимирівна Лічконенко","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-03","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-03","url":null,"abstract":"З використанням методу хімічних потенціалів Гіббса виконано термодинамічний аналіз систем «метал-шлак» і «метал-шлак-газ». Введено поняття диференціальних коефіцієнтів засвоєння (ДКЗ), які враховують всі перехресні ефекти впливу одних хімічних елементів у металі на вміст інших. Дано визначення ДКЗ як змінювання маси i-го елемента в металі за додаванням одиниці маси j-го елемента до системи. Отримано аналітичні вирази для ДКЗ, що необхідні для ефективного вирішення зворотної задачі в системах управління процесами плавлення та легування рідкої сталі. Сформульовано специфічні вимоги до компонентів квадратної матриці ДКЗ щодо її дії на вектори валентностей хімічних елементів у шлаку та складу рівноважного металу і шлаку. Запропоновано спосіб перевірки термодинамічних моделей багатокомпонентних розчинів у металі та шлаку за допомогою аналітичного обчислення ДКЗ, що використо- вують. Введено поняття диференціальної концентраційної матриці (ДКМ) як похідної від ДКЗ, елементи якої дорівнюють змінюванню концентрації i-го елемента в металі за додавання одиниці маси j-го елемента до системи. Показано, що ДКМ може бути використана для класифікації різних матеріалів за їх впливом на вміст кисню, сірки, фосфору та інших домішок у сталі в точці поточного стану системи «метал-шлак-газ». Отримано системи нерівностей з матрицями ДКЗ або ДКМ для оптимізації кількості матеріалів симплекс-методом за умови гарантованого попадання в заданий хімічний склад напівпродукту або марочний склад сталі. Виконано аналіз можливого впливу технологічних та організаційних обмежень на вирішення розширеної системи нерівно- стей. Зроблено висновок, що використання ДКЗ є ключовою особливістю та необхідним елементом сучасних комп’ютерних систем управління плавкою і позапічної обробкою стали. Наведено приклади практичного застосування ДКЗ у системах проектування та контролю сталеплавильного виробництва.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"126203323","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-02
Антон Сергійович Мних, Михайло Юрійович Пазюк, Ірина Анатоліївна Овчинникова, Олена Миколаївна Барішенко
Досліджено механізм дроблення агломераційної шихти в агрегаті з метою оптимізації його роботи, а також особливості горіння твердого палива під час агломерації. Головним джерелом енергії агломераційного процесу є теплота горіння твердого палива, яким є коксова дрібниця або антрацитовий штиб. Підготовка палива полягає в його подріб- ненні до необхідного фракційного складу в дробильно-подрібнювальних установках. Встановлено залежності між температурою в зоні горіння й газодинамікою шару агло- мераційної шихти від фракційності використовуваного палива, а також між інтенсив- ністю горіння та складом газів у зоні горіння. Виявлено, що під час горінні коксової дрібниці фракцією 0,5…3,0 мм зафіксовано вищу температуру порівняно з горінням фракції 3,0…5,0 мм; інтенсивність горіння збільшується внаслідок тоншого подрібнення коксової дрібниці, що призводить до зниження вмісту монооксиду вуглецю в газах, що відходять. У роботі описано схему процесу дроблення твердого палива у чотири- валковій дробарці а також наведено систему рівнянь, що описує зазначений процес. Для визначення оптимальної продуктивності дробарки виконано серії експериментів щодо подрібнення коксової дрібниці й антрацитового штибу. Аналіз одержаних резуль- татів показує, що за стабільним режимом дроблення спектр фракційності роздрібнюва- ного палива залежить від його природних властивостей. Здійснено дослідження щодо встановлення часу вигорання кондиційної фракції твердого палива. Дослідження меха- нізму дроблення у валковому агрегаті дозволили зробити висновок про необхідність змінювання схеми дроблення палива з його попереднім розсіванням, з метою зниження впливу стиральних навантажень на подрібнюваний матеріал.
{"title":"ВДОСКОНАЛЕННЯ ПІДГОТОВКИ ТВЕРДОГО ПАЛИВА ДО ТЕПЛОВОЇ ОБРОБКИ АГЛОМЕРАЦІЙНОЇ ШИХТИ","authors":"Антон Сергійович Мних, Михайло Юрійович Пазюк, Ірина Анатоліївна Овчинникова, Олена Миколаївна Барішенко","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-02","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-02","url":null,"abstract":"Досліджено механізм дроблення агломераційної шихти в агрегаті з метою оптимізації його роботи, а також особливості горіння твердого палива під час агломерації. Головним джерелом енергії агломераційного процесу є теплота горіння твердого палива, яким є коксова дрібниця або антрацитовий штиб. Підготовка палива полягає в його подріб- ненні до необхідного фракційного складу в дробильно-подрібнювальних установках. Встановлено залежності між температурою в зоні горіння й газодинамікою шару агло- мераційної шихти від фракційності використовуваного палива, а також між інтенсив- ністю горіння та складом газів у зоні горіння. Виявлено, що під час горінні коксової дрібниці фракцією 0,5…3,0 мм зафіксовано вищу температуру порівняно з горінням фракції 3,0…5,0 мм; інтенсивність горіння збільшується внаслідок тоншого подрібнення коксової дрібниці, що призводить до зниження вмісту монооксиду вуглецю в газах, що відходять. У роботі описано схему процесу дроблення твердого палива у чотири- валковій дробарці а також наведено систему рівнянь, що описує зазначений процес. Для визначення оптимальної продуктивності дробарки виконано серії експериментів щодо подрібнення коксової дрібниці й антрацитового штибу. Аналіз одержаних резуль- татів показує, що за стабільним режимом дроблення спектр фракційності роздрібнюва- ного палива залежить від його природних властивостей. Здійснено дослідження щодо встановлення часу вигорання кондиційної фракції твердого палива. Дослідження меха- нізму дроблення у валковому агрегаті дозволили зробити висновок про необхідність змінювання схеми дроблення палива з його попереднім розсіванням, з метою зниження впливу стиральних навантажень на подрібнюваний матеріал.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"6 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"124503601","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-08
Анатолій Миколайович Ніколаєнко
Запропоновано методику розрахунків температурного графіка в технологічній лінії ливарно-прокатного агрегату з виробництва алюмінієвої катанки, яку створено на підставі аналізу літературних джерел, присвячених математичному моделюванню подібних процесів. Прогнозування температури металу здійснюється з використанням існуючих формул і рівнянь, за допомогою яких обчислюють змінювання температури зливка у процесі охолодження кристалізатора водою; повітряне охолодження заго- товки на шляху від кристалізатора до прокатного стана та катанки під час укладання її в бунт; змінювання температури штаби протягом гарячої прокатки; зменшення її температури за примусовим охолодженням емульсією у прокатному стані та катанки у гартувальному пристрої. Похибка прогнозу температури заготовки на виході з ливар- ного колеса складає 1,7%, а перед прокатним станом 0,8%. Розрахункова темпера- тура катанки на виході з прокатного стана відрізняється від фактичної на 3%, а після гартувального пристрою розбіжність складає 1,3%. Модельна температура катанки у кінці технологічної лінії майже співпадає з фактичною. Наявність математичної моделі термограми алюмінієвого зливка дає змогу дослідити вплив різноманітних теплових втрат, що відбуваються за кристалізації металу, на температуру заготовки після ливарного колеса, зафіксувати та зрозуміти характер змінювання температури штаби від першої до останньої кліті прокатного стана, обчислити температуру катанки після її охолодження в гартувальному пристрої. Все це дає змогу обґрунтовано кори- гувати технологію на окремих ділянках ливарно-прокатного агрегату й удосконалю- вати алгоритми управління технологічними параметрами та механізмами.
{"title":"ПРОГНОЗУВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ МЕТАЛУ ПІД ЧАС ВИРОБНИЦТВА АЛЮМІНІЄВОЇ КАТАНКИ","authors":"Анатолій Миколайович Ніколаєнко","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-08","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-08","url":null,"abstract":"Запропоновано методику розрахунків температурного графіка в технологічній лінії ливарно-прокатного агрегату з виробництва алюмінієвої катанки, яку створено на підставі аналізу літературних джерел, присвячених математичному моделюванню подібних процесів. Прогнозування температури металу здійснюється з використанням існуючих формул і рівнянь, за допомогою яких обчислюють змінювання температури зливка у процесі охолодження кристалізатора водою; повітряне охолодження заго- товки на шляху від кристалізатора до прокатного стана та катанки під час укладання її в бунт; змінювання температури штаби протягом гарячої прокатки; зменшення її температури за примусовим охолодженням емульсією у прокатному стані та катанки у гартувальному пристрої. Похибка прогнозу температури заготовки на виході з ливар- ного колеса складає 1,7%, а перед прокатним станом 0,8%. Розрахункова темпера- тура катанки на виході з прокатного стана відрізняється від фактичної на 3%, а після гартувального пристрою розбіжність складає 1,3%. Модельна температура катанки у кінці технологічної лінії майже співпадає з фактичною. Наявність математичної моделі термограми алюмінієвого зливка дає змогу дослідити вплив різноманітних теплових втрат, що відбуваються за кристалізації металу, на температуру заготовки після ливарного колеса, зафіксувати та зрозуміти характер змінювання температури штаби від першої до останньої кліті прокатного стана, обчислити температуру катанки після її охолодження в гартувальному пристрої. Все це дає змогу обґрунтовано кори- гувати технологію на окремих ділянках ливарно-прокатного агрегату й удосконалю- вати алгоритми управління технологічними параметрами та механізмами.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"184 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"132625072","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-06
Віктор Олексійович Скачков, Ганна Володимирівна Карпенко, Тетяна Миколаївна Нестеренко, Олексій Геннадійович Кириченко, Володислав Ростиславович Румянцев, Роман Миколайович Воляр
Під час карбонізації вуглецевих композитів відбуваються складні фізико-хімічні перетворення в об'ємі полімерної матриці та утворювачів пор зі створенням коксо- вого залишку, а також виділення летких газоподібних речовин різного хімічного складу. Встановлено, що об'ємні та лінійні усадки феноло-формальдегідної смоли за карбонізації мають три характеристичні температурні інтервали. За карбонізації смоли до температури 673 К спостерігають незначне збільшення значень усадки, з підвищенням температури до 873 К зафіксовано різке збільшення її значень, а за наступного підвищення температури до 1073 К змінювання усадки має плав- ніший характер. Результати визначення модулів пружності волокнистих матеріалів і вспіненого порошку феноло-формальдегідної смоли показали, що його значення з підвищенням температури поступово зменшується і за температури 1200 К має практично постійну та мінімальну величину. Експерименти щодо визначення харак- теристик міцності компонентів суспензії дали змогу встановити, що з підвищенням температури відбувається поступове пониження зазначених характеристик, які за температури 1273 К стають достатніми для забезпечення міцності кінцевого мате- ріалу. Змінювання усадки низькощільного вуглецевого композиту зумовлено термо- хімічними перетвореннями, що відбуваються з його компонентами у процесі карбо- нізації. До температури 500 К відбуваються змінювання в матеріалах-утворювачах пор, з подальшим підвищенням температури починають виділятися газоподібні речо- вини як результат перетворення матричного матеріалу (феноло-формальдегідної смоли) на полімер сітчастої структури. Міцність композиту під час карбонізації різко змінюється за температури вище ніж 400 К і досягає свого максимального значення ~ 1,2 МПа за температури 900 К.
{"title":"ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РОЗРАХУНКОВЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ КАРБОНІЗАЦІЇ НИЗЬКОЩІЛЬНИХ ВУГЛЕЦЕВИХ КОМПОЗИТІВ ЗА ТЕРМОХІМІЧНОГО ЗМІНЮВАННЯ ЇХ КОМПОНЕНТІВ","authors":"Віктор Олексійович Скачков, Ганна Володимирівна Карпенко, Тетяна Миколаївна Нестеренко, Олексій Геннадійович Кириченко, Володислав Ростиславович Румянцев, Роман Миколайович Воляр","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-06","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-06","url":null,"abstract":"Під час карбонізації вуглецевих композитів відбуваються складні фізико-хімічні перетворення в об'ємі полімерної матриці та утворювачів пор зі створенням коксо- вого залишку, а також виділення летких газоподібних речовин різного хімічного складу. Встановлено, що об'ємні та лінійні усадки феноло-формальдегідної смоли за карбонізації мають три характеристичні температурні інтервали. За карбонізації смоли до температури 673 К спостерігають незначне збільшення значень усадки, з підвищенням температури до 873 К зафіксовано різке збільшення її значень, а за наступного підвищення температури до 1073 К змінювання усадки має плав- ніший характер. Результати визначення модулів пружності волокнистих матеріалів і вспіненого порошку феноло-формальдегідної смоли показали, що його значення з підвищенням температури поступово зменшується і за температури 1200 К має практично постійну та мінімальну величину. Експерименти щодо визначення харак- теристик міцності компонентів суспензії дали змогу встановити, що з підвищенням температури відбувається поступове пониження зазначених характеристик, які за температури 1273 К стають достатніми для забезпечення міцності кінцевого мате- ріалу. Змінювання усадки низькощільного вуглецевого композиту зумовлено термо- хімічними перетвореннями, що відбуваються з його компонентами у процесі карбо- нізації. До температури 500 К відбуваються змінювання в матеріалах-утворювачах пор, з подальшим підвищенням температури починають виділятися газоподібні речо- вини як результат перетворення матричного матеріалу (феноло-формальдегідної смоли) на полімер сітчастої структури. Міцність композиту під час карбонізації різко змінюється за температури вище ніж 400 К і досягає свого максимального значення ~ 1,2 МПа за температури 900 К.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"302 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115842776","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-09
Володимир Юрійович Зінченко, Віктор Ілліч Іванов, Юрій Миколайович Каюков, Володислав Ростиславович Румянцев
Під час використання локальних систем автоматичного регулювання температури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі полуменевої термічної печі камерного типу налагоди, як правило, вибирають незалежно одна від одної без урахування їх взаємозв’язку. В той же час за управлінням витратою палива та повітря змінюється не лише температура, але і тиск нагрівального середовища у робочому об’ємі печі, що, в свою чергу, супроводжується змінюванням газообміну з довкіллям та значно впливає на температуру в робочому об’ємі. Все це призводить до суттєвої пере- витрати газоподібного палива, та, як наслідок, підвищення вартості термічної обробки металу. За використанням схеми опалювання з постійним об’ємом продуктів горіння у печах такого типу управління їх тепловою потужністю зводиться до комбінування різних компонентів газоподібного палива за умови забезпечення заданої температури нагрі- вального середовища у робочому об’ємі. За принципом динамічного програмування Беллмана оптимізацію управління за цикл термічної обробки металу забезпечують шляхом вибирання для кожного періоду квантування оптимального за вартістю складу вживаного палива. Поточна вартість палива є лінійною функцією середніх витрат його окремих компонентів у періоди квантування. Тому знаходження його мінімального значення для кожного дискретного моменту часу подавали як розв’язання задачі ліній- ного програмування. Розроблено алгоритм визначення раціональних значень витрат окремих компонентів газоподібного палива, а також витрати надлишкового повітря, котрі використовують як управляльні дії для автоматичних систем регулювання темпе- ратури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи управління, реалізація якої дозволяє не лише оптимізувати технологію опалювання за вартістю окремих компо- нентів палива, але і шляхом самонастроювання забезпечити автономність управління температурою та надлишковим тиском нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Під час управління за режимом реального часу з оптимізацією щодо вартості окремих компонентів палива виконується самонастроювання системи управління.
{"title":"РОЗРОБКА АЛГОРИТМУ УПРАВЛІННЯ ТЕПЛОВОЮ РОБОТОЮ ТЕРМІЧНИХ ПЕЧЕЙ КАМЕРНОГО ТИПУ","authors":"Володимир Юрійович Зінченко, Віктор Ілліч Іванов, Юрій Миколайович Каюков, Володислав Ростиславович Румянцев","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-09","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-09","url":null,"abstract":"Під час використання локальних систем автоматичного регулювання температури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі полуменевої термічної печі камерного типу налагоди, як правило, вибирають незалежно одна від одної без урахування їх взаємозв’язку. В той же час за управлінням витратою палива та повітря змінюється не лише температура, але і тиск нагрівального середовища у робочому об’ємі печі, що, в свою чергу, супроводжується змінюванням газообміну з довкіллям та значно впливає на температуру в робочому об’ємі. Все це призводить до суттєвої пере- витрати газоподібного палива, та, як наслідок, підвищення вартості термічної обробки металу. За використанням схеми опалювання з постійним об’ємом продуктів горіння у печах такого типу управління їх тепловою потужністю зводиться до комбінування різних компонентів газоподібного палива за умови забезпечення заданої температури нагрі- вального середовища у робочому об’ємі. За принципом динамічного програмування Беллмана оптимізацію управління за цикл термічної обробки металу забезпечують шляхом вибирання для кожного періоду квантування оптимального за вартістю складу вживаного палива. Поточна вартість палива є лінійною функцією середніх витрат його окремих компонентів у періоди квантування. Тому знаходження його мінімального значення для кожного дискретного моменту часу подавали як розв’язання задачі ліній- ного програмування. Розроблено алгоритм визначення раціональних значень витрат окремих компонентів газоподібного палива, а також витрати надлишкового повітря, котрі використовують як управляльні дії для автоматичних систем регулювання темпе- ратури та надлишкового тиску нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Запропоновано функціональну схему автоматичної системи управління, реалізація якої дозволяє не лише оптимізувати технологію опалювання за вартістю окремих компо- нентів палива, але і шляхом самонастроювання забезпечити автономність управління температурою та надлишковим тиском нагрівального середовища у робочому об’ємі печей. Під час управління за режимом реального часу з оптимізацією щодо вартості окремих компонентів палива виконується самонастроювання системи управління.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"2 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"115591302","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-11
Вадим Генієвич Рижков, Каріна Володимирівна Бєлоконь, Євгенія Анатоліївна Манідіна, О. О. Троїцька
Одним з ефективних способів захисту організму працівника від промислового пилу є пропускання запиленого повітря через фільтрувальний матеріал. Зазначений спосіб застосовують як в респіраторах, так і фільтрах для очищення повітря або промислових газів. Показниками, що характеризують роботу фільтрів є коефіцієнт проникності, ефективність, час захисної дії, опір вдиху та видиху (для респіраторів) та інші. У статті описані сучасні матеріали для фільтрації газів, в тому числі повітря, їх властивості, переваги та недоліки, особливості застосування. Для матеріалів на основі перхлор- вінілу, що раніше широко застосовувалися, знижується ефективність очищення за температури повітря вище 301 К і високої вологості. Замість них пропонуються філь- трувальні матеріали на основі ультратонких волокон сополімеру стиролу й акрилоні- трилу, а також одержаних з розплаву поліпропілену з нанесенням електростатичного заряду. Для тонкого очищення газів за підвищеної температури, застосовують фільтри з кераміки, тонковолокнистої вати з нержавіючої сталі, які мають високу міцність і стій- кість до змінних навантажень.
保护员工身体免受工业粉尘伤害的最有效方法之一是让含尘空气通过过滤材料。这种方法既可用于呼吸器，也可用于净化空气或工业气体的过滤器。衡量过滤器性能的指标包括渗透系数、效率、保护作用时间、吸入和呼出阻力（用于呼吸器）等。文章介绍了用于过滤气体（包括空气）的现代材料及其特性、优缺点和应用特点。以前广泛使用的基于全氯乙烯的材料，在空气温度超过 301 K 和湿度较高的情况下，净化效率会降低。取而代之的是基于苯乙烯和丙烯腈共聚物超细纤维的过滤材料，以及通过静电电荷从聚丙烯熔体中获得的过滤材料。为了在高温下对气体进行精细净化，还使用了由陶瓷、不锈钢细纤维棉制成的过滤器，这些过滤器具有高强度，可承受各种负荷。
{"title":"ОГЛЯД СУЧАСНИХ ЗАСОБІВ ЗАХИСТУ ВІД ПИЛУ В МЕТАЛУРГІЇ","authors":"Вадим Генієвич Рижков, Каріна Володимирівна Бєлоконь, Євгенія Анатоліївна Манідіна, О. О. Троїцька","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-11","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-11","url":null,"abstract":"Одним з ефективних способів захисту організму працівника від промислового пилу є пропускання запиленого повітря через фільтрувальний матеріал. Зазначений спосіб застосовують як в респіраторах, так і фільтрах для очищення повітря або промислових газів. Показниками, що характеризують роботу фільтрів є коефіцієнт проникності, ефективність, час захисної дії, опір вдиху та видиху (для респіраторів) та інші. У статті описані сучасні матеріали для фільтрації газів, в тому числі повітря, їх властивості, переваги та недоліки, особливості застосування. Для матеріалів на основі перхлор- вінілу, що раніше широко застосовувалися, знижується ефективність очищення за температури повітря вище 301 К і високої вологості. Замість них пропонуються філь- трувальні матеріали на основі ультратонких волокон сополімеру стиролу й акрилоні- трилу, а також одержаних з розплаву поліпропілену з нанесенням електростатичного заряду. Для тонкого очищення газів за підвищеної температури, застосовують фільтри з кераміки, тонковолокнистої вати з нержавіючої сталі, які мають високу міцність і стій- кість до змінних навантажень.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"43 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"133478889","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2021-07-22DOI: 10.26661/2071-3789-2021-1-04
Станіслав Михайлович Григор’єв, Віктор Олексійович Скачков, Ольга Русланівна Бережна, Віра Петрівна Аніщенко
Виконано аналіз сучасного стану щодо досліджень хімічного та фазового складу техногенних відходів на основі шлаків алюмотермічного виробництва лігатур та окалини швидкорізальної сталі Р6М5. Методом рентгеноструктурного фазового аналізу встановлено фазовий склад зазначених від-ходів. Мікроструктура досліджених матері- алів характеризувалася розупорядкованістю частинок різного розміру та форми. Вміст вольфраму та молібдену на досліджених ділянках окалини сталі Р6М5 складав у межах 3,45…10,73% та 2,17…6,65% відповідно. Також виявлено ділянку із вмістом хрому та ванадію відповідно 1,23% та 1,18%. Вміст кисню на досліджених ділянках становив у межах 8,52…23,16%. У зразках шлаку виробництва лігатури МФТА виявлено фази Al75Mo20W5, Mo(Si,Al)3, які мають бути присутніми у вигляді металевих вкраплень. Дослідження шлаків алюмотермічного виробництва виплавляння лігатур АХМ-50 та АМВТ свідчать, що основа складається із сполуки CaAl4O7. Шлак алюмотермічного виробництва та окалину швидкорізальної сталі було використано як компоненти шихти для виплавляння легуючого та розкислювального сплаву. Введення окалини швидко- різальної сталі до шихти дає змогу забезпечити заданий ступінь легованості сплаву тугоплавкими елементами, а введення шлаку алюмотермічного виробництва у межах 4,5…14,5% дає змогу підвищити легованість сплаву, а також його десульфурацію.
{"title":"ФІЗИКО-ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЛЕГОВАНИХ МЕТАЛУРГІЙНИХ ВІДХОДІВ ЯК ВТОРИННОЇ РЕСУРСОЗБЕРІГАЛЬНОЇ РЕЧОВИНИ","authors":"Станіслав Михайлович Григор’єв, Віктор Олексійович Скачков, Ольга Русланівна Бережна, Віра Петрівна Аніщенко","doi":"10.26661/2071-3789-2021-1-04","DOIUrl":"https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-1-04","url":null,"abstract":"Виконано аналіз сучасного стану щодо досліджень хімічного та фазового складу техногенних відходів на основі шлаків алюмотермічного виробництва лігатур та окалини швидкорізальної сталі Р6М5. Методом рентгеноструктурного фазового аналізу встановлено фазовий склад зазначених від-ходів. Мікроструктура досліджених матері- алів характеризувалася розупорядкованістю частинок різного розміру та форми. Вміст вольфраму та молібдену на досліджених ділянках окалини сталі Р6М5 складав у межах 3,45…10,73% та 2,17…6,65% відповідно. Також виявлено ділянку із вмістом хрому та ванадію відповідно 1,23% та 1,18%. Вміст кисню на досліджених ділянках становив у межах 8,52…23,16%. У зразках шлаку виробництва лігатури МФТА виявлено фази Al75Mo20W5, Mo(Si,Al)3, які мають бути присутніми у вигляді металевих вкраплень. Дослідження шлаків алюмотермічного виробництва виплавляння лігатур АХМ-50 та АМВТ свідчать, що основа складається із сполуки CaAl4O7. Шлак алюмотермічного виробництва та окалину швидкорізальної сталі було використано як компоненти шихти для виплавляння легуючого та розкислювального сплаву. Введення окалини швидко- різальної сталі до шихти дає змогу забезпечити заданий ступінь легованості сплаву тугоплавкими елементами, а введення шлаку алюмотермічного виробництва у межах 4,5…14,5% дає змогу підвищити легованість сплаву, а також його десульфурацію.","PeriodicalId":152054,"journal":{"name":"Scientific Journal \"Metallurgy\"","volume":"110 1","pages":"0"},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2021-07-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"116639896","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":0,"RegionCategory":"","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
京公网安备 11010802042870号
京ICP备2023020795号-1
扫码关注我们
求助内容：
应助结果提醒方式：