Browse
Recent Submissions
Item Моделювання фактора зношування гребенів колісних пар локомотивів з урахуванням умов зчеплення(НМетАУ, Дніпро, 2021) Афанасов, Андрій Михайлович; Голік, Сергій Миколайович; Васильєв, В'ячеслав Євгенович; Мунтян, Антоніна ОлександрівнаUKR: Проблема зношування гребенів колісних пар вирішується від моменту виникнення рейкового транспорту протягом багатьох років. Особливо актуальна вона на магістральних залізницях. З метою оцінки впливу умов зчеплення на зношування гребенів коліс локомотивів під час руху рейковою колією у статті запропоновано математичну модель. Вона була отримана на основі кінематичної схеми взаємодії колеса з рейкою. В якості фактора зношування було прийнято роботу сил тертя, яка припадає на одиницю пройденого шляху. Як відомо, фактор зношування гребеня прямо пропорційний відносному ковзанню, яке залежить від умов зчеплення та може бути визначене за значенням відносного ковзання поверхні кочення напрямного колеса та геометричними параметрами вписування в криву. В результаті було отримано модель, яка пов’язує фактор зношування з параметрами кінематичної схеми взаємодії колеса з рейкою та дозволяє врахувати умови зчеплення. Запропонована модель дозволяє вдосконалити моделювання взаємодії колії та рухомого складу і процес проектування пристроїв, які забезпечують зниження інтенсивності зносу гребенів рухомого складу і рейок.Item 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 ВолодимировичUKR: 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.Item Корозійна поведінка насосно-компресорних труб з легованих хромовмісних сталей(НМетАУ, Дніпро, 2021) Пінчук, Софія Йосипівна; Рослик, Ірина Геннадіївна; Гальченко, Галина Юріївна; Амбражей, М. Ю.UKR: В роботі виконаний порівняльний аналіз якості насосно-компресорних труб, виготовлених зі сталей, які містять хром, типу 20Х13 мартенситного класу (група міцності L80 13Cr) різних виробників і дуплексної аустеніто-феритної сталі типу 02Х25Н7М4 (SAF 2507) на відповідність вимогам стандартів API Spec 5CT, API Spec 5CRA. На підставі наявних даних, результатів проведених металографічних та електрохімічних корозійних досліджень у модельних розчинах та економічній доцільності, рекомендовано матеріал для роботи в умовах конкретного газоконденсатного родовища.Item Склеювання рідким склом структурованих піщано-рідкоскляних сумішей(НМетАУ, Дніпро, 2021) Солоненко, Людмила Ігорівна; Реп’ях, Сергій Іванович; Узлов, Костянтин Іванович; Іванова, Людмила ХаритонівнаUKR: Мета – дослідження способу склеювання чистим рідким склом (РС) форм і стрижнів з структурованих піщано-рідкоскляних сумішей (ПРС), затвердіння якого здійснюють мікрохвильовим випромінюванням та розробка інженерної методики розрахунку мінімально припустимої міцності при розтягуванні клейового шва для структурованих сумішей. Методика. В дослідженнях використовували кварцовий пісок марки 1К3О3016 та РС (ГОСТ 13078-81) з силікатним модулем 2,9 і питомою щільністю 1,44 г/см3. Обробку зразків, що склеювали мікрохвильовим випромінюванням, проводили в печі мікрохвильового випромінювання з номінальною потужністю магнетрона 700 та 900 Вт і частотою випромінювання 2,45 ГГц. Міцність сумішей при розтягуванні визначали на приборі LRu-2e на зразках-вісімках. Результати. Розроблено методику розрахунку мінімально допустимої міцності клейового з'єднання при розтягуванні, урахування величини якого під час розробки виготовлення ливарних форм та стрижнів дозволить забезпечити цілісність залитим розплавом формам і попередить зміщення або відрив стрижнів, встановлених в них. Встановлено, що рідке скло в чистому вигляді можна використовувати в якості клейового матеріалу, що затверджується в мікрохвильовому випромінюванні, для склеювання ПРС, структурованих паро-мікрохвильовим затвердінням (за ПМЗ-процесом). Не рекомендовано використовувати РС в чистому вигляді в якості клейового матеріалу, що затверджується в мікрохвильовому випромінюванні, для склеювання ПРС, структурованих тепловим сушінням. Наукова новизна. Вперше встановлено явище одночасного переносу рідкого скла та кварцового піску, насиченого рідким склом, в структурованих піщано-рідкоскляних сумішах під час їх обробки паро-мікрохвильовим випромінюванням и виникнення нових капілярно-пористих структур з підвищеним вмістом в них силікату натрію. Практична значущість. Методика розрахунку мінімально припустимої міцності клейового з'єднання при розтягуванні дозволить отримати практичні дані врахування яких при розробці технології виготовлення ливарних форм та стрижнів забезпечить цілісність форм при їх заливці розплавом і попередить зміщення або відрив стрижнів, встановлених в них, що в цілому покращить якість виливків. Використання чистого рідкого скла при виготовленні клейових з'єднань в ливарних формах та стрижнях, що виготовлені за ПМЗ-процесом, дозволить знизити собівартість виготовлення виливків за рахунок відмови від використання інших видів клею.Item Технологічні особливості виплавки корозійностйкої сталі на проблемній металошихті(НМетАУ, Дніпро, 2021) Величко, Олександр Григорович; Аллакх Сингх; Величко, К. О.UKR: Мета роботи. Удосконалення технології виплавки корозійностійкої сталі дуплекс-процесом IF-GOR, в т.ч. на проблемній метало-шихті. Метод дослідження. Компанією KVS (Kashi Vishwanath Steels Pvt.Ltd.), Індія, спільно з Національною металургійною академією України та підприємством «Газокисневі технології» удосконалено, та реалізований процес на 20т агрегаті GOR. Результати дослідження. Двостадійна технологія в агрегаті GOR до-зволяла на першій стадії провести видалення фосфору, а на другий рафінування та легування розплаву. Технологія IF-GOR дозволяє виплавляти корозійностійку сталь, використовуючи як «чисту» шихту, так і розбавляючи її брухтом корозійностійкої сталі. Економіка процесу при цьому визначається балансом вартості ферохрому, нікелю, марганцю з одного боку та ринковою вартістю брухту корозійностійкої сталі з іншого. У всіх випадках забезпечується позитивна економіка виплавки корозійностійкої сталі дуплекс-процесом IF-GOR на проблемній металошихті.Item Фізико-хімічні основи і математичне моделювання процесів дегазації при позапічній обробці сталі(НМетАУ, Дніпро, 2021) Камкіна, Людмила Володимирівна; Величко, Олександр Григорович; Камкін, Володимир ЮрійовичUKR: Об’єкт дослідження – процеси вакуумної обробки рідкої сталі після її випуску із сталеплавильного агрегату. Мета роботи – дослідження процесів дегазації рідкої сталі при вакуумуванні та оптимізація умов зниження газонасиченості металу. Метод дослідження – використання динамічної математичної моделі, розробленої з урахуванням положень лімітування процесу дифузійними ланками перенесення кордоні метал – газова фаза. Розроблено математичні моделі дегазації металу в ківшах з продувкою аргоном з урахуванням розподілу газів з металу за трьома статтями – у бульбашки СО, у бульбашки аргону та через відкриту поверхню металу. У всіх варіантах зміни технологічних параметрів спостерігається блокування значної частини поверхні розділу метал – газова фаза потоком кисню. Це пов’язано з тим, що потоки кисню по масі приблизно на порядок вищі за потоки водню. При зміні технологічних параметрів відбувається процес саморегулювання перерозподілу потоків водню і кисню. Це в першу чергу пов’язано з великим відхиленням реакції утворення СО від рівноваги. При заміні аргону в продувному газі азотом поведінка СО і водню в бульбашках при вакуумній обробці металу практично залишається однаковим. Основу продуктів реакції зневуглецювання становить СО. У міру видалення кисню з металу вміст СО у бульбашках продувного газу падає, а за рахунок цього зростає вміст водню та азоту. Вміст СО і водню в бульбашках продувного газу не залежить від співвідношення в ньому аргону і азоту при вакуумній обробці. Оптимальне співвідношення продувної суміші можна змінювати в залежності від марки сталі, що виплавляється. Зіставлення розрахункових та експериментальних даних свідчить про досить високу адекватність моделі натурі.Item Модифікатор для внутрішньоформенного модифікування осьової зони прокатних валків(НМетАУ, Дніпро, 2021) Хитько, Олександр Юрійович; Іванова, Людмила Харитонівна; Хричіков, Валерій ЄвгенійовичUKR: Мета. Аналіз умов та модифікаторів для внутрішньоформенного модифікування при диференційованому впливі на окремі частини виливка, що твердне. Методика. Дослідження мікроструктури валкових чавунів за допомогою металографічного аналізу; стандартні методи контролю фізико–механічних та експлуатаційних властивостей чавунів. Результати. Розглянуті відомі модифікатори в умовах пізнього внутрішньоформенного модифікування. Розроблено новий склад модифікатора на базі силуміну та УДП SiO2. Наукова новизна. Вперше розроблений склад сумішевого графітизуючого модифікатора, що містить як основу легкоплавкий компонент – алюміній, а також ультрадисперсний порошок діоксиду кремнію. Практична значущість. Результати роботи можуть бути використані при виробництві прокатних валків. Використання розробленого модифікатора дає можливість диференційованого впливу на окремі частини виливка змінюючи макроструктуру чавуну базового складу.Item Кулястий графіт в заевтектичному чавуні(НМетАУ, Дніпро, 2021) Іванова, Людмила Харитонівна; Колотило, Євген ВікторовичUKR: Мета. Дослідження розподілу гадолінію в структурних складових валкового чавуну. Методика. Для дослідження впливу гадолінію на структурні складові плавку проводили в силітовій печі. Розплав чавуну перегрівали і методом примусового занурювання оброблювали зростаючими кількостями металевого гадолінію. Зразки охолоджувалися зі швидкістю, яка є в осерді реальної валкової ливарної форми – 0,5 град/c. Металографічний аналіз проводили на металомікроскопі моделі Neophot 21, рентгеноспектральний мікроаналіз проводили на установці MS-46 за прискорювального напругу 20 кВ і струму зонда 25 нА на зразках, виплавлених в індукційній печі ВЧИ-10 з охолодженням сплаву зі швидкістю 10 град/хв. Результати. Лабораторними дослідженнями були встановлені залишкові вмісти гадолінію в чавуні серцевини і шийок валків, що забезпечують отримання кулястого графіту з фактором форми 0,8...0,9. Визначено, що гадоліній зосереджений в основному в оболонці графітного включення, прилеглої до його центрального ядра. Після статистичної обробки результатів встановлено, що вміст гадолінію в центральному ядрі графітного включення – 0,015%. Встановлено, що розподіл гадолінію носить подібний з ітрієм характер, а в порівнянні з церієм – зворотний характер. Наукова новизна. Вперше проведено аналіз розподілу гадолінію в кулястому графіті заевтектичного чавуну. Практична значущість. Визначення ролі модифікатора в процесі формоутворення графіту дозволить створити найбільш ефективні модифікатори і розробити раціональну технологію отримання чавуну з кулястим графітом. Результати роботи будуть використані при виготовленні литих прокатних валків із комплексно модифікованих чавунів.Item Дослідження процесів тепло- та масообміну в металургійній печі при збагаченні повітря горіння технологічним киснем(НМетАУ, Дніпро, 2021) Єрьомін, Олександр Олегович; Гупало, Олена В’ячеславівна; Радченко, Юрій Миколайович; Римар, Мірослав; Кізек, Ян; Куликов, АндрійUKR: Метою роботи є підвищення енергоефективності нагрівальних пристроїв металургійних підприємств шляхом застосування технології спалювання палива при збагаченні повітря горіння технологічним киснем. Методика дослідження заснована на використанні методів математичного моделювання та фундаментальних законів газодинаміки та тепло- і масообміну. Розроблено математичну модель, яка враховує конвективну та випромінюючу складові процесу теплообміну між димовими газами і металом, дозволяє визначати температурні поля металу і газів та поле швидкості газів уздовж робочого простору печі безперервної дії. Відмінною рисою розробленої моделі є можливість застосування її для печей, в яких спалювання палива відбувається з використанням атмосферного або збагаченого киснем повітря. Результати. З використанням розробленої математичної моделі досліджено теплову роботу печі, в яку на спалювання палива подається повітря з вмістом кисню 21, 27 або 33 %. Розроблено енергоефективні режими нагрівання металу та визначено зміну температурних полів металу в робочій камері печі, витрат палива, атмосферного повітря та технологічного кисню, а також показників енергоефективності печі в залежності від вмісту кисню в повітрі горіння. Розрахунки виконано при нехтуванні конвективною складовою теплообміну та при врахуванні конвективної складової тепловіддачі від димових газів до металу. Наукова новизна роботи полягає у визначенні похибки розрахунків при нехтуванні конвективною складовою теплообміну в робочій камері печі, яка не перевищує 3,8 % для температурного поля металу, 5,1 % для температурного поля димових газів, 5,9 % для температури повітря горіння та 1,2 % для питомих витрат атмосферного повітря й кисню, а також показників енергоефективності печі. Отримані результати доказують правомірність використання математичних моделей, в яких конвективна складова теплообміну не береться до уваги, при розробці енергоефективних режимів нагрівання металу при збагаченні повітря горіння киснем до 33%. Практична значущість роботи полягає в розробленій математичній моделі, яка може використовуватися для розробки енергоефективних режимів нагрівання металу в металургійних печах безперервної дії при спалюванні палива з використанням атмосферного або збагаченого киснем повітря.