Металлургическая и горнорудная промышленность №3 (312) 2018 г. |
\\ From Editor...
\\ In this issue (detailed...)
Украинский рынок металлолома: практические аспекты и ценообразование (по материалам третьей научно-практической конференции) (с 1-5)
В. В. Бублей, Ю. В. Деркач, А. А. Шейко - УАВтормет, г. Киев, Украина
С. Г. Грищенко - УНПК «Укрцветмет», г. Николаев, Украина
12 червня 2018 р у м. Києві в конференц-залі Київської ТПП пройшла Третя науково-практична конференція «Український ринок металобрухту. Практичні аспекти і ціноутворення», організована спільно Українською асоціацією вторинних металів «УАВтормет », ТОВ« Європейські технології розвитку »та Київської ТПП за підтримки ВП« Укрметалургпром »і Української асоціації ливарників.
ДОМЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Энергетическая эффективность использования пылеугольного топлива на металлургических предприятиях Украины (с 6-10)
Д. В. Сталинский, Н. Г. Шаповалова, С. Н. Гуменная - Государственное предприятие «Украинский научно-технический центр металлургической промышленности «Энергосталь», г. Харьков, Украина
Мета. Визначення енергоефективності установок приготування і вдування пиловугільного палива (ПВП) в доменну піч (ДП) на металургійних підприємствах України.
Методика. Аналіз і порівняння проектних показників витрат енергоносіїв на приготування і вдування ПВП в ДП.
Результати. Зниження витрати дорогого коксу і виключення використання природного газу при виплавці чавуну.
Наукова новизна. Проектування сучасних установок приготування і вдування ПВП в ДП на вітчизняних металургійних підприємствах.
Цель. Определение энергоэффективности установок приготовления и вдувания пылеугольного топлива (ПУТ) в доменную печь (ДП) на металлургических предприятиях Украины.
Методика. Анализ и сравнение проектных показателей расхода энергоносителей на приготовление и вдувание ПУТ в ДП.
Результаты. Снижение расхода дорогостоящего кокса и исключение использования природного газа при выплавке чугуна.
Научная новизна. Проектирование современных установок приготовления и вдувания ПУТ в ДП на отечественных металлургических предприятиях.
Практическая значимость. Возможность выбора оптимальных технологических и конструктивных решений при проектировании ГП «УкрНТЦ «Энергосталь» установок ПУТ. (Ил. 1. Табл. 1. Библиогр.: 6 назв.)
Ключевые слова: черная металлургия, доменная печь (ДП), пылеугольное топливо (ПУТ), природный газ (ПГ), кокс, энергоресурсы, энергосбережение.
Purpose. Determination of the energy efficiency of preparation and injection units of powdered-coal fuel (PCF) into the blast furnace (BF) at the metallurgical enterprises of Ukraine.
Metodology. Analysis and comparison of design indicators of energy consumption for preparation and injection of PFC into BF. exclusion of use.
Findings. Reducing consumption of expensive coke and exclusion of use of natural gas at cast iron smelting.
Originality. Designing of modern installations for the preparation and injection of PFC into BF at domestic metallurgical enterprises.
Practical value. The possibility of choosing the optimal technological and structural solutions at the designing of PCF installations by SE UkrSTC «Energostal».
Keywords: ferrous metallurgy, blast furnace (BF), powdered-coal fuel (PCF), natural gas (NG), coke, energy supply, energy saving.
СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Визначення параметрів процесу інжекції розкислювачів в ківш (с.11-14)
К. Г. Нізяєв, А. Н. Стоянов, Є. В. Синегін, В. С. Цибулько - Національна металургійна академія України, м. Дніпро, Україна
Мета. Визначення режимів вдування порошків феросплавів у струмені інертного газу в ківш, які забезпечать максимальний ступінь їх засвоєння металом.
Методика. Дослідження базуються на математичних розрахунках несучої здатності газового потоку для випадку пневмотранспорту порошків феросплавів магістральним газопроводом та умов їх засвоєння розплавом після фізичного проникнення.
Результати. Встановлено граничні швидкості та витрати газу-носія, необхідні для транспортування порошку феросплавів із заданою витратою. Для часточок різного розміру визначено гранично низькі швидкості перед та після проникнення в метал, які забезпечують їх повне засвоєння. Наукова новизна. Вперше визначено умови засвоєння металевим розплавом порошків феросплавів різної фракції з урахування поверхневого натягу металевого розплаву.
Практична значущість. Запропоновані режими вводу порошкових феросплавів дозволять ефективно утилізувати дрібну фракцію феросплавів та підвищити ступінь засвоєння феросплавів, що загалом приведе до здешевлення процесу розкислення і легування сталі в ковші. (Іл. 2. Бібліогр.: 5 назв.)
Ключові слова: розкислення, інжекція, порошки феросплавів, сталь.
Purpose. Determination of the modes of injecting ferroalloy powder in a stream of inert gas into the bucket, which will provide the maximum degree of their assimilation by the metal.
Methodology. The research is based on the mathematical calculations of the bearing capacity of the gas flow for the case of pneumatic transport of ferroalloy powders by the main gas pipeline and the conditions for their melting after physical penetration.
Findings. The boundary speeds and flow rates of the gas carrier are required to transport the powder of ferroalloys with a given flow rate. For particles of different sizes, extremely low speeds are defined before and after penetration into the metal, which ensure their complete assimilation.
Originality. For the first time, the conditions for the absorption of metal powders of ferroalloys of different fractions by taking into account the surface tension of a metal melt have been determined.
Practical value. The proposed modes of the introduction of powdered ferroalloys will allow to efficiently dispose of the fine fraction of ferroalloys and increase the degree of assimilation of ferroalloys, which in general will reduce the cost of deoxidation and steel doping in the ladle.
Keywords: deoxidation, injection, ferroalloy powders, steel.
Автоматизированное проектирование и управление кислородно-конвертерной плавкой (с.14-26)
Р. В. Синяков - Технологическая компания «Мин Цинь», г. Пекин, КНР
А. В. Харченко - Запорожская государственная инженерная академия, г. Запоxрожье, Украина
Мета. Розробка системи автоматизованого проектування і управління киснево-конвертерної плавкою стали.
Методика. Застосування комплексу методів багатопараметричної оптимізації (лінійне і динамічне програмування) процесу плавки стали на основі термодинамічної моделювання системи «метал-шлак-газ» з використанням методу хімічних потенціалів Гіббса.
Результати. На прикладі проектування технологічного процесу в кисневому конвертері показані основні функції системи автоматизованого проектування і її робота в системі управління від початку плавки до отримання напівпродукту з заданими параметрами.
Наукова новизна. В роботі наведено критерії управління фурмою і введенням матеріалів. На цій основі досягається оптимальне управління, що дозволяє отримати метал і шлак з заданими хімічним складом і температурою.
Практична значущість. Представлена система автоматизованого проектування впроваджена в складі системи управління киснево-конвертерної плавкою стали на заводі XuanSteel (КНР). (Іл. 10. Бібліогр .: 8 назв.)
Ключові слова: кисневий конвертер, технологія, автоматизоване управління, проектування процесу, метод Гіббса.
Цель. Разработка системы автоматизированного проектирования и управления кислородно-конвертерной плавкой стали.
Методика. Применение комплекса методов многопараметрической оптимизации (линейное и динамическое программирование) процесса плавки стали на основе термодинамического моделирования системы «металл – шлак – газ» с использованием метода химических потенциалов Гиббса.
Результаты. На примере проектирования технологического процесса в кислородном конвертере показаны основные функции системы автоматизированного проектирования и ее работа в системе управления от начала плавки до получения полупродукта с заданными параметрами.
Научная новизна. В работе приведены критерии управления фурмой и вводом материалов. На этой основе достигается оптимальное управление, позволяющее получить металл и шлак с заданными химическим составом и температурой.
Практическая значимость. Представленная система автоматизированного проектирования внедрена в составе системы управления кислородно-конвертерной плавкой стали на заводе XuanSteel (КНР). (Ил. 10. Табл. 2. Библиогр.: 8 назв.)
Ключевые слова: кислородный конвертер, технология, автоматизированное управление, проектирование процесса, метод Гиббса.
Purpose. Development of a computer-aided design and control system for oxygen-converter steel fusion.
Metodology. The application of a complex of multiparametric optimization methods (linear and dynamic programming) of the steel melting process based on the thermodynamic modeling of the «metal-slag-gas» system using the Gibbs chemical potential method.
Findings. On the example of designing the technological process in the oxygen converter, the basic functions of the computer-aided design system and its operation in the control system from the beginning of melting to the production of a semi-product with a specified parameters are shown.
Originality. The paper presents description of criterions for the oxygen lance control as well as for control of the materials input. On this basis, an optimal control is achieved, which makes it possible to obtain metal and slag with a specified chemical composition and temperature.
Practical value. The presented computer-aided design system is implemented as part of the control system for oxygen-converter steel fusion at the XuanSteel plant (China). (IL 10. Bibliography: 8 titles)
Keywords: oxygen converter, technology, automated control, process design, Gibbs method.
ТРУБНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Сучасний стан розвитку трубних підприємств, що входять до об’єднання «Укртрубопром» (с 27-33)
Л. П. Ксаверчук - ОП «Укртрубопром», м. Дніпро, Україна
А. Ф. Гриньов - НТР ОП «Укрметалургпром», м. Дніпро, Україна
Р. М. Король - «Науково-дослідний та конструкторсько-технологічний інститут трубної промисловості ім. Я. Ю. Осади», м. Дніпро, Україна
М. А. Мироненко - ДП «НДТІ», м. Дніпро, Україна
Мета. Аналіз особливостей сучасного розвитку металургійних трубних підприємств України, які перебувають під егідою об’єднання «Укртрубопром», станом на початок 2018 р. Обґрунтування пропозицій щодо комплексу заходів для подолання негативних тенденцій на заводах трубної галузі України.
Методика. При написанні статті використовувався метод зіставного аналізу для обґрунтування рекомендацій щодо подолання негативних явищ у трубній галузі України.
Результати. У статті проведено аналіз розвитку економічних процесів у трубній галузі держави за останній рік. Подано рекомендації щодо подолання негативного тренду розвитку трубних підприємств на внутрішньому ринку, які перебувають під егідою об’єднання «Укртрубопром».
Наукова новизна. Підтверджено важливість застосування на практиці методів теорії управління, зокрема методу зіставного аналізу. Це дозволило запропонувати низку заходів, спрямованих на комплексне вирішення існуючих на внутрішньому ринку трубної галузі України проблем.
Практична значущість. Розуміння глибини проблем розвитку внутрішнього споживання металопродукції в сучасній Україні – це перший крок на шляху до їх подолання у майбутньому. (Табл. 7. Бібліогр.: 11 назв.)
Ключові слова: об’єднання підприємств «Укртрубопром», виробництво труб, управління, розвиток
Purpose. Analysis of the specifics of the development of metallurgical pipe plants in Ukraine which are under the aegis of the association Ukrtruboprom on the beginning of 2018. Substantiation of proposals for a set of measures to overcome negative trends in the pipe industry in Ukraine.
Methodology. When writing the article it was used the method of comparative analysis to justify recommendations for overcoming negative phenomena in the pipe industry of Ukraine.
Findings. The article shows the dynamics of the development of the country’s pipe industry over the past year with an emphasis on the domestic market. There are recommendations for overcoming the negative trend of development of metallurgical enterprises which are under the aegis of Ukrtruboprom in particular in the domestic market.
Originality. The importance of practical methods of management theory in particular the method of comparative analysis was confirmed. This made it possible to formulate a number of step-by-step measures aimed at a comprehensive solution of existing problems on the domestic pipe market in Ukraine.
Practical value. Understanding the depth of the problems of domestic consumption of metal products in modern Ukraine is the first step towards their solution in the future.
Keywords: Association of enterprises “Ukrtruboprom”, production of pipes, management, development.
Новый стан продольной прокатки труб (с 34-42)
В. Ф. Балакин, В. В. Перчаник - Национальная металлургическая академия Украины, г. Днипро, Украина
Д. А. Богдан - ПАО «ИНТЕРПАЙП НТЗ», г. Днипро, Украина
А. Ф. Гринев - ООО «НИИ «Укрметаллургинформ», г. Днипро, Украина
Ю. Д. Угрюмов - ГП Укргипромез, г. Днипро, Украина
Мета. Дослідження можливості підвищення ефективності трубопрокатного агрегату 140 зі станами поздовжньої прокатки, а також автоматичними станами за рахунок підвищення деформационной здатності процесу поздовжньої прокатки труб на короткій оправці. На основі нової технології поздовжньої прокатки труб за лінією центрів валків розробити проект нового раскатного стану.
Методика. Вибір представницьких даних процесів поздовжньої прокатки труб на автоматичних та станах тандем з наукових і патентних джерел. Рішення задач по розробці компоновки нового стану з горизонтальними і вертикальними клетями і конструкції його механізмів. Проектування калібрування технологічного інструменту нового стану і розробка таблиці прокатки.
Результати. У статті наведені нові технічні рішення табору поздовжньої прокатки труб модульного типу в складі трубопрокатного агрегату 140. На підставі аналізу відомих рішень розроблені основні механізми горизонтальної та вертикальної клітей нового стану, а також технологічний інструмент і таблиця прокатки.
Наукова новизна. Встановлено, що нова технологія прокатки труб в круглому калібрі на короткій оправці, відмінною рисою якої є деформація металу за лінією центрів валків, може бути використана для розробки принципово нового стану модульного типу.
Практична значущість. Розроблені в статті нові технічні рішення можуть бути використані для модернізації і реконструкції трубопрокатних агрегатів 140 з автоматичними станами і станами тандем, що дозволить розширити сортамент в сторону більш тонких стінок труб, підвищити їх якість і точність, знизити енерговитрати і ін.
Ключові слова: труба, стан поздовжньої прокатки, трубопрокатний агрегат, коротка оправлення, модернізація, реконструкція.
Цель. Исследование возможности повышения эффективности трубопрокатного агрегата 140 состанами продольной прокатки, а также автоматическими станами за счет повышения деформационной способности процесса продольной прокатки труб на короткой оправке. На основе новой технологии продольной прокатки труб за линией центров валков разработать проект нового раскатного стана.
Методика. Выбор представительных данных процессов продольной прокатки труб на автоматических и станах тандем из научных и патентных источников. Решение задач по разработке компоновки нового стана с горизонтальными и вертикальными клетями и конструкции его механизмов. Проектирование калибровки технологического инструмента нового стана и разработка таблицы прокатки.
Результаты. В статье приведены новые технические решения стана продольной прокатки труб модульного типа в составе трубопрокатного агрегата 140. На основании анализа известных решений разработаны основные механизмы горизонтальной и вертикальной клетей нового стана, а также технологический инструмент и таблица прокатки.
Научная новизна. Установлено, что новая технология прокатки труб в круглом калибре на короткой оправке, отличительной особенностью которой является деформация металла за линией центров валков, может быть использована для разработки принципиально нового стана модульного типа.
Практическая значимость. Разработанные в статье новые технические решения могут быть использованы для модернизации и реконструкции трубопрокатных агрегатов 140 с автоматическими станами и станами тандем, что позволит расширить сортамент в сторону более тонких стенок труб, повысить их качество и точность, снизить энергозатраты и др. (Ил. 12. Табл. 4. Библиогр.: 6 назв.)
Ключевые слова: труба, стан продольной прокатки, трубопрокатный агрегат, короткая оправка, модернизация, реконструкция.
Purpose. Investigation of the possibility of increasing the efficiency of the pipe-rolling unit 140 with longitudinal rolling mills and automatic mills by increasing the deformation capacity of the longitudinal rolling of pipes on a short mandrel. Based on the new technology of longitudinal rolling of pipes behind the line of roll centers, to develop a new rolling mill project.
Methodology. Selection of representative data for the longitudinal rolling of tubes on automatic and tandem mills from scientific and patent sources. Solution of tasks on the development of the layout of a new mill with horizontal and vertical cages and the design of its mechanisms. Designing a calibration tool for a new mill and developing a rolling table.
Findings. The article presents new technical solutions for the longitudinal rolling mill of modular type pipes as part of the pipe-rolling unit 140. Based on the analysis of known solutions, the basic mechanisms of the horizontal and vertical stands of the new mill have been developed, as well as the technological tool and the rolling table.
Originality. It has been established that a new technology for rolling pipes in a round gauge on a short mandrel, the distinguishing feature of which is the deformation of the metal behind the center of the rolls, can be used to develop a fundamentally new modular-type mill.
Practical value. The new technical solutions developed in the article can be used for the modernization and reconstruction of pipe-rolling units 140 with automatic mills and tandem mills, which will allow expanding the range towards thinner pipe walls, improving their quality and accuracy, reducing energy costs, etc.
Keywords: pipe, longitudinal rolling mill, pipe-rolling unit, short mandrel, modernization, reconstruction.
ГОРНОРУДНОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Теоретичне обґрунтування технології відкритого видобутку руд при змінному попиті на марганцеворудний концентрат (с. 43-49)
В. І. Прокопенко, А. Ю. Череп, Ю. І. Літвінов - ержавний ВНЗ «Національний гірничий університет», м. Дніпро, Україна
Мета. Аналіз та узагальнення методичних підходів до реконструкції технологічних схем кар’єрів, що забезпечать підвищення конкурентних переваг гірничо-збагачувального комбінату.
Методика. Шляхом порівняння собівартості розробки марганцеворудного родовища встановлено напрям реконструкції технологічних схем.
Результат. Розроблено методичний підхід до прийняття рішення про доцільність реконструкції комплексу, яка забезпечує припустимі за ринковим попитом витрати на видобування руди й обсяг виробництва продукції.
Наукова новизна. Обґрунтовано методичний підхід до реконструкції технологічних схем розробки горизонтального родовища, який на відміну від вимог, дозволяє знизити собівартість видобутку при зниженні попиту на мінеральну сировину.
Практична значущість. Наведені результати дослідження можуть бути використані гірничодобувними підприємствами при відпрацюванні горизонтальних родовищ за для підтримання необхідного рівня конкурентоспроможності продукції. (Іл. 2. Табл. 1. Бібліогр.: 10 назв.)
Ключові слова: відкрита розробка родовища, технологія гірничих робіт, реконструкція кар’єру, комплекс розкривного устаткування, собівартість рудної сировини, ринковий попит на концентрат.
Purpose. Analysis and generalization of methodical approaches to the reconstruction of the technological scheme of mining operations in the open pit, which makes possible to increase the competitive advantages of the mining and processing enterprise.
Methodology. Defining the way of reconstruction of the technological complex of mining works and comparison with the actual extraction cost of manganese ore raw materials.
Findings. A methodical approach to making a decision on the advisability of the mining and transport complex reconstruction has been developed, which ensures mining and production costs acceptable due to market demand.
Originality. The technological approach to maintain the competitiveness of the enterprise’s products by the reconstruction of a technological scheme for the development of a horizontal deposit, which eliminates the overburden by conveyor transport, reducing the ore extraction cost, is substantiated.
Practical value. The results of the research, which can be used by mining enterprises in the development of horizontal deposits for the maintenance of the enterprise’s competitiveness, are presented.
Keywords: open pit, horizontal deposit, reconstruction of the development system, complex of overburden equipment, prime cost of ore raw materials, market demand for raw materials.
Разрушения горных пород линейно дифференцированными скважинными зарядами взрывчатых веществ (с 50-54)
Д. Ю. Малых - ООО «МЕТИНВЕСТ ХОЛДИНГ», г. Киев, Украина
Мета. Метою роботи є підвищення ефективності відбійки гірських порід на основі використання свердловинних зарядами з лінійно диференційованою ВР, при розробці залізорудних родовищ відкритим способом.
Методика. Для решения поставленных задач использованы комплексную методику исследований, которая включает анализ информационных источников и мировой опыт в сфере передовых технологий ведения взрывных работ, теоретические исследования.
Результати. Розроблено типові паспорти буропідривних робіт з використанням розробленого нового способу руйнування гірських порід з розосередженим розміщенням свердловинних зарядів ВР по висоті уступа.
Наукова новизна. Встановлено закономірність раціонального формування в свердловинних зарядах починаючи с другого ряду свердловин, інертних проміжків і перебурів, при чому зростання останніх по рядах в зарядах ВР, відбувається на величину пропорційну коефіціенту лінійної диференціації зарядів ВР (m=0,025f
Практична значимість. Розроблено новий спосіб руйнування гірських порід з використанням свердловинних зарядів ВР разосередженних по висоті уступа на залізорудних кар’єрах (патент України № 84967 від 11.11.2013 р. на корисну модель), запропоновано технологію вибухової уступної відбійки гірських порід з використанням нового способу руйнування гірських порід з розосередженими по висоті уступа свердловинними зарядами ВР.
Ключові слова: горного массива, скважинные заряды ВВ, энергия взрыва, импульс.
Цель. Повышение эффективности отбойки горных пород на основе использования скважинных зарядов с линейно дифференцированной взрывчатых веществ (ВВ), при разработке железорудных месторождений открытым способом.
Методика. Для решения поставленных задач использована комплексная методика исследований, которая включает анализ информационных источников и мировой опыт в сфере передовых технологий ведения взрывных работ, теоретические исследования.
Результаты. Разработаны типичные паспорта буроподрывных работ с использованием разработанного нового способа разрушения горных пород с рассредоточенным размещением скважинных зарядов ВВ по высоте уступа.
Научная новизна. Установлена закономерность рационального формирования в скважинных зарядах, начиная со второго ряда скважин, инертных промежутков и перебуров, причем рост последних по рядам в зарядах ВВ происходит на величину, пропорциональную коэффициенту линейной дифференциации зарядов ВВ (m = 0,025f).
Практическая значимость. Разработан новый способ разрушения горных пород с использованием скважинных зарядов ВВ рассредоточенных по высоте уступа на железорудных карьерах (патент Украины № 84967 от 11.11.2013 г. на полезную модель), предложена технология взрывной уступной отбойки горных пород с использованием нового способа разрушения горных пород с рассредоточенными по высоте уступа скважинными зарядами ВВ. (Ил. 3. Библиогр.: 8 назв.)
Ключевые слова: горный массив, скважинные заряды ВВ, энергия взрыва, импульс.
Purpose. The purpose of work is an increase of efficiency of відбійки of mountain breeds on the basis of the use downhole charges with the arcwise differentiated SR, at development of iron-ore deposits an open method.
Methodology. For the decision of the put tasks used complex methods of researches, which includes the analysis of informative sources and world experience in the field of front-rank technologies of conduct of explosive works, theoretical researches.
Findings. The typical passports of буроподрывных works are worked out with the use of the worked out new method of destruction of mountain breeds with the dispersed placing of downhole charges of SR on the height of ledge.
Originality. Conformity to law of the rational forming is set in downhole charges, since the second row of mining holes, inert intervals and перебурів, at what height last on rows in the charges of SR, take place on a size proportional коефіціенту of linear differentiation of charges of SR (m = 0,025f).
Practical value. The new method of destruction of mountain breeds is worked out with the use of downhole charges of SR of разосередженних on the height of ledge on iron-ore careers (patent of Ukraine № 84967 from 11.11.2013 on an useful model), technology is offered by an explosion ledge of відбійки of mountain breeds with the use of new method of destruction of mountain breeds with dispersed on the height of ledge by the downhole charges of SR.
Keywords: mountain range, downhole charges of ВВ, energy of explosion, impulse.
Спосіб і пристрій обертально-вібронавантажного буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних(с 54-60)
В. Є. Мальцева, Т. М. Уколова, Є. О. Вялушкін, В. Є. Антончик, Л. М. Васильєв, М. Я. Трохимець - Інститут геотехнічної механіки ім. М. С. Полякова Національної академії наук України, м. Дніпро, Україна Мета. Обґрунтування способу обертально-вібронавантажного буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних і розробка пристрою для його здійснення. Методика. Аналіз чинників неефективності застосування обертального та обертально-ударного способів буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних, визначення шляхів удосконалення існуючих способів і технічних пристроїв обертального буріння шпурів або свердловин, визначення математичної моделі руйнування гірської породи на вибої шпуру або свердловини при здійсненні одночасного і саморегулюючого механічного вібронавантаження на породоруйнівний інструмент пристрою як в осьовому напрямку, так і в площині прикладення обертального моменту. Результати. Обґрунтовано спосіб обертально-вібронавантажного буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних, що складається з постійних зусиль механічного осьового притискання і прикладання обертального моменту до пристрою, що здійснює цей спосіб, та подачі промивної рідини під тиском на вибій шпуру або свердловини, який відрізняється тим, що у пристрої в процесі буріння здійснюють одночасне і саморегулююче механічне вібронавантаження на його породоруйнівний інструмент як в осьовому напрямку, так і в площині прикладання обертального моменту. Наукова новизна. На основі визначеної математичної моделі руйнування гірської породи на вибої шпуру або свердловини на рівні патенту України на винахід розроблено нові спосіб і пристрій обертально-вібро- навантажного буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних. Практична значущість. Інтенсифікація процесу обертально-вібронавантажного буріння шпурів або свердловин у гірських породах середньої міцності та міцних шляхом підвищення швидкості буріння і зменшення енергоємності процесу, які досягаються одночасністю і саморегулюванням механічного вібронавантаження на породоруйнівний інструмент пристрою в процесі буріння як в осьовому напрямку, так і в площині прикладання обертального моменту без використання додаткових енергоносіїв. (Іл. 1. Бібліогр.: 4 назв.) Ключові слова: спосіб, пристрій, обертально-вібронавантажне буріння шпурів, свердловина, гірська порода, породоруйнівний інструмент. Purpose. Justification of the method of rotational-vibroloading drilling of hollows or wells in rocks of medium strength and strength and the development of a device for its implementation. Methodology. Analysis of factors of inefficiency of application of rotational and rotary-shock methods of drilling holes or wells in rocks of medium strength and durable, determination of ways to improve existing methods and technical devices for rotational drilling of hollows or wells; determination of mathematical model of rock formation destruction on a hole or hole in a simultaneous implementation and self-regulating mechanical vibro loading on the rock-cutting instrument of the device both in the axial direction and in the plane of the attachment running torque. Findings .The method of rotational-vibro-loading drilling of hollows or wells in rocks of average durability and durability, which consists of constant efforts of mechanical axial pressing and application of a torque to the device implementing this method, and the supply of washing liquid under pressure to remove the ishtura or well, which differs in that the device during the drilling process is carried out simultaneously and self-regulating mechanical vibro loading on the yota rock-cutting tool both in the axial direction, so in the plane of the attachment giving torque. Originality. On the basis of a definite mathematical model of rock formation destruction on a hole or well hole. At the level of the Ukrainian patent for the invention, a new method and device for rotary-vibro-loading drilling of hollows or wells in rocks of medium strength and durable ones have been developed. Practical value. Intensification of the process of rotational-vibro-loading drilling of hollows or wells in rocks of medium strength and strength by increasing the speed of drilling and reducing the energy intensity of the process, which is achieved by simultaneously and self-regulation of mechanical vibro loading on the rock-cutting tool of the device during the drilling both in the axial direction and in the plane of application of the rotary moment without the use of additional energy sources. Keywords: method, device, rotational-vibro-loading drilling of hollows, well, rock, breed destructive tool. МАШИНОВЕДЕНИЕ Управління точністю виробів, оброблених деформуючим протягуванням (Повідомлення 2) (с. 61-66) Я. Б. Немировський - Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна Мета. Розробка науково обґрунтованих технологічних методів управління параметрами точності деталей, оброблених деформуючим протягуванням. Методика. Теоретичне та експериментальне дослідження механіки процесу, які дозволили встановити основні причини формування похибок при деформуючому протягуванні та визначити шляхи управління параметрами точності. Результати. Створено наукове підґрунтя технологічного управління параметрами точності деталей, оброблених деформуючим протягуванням, що полягає у визначення особливостей деформування різнотовщинних заготовок та деталей, оброблених з малими натягами, а також у розробці науково обґрунтованих схем, способів протягування інструмента і технологічних рекомендацій, що забезпечують необхідну точність обробки. Наукова новизна. Створено наукове підґрунтя технологічного управління параметрами точності при деформуючому протягуванні, що полягає в розробці математичних моделей та експериментальних дослідженнях механіки процесу і забезпечує визначення причин утворення геометричних похибок в осередку деформації та розробку шляхів технологічного управління параметрами точності. Практична значущість. Можливість розробки технологічних процесів на основі деформуючого протягування, а саме обробки отворів різнотовщинних деталей, відновлення геометричної точності зношених поршневих пальців, обробка внутрішньої порожнини гільз ДВС із сірого чавуну. (Іл. 4. Бібліогр.: 14 назв.) Ключові слова: деформуюче протягування, точність, осередок деформації, ділянка контакту, позаконтактні зони, деформування, різнотовщинність, геометрична похибка. Purpose. Development of scientifically grounded technological methods of controlling the accuracy of parts processed by deforming stretching. Metodology. Theoretical and experimental study of process mechanics, which allowed to identify the main causes of error formation during deformation, and to determine the ways of controlling the accuracy parameters. Findings. The scientific bases of technological control of the parameters of precision of parts processed by deforming stretching are created, which consist in the determination of the features of deformation of multitiered billets and parts processed with small tensions, as well as in the development of scientifically grounded schemes, methods of gripping the tool and technological recommendations that provide the required precision of machining . Originality. The scientific basis of technological control of accuracy parameters in deforming stretching is created, which consists in the development of mathematical models and experimental studies of process mechanics, which provides determination of the causes of the formation of geometric errors in the deformation cell and the development of ways of technological control of accuracy parameters. Practical value. Possibility of working out of technological processes on the basis of deforming dragging, namely processing of openings of variousthickness parts, restoration of geometric accuracy of worn piston fingers, processing of internal cavity of casings of internal combustion engines from gray cast iron. Keywords: deforming broaching, accuracy, deformation center, contact area, non-contact zones, deformation, different thickness, geometric error. Квазистатические особенности постановки деформационно волновых задач при трении и изнашивании (c 66-73) Ю. А. Малиновский, Г. В. Данилина, С. Ю. Даценко - Криворожский колледж НАУ, г. Кривой Рог, Украина Мета. Розробка інженерних методів розрахунку рухомих контактуючих деталей на тертя і знос з урахуванням квазістатичного протікання деформаційно-хвильових процесів в зоні перед рухається деталлю. Цель. Разработка инженерных методов расчета движущихся контактирующих деталей на трение и износ с учетом квазистатического протекания деформационно-волновых процессов в зоне перед движущейся деталью. Методика. С целью объяснения эффектов волнообразования на контактирующих поверхностях предложена расчетная модель, в которой наружный слой взаимодействующих полупространств схематизирован в виде двух движущихся балок на упругом основании, которые в подвижной системе координат обладают конечной длиной и имеют шарнирно-неподвижные опирания в массивах взаимодействующих деталей. Получены дифференциальные уравнения упругих линий «гипотетических» балок. Разработаны практические приемы для определения количества полуволн и высоты микронеровностей, появляющихся после потери продольной устойчивости «гипотетических» балок при взаимодействии контактирующих деталей. Результаты. Предложены способы определения касательных усилий в растянутой и сжатой частях «гипотетической» балки. Представлены результаты по определению степени волнистости деформационных микронеровностей сжатой балки после потери нею продольной устойчивости, которые во многом обусловлены скоростным режимом взаимодействия деталей. Научная новизна. Выявлен механизм образования дополнительных микронеровностей в деталях при их скоростном взаимодействии. Кроме того, установлено, что разрушение деталей при трении обусловлено, прежде всего, циклическим характером нагружения поверхностных слоев при любых видах изнашивания. Практическая значимость. Достижение значительно большей достоверности при выполнении расчетов на трение и износ с учетом высокоскоростных волнообразных деформаций поверхностных слоев (контактирующих деталей) до и после потери ими продольной устойчивости. Более точное прогнози- рование механизма разрушения поверхностных слоев деталей в результате местного выкрашивания материала под воздействием касательных циклических нагрузок и наступления эффекта усталостного выкрашивания поверхностных слоев. (Ил. 2. Библиогр.: 5 назв.) Ключевые слова: трение, износ, волна растяжения, волна сжатия, упругая устойчивость, гребень волны сжатия, квазистатическая задача, балка на упругом основании, критическая сила, критическая скорость, коэффициент динамичности. Purpose. Development of engineering methods for calculating moving contacting parts for friction and wear, taking into account the quasi-static flow of deformationwave processes in the zone in front of the moving part. Methodology. To explain the effects of wave formation on contacting surfaces, a computational model is proposed in which the outer layer of interacting half-spaces is schematized in the form of two moving beams on an elastic base that have a finite length in the moving coordinate system and have hinge-fixed supports in the arrays of interacting parts. Differential equations of elastic lines of “hypothetical” beams are obtained. Practical methods for determining the number of half-waves and the height of microroughness appearing after the loss of longitudinal stability of “hypothetical” beams in the interaction of contacting parts have been developed. Findings. Methods for determining the tangential forces in the stretched and compressed parts of the “hypothetical” beam are proposed. The results are presented to determine the degree of undulation of the deformation microroughness of a compressed beam after losing its longitudinal stability, which are largely due to the high-speed mode of interaction of the parts. Originality of the work lies in the fact that the mechanism of formation of additional microroughnesses in details is revealed in their high-speed interaction. In addition, it has been established that the destruction of parts in friction is due primarily to the cyclic nature of the loading of the surface layers for all types of wear. The practical value consists in achieving much greater reliability in performing calculations for friction and wear, taking into account the high-speed wave-like deformations of the surface layers (contacting parts) before and after losing their longitudinal stability. And also in more accurate prediction of the mechanism of destruction of surface layers of parts as a result of local dying of the material under the influence of tangential cyclic loads and the onset of the effect of fatigue dyeing of surface layers. Keywords: friction, wear, stretch wave, compression wave, elastic stability, compression wave crest, quasistatic problem, elastic beam, critical force, critical speed, dynamic coefficient. ТЕПЛОТЕХНИКА Дослідження сучасних технології рафінування графітової сировини для виробництва анодів літій-іонних акумуляторів (c. 74-84) С. С. Федоров, М. В. Губинський, А. В. Сибір, С. М. Форись, О. Г. Гогоці, А. Ю. Усенко - Національна металургійна Академія України, м. Дніпро, Україна Мета. Вивчення сучасних методів отримання батарейних марок графіту та визначення на їх основі раціональної технології в умовах України. Методика. Аналіз та критичне зіставлення наявних у відкритому друку технологій та способів рафінування графіту з урахуванням технологічних особливостей кожного з процесів. Результати. Проаналізовано методи хімічного, хлорно-термічного та термічного очищення у щільному та киплячому шарі. Показано, що технологія високотемпературного електротермічного киплячого шару найбільшою мірою відповідає критеріям екологічної безпеки та енергетичної ефективності. Наукова новизна. Встановлено, що для сировинної бази природного графіту України з урахуванням хімічного та гранулометричного складу матеріалу перспективою для подальшого розвитку є технологія рафінування графіту на основі високотемпературних електротермічних печей киплячого шару. Практична значущість. Визначено енергетичні показники технологій виробництва батарейних марок графіту. (Іл. 5. Табл. 1. Бібліогр.: 55 назв.) Ключові слова: літій-іонні акумулятори, графіт, технології рафінування, високотемпературний електротермічний киплячий шар. Purpose. The study of modern methods of obtaining battery graphite graphs and the definition of their basis of rational technology in Ukraine. Methodology. Analysis and critical comparison of open-label technologies and graphite refining techniques, taking into account the technological features of each process. Findings. The methods of chemical, chlorothermic and thermal purification in a dense and boiling layer are analyzed. It is shown that the technology is a hightemperature electrothermal fluidized bed most meets the criteria of environmental safety and energy efficiency. Originality. It is established that for the raw material base of natural graphite of Ukraine, taking into account the chemical and granulometric composition of the material, a prospect for further development is the technology of refining of graphite on the basis of high-temperature electrothermal furnaces of the boiling layer. Practical value. The energy indicators of technologies of development of battery graphite brands are determined. Keywords: lithium-ionic accumulators, graphite, refining technologies, high-temperature electrothermic boiling layer. ЭКОНОМИКА Економічні аспекти роботи чорної металургії України(с. 85-88) Л. Г. Тубольцев - Інститут чорної металургії НАН України, м. Дніпро, Україна; А. Ф. Гриньов - ТОВ «Укрметалургінформ «НТА», м. Дніпро, Україна Мета. Визначення напрямів підвищення ефективності роботи чорної металургії України Методика. Аналіз відкритих літературних джерел та інформації щодо стану та роботи чорної металургії. Результати. Відзначено, що експорт металургійної сировини і напівфабрикатів дозволяє виживати металургійним підприємствам України в умовах слабкого внутрішнього ринку. Показано, що експорт металургійної сировини та напівфабрикатів не має довгострокової перспективи. Наукова новизна. Визначено, що перспектива розвитку металургії України на сучасному етапі пов’язана з організацією творчої взаємодії металургійних підприємств з вітчизняними науковцями. Практична значущість. Наведено пропозиції щодо посилення творчих зв’язків вітчизняної науки і металургійного виробництва. (Iл. 8. Бібліогр.: 4 назв.) Ключові слова: металургія України, експорт, перспектива, наукові досягнення, зв'язок науки і виробництва. Purpose. Identification of directions for improving the efficiency of the iron and steel industry in Ukraine. Methodology. Analysis of open literary sources and information on the work of ferrous metallurgy. Findings. It is noted that the export of metallurgical raw materials and semi-finished products can survive the metallurgical enterprises of Ukraine in conditions of a weak domestic market. It is shown that the export of metallurgical raw materials and semi-finished products does not have a long-term perspective. Originality. It is determined that the prospect of development of metallurgy of Ukraine at the present stage is connected with the organization of creative interaction of metallurgical enterprises with domestic scientists. Practical significance. Proposals are presented to strengthen the creative relations of Russian science and metallurgical production. Keywords. metallurgy of Ukraine, export, perspective, scientific achievements, connection of science and production.
А. А. Бондарец - Криворожский национальный университет, г. Кривой Рог, Украина
Методика. З метою пояснення ефектів хвилеутворення на контактуючих поверхнях запропонована розрахункова модель, в якій зовнішній шар взаємодіючих напівпросторів схематизувати у вигляді двох рухомих балок на пружній основі, які в рухомий системі координат мають кінцевою довжиною і мають шарнірно-нерухомі обпирання в масивах взаємодіючих деталей. Отримано диференціальні рівняння пружних ліній «гіпотетичних» балок. Розроблено практичні прийоми для визначення кількості півхвиль і висоти мікронерівностей, що з'являються після втрати поздовжньої стійкості «гіпотетичних» балок при взаємодії контактуючих деталей.
Результати. Запропоновано способи визначення дотичних зусиль в розтягнутої і стиснутої частинах «гіпотетичної» балки. Представлені результати по визначенню ступеня хвилястості деформаційних микронеровностей стислій балки після втрати її поздовжньої стійкості, які багато в чому обумовлені швидкісним режимом взаємодії деталей.
Наукова новизна роботи полягає в тому, що виявлений механізм утворення додаткових микронеровностей в деталях при їх швидкісному взаємодії. Крім того, встановлено, що руйнування деталей при терті обумовлено перш за все циклічним характером навантаження поверхневих шарів при будь-яких видах зношування.
Практична значущість полягає в досягненні значно більшої достовірності при виконанні розрахунків на тертя і знос з урахуванням високошвидкісних хвилеподібних деформацій поверхневих шарів (контактуючих деталей) до і після втрати ними поздовжньої стійкості. А також в більш точній прогнозуванні механізму руйнування поверхневих шарів деталей в результаті місцевого викришування матеріалу під впливом дотичних циклічних навантажень і настання ефекту усталостного викришування поверхневих шарів. Іл. 2.
Ключові слова: тертя, зношування, хвиля розтягування, хвиля стиснення, пружна стійкість, гребінь хвилі стиснення, квазістатична завдання, балка на пружній основі, критична сила, критична швидкість, коефіцієнт динамічності.
