Аннотация: В процессе эксплуатации фурмы с керамической теплоизолирующей вставкой в дутьевом канале может иметь место постепенное разрушение керамики, которое изменяет теплообмен между фурмой и газами и может привести к снижению срока службы фурмы и увеличению потерь тепла с охлаждающей водой. Одной из причин такого разрушения может быть существенное изменение газодутьевых параметров, например, увеличение расхода природного газа. В связи с этим исследовано влияние расхода природного газа на тепловое состояние фурмы и ее отдельных элементов.С помощью моделирования в Ansys, включающем дутьевой канал, патрубок для подачи природного газа, керамическую вставку, показано, что с увеличением расхода природного газа средние значения температуры газодутьевого потока и вставки уменьшаются, а локально под газовым патрубком по направлению дутья имеет место их увеличение, что приводит к снижению стойкости вставки.Дополнительно проведено исследование влияния внутреннего диаметра газового патрубка для подачи природного газа в дутьевой канал фурмы на газодинамику и теплообмен в воздушной фурме.При уменьшении диаметра патрубка для подачи природного газа его струя проникает в поток дутья на большую глубину и более интенсивно с ним смешивается, что повышает полноту прохождения реакции горения в областях потока, более отдаленных от поверхности вставки, способствуя уменьшению температуры элементов фурмы, а тем самым - снижая вероятность их разрушения.Для повышения стойкости вставки и увеличения тепловых параметров выдуваемых газов рекомендовано уменьшить диаметр газового патрубка до 30 мм.

Аннотация: В последние годы все более актуальным становится вопрос переработки и вторичного использования ломов и отходов кабельной промышленности. Обычно этого добиваются высокотемпературным обжигом отработанного электрического кабеля с последующим извлечением из продуктов переработки металлической жилы.В этой связи представляет интерес изучение процесса термодеструкции изоляции кабеля, поскольку при этом происходит образование летучей фракции, содержащей соединения хлора, других токсичных газов и пыли, ухудшающей состояние окружающей среды и угрожающей здоровью людей.В работе изучены общие закономерности кинетики процесса термодеструкции ПВХ-изоляции кабеля в исходном состоянии, а также после жидкостной обработки в воде и растворе уксусной кислоты.Проведены систематические исследования по изучению термодеструкции образцов ПВХ-изоляции в интервале температур 25-600 °С. Объектом исследования являлись образцы ПВХ-изоляции кабеля, серийно выпускаемого кабельной промышленностью России...

Аннотация: В работе рассмотрены основные принципы и подходы в создании предиктивной модели для минимизации простоев оборудования при производстве труб в непрерывном стане. Проведен сравнительный анализ современных методов прогнозирования отказов, включая алгоритмы машинного обучения, искусственные нейронные сети и математические модели. Представлена модернизированная система сбора и передачи данных, обеспечивающая эффективную интеграцию предиктивных алгоритмов в производственный процесс. Исследованы два метода построения моделей: градиентный бустинг и искусственные нейронные сети. Применение искусственных нейронных сетей позволило достичь точности прогнозирования 99,6%, что превосходит показатели традиционных методов и способствует снижению простоев оборудования. Полученные результаты могут быть использованы для совершенствования систем управления технологическими процессами в металлургии и других отраслях промышленности.

Аннотация: Путем высокоэнергетического размола стружки получены порошки деформируемого алюминиевого сплава АМг6. Проведена характеризация структуры и свойств порошков с помощью методов сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифрактометрии, гранулометрического анализа и кинетического индентирования. Определен механизм трансформации стружечного материала, который состоит в деформировании исходной стружки в хлопьевидные частицы и их последующее фрагментирование до формирования частиц порошка. Изучено влияние условий механической обработки в планетарной мельнице на гранулометрический состав полученных порошковых смесей. Установлена возможность размола стружки алюминиевого сплава в стальной рабочей камере с помощью стальных тел без существенного загрязнения порошкового материала примесями железа. Получены количественные данные о содержании оксида алюминия в порошке. Показано, что для полученных порошков средний размер областей когерентного рассеяния частиц составляют ~ 89-115 нм. Продемонстрировано, что высокоэнергетический размол стружки обеспечивает повышение в ~ 1,8-2 раза микротвердости частиц полученного порошка по сравнению со стружечным материалом.

Аннотация: В статье рассмотрены технологические аспекты получения экономно легированных высокоплотных сплавов методом горячей деформации. Основное внимание уделено оптимизации состава сплавов с использованием недорогих легирующих элементов, таких как оксид никеля, что позволяет снизить себестоимость продукции без ухудшения механических свойств. Исследованы параметры горячей деформации (температура, пористость) и их влияние на механические свойства материала. Дополнительная пластическая деформация способствует повышению механических свойств полученной стали. Результаты работы могут быть использованы для разработки экономически эффективных материалов в машиностроении, автомобильной промышленности и других отраслях.

Аннотация: В данной работе были получены сополимеры и отработана методика их синтеза с целью получения защитных полимерных покрытий. Были выбраны различные наполнители для получения полимерного покрытия - отход кремниевого производства микрокремнезем (микросилика) и диоксид титана, а также их комбинированное сочетание. Были разработаны два сополимера №1 и №2 и семь серий полимерных покрытий. Полученные полимеры обладают хорошей адгезией, необходимой для композитных защитных покрытий. Был проведен эксперимент по определению коррозионной стойкости металлов при воздействии агрессивных сред, а также по определению твердости и толщины полученных полимерных покрытий. Так, балл коррозии полимерного покрытия с наполнителем диоксид титана составляет 2 в агрессивных средах - 5%-ном растворе NaCl и 5%-ном растворе КОН и балл 3-4 в кислотной среде и 10%-ном растворе КОН. Полимерное покрытие с наполнителем микросилика имеет балл коррозии 2 в соляных и кислотных агрессивных средах, но в щелочных средах такое покрытие отработало хуже: балл коррозии 4...

Аннотация: Исследованы структура и фазовый состав покрытий, сформированных на поверхности сплава ХН32Т методом жидкостного алитирования с последующей термической обработкой. При алитировании сплава ХН32Т на его поверхности формируется сплошное покрытие, состоящее из алюминиевой матрицы с эвтектическими областями ((Al)+τ1(FeNiAl9)), крупными интерметаллидными включениями H-(CrFeAl) фазы и прослойками интерметаллидов FeNiAl5 и FeAl3(Cr) по границе с подложкой. Термическая обработка алитированного сплава ХН32Т при 1100 °С обеспечивает растворение богатых алюминием интерметаллидов и формирование алюминида (Fe,Ni,Cr)Al в поверхностном слое. Высокотемпературное окисление полученных покрытий сопровождается формированием на их поверхности стабильной α-модификации Al2O3 и метастабильной θ-модификации Al2O3.

Аннотация: Исследовано влияние аэроакустической и термической обработки на структуру и механические свойства титана ВТ1-0 в исходном состоянии, после отжига и аэроакустической обработки, определенные на образцах со сварным швом. Установлено, что значительное изменение в структуре титана, обусловленное воздействием акустических полей, приводит к снижению остаточных напряжений более значительно, чем отжиг и уменьшает величину деформирующего напряжения более чем в два раза при пластической деформации титана. Фрактографический анализ поверхности разрушения титана показал, что титан испытывает вязкое разрушение. В структуре титана отмечается значительное количество ямок, увеличивающихся после аэроакустической обработки.

Аннотация: Целью исследования является определение возможности применения экспериментального оборудования для проведения процесса бесслитковой прокатки-прессования по получению прутков из обрези горячепрессованных профилей алюминиевого сплава АД31. Значения параметров основных температурно-скоростных и энергосиловых характеристик были получены путем моделирования процесса с помощью программы QForm. Это дало возможность определить силы, действующие на валки, и силы, действующие на матрицу, крутящие моменты на валках и мощность приводного двигателя установки совмещенной обработки СПП-200. Сопоставление этих значений с допустимыми значениями имеющегося оборудования показало, что процесс литья-прокатки-прессования может быть осуществим без его перегрузки, а полученные данные моделирования можно использовать при конструировании и сборке экспериментальной установки совмещенной обработки СПП-200. На этой установке проведены экспериментальные исследования по изготовлению прутков диам. 9 мм из расплава, полученного в электрической печи-миксере из обрези профилей сплава АД31. Определены механические свойства полученных прутков, и установлено, что их значения соответствуют требованиям ГОСТ 21488-97, предъявляемым к такой продукции. Проведены замеры параметров энергосиловых характеристик применяемой установки и выявлено, что мощность ее приводного двигателя не превышает допустимой нагрузки.

Аннотация: При переработке лежалого клинкера гидрометаллургическим способом для последовательного перевода цветных и благородных металлов в раствор с извлечением в товарные продукты возможно применение разнообразных реагентов. Однако вследствие присутствия в клинкере значительного количества коксика наблюдается явление, называемое эффект preg-robbing (прег-роббинг). В работе изучены сорбционные свойства коксовой составляющей клинкера по отношению к меди и цинку в растворах серной и лимонной кислот и по отношению к золоту в растворах натриевой соли дихлоризоциануровой кислоты, цианистых и тиокарбамидном. Показано, что коксик и минеральные частицы клинкера обладают различной сорбционной активностью по отношению к катионам и комплексным ионам цветных и благородных металлов в зависимости от типа раствора и крупности материала.В зависимости от крупности коксика в сернокислом растворе степень сорбции меди составляет 5,03-11,6%, цинка 0,27-0,81%. В лимоннокислых растворах эти значения составляют для меди 7,62-54,6%, для цинка 7,62-28,6%...

Аннотация: Обоснована целесообразность предварительной металлизации брикетов для доменного производства, как способа придания брикетам механической прочности, сопоставимой с прочностью окатышей. Обсуждены критерии выбора способа металлизирующего обжига рудных и рудоуглеродных брикетов. Предложенный подход позволит получать высокопрочный кусковой шихтовой материал с высоким содержанием железа при заметно меньших, чем в традиционном «холодном» брикетировании, расходах связующего материала. Экспериментально подтверждена возможность достижения величин прочности металлизированных брикетов, превосходящих прочность обожженных окатышей. Показана применимость модели Ryshkowitch-Duckworth для оценки прочности брикетов при обжиге. Проведено сопоставление металлизации обжиговыми печами и реактором прямого получения железа Midrex.

Аннотация: В работе представлены результаты лабораторного исследования влияния повышения температуры расплава и времени его выдержки перед доливкой в прибыльную часть слитка на поведение конвективных потоков (нисходящие и восходящие) при затвердевании модельных слитков. Исследования проводили методом физического (холодного) моделирования на плоской модели изложницы (изложница-кристаллизатор). В качестве аналога взята масштабная модель кузнечного слитка массой 19,6 т. Установка позволяет визуализировать процессы, происходящие при затвердевании и структурообразовании кузнечного слитка спокойной стали. В качестве моделирующего раствора использовали пятиводный раствор натрия серноватисто-кислого (Na2S2O3∙5H2O). Разливку расплава в изложницу-кристаллизатор выполняли сверху. Работа выполнена в продолжение ранее опубликованных работ по исследованию влияния технологии дифференцированной разливки на процессы затвердевания и структурообразования зон в кузнечных слитках...

Аннотация: Измерены физические свойства сталей с TRIP-TWIP эффектом для использования полученных данных в расчетах режимов разливки стали на слябовой вертикальной машине непрерывного литья заготовок и разработки технологии их разливки. В частности, измерены температурный коэффициент линейного расширения в диапазоне температур 100-700 °С, температуры солидус и ликвидус, плотность и удельная теплоемкость при температуре от 20 до 1500 °С, температуропроводность и теплопроводность сталей, легированных Si, Cr и Ni, а также содержащих 14,5 и 7,40 масс. % Mn. Полученные результаты позволят уточнить расчеты параметров процесса непрерывной разливки, прокатки, ковки и других процессов производства исследованных сталей.

Аннотация: Проведено исследование свариваемости труб группы прочности X80, изготовленных из мартенситной коррозионностойкой стали типа 13Cr. Даны рекомендации по выбору температуры предварительного подогрева и термической обработке сварного соединения.

Аннотация: Усовершенствована базовая модель управления продольной разнотолщинностью, построенная на графическом решении системы двух уравнений, которая позволяет регулировать продольный профиль в последней клети широкополосного стана холодной прокатки в функции наиболее значимых технологических параметров, влияющих на усилие прокатки. Представление выше указанной системы в линейном и полиноминальном уравнениях подтверждает правильность графического построения, позволяет определять толщину прокатываемой полосы, продольную разнотолщинность и выбирать управляющие воздействия на технологические параметры процесса холодной прокатки. Достоверность такой модели проверена путем сопоставления по профилограммам расчетных и измеренных средних значений продольной разнотолщинности холоднокатаных полос конечной толщины на действующем непрерывном широкополосном стане. Показано, что увеличение переднего и заднего удельных натяжений в последней клети стана позволяет уменьшить колебания толщины в продольном направлении прокатываемой полосы до требуемого допуска от номинальной толщины.

Аннотация: Проведены комплексные исследования и термодинамические расчеты для стали плакирующего слоя биметалла, полученного методом электрошлаковой наплавки, различного химического состава. По результатам расчетов, лабораторных исследований и коррозионных испытаний образцов показано, что сталь плакирующего слоя с пониженным содержанием углерода и хрома может обладать достаточной коррозионной стойкостью, а именно не ниже стали 08Х13 состава, соответствующего ГОСТ 5632.

Аннотация: Рассмотрена динамика развития редкоземельного производства и структура потребления РЗМ в мире и в России. Показаны причины нарастающего дефицита неодима, диспрозия и тербия, стимулирующие необходимость создания системы рециклинга редкоземельных металлов из вышедшего из обращения оборудования. Приведено содержание отдельных РЗМ в конкретных видах отходов, формирующих их потоки для последующего извлечения. Рассмотрены проблемы, возникающие при организации процесса рециклинга, предложены пути их решения.

Аннотация: Оценка качества сложных технических изделий является трудоемкой задачей, которая усложняется в том случае, когда оценку нужно получить на стадии проектирования или модернизации. Роль измерителя качества автотракторной техники может исполнять интегральный показатель подвижности. Термин «подвижность» в работах профессора В.В. Белякова трактуется как характеризующий способность выполнять поставленную перед транспортно-технологической машиной задачу с оптимальной адаптивностью к условиям эксплуатации и техническому состоянию самой машины и является наиболее общим эксплуатационным свойством, определяющим качество машины. В предыдущих работах авторов продемонстрирована разработка и применение алгоритма вычисления интегрального показателя подвижности для автомобилей различного оперативно-функционального назначения. Целью работы является разработка и применение методики оценки и повышения подвижности транспортно-технологических машин, базирующейся на полученном алгоритме многокритериальной оценки качества, который предполагает декомпозицию интегрального свойства на простейшие составляющие, а затем агрегирование эмпирических показателей посредством аддитивной свертки с учетом весовых коэффициентов критериев. Реализация алгоритма осуществлялась в среде имитационного моделирования Matlab Simulink. В статье показан результат применения полученной методики, проведен анализ возможности повышения подвижности путем внесения изменений в конструкцию транспортно-технологических средств и комплексов. В качестве объекта для исследования взят колесный снегоболотоход «Вея ЗВМ-39083». В результате были получены пороговые значения отдельных критериев, которые позволяют повысить значение интегрального показателя подвижности до заданного потребителем уровня. Разработанная методика может стать основой системы управления качеством продукции на стадии проектирования автотракторной техники

Аннотация: Особенностью процессов системы менеджмента качества (СМК) является необходимость рассматривать их с двух точек зрения: с точки зрения сущности процесса преобразования, выполняемого в данном процессе, а также с точки зрения соответствия этого процесса требованиям стандартов серии ISO 9000. В связи с этим процесс СМК можно рассматривать на разных уровнях: уровне элемента производственного потока (оборудование), уровне производственного потока, уровне управления производственным потоком и уровне сети производственных потоков. Для того чтобы цифровой двойник процесса СМК успешно решал задачи повышения эффективности процесса на каждом из упомянутых уровней за счет разработки улучшений, его цифровая модель должна содержать элементы, соответствующие уровню рассмотрения процесса. Цель работы и методы исследования. Разработать подход к моделированию процесса СМК, обеспечивающий создание таких моделей, в структуре которых будут элементы, соответствующие реальным процессам. Это позволит поставить в соответствие изменения в модели процесса изменениям в реальном процессе. Для решения этой задачи в работе используется подход системной динамики, что позволяет разрабатывать модели, адекватные реальному процессу как по структуре, так и по поведению. Результаты. Рассмотрен вопрос о разработке модели элемента производственного потока (оборудования). Разработана цифровая модель производственного потока и доказана адекватность этой модели основным закономерностям, которые действуют в производственных системах. На основе модели производственного потока построена модель управления производственным процессом. Практическая значимость. Предложен подход к разработке моделей производственных процессов, который устанавливает конкретные требования к имитационным моделям в зависимости от концепции улучшения процесса

Аннотация: В настоящее время разработано и адаптировано множество методов и подходов к оценке результативности процессов системы менеджмента качества (СМК). В большинстве случаев организации прибегают к использованию классических методик оценки результативности СМК и ее процессов, основанных на определении критериев и степеней их достижения. Однако такие подходы не позволяют учитывать влияние возникающих неопределенностей и рисков на результативность процессов и функционирование СМК в целом. В связи с этим весьма актуальной становится парадигма нечеткого алгоритма Мамдани, позволяющего создать предпосылки оценки показателей результативности процессов СМК и управления критериальными параметрическими настройками этих процессов. Цель работы и методы исследования. В статье рассматривается разработка модели оценки результативности процессов СМК с учетом влияния остаточного риска по процессам на основе нечеткого алгоритма Мамдани. Реализация методов математического моделирования выполнена с использованием пакета Fuzzy Logic Designer в программной среде MATLAB. Новизна. Предложенная модель реализует новый подход к оценке процессов системы, обеспечивающий комплексный анализ результативности процессов СМК в условиях неопределенности. Схема нечеткой модели оценки результативности процессов включает в себя «2 входа − 1 выход, 25 правил» и позволяет учитывать количественные и качественные аспекты, определяющие результативность процессов СМК, такие как внешние и внутренние факторы, ранги рисков. Результаты. В ходе работы разработана нечеткая модель оценки результативности процессов СМК с учетом влияния остаточного риска процесса. Практическая значимость. Использование нечетких моделей, в рамках которых анализируются результаты функционирования процессов СМК, позволяет учитывать значительное влияние внутренних и внешних факторов, рисков, а также разрабатывать и вносить комплексные изменения, обеспечивающие непрерывное улучшение деятельности компании.