Аннотация: Настоящий обзор выполнен с целью выявления достоинств и недостатков применяемого фильтровального оборудования и поиска направлений интенсификации процесса обезвоживания угольных концентратов при увеличении в них доли тонких частиц для получения чистого фильтрата, пригодного для направления в линию оборотного водоснабжения фабрик. В работе рассмотрены процессы и оборудование ведущих российских и зарубежных производителей, применяемые в настоящее время на обогатительных фабриках для обезвоживания угольных флотационных концентратов. Отмечено, что наибольшее распространение получили дисковые вакуум-фильтры и гипербар-фильтры. Последние характеризуются высокой удельной производительностью и их применение целесообразно для обезвоживания сравнительно труднофильтруемых суспензий. В то же время камерные и ленточные фильтр-прессы применяются сравнительно редко. Осадительно-фильтрующие центрифуги эксплуатируют на некоторых обогатительных фабриках для обезвоживания смесей флотационного и мелкого гравитационного концентратов. Для рассмотренных процессов приведены значения влажности осадка, содержания твёрдой фазы в фильтрате, а для процессов обезвоживания фильтрованием – также удельной производительности по твёрдой фазе. Показаны достоинства и недостатки приведенного оборудования. Приведены методы интенсификации процессов фильтрационного обезвоживания. Показано, что применение флокулянтов на дисковых вакуум-фильтрах обеспечивает повышение скорости разделения суспензий и снижение содержания твердой фазы в фильтрате

Аннотация: Современный рынок материалов диктует необходимость поддержания устойчивого баланса интересов производителей и потребителей. Это особенно актуально при освоении процессов производства изделий, обладающих повышенным уровнем потребительских свойств. Одним из высокорентабельных видов холоднокатаной металлопродукции является прокат, производимый для эмалирования из стали марки 08ЮР. Требования потребителей к такой продукции предусматривают исключение появления дефекта «рыбья чешуя» в готовом эмалированном изделии. В отечественной практике для оценки вероятности появления данного дефекта применяется показатель водородного охрупчивания, который регламентируется нормативными документами. В то же время существующий показатель оценки качества металлопроката не в полной мере характеризует склонность проката к возникновению дефекта «рыбья чешуя», что связано с особенностями методики его определения, в том числе из-за влияния человеческого фактора. Учеными ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» (ФГБОУ ВО «МГТУ им. Г.И. Носова») совместно со специалистами ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК») был предложен новый показатель качества металлопроката для эмалирования – объемная доля структурно-свободного цементита, который позволяет оценить склонность проката к образованию «рыбьей чешуи», а также была разработана методика его определения. Разработанный показатель позволяет однозначно судить о склонности металлопроката к наводораживанию и в полной мере коррелирует со значениями показателя водородного охрупчивания. Определены границы значений данного показателя, исключающие формирование дефекта в эмалированном изделии. На основе разработанной методики были выявлены коренные причины появления дефекта «рыбья чешуя» и определены пути его минимизации в технологии производства проката для эмалирования.

Аннотация: В статье рассматривается проблема зависимости устойчивости и эффективности освоения глубоких карьеров от актуального выбора технологии и техники для осуществления горных работ. С увеличением глубины карьера усложняются условия транспортировки полезных ископаемых, увеличивается расстояние осуществляемых перевозок, наблюдается рост высоты подъема горной массы и снижение производительности технологического оборудования. В статье представлен анализ существующих конструкций подъемников и наклонных конвейеров. Дается логическое обоснование применению классической задачи о брахистохроне с целью упрощенного описания движения грузового сосуда. В работе продемонстрировано одно из перспективных решений вопроса совершенствования карьерного транспорта с применением грузовых сосудов, движущихся по рельсовым направляющим. При этом трасса спуска реализуется как максимально приближенная к брахистохроне – кривой наискорейшего спуска. Авторами статьи представлены аналитические зависимости для определения основных характеристик спуска сосуда на открытых горных работах. Полученные данные позволяют реализовывать математическую модель трассы спуска, так как доказывают оптимальность профиля трассы для движения грузового сосуда.

Аннотация: В современных условиях цифровой трансформации роль стандартов значительно увеличивается. Стандарты предшествуют инновациям и становятся основой для внедрения инноваций. В настоящее время фонд национальных стандартов свыше 30000. Однако как можно более определенно оценить объем данной информации? Авторами предложена методика оценки размера информации, содержащейся в стандартах, на примере стандартов, относящихся к цветной металлургии группы 77.120 в соответствии с общероссийским классификатором стандартов. Определение размера информации осуществлялось через введенную величину «оцененный объем информации в стандарте» на основе репрезентативной выборки стандартов из группы 77.120. В исследовании использована стратифицированная выборка, в которой генеральная совокупность разбивается на однородные части (страты) по определенному признаку, а затем из них производится систематический или простой случайный отбор. В качестве признака расслоения рассматриваемой базы данных приняты девять подгрупп группы 77.120: 77.120.01, 77.120.10, 77.120.20. 77.120.30, 77.120.40, 77.120.50, 77.120.60, 77.120.70, 77.120.99, а также по шесть временных интервалов принятия действующих стандартов: 1970-1979; 1980-1989, 1990-1999, 2000-2009, 2010-2019, 2020-2022. Объем выборки составил 155 стандартов, или 20% от всей базы стандартов группы 77.120.

Аннотация: В конструкциях машин возможно применение составных деталей с отверстием. Наличие в заготовке отверстия треугольной или квадратной формы приводит к образованию соответствующих погрешностей формы при последующей обработке в связи с «копированием» этих погрешностей на стадиях черновой, получистовой и чистовой обработок. Основной задачей является обес-печение точности обработки отверстий в составных деталях, так как в дальнейшем отверстие используется в качестве основной конструкторской базы для различных соединений, вставок и других элементов узлов и меха-низмов. Используемые методы. Анализ причин образования огранки отверстий с помощью системы матема-тических моделей радиально-статического типа. Экспериментальное опробирование результатов расчетов при обработке отверстий с помощью концевых мерных осевых режущих инструментов. Новизна. Разработана система математических моделей для процессов формообразования точных отверстий в составных деталях инструментами одностороннего резания, к которым относятся ружейные сверла и зенкеры. Результаты расчетов процессов сверления и зенкерования по данным моделям позволили уточнить углы расположения опорных кулачков ружейного сверла и показали, что последующее применение 3-лезвийного зенкера позволяет существенно уменьшить погрешность формы формируемого отверстия.

Аннотация: В настоящее время рост динамических нагрузок, которые передаются фундаментам и иным строительным конструкциям зданий и сооружений, обусловлен интенсивным развитием промышленного производства и увеличением мощностей оборудования. Это вызывает необходи-мость разработки новых конструктивных решений, позволяющих защитить технологическое оборудование и работающий персонал от неблагоприятных вибрационных воздействий. В условиях динамического воздействия наиболее эффективными конструкциями зданий принято считать конструкции из монолитного железобетона, в частности здания с безбалочным каркасом и поперечной или жесткой арматурой, установленной в плите перекрытия. Недостатком такой конструкции является отсутствие возможности гасить виброколебания при различных динамических воздействиях, что отрицательно сказывается на прочности стыкового соединения, на санитарно-гигиенических условиях пребывания на них людей и на устойчивости работы оборудования. На сегодняшний день в качестве защиты от динамических воздействий приборов и оборудования, устанавливаемых на вибрирующих основаниях, а также оснований и фундаментов разработано множество виброзащитных устройств различных конструктивных разновидностей. Гасители колебаний занимают существенное место среди существующих методов борьбы с вибрациями. Они представляют собой дополнительные динамические устройства, присоединяемые в целях изменения вибрационного состояния объектов виброзащиты.

Аннотация: Графит – неполярный, неметаллический минерал, играющий важную роль во многих технологических процессах в разных областях промышленности. Альтернативным источником чешуйчатого графита является железографитовая спель металлургического производства (киш-графит). Для разделения графитсодержащего сырья с целью выделения чешуйчатого графита применяют флотацию. Основное направление совершенствования флотационного процесса – это интенсификация поверхностных свойств чешуек графита в процессе измельчения и корректировка режимов флотации с использованием более эффективных реагентов. Объект исследования. Железографитовая спель доменного цеха металлургического комбината. Цель работы. Изучение возможностей повышения показателей флотационного обогащения графитовой спели на основании установления физико-химических закономерностей флотации с использованием для измельчения центробежно-ударной мельницы и реагентов комплексного действия на основе действующего вещества диметилэтинилкарбинола. Новизна. Изучение закономерностей флотации с использованием предварительной механоактивации и новых, ранее не используемых для флотации графита реагентов, наиболее трудного для обогащения вида спели – доменного киш-графита. Изучено влияние способа и продолжительности дезинтеграции спели, содержания твердого в пульпе, вида реагента комплексного действия на показатели флотации. Результат. Сухой помол с механоактивацией в центробежно-ударной мельнице обеспечивает селективную дезинтеграцию и увеличение реакционной способности графитовых частиц, что обуславливает повышение массовой доли углерода в объединенном концентрате на 19,77% и уменьшение содержания магнитной фракции на 22,15%. Флотационные реагенты ДК-80 и МИКС проявляют различную флотационную активность по отношению к крупному и мелкому продуктам воздушной классификации. При флотации крупного продукта реагенты проявляют большую селективность к графиту, при флотации мелкого продукта селективность к графиту ниже, но по массовой доле магнитных частиц концентраты чище и извлечение углерода в них выше.

Аннотация: Идея композиционных материалов с металлической матрицей была реализована для облегчения нанесения хрупких материалов. Композиционные материалы представляют собой материал с по меньшей мере двумя составными частями, одна из которых представляет собой металл, а другая – другой металл или материал. Технологии производства композиционных материалов можно разделить на три типа: твердотельное, жидкое и паровое. В последние годы холодное газодинамическое напыление (ХГН) стало одним из мощных произ-водственных процессов для получения композиционных покрытий. Смешивание различных порошков и распы-ление их на подложке является широко применяемым методом. Из-за низкой температуры осаждения во время ХГН нет существенных реакций при распылении смесей композиционных порошковых материалов. Суще-ствуют и другие преимущества, такие как более низкое содержание кислорода и более высокая плотность полученного покрытия. Эти преимущества помогают уменьшить усадку при любой последующей термообработке. В случае применения двух металлов, образующих композиционный материал, термообработка после осаждения может привести к образованию интерметаллических соединений в контролируемой среде. В случае комбинации металла с твердыми частицами металл действует как матрица, позволяющая внедрять твердые частицы и в результате получать высокоплотные и функциональные покрытия. Композиционные покрытия могут осаждаться ХГН тремя различными способами: осаждение порошковых смесей, осаждение композиционных порошков, полученных агломерацией или механическим измельчением, и нанесение порошков с оболочкой или покрытием.

Аннотация: Повышение эффективности проветривания карьеров и ликвидация застойных зон актуализируются при увеличении глубины открытых горных работ. Повысить эффективность проветривания возможно интенсификацией воздушных потоков в карьерном пространстве за счет реализации технических решений, направленных на вовлечение естественных воздушных потоков в локальные потоки, создаваемые работой вентиляционных установок. Цель работы. Разработка технического решения, обеспечивающего повышение эффективности и упрощение проветривания карьеров, снижение энергетических и материальных затрат, а также исследование эффективности разработанного способа с помощью компьютерного моделирования. Новизна. По сравнению с известными аналогами в разработанном способе вентиляционную установку размещают на дне карьера, создавая с ее помощью направленный вертикальный поток, а также вдоль бортов карьера, создавая с их помощью закрученный по спирали воздушный поток, скорость которого регулируют изменением расхода и напора воздуха вентиляционными установками. Результат. При реализации разработанного способа создаются все условия для поддержания движения воздушных масс по всей глубине карьера, их функционирование и регулирование и, следовательно, эффективное проветривание в зависимости от места и глубины проведения горных работ. Практическая значимость. Полученные с помощью компьютерного моделирования результаты скоростей воздушных потоков позволяют оценить эффективность проветривания карьера при различном количестве и мощности вентиляционных установок и подобрать оптимальные режимы для реальных условий разработки месторождений открытым способом.

Аннотация: Рассмотрена задача по созданию специализированного программного комплекса, способного моделировать картину течения металла в процессах горячей деформации плоских профилированных заготовок. Дана оценка традиционным кинематическим схемам течения металла – нормальной и радиальной. Результаты виртуального эксперимента, полученные с использованием программного комплекса DEFORM, который хорошо зарекомендовал себя при решении задач пластического формоизменения, показали, что при любых параметрах процесса осадки реальной является «промежуточная» кинематическая схема течения металла, которая состоит из зон течения по нормали к контуру и зон радиального течения. Предполагается, что для создания алгоритма расчета параметров осадки плоской заготовки допустимой можно считать нормальную кинематическую схему течения металла в условиях трения, которые сопровождают процессы горячей объемной штамповки и ковки алюминиевых сплавов при наличии смазки. На основании этого допущения разработан программный комплекс EQUI, который позволяет моделировать картину течения металла по плоскости контакта инструмента и заготовки.

Аннотация: Плоскостность толстолистового проката – один из важнейших показателей качества готовой продукции. При этом определяющую роль в обеспечении регламентируемых характеристик проката играет процесс охлаждения листа в ролико-закалочной машине. Повышение плоскостности термообработанного проката возможно за счет управления условиями теплообмена в процессе охлаждения и снижения градиента внутренних напряжений в металле. В связи с этим является актуальным анализ влияния следующих параметров процесса закалки на особенности теплообмена и уровень напряжений в металле: температура нагрева металла под закалку, температура охлаждающей воды, схема охлаждения, скорость перемещения и толщина проката. Цель работы. Исследование влияния схемы охлаждения на уровень напряжений, формируемых в толстолистовом прокате в процессе закалки. Используемые методы. Для достижения цели работы создана имитационная модель изменения теплового состояния металла в процессе охлаждения в ролико-закалочной машине стана 5000. В качестве метода исследования использовано конечно-элементное моделирование в DEFORM-3D. В разработанной модели учитывалось изменение температуры металла за счет охлаждения на воздухе (теплоотдача излучением и конвекцией) при транспортировке проката от нагревательной печи до первого коллектора, а также в промежутке между коллекторами и секциями.