В данной работе исследуется возможность использования кальцийсодержащего ферросплава ферроалюмосиликокальция (ФАСК) в качестве восстановителя при производстве рафинированного феррохрома. Проведен сравнительный анализ стандартной технологии с применением силикохрома и разрабатываемого метода с использованием ФАСК. Для определения оптимальных параметров процесса выполнено термодинамическое моделирование в диапазоне температур от 300 до 3000 К с использованием программного комплекса TERRA. Экспериментальные плавки проводились в высокотемпературной печи сопротивления «Таммана». Результаты исследований показали, что применение ФАСК приводит к существенному изменению фазового состава шлака: содержание алюминатов кальция увеличивается более чем в три раза, что способствует снижению вязкости шлака, улучшению его текучести и снижению температуры плавления. Оптимальный диапазон основности шлака составляет 1,2–1,5, при котором обеспечивается максимальное извлечение хрома в металл. Полученный сплав по химическому составу соответствует требованиям к рафинированным сортам феррохрома, а содержание хрома превышает 65%. Таким образом, использование комплексного ферросплава ФАСК в качестве восстановителя позволяет повысить эффективность процесса получения рафинированного феррохрома, снизить потери хрома со шлаком и улучшить металлургические свойства шлаков.

https://doi.org/10.48081/SCIX5781

2025

Выпуск 2

На основе анализа способов измельчения материалов, сложностей измельчения и существующих измельчителей обоснована целесообразность применения для тонкого и сверхтонкого измельчения способа разрушения ударом, а также высокоскоростных измельчителей ударного действия. Разработана механико-математическая модель разрушения ударом частиц материала, моделируемых формой бруса, позволяющая прогнозировать результат процесса измельчения и определять рациональные параметров измельчителей. Предлагается инженерная методика в виде простых функциональных соотношений для теоретического расчета напряжений, разрушаемого при одном воздействии рабочего органа объема частицы, предела измельчения, количества воздействий рабочего органа и времени, необходимых для измельчения частицы от исходного до конечного размера, регулирования параметров процесса измельчения. Предложена конструкция измельчителя ударного действия с оригинальной организацией многоступенчатого измельчения и повышенной энергонапряженностью процесса. Приведены результаты экспериментальных исследований многоступенчатого измельчителя ударного действия, дополняющие методику расчета и доказывающие работоспособность, эффективность и возможность практического использования измельчителя. Предложенная оригинальная схема многоступенчатого измельчения и конструкция измельчителя имеют возможности для их дальнейшего развития и совершенствования. Результаты работы могут служить основой для дальнейших исследований процессов тонкого и сверхтонкого измельчения материалов ударом, поисков возможностей экономичного измельчения.

https://doi.org10.48081/VEJS9382

2025

Выпуск 2

Ферросплавное производство является одним из наиболее значимых направлений металлургической промышленности, однако сопровождается значительными выбросами пылевых частиц, содержащих токсичные металлы. Эти выбросы не только ухудшают качество воздуха, но и оказывают негативное влияние на почву, водоемы и здоровье человека. В статье рассматриваются основные источники загрязнения, включая плавильные печи, газоочистные установки, процессы дробления и сортировки, а также накопление отходов. Особое внимание уделено характеристике пылевых выбросов, их распределению по размерам и потенциальному влиянию на окружающую среду. Анализ современных исследований показывает, что твердые частицы PM10 и PM2.5 представляют наибольшую опасность, так как они могут проникать в дыхательные пути, вызывая хронические заболевания легких, а также сердечно-сосудистые и неврологические расстройства. Представлены современные методы минимизации загрязнений, такие как системы фильтрации, электростатические осадители, мокрые скрубберы и переработка отходов. Рассматриваются перспективы внедрения новых технологий, включая автоматизированный мониторинг выбросов и использование альтернативных экологически безопасных решений. Полученные результаты подтверждают необходимость комплексного подхода к снижению выбросов пылевых частиц на ферросплавных предприятиях для минимизации их воздействия на окружающую среду и здоровье человека.

https://doi.org/10.48081/NVEL1782

2025

Выпуск 2

Затраты, обеспечивающие работоспособность автомобилей, способствуют повышению эффективности транспортной логистики. Изменение этих затрат во времени, особенно экспоненциальный рост с увеличением пробега автомобилем, является важной проблемой в сфере транспортных услуг и перевозок. В данной статье исследуется изменение затрат на обеспечение работы автотранспорта при его эксплуатации в транспортной логистике. Затраты, обеспечивающие работоспособность, существенно различаются в зависимости от пройденного автомобиля пути, технического состояния, режима работы и других факторов. В ходе исследования были проанализированы размеры и динамика затрат, необходимых для обеспечения работы автомобиля. Была представлена информация об изменении кривой износа, в частности, об уровне износа различных узлов автомобиля в ремонтных работах, таких как двигатель, колеса, рулевое управление и тормозные системы. Исследование показало, что затраты, связанные с обеспечением работоспособности автомобиля, растут экспоненциально пропорционально пройденному пути. В этой статье также были предложены математические модели, описывающие факторы, влияющие на работоспособность автомобиля, и их взаимосвязь. Полученные данные позволяют заранее прогнозировать и планировать затраты на ремонт с целью обеспечения эффективной работы автотранспорта.

https://doi.org/10.48081/KJYW1697

2025

Выпуск 2

Настоящая статья посвящена исследованию возможностей интеграции возобновляемых источников энергии, таких как солнечных и ветровых ферм, в архитектурный облик городских жилых и общественных зданий и сооружений. Данная тематика приобретает все большую актуальность в свете современных тенденций инновационного проектирования и растущего интереса к использованию возобновляемых источников энергии. Архитектура, использующая технологии преобразования солнечного света и силы ветра в энергию, не только способствует повышению энергоэффективности зданий, но и открывает новые возможности для формирования визуально привлекательной и функциональной городской среды. В процессе исследования проведен мониторинг существующих типов солнечных панелей (монокристаллические, поликристаллические, тонкопленочные) и ветрогенераторов (с горизонтальной и вертикальной осью), а также изучены их специфические характеристики и особенности интеграции в элементы зданий и сооружений. При этом, особое внимание заслужили успешные примеры использования таких технологий в международной архитектурной практике, которые наглядно демонстрируют, как современные здания и сооружения могут эффективно использовать энергию солнца и ветра, сохраняя эстетику и функциональность. В качестве результата проведенного исследования представлены разработанные рекомендации по интеграции солнечных и ветровых ферм в архитектуру зданий и сооружений Казахстана. Изложенные рекомендации могут позволить значительно повысить эффективность зданий и сооружений, оптимизировать их эксплуатационные характеристики, а также придать им современный и эстетически выразительный облик, который способен отвечать современным требованиям городского ландшафта.

https://doi.org/10.48081/OOVP1207

2025

Выпуск 2

Статья посвящена разработке конструкции установки для сушки полидисперсных материалов. С целью повышения эффективности использования сушиль¬ного агента, устранения образования застойных зон внутри камеры, снижения удельных энергозатрат на единицу продукции, устранения агломерации частиц и уменьшения потерь высушиваемого материала была разработана новая конструкция сушилки для полидисперсных материалов. В статье приведены устройство и принцип работы установки для сушки полидисперсных материалов. Конструкция установки содержит серповидные насадки, валы, вихревую камеру, устройство для загрузки материала, тангенциальные патрубки и т.д. Принцип работы установки заключается в сушке измельченного материал под действием напора сушильного агента и кинетической энергии в вихревой камере в режиме устойчивого псевдоожижения. Проведены предварительные эксперименты по исследованию влажности продукта с использованием установки для сушки полидисперсных материалов. Получены графики изменения влажности, кривые сушки и кривые скорости сушки творога жирностью 2%. Разработана методика инженерного расчета установки для сушки полидисперсных материалов. В результате применения установки для сушки полидисперсных материалов позволит интенсифицировать процесс сушки, создать режим устойчивого псевдоожижения, обеспечить равномерную сушку продукта. Установка может быть использована для сушки термолабильных материалов, для которых нежелательно продолжительное воз¬действие высокой температуры. При разработке конструкции установки для сушки полидисперсных материалов необходимо учитывать то, что неоднородность псевдоожиженного слоя создает условия для нестабильной работы аппарата, потери напора в слое полидисперсных материалов линейно увеличивают¬ся с высотой слоя, газораспределительная решетка обладает значительным сопротивлением. Поэтому для обеспечения условий эффективной гидродинамической обстановки следует применять аппараты без газораспределительной решетки с ворошителями, которые перемешивают высушиваемый материал, снижают влияние вышеперечисленных негативных факторов и способствуют интенсификации сушки в псевдоожиженном слое.

https://doi.org/10.48081/TPHX6314

2025

Выпуск 2

В этой статье представлено комплексное исследование разработки механических структур для роботизированного манипулятора, интегрированного с алгоритмами компьютерного зрения для облегчения задач управления движением и распознавания образов. Последние достижения в области интеллектуальной автоматизации подчеркивают растущую потребность в универсальных и надежных манипуляторах, способных работать в динамических средах. Предлагается модульная механическая конструкция, которая обеспечивает как ловкую манипуляцию, так и стабильную работу. Кроме того, алгоритмы на основе зрения для обнаружения, отслеживания и распознавания объектов реализуются с использованием методов машинного обучения для повышения надежности планирования и управления движением. Экспериментальные оценки показывают, что интегрированная система достигает среднего времени цикла приблизительно 4 секунды на элемент с улучшением пропускной способности примерно на 35%, сохраняя при этом среднюю ошибку отслеживания траектории менее 2°. Эти результаты подтверждают, что точное управление с обратной связью, подкрепленное обратной связью зрения в реальном времени, обеспечивает плавное и точное движение даже при изменяющихся нагрузках. Эта интеграция не только продвигает промышленную автоматизацию, но и открывает возможности для дальнейших исследований в области автономных систем обработки в рамках интеллектуальной логистики.

https://doi.org/10.48081/KKLG8361

2025

Выпуск 2

В современных условиях переработка техногенных отходов приобретает особую значимость в связи с ростом объемов промышленного производства и повышенным вниманием к вопросам устойчивого развития. Техногенные отходы, образующиеся в результате деятельности промышленных предприятий, содержат ценные компоненты, которые могут быть использованы в качестве вторичного сырья. В данной статье рассматриваются методы утилизации и вторичной переработки отходов металлургических шлаков в качестве компонентов вяжущих материалов с акцентом на инновационные подходы к их трансформации в ценные вторичные ресурсы. Кроме того, представлена классификация отходов металлургического производства: доменные шлаки, мартеновские шлаки и электросталеплавильный шлак. Подробно рассмотрены наиболее распространённые пути применения шлаков в соответствии с их химическим составом. На основании изученной литературы выполнена классификация направлений по рациональному применению шлаков металлургического производства. На основе комплексного анализа существующих технологий и методик предлагаются перспективные и рациональные пути решения, направленные на минимизацию негативного воздействия отходов на окружающую среду и повышение эффективности ресурсопользования.

https://doi.org/10.48081/GZNT1561

2025

Выпуск 2

В статье рассматривается возможность использования слабоспекающихся газовых углей в сочетании с длиннопламенными неспекающимися углями для получения эффективных восстановителей, применяемых в ферросплавной промышленности. Целью исследования является определение оптимального соотношения компонентов угольной шихты, обеспечивающего требуемые физико-химические характеристики получаемого кокса. Проведены термогравиметрические и дифференциально-термические исследования, позволившие установить зависимости между долей неспекающихся углей и показателями потери массы, тепловыми эффектами, структурной прочностью, реакционной способностью (CRI) и прочностью после реакции (CSR). Экспериментальные смеси углей подвергались термической обработке, после чего проводилась оценка прочностных характеристик кокса. Установлено, что увеличение содержания неспекающихся углей приводит к снижению выхода кокса и его прочностных характеристик, в то время как смеси с содержанием слабоспекающихся углей на уровне 75–100 % демонстрируют наилучшие показатели по прочности и пригодности к применению в ферросплавной отрасли. Представленные результаты подтверждают перспективность использования углей отечественного происхождения и могут быть использованы для разработки технологии получения восстановителей с заданными свойствами, что позволит снизить зависимость от импортного кокса и повысить эффективность использования местных угольных ресурсов.

https://doi.org/10.48081/LKVG3705

2025

Выпуск 2

Целью данной работы является экспериментальное обоснование оптимизации химического состава заливочного чугуна, применяемого при монтаже анодов алюминиевых электролизеров, с использованием сталеплавильного шлака агрегата ковш-печь (АКП) и других корректирующих добавок. Оптимизация чугуна направлена на улучшение его эксплуатационных свойств. Это включает снижение электросопротивления для уменьшения потерь напряжения и энергии при электролизе в контакте «ниппель-анод». Также критически важно достичь такого сочетания хрупкости и прочности, которое обеспечит легкое и полное удаление чугуна при демонтаже анодов. Исследование показало, что применение только сталеплавильного шлака в качестве корректирующего компонента обладает ограниченной эффективностью, особенно в части удаления фосфора и серы. Однако разработанный комплексный подход, включающий совместное использование сталеплавильного шлака, извести для усиленной дефосфорации и десульфурации, графита для стабилизации углерода, а также ферросплавов для коррекции содержания кремния и марганца, продемонстрировал высокую эффективность. В результате был получен чугун с оптимизированным химическим составом, мас.%: углерод 3,3–3,5; кремний 2,4–2,5; марганец 0,7–0,72; фосфор 0,15–0,18; сера 0,05–0,06. Состав обеспечивает не только эффективное удаление примесей, но и формирование целевой структуры и свойств чугуна, что приводит к значительному улучшению его эксплуатационных характеристик и подтверждено результатами испытаний.

https://doi.org/10.48081/VZHP2817

2025

Выпуск 2