Ніколаєв Д. А. Визначення оптимальних шляхів переплаву різнономенклатурної шихти для отримання чорних сплавів з заданими властивостями, призначених для фасонного литва

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії

Державний реєстраційний номер

0826U002985

Облікова картка дисертації

0826U002985.pdf

Здобувач

Спеціальність

  • 136 - Металургія

28-08-2026

Спеціалізована вчена рада

PhD 15090

Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут"

Анотація

Об’єкт дослідження – технологічні процеси плавки чорних сплавів. Предмет дослідження – хімічний склад чорних сплавів, отриманих за різних технологічних схем на базі моно- та дуплекс процесів плавки, з урахуванням невизначеної складу шихтових матеріалів та можливої їх спадковості, задля забезпечення вимог якості при виготовленні фасонного литва. Метою дисертаційної роботи є визначення оптимальних шляхів переплаву різнономенклатурної шихти для отримання чорних сплавів з заданими властивостями, призначених для фасонного литва, на основі технологічного аудиту серійних промислових плавок, які базуються на побудові технологічного профілю моно- чи дуплекс процесів плавки з використанням найбільш розповсюджених палавильних печей – вагранки, електродугової печі, індукційної печі. За результатами дослідження отримано такі наукові результати: Вперше запропоновано процедуру зняття невизначеності, пов’язаної з хімічним складом шихти, яка базується на побудові прогностичних кінетичних рівнянь для визначення хімічного складу сплаву на момент випуску його з печі та заливки у ливарні форми. Вперше запропоновано процедуру зняття невизначеності, пов’язаної з можливою спадковістю шихтових матеріалів, яка базується на побудові математичних моделей типу «склад – властивості», де властивостями є межа міцності на розрив та твердість, та подальшому порівнянні щільності розподілу властивостей, розрахованих по цим моделям, та щільності розподілу властивостей, отриманих в фактичних плавках на шихті, яка перевіряється на наявність спадковості. Вперше побудовано прогностичні моделі для визначення складу сплаву на момент його видачі в дуплекс-процесі «вагранка – електродугова піч» та показники по даних запропонованого технологічного аудиту серійних плавок. Знайшли подальшого розвитку питання визначення зв’язків параметрів ваграночної плавки, що можуть бути використані для розробки оптимальних рішень щодо технології плавки. Знайшли подальшого розвитку питання прогнозування температурного режиму плавки, як фактору впливу на фізико-хімічні процеси, що протікають в плавильній системі та формують остаточний склад сплаву та шлаку. Знайшли подальшого розвитку питання оцінювання стабільності показників плавки у вагранці, в електродуговій печі, а також в дуплекс-процесах «вагранка – електродугова піч» та «вагранка – індукційна піч». Практичне значення отриманих результатів полягає в наступному: – розроблено рекомендації по проведенню технологічного аудиту серійних плавок чавуну або сталі безпосередньо у виробничому процесі, що дає можливість раціонального вибору режимів плавки з урахуванням нестабільності якості шихти та невизначеності відносно її хімічного складу; – розроблено методику підбору раціональних режимів обробки сплаву шляхом комбінованого легування та модифікування чавуну в процесі плавки моно- та дуплекс-процесами задля коригування механічних властивостей сплавів з урахуванням можливих негативних наслідків, спричинених наявністю спадковості шихтових матеріалів, які проявляються в погіршенні механічних властивостей сплавів; – розроблено методику проведення оперативного прогнозного визначення хімічного складу чавуну та сталі для моменту видачі розплаву на заливку форм безпосередньо в серійних плавках, що дозволяє обирати у виробничому процесі такий варіант використання феросплавів та таких режимів обробки розплаву в дуплекс-процесах «вагранка – електродугова піч», які забезпечують високу якість сплавів; – запропоновано методику опосередкованого визначення температурного режиму плавки в дуплекс-процесі «вагранка – електродугова піч», що мінімізує ризики хімічного зносу футеровки індукційних печей та не передбачає використання дорогих засобів неперервного контролю температури в плавильній системи, що може бути використано також для систем підтримки прийняття для систем автоматизації технологічних процесів плавки.

Читати повністю

Публікації

Nikolaiev, D. (2022). Procedure for selecting a rational technological mode for the processing of cast iron melt on the basis of graph-analytical processing of the data of serial smeltings. ScienceRise, 5, 3–13. https://doi.org/10.21303/2313-8416.2022.002774

Frolova, L., Barsuk, A., Nikolaiev, D. (2022). Revealing the significance of the influence of vanadium on the mechanical properties of cast iron for castings for machine-building purpose. Technology Audit and Production Reserves, 4 (1 (66)), 6–10. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2022.263428

Nikolaiev, D. (2024). Construction of a cupola information profile for further modeling for the purpose of controlling melting processes. ScienceRise, 2, 3–14. https://doi.org/10.21303/2313-8416.2024.003674

Nikolaev, D. (2024). The choice of rational adjustment of the chemical composition of iron melted in an electric arc furnace on the basis of technological audit of serial films. Technology Audit and Production Reserves, 2 (1 (76)), 22–26. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2024.301259

Nikolaiev, D., Selivorstov, V., Dotsenko, Y., Dzevochko, O., Pereverzieva, A., Dzevochko, A. (2025). Identification of temperature in cupola furnace based on the construction of the “slag composition – slag viscosity” model. Technology Audit and Production Reserves, 1 (1 (81)), 29–33. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.322458

Nikolaev, D., Selivorstov, V., Dotsenko, Y., Osypenko, I., Kuznetsow, E. (2025). Determination of conditions for preventing chemical wear of induction furnace lining in the “cupola furnace – induction furnace” duplex process. Technology Audit and Production Reserves, 6 (1 (86)), 43–47. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2025.345473

Ніколаєв, Д. А., Дьомін, Д. О. (2023). Визначення раціональних технологічних режимів обробки чавуну на основі приведення даних плавок до єдиних умов. XХI Міжнародна науково-практична конференція «ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ: НАУКА, ТЕХНІКА, ТЕХНОЛОГІЯ, ОСВІТА, ЗДОРОВ’Я. MicroCAD-2023». Available at: https://www.kpi.kharkov.ua/archive/MicroCAD/2023/Секція%202.%20Актуальні%20питання%20механічної%20інженерії%20і%20транспорту/ВИЗНАЧЕННЯ%20РАЦІОНАЛЬНИХ%20ТЕХНОЛОГІЧНИХ%20РЕЖИМІВ.pdf

Ніколаєв, Д. А. (2024). Раціональне коригування хімічного складу чавуну електродугової плавки. XХII Міжнародна науково-практична конференція «ІНФОРМАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ: НАУКА, ТЕХНІКА, ТЕХНОЛОГІЯ, ОСВІТА, ЗДОРОВ’Я. MicroCAD-2024». Available at: https://ndch.kpi.kharkov.ua/wp-content/uploads/2025/01/Zbirnik-tez-MicroCAD-2024.pdf

Ніколаєв, Д. А. (2024). Раціональне коригування хімічного складу чавуну на основі технологічного аудиту електродугової плавки. XX Ювілейна міжнародна науково-практична конференція «Литво 2024» ХIII Міжнародної науково-практичної конференції металургія 2024. Available at: https://ptima.nas.gov.ua/images/stories/Conf/Conf2024/Матеріали%20конференції.%20Литво.%20Металургія-2024.pdf

Ніколаєв, Д. А., Дьомін, Д. О. (2024). Технологічний аудит серійних плавок задля вибору раціонального коригування хімічного складу чавуну електродугової плавки. Неметалеві вкраплення і гази у ливарних сплавах: зб. тез 17-ї Міжнар. наук.-техн. конф. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/items/6f043296-2b53-4a87-aecb-c0e3a3ab1d2f

Ніколаєв, Д. А. (2025). Систематизовані дані для побудови інформаційного профілю вагранки. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я = Information technologies: science, engineering, technology, education, health: тези доп. 33-ї міжнар. наук.-практ. конф. MicroCAD-2025. Харків: НТУ "ХПІ", 401. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/90452

Ніколаєв, Д. А. (2025). Ідентифікація температурного режиму ваграночної плавки за аналізом шлаку. Литво. Металургія. 2025 = Foundry. Metallurgy. 2025: матеріали 21-ї Міжнар. наук.-практ. конф. Харків; Київ, 208–210. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/90580

Ніколаєв, Д. А. (2025). Визначення впливу режимів електродугової плавки на формування хімічного складу сталі. ХІХ Міжнародна науково-практична конференція магістрантів та аспірантів «Теоретичні та практичні дослідження молодих вчених». Харків: НТУ «ХПІ», 783–784. Available at: https://repository.kpi.kharkov.ua/items/6286002a-95da-4492-813f-ce18b044b00c

Ніколаєв, Д. А. (2026). Механічні властивості серійних плавок у вагранці, визначені систематизацією ретроспективних даних. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я: тези доповідей ХXХІV міжнародної науково-практичної конференції MicroCAD-2026. Харків: НТУ «ХПІ», 486. Available at: https://zenodo.org/records/20205455

Ніколаєв, Д. А. (2026). Виявлення особливостей хімічного складу чавуну ваграночної плавки для подальшого аудиту в дуплекс-процесах за невизначеності якості шихти. Литво. Металургія. 2026: Матеріали XXІІ Міжнародної науково-практичної конференції. Харків: НТУ «ХПІ», 209–211. Available at: https://ptima.nas.gov.ua/images/stories/Conf/conf2026/Proceeding_Foundry_Metallurgy_2026.pdf

Читати повністю

Файли

autoreferat-Анотація_Ніколаєв Д-А.pdf

Дисертація_Ніколаєв Д-А.pdf

Схожі дисертації

0826U003584

Треньов Микола Станіславович

ПІДВИЩЕННЯ МЕХАНІЧНИХ ТА ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ АЛЮМІНІЄВИХ СПЛАВІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ВИКОРИСТАННЯ НАНОДИСПЕРСНИХ МАТЕРІАЛІВ

0826U003011

Пензєв Павло Сергійович

Конструкторсько-технологічне проєктування складних корпусних виливків з можливістю керування структурами і механічними властивостями сплаву.

0826U002983

Барсук Андрій Сергійович

Проєктно-експериментальний підхід в розробці технологічних заходів підвищення зносостійкості чавуну для виливків, що працюють в умовах абразивного тертя

0826U002818

Чистяков Олег Валерійович

Вплив пружних коливань і термочасової обробки на процес кристалізації в металевих системах

0826U002661

Ліхацький Іван Федорович

Розроблення ливарних високоентропійних сплавів з підвищеним вмістом алюмінію і технологій їх одержання