Анотація до роботи:

Пазюк Ю.М. Формування шару шихти з заданими характеристиками шляхом управління процесом сегрегації (на прикладі агломераційного виробництва). – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.15.08 – “Збагачення корисних копалин”. – Національний гірничий університет, Дніпропетровськ, 2008.

В дисертації поставлена і вирішена актуальна науково-практична задача, що полягає у встановленні закономірностей процесу формування шару огрудкованої агломераційної шити на аглострічці.

Розроблена математична модель процесу укладки огрудкованої агломераційної шихти на аглострічку, яка дозволяє розрахувати гранулометричний склад кожного з горизонтів шару шихти для різних умов його формування; експериментально досліджений вплив типу завантажувального пристрою, середнього діаметру часток огрудкованої шихти, кута нахилу та довжини завантажувального лотка на розподіл класів крупності огрудкованої агломераційної шихти по висоті шару на аглострічці.

Розроблений алгоритм розрахунку кута нахилу завантажувального лотка, який дозволяє формувати шар агломераційної шихти на аглострічці з заданим розподілом класів крупності по його висоті.

Встановлено, що при куті нахилу завантажувального лотка у 49 градусів вміст палива в агломераційній шихті може бути знижений з 4,4% до 4% без втрати якісних показників процесу спікання, що дозволить отримати очікуваний річний економічний ефект в 1 200 000 гривень (розрахунок економічного ефекту виконаний для цін і обсягу виробництва на 2006 рік для комбінату "Запоріжсталь").

В дисертації, що є завершеною науково-дослідною роботою, поставлена і вирішена актуальна науково-практична задача, що полягає у визначенні закономірностей процесу формування шару огрудкованої агломераційної шихти на аглострічці. Ці закономірності є основою розробки технологічних рекомендацій з удосконалення процесу укладання огрудкованої агломераційної шихти на аглострічку, які забезпечать зниження витрат твердого палива у процесі спікання.

Найбільш важливі наукові та практичні результати, висновки і рекомендації полягають в наступному:

1. в умовах стабільності параметрів технологічних операцій з підготовки агломераційної шихти до спікання, що характерно для роботи більшості підприємств, закономірність розподілу агломераційної шихти по гранулометричному складу стабільна в часі і з достатньою точністю може бути визначена на основі експериментальних даних;

2. співвідношення між середнім діаметром частинок огрудкованої агломераційної шихти вузького класу крупності і середнім діаметром частинок суми всіх подальших класів стабільне в умовах незмінності технологічних операцій з підготовки шихти до спікання, і може з достатньою точністю бути визначено на основі експериментальних даних, що дозволило розробити новий підхід до рішення задачі ідентифікації гранулометричних характеристик агломераційної шихти з урахуванням технологічних особливостей її переробки (помилка моделювання не перевищує 5,1%);

3. використання для завантаження шихти на аглострічку вібраційних дозаторів ослабляє зв'язки між окремими частинками в потоці, що приводить до зменшення коефіцієнта зчеплення С_i в діапазоні зміни діаметрів частинок 0-4 мм в порівнянні з умовами завантаження матеріалу барабанним дозаторів; для частинок шихти розміром більше 4,0 мм величина С_i практично не залежить від типу дозатора;

4. процеси сегрегації, що протікають при укладанні огрудкованої агломераційної шихти на аглострічку посилюються, якщо розрахунковий середній діаметр частинок менше дійсного, і послаблюються у протилежному випадку;

5. встановлений взаємозв'язок між інтенсивністю процесів сегрегації, що протікають при завантаженні огрудкованої агломераційної шихти на аглострічку, і середнім діаметром частинок, що дозволило підвищити точність ідентифікації гранулометричних характеристик агломераційної шихти в кожному з горизонтів шару на аглострічці (середньоквадратичне відхилення знизилося з 0,363 до 0,058 в порівнянні з відомими методами);

6. найбільший вплив на процес сегрегації в шарі огрудкованої агломераційної шихти, що завантажується на аглострічку, спричиняють зміна середнього діаметру частинок матеріалу і кут нахилу завантажувального лотка, вплив довжини завантажувального лотка на процес сегрегації незначний;

7. зміна кута нахилу завантажувального лотка і середнього діаметру частинок спричиняє найбільший вплив на вміст класу крупності 0-3 мм у верхньому і нижньому горизонтах шару шихти на аглострічці, в середньому горизонті шару гранулометричний склад змінюється у незначній мірі;

8. управління структурою шару агломераційної шихти на аглострічці може бути досягнуте шляхом зміни кута нахилу завантажувального лотка; при цьому необхідно стабілізувати середній діаметр частинок агломераційної шихти, що завантажується на аглострічку, для зведення до мінімуму його впливу на процес сегрегації;

9. при куті нахилу завантажувального лотка, рівному 49 градусів, вміст палива в агломераційній шихті може бути знижений з 4,4% до 4% без втрати якісних показників процесу спікання, що дозволило отримати очікуваний річний економічний ефект в 1 200 000 гривень (розрахунок економічного ефекту виконаний для цін і обсягу виробництва на 2006 рік для комбінату "Запоріжсталь").

Основні положення та результати дисертації опубліковано в роботах:

1. Использование балансового метода для исследования и моделирования процессов подготовки железорудного сырья к окускованию / М. Ю. Пазюк, С. В. Башлий, Д. В. Еременко [и др.] // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 1998. - Вып. 1. - С. 23-27.

2. Пазюк Ю. М. Моделирование структурных изменений шихты при движении в промежуточном бункере агломашины / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 2001. - Вып. 4. - С. 15-19.

3. Пазюк Ю. М. Моделирование механизма разделения фракционного состава полидисперсного сыпучего материала в процессе его рассева / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 2001. - Вып. 5. - С. 22-27.

4. Пазюк Ю. М. Моделирование основных закономерностей формирования структурной неоднородности стационарного слоя полидисперсного материала / М. Ю. Пазюк, В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 2002. - Вып. 6. - С. 5-9.

5. Пазюк Ю. М. Выбор рациональных параметров барабанных грануляторов агломерационной шихты / М. Ю. Пазюк, О. В. Ренгевич, Ю. М. Пазюк // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 2003. - Вып. 7. - С. 12-15.

6. Пазюк Ю. М. Совершенствование конструкции загрузочного лотка агломашины / М. Ю. Пазюк, В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Сб. научных трудов “Металлургия”. - Запорожье: ЗГИА, 2003. - Вып. 8. - С. 28-31.

7. Пазюк Ю. М. Анализ механизма сегрегации агломерационной шихты в слое / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Збірник наукових праць “Металургія”. – Запоріжжя: ЗДІА, 2004. – Вип. 9. – С. 13-16.

8. Пазюк Ю. М. Математическое описание алгоритмов управления движением сыпучих материалов в разветвляющихся поточно-транспортных системах / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Сборник научных трудов НГУ № 19, том 2. – Днепропетровск: НГУ, 2004. – С. 98-107.

9. Пазюк Ю. М. Дослідження закономірностей формування фракційного складу полідисперсного матеріалу під час ситового аналізу / В. І. Пожуєв, Ю. М. Пазюк // Збірник наукових праць “Металургія”. – Запоріжжя: ЗДІА, 2004. – Вип. 10. – С. 6-12.

10. Пазюк Ю. М. Моделирование движения и взаимодействия железорудных материалов в тарельчатых грануляторах / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету, вип. 14. – Кировоград: КНТУ, 2004. – С. 376-384.

11. Пазюк Ю. М. Алгоритм расчета структуры полидисперсных железорудных материалов на спекательных тележках агломашин / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Збірник наукових праць Кіровоградського державного технічного університету, вип. 15. – Кировоград: КНТУ, 2004. – С. 176-182.

12. Пазюк Ю. М. Управление качественными параметрами потока окомкованной шихты в промежуточном бункере агломашины / Овчинникова И.А., Пазюк Ю.М. // Збірник наукових праць “Металургія” - Запоріжжя: ЗДІА, 2006. – Вип. 14. – С. 91-96.

13. Пазюк Ю. М. Анализ и математическое описание структурных изменений в шихте при движении по тракту загрузки на аглострічку / Ю. М. Пазюк // В сб. тезисов НТК молодежи «Запорожсталь - 2000». – Запорожье, 2000. – С. 1-2.

14. Пазюк Ю. М. Управление структурой агломерационной шихты в слоях различной высоты / И. А. Семендяева, Ю. М. Пазюк // В сб. тезисов НТК молодежи «Запорожсталь - 2001». – Запорожье, 2001. – С. 2-3.

15. Пазюк Ю. М. Исследование механизма формирования гранулометрического состава сыпучего материала при ситовом анализе / Ю. М. Пазюк, В. И. Пожуев // Програма і матеріали Міжнародної конференції молодих вчених, аспірантів і студентів «Сучасні методи створення нових технологій та обладнання в харчової промисловості», 23-25 квітня 2002 р. – У 2 ч. – К.: НУХТ, 2002. – Ч. ІІ. – С. 15.

16. Пазюк Ю. М. Совершенствование теоретических основ моделирования структуры полидисперсных материалов / Ю. М. Пазюк, В. И. Пожуев // Програма і матеріали 69-ї наукової конференції молодих вчених, аспірантів і студентів «Розроблення, дослідження і створення продуктів функціонального харчування, обладнання та нових технологій для харчової і переробної промисловості», 22-24 квітня 2003 р. – У 2 ч. – К.: НУХТ, 2003. – Ч. 2. – С. 131-132.

17. Пазюк Ю. М. Управление качественными характеристиками стационарного слоя полидисперсного материала на основе балансовой модели его структуры / Ю. М. Пазюк, В. И. Пожуев // Автоматика-2003: Матеріали 1-й міжнародної конференції по автоматичному управлінню, м. Севастополь, 15-19 вересня 2003 р.: в 3-х т. – Севастополь: Вид-во СевНТУ, 2003. – С. 87–89.

18. Пазюк Ю. М. Математическое описание закономерностей распределения полидисперсного сыпучего материала по фракциям при рассеве / В. И. Пожуев, Ю. М. Пазюк // Автоматика-2004: Матеріали 11-ої міжнародної конференції по автоматичному управлінню, м. Київ, 27-30 вересня 2004 р. – Київ: НУХТ, 2004. – С. 50.

19. Пазюк Ю. М. Математическая модель изменений фракционного состава окомкованной шихты при транспортировке / В. О. Рахуба, Ю. М. Пазюк // Збірник тез доповідей науково-практичної конференції «Металургія та освіта. Проблеми і перспективи». – Запоріжжя: ЗДІА, 2006. – С. 21-22.

Особистий внесок автора у роботах, написаних у співавторстві:

[1] – проведений обчислювальний експеримент; [2] – запропонована математична модель структурних змін в шихті при її русі у проміжному бункері агломашин; [3] – розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальний експеримент; [4] – запропонована математична модель формування структури шару полідисперсного сипкого матеріалу; розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальній експеримент; [5] – виконаний обчислювальний експеримент; [6] – виконаний обчислювальний експеримент; [7] – виконаний аналіз впливу параметрів завантажувального лотка агломашини на характеристики шару шихти, запропоновані рішення щодо удосконалення конструкції завантажувального лотка; [8] – розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальній експеримент; [9] – розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальній експеримент; [10] – розроблена математична модель формування фракційного складу полідисперсного матеріалу під час ситового аналізу, виконаний обчислювальній експеримент; [11] – виконаний обчислювальній експеримент; [12] – розроблена математична модель формування шару агломераційної шихти, розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальній експеримент; [14] – виконаний аналіз висоти шару агломераційної шихти на аглострічці на його характеристики; [15] – розроблена математична модель формування гранулометричного складу сипкого матеріалу при ситовому аналізі; [16] – розроблений алгоритм розрахунку характеристик шару полідисперсних сипких матеріалів, виконаний обчислювальній експеримент; [17] – розроблена математична модель, яка дозволяє встановити зв’язок між параметрами завантажувального лотка агломашини та характеристиками шару шихти на аглострічці; [18] – розроблена методика проведення обчислювального експерименту, виконаний обчислювальній експеримент; [19] – розроблена методика виконання обчислювального експерименту.