AP19576811 «Разработка технологии получения кондиционного продукта из высокодисперсной пыли ферросплавного производства» — научный руководитель Исагулова Д.А.
Актуальность
При производстве ферросплавов образуется большое количество побочных продуктов: шлак, осадки мелких фракций рудного сырья и готовой продукции (ферросплавов), шлам, пыль и ряд других материалов. Их использование и переработка позволяют снизить потребление исходных полезных ископаемых, тем самым повышая эффективность основного производства и снижая загрязнение окружающей среды. Наибольшие экологические риски представляют техногенные отходы металлургической отрасли ферросплавного производства, которые представляют собой тонкодисперсные образования в виде пылей и шламов различных видов производств. Одним из основных методов укрупнения порошкообразных веществ является брикетирование как процесс, требующий затрат энергии только на придание определенной формы брикетам и их уплотнение и не требующий затрат тепловой энергии на агломерацию. Брикетирование является наиболее дешевым и компактным способом окускования различных пылевидных материалов, поэтому становится экономически целесообразно окусковывать отходы производства способом брикетирования на прессах.
Цель проекта
создание новой технологии получения ферросилициевых брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства с использованием нового комплексного связующего материала.
Ожидаемые и достигнутые результаты
По итогам реализации проекта будет:
-получен новый состав брикетированного ферросилиция;
— разработана новая технология получения прочных брикетов из пыли;
— определен механизм взаимодействия высокодисперсной пыли ферросплавного производства с новым комплексным связующим материалом.
На данный момент достигнутые результаты:
В результате выполненного анализа литературных данных по рассматриваемой в работе проблеме сформулированы цели и задачи исследования.
а
б
Рисунок 2 — Образец 4: а – до испытаний; б – после испытаний
Получен первый образцы кондиционного продукта из выскодисперсной пыли (ВДП) и для дальнейшего исследования будут проведено ряд исследований, которые будет рассмотрены полные состав характеристики и химические составы полученного кондиционного продукта. Эта работа является первоначальным исследованием, в котором делается попытка определить параметры, были взяты две разные связующих и два разных состава. Это исследование показывает, что процесс может быть распространен на повторное использование других сыпучих твердых отходов ферросплавного производства и комплексно решить проблему утилизации сыпучих твердых отходов.
Исследовательская группа
- Исагулова Диана Аристотелевна — научный руководитель, PhD, доцент кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша равен в базе Clarivate Analytics 2, в базе Scopus 3, в базе РИНЦ 6. Scopus ID
- Омарова Айдана Ержанкызы – ответственный исполнитель, докторант гр. МЕТД-22-1 кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 0, ORCID 0000-0002-6942-2020, Researcher ID ABD-5912-2021, Scopus ID 56901129500
- Щербакова Елена Петровна — PhD, и.о. доцента каф. НТМ, ORCID 0000-0001-6678-6673 Researcher ID N-5639-2017 Scopus Author ID 55543103900
- Аринова Сания Каскатаевна – исполнитель, PhD, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 1 Scopus ID
- Достаева Ардак Мухамедиевна — исполнитель, PhD, и.о. доцента кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 4
ORCID 0000-0002-1982-2368, Researcher ID AAB-9478-2020, Scopus ID 57160297400.
- Ковалева Татьяна Викторовна — исполнитель, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 2, Researcher ID : A-2567-2017, ORCID 0000-0002-1186-1805, Scopus ID 57211297553.
- Айтбаев Нурлан Берикулы — исполнитель, ст. преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша — 2, Scopus Author ID: 57211295299, ORCID: 0000-0002-7469-4442.
- Алина Арайлым Алтынбековна — исполнитель, преподаватель кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 0, ORCID 0000-0003-3577-4914, Scopus ID
- Курипко Станислав Александрович — м.т.н., главный конструктор ТОО «КМЗ им. Пархоменко»
- Адамова Гулден Хасеновна — исполнитель, докторант гр. МЕТД-21-1 кафедры «Нанотехнологии и металлургия», КарТУ имени Абылкаса Сагинова, Индекс Хирша 0, ORCID 0000-0001-6933-6571
Список публикаций
1) Омарова А.Е., Исагулова Д.А., Квон СВ.С., Ковалева Т.В. Выбор связующего для производства брикетов из высокодисперсной пыли ферросплавного производства/ DOI 10.52209/1609-1825_2023_3_79. Труды университета №3 (92) • 2023. http://tu.kstu.kz/archive/journal/26
2) D.А. ISSAGULOVA, SV.S. КVON, А.Е. ОMAROVA,
Т.V. КОVALEVA, V.YU. КULIKOV, А.А. АLINA/ Studying the binder effect on the properties of bri quettes of ferroalloy production waste. ISSN 0543-5846 METABK 63(1) 143-145 (2024). Журнал METALURGIJA 63 (2024) 1, 143-145. Хорватия.
3) Патент на полезную модель. Авторы Омарова А.Е., Исагулова Д.А., Ковалева Т.В., Алина А.А. №8617 от 10.11.2023.
Информация для потенциальных пользователей
Полученные результаты являются основанием для проведения более детальных исследований по разработке режимов прессования и сушки из ВДП казахстанского содержания для производства кондиционного продукта.
Область применения
Металлургия, ферросплавное производство.
AP19579377 Исследование и обоснование параметров специальных буровзрывных работ с целью минимизации негативного влияния на устойчивость бортов для повышения эффективности карьеров н.р. Хусан Б.
Актуальность. В настоящее время на крупных месторождениях полезных ископаемых, разрабатываемых открытым способом, осуществляется переход к отработке глубоких горизонтов. При увеличении глубин обеспечение устойчивости бортов и уступов карьеров является одной из основных задач горного производства. Устойчивость бортов карьера оценивается как исходными горно-геологическими условиями среды и параметрами специальных буровзрывных работ, так и сейсмическим воздействием взрыва, которые необходимо учитывать через параметры их влияния. При этом, увеличение угла откоса бортов карьера ведет к снижению объемов разноски и повышает экономическую эффективность разработки месторождения. Однако при этом повышается риск обрушения откосных сооружений в карьере в результате геодинамических движений, связанных с горным давлением и влиянием кратковременных импульсных нагрузок, вызванных ведением взрывных работ. Оценка устойчивого состояния откосного сооружения при определенном угле основывается на измерениях сдвижения массива в том или ином направлении в рамках достаточно продолжительных периодов наблюдений, при этом короткопериодные деформации, приводящие к локальным межблочным подвижкам при обосновании устойчивых углов, не учитываются. В связи с этим, необоснованное научно, недостаточно аккуратное ведение буровзрывных работ вблизи откосных сооружений может вызвать нарушение их устойчивости и привести к катастрофическим оползневым явлениям.
Предметом исследования являются месторождения полезных ископаемых разрабатываемые открытым способом глубокозалегаемые в аспекте устойчивости бортов карьера.
Целью проекта является исследование влияния буровзрывных работ на борт карьера вблизи предельного контура, для обеспечения минимального влияния буровзрывных работ на устойчивость бортов карьера, повышении безопасности при производстве работ под высокими уступами. Разработка эффективных параметров специальных буровзрывных работ обеспечит навал хорошо раздробленной, разрыхленной отбитой породы, а также неразрушенный откос согласно проекту.
Требуется установление взаимосвязи между параметрами буровзрывных работ, горно-геологическими условиями и устойчивостью бортов карьера с учетом влияния сейсмического воздействия взрыва.
Ожидаемые и достигнутые результаты:
Для достижения цели проекта и запланированных задач планируется получение разных по содержанию и объему результатов.
Количественная оценка результатов буровзрывных работ является важнейшим компонентом процесса исследования. Это определение параметров специальных буровзрывных работ с целью минимизации негативного влияния на устойчивость бортов карьера с оценкой технико-экономического эффекта их применения на открытых горных работах.
В результате исследований необходимо разработать технологический регламент производства БВР на предельном контуре карьера.
Это позволило обосновать технологию ведения буровзрывных работ при проведении контурного взрывания, обеспечивающие долговременное устойчивое положение постоянного борта карьера, а также для оценки действия взрыва использован коэффициент сейсмичности породного массива, который характеризует степень упругой реакции на внешние динамические воздействие и является параметром, определяющим интенсивность упругой сейсмической волны по мере удаления от места взрыва. На основе расчета построена карта распределение коэффициента сейсмичности в карьерном пространстве. С помощью метода инструментальных замеров, служащий для определения сейсмического воздействия взрыва на массив горных пород, выявлена степень воздействия взрыва на прибортовой массив. Это позволило разработать метод оценки качества проведенного взрыва, основанный на определении процента допустимых отклонений по качеству обуривания забоя.
Результаты исследований будут использованы при подготовке 2 PhD диссертаций, 2 магистерских диссертаций и учебно-методических комплексов по дисциплине «Разрушение горных пород взрывом» образовательной программы 6В07202 «Горное дело», «Совершенствование буровзрывных работ» образовательной программы 7М07202 «Горное дело».
Исследовательская группа
- Хусан Болатхан – научный руководитель, PhD, старший преподаватель кафедры РМПИ.
h-index — 2
Researcher ID X-7308-2018
Scopus Author ID 57208583785
- Мустафин Сакен Аманжолович — ответсвенный исполнитель, м.т.н., главный технолог ТОО «Альянс Недрапроект».
ORCID ID: 0000-0002-3811-990X
- Кәкім Саната Талғатұлы – м.т.н., старший преподаватель кафедры РМПИ.
ORCID ID: 0000-0003-0123-4020
4 . Асанова Жанар Мажитовна — PhD, старший преподаватель кафедры РМПИ.
Scopus:Author ID 57224985956
ORCID ID: 0000-0002-1169-8729
- Замалиев Наил Мансурович — PhD, старший преподаватель кафедры РМПИ.
h-index – 1
Scopus: Author ID 57194194006
Researcher ID Web of Science: AHA-9283-2022
ORCID ID: 0000-0003-0628-2654
- Ескенова Гульнур Бериковна — м.т.н, старший преподаватель кафедры РМПИ.
- Шайке Нурлан Канатулы — докторант гр. ГД-Д-22-2 кафедры РМПИ.
- Оралбай Алдияр Оралбайұлы — докторант гр. ГД-Д-20-1 кафедры РМПИ.
ИХ 1, Scopus Author ID: 57554564800 и 57415975200
Ожидаемые публикаций:
В процессе выполнения Проекта планируется публикация результатов исследований в журналах и сборниках научных трудов казахстанских и зарубежных научных изданий, в том числе – 1 статьи или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО, 2 статьи и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль не менее 35 (тридцати пяти) по CiteScore в базе Scopus, а также опубликование 1 монографии и получение 3 охранных документов (СИС), 1 патента по результатам исследований.
Информация для потенциальных пользователей:
Результатом научно-исследовательской работы является совершенствование технологии производства буровзрывных работ в приконтурной зоне карьера и минимизация негативного влияния буровзрывных работ на устойчивость бортов карьера. Потенциальным потребителем результатов исследований являются научно-исследовательские центры, горнодобывающие и проектные компании.
AP19578884 Повышение износостойкости и совершенствование конструкции инструмента шинопробивного станка — н.р. Мусаев М.М.
Актуальность
Глобальная интеграция отечественных и зарубежных производителей привели к увеличению использования в отечественной промышленности зарубежной техники. Одним, из которых является шинопробивные станки.
Производителями и поставщиками этих станков, а также технологической и инструментальной оснастки к ним, выступает Российские и Китайские производители. Выявлено, что инструмент, используемый для пробивки отверстия на шинах, быстро изнашивается и чаще выходит из строя. Изношенный инструмент заменяется новой, который закупается из зарубежных производителей. Расход инструмента очень высок и отрицательно влияет на себестоимость изготовляемой продукции.
Результаты исследования показали, что инструмент, используемый для пробивки отверстия на шинах, быстро изнашивается и чаще выходит из строя. Изношенный инструмент заменяется новой, который закупается из зарубежных производителей. Расход инструмента очень высок и отрицательно влияет на себестоимость изготовляемой продукции.
Сложившаяся проблема диктует необходимость разработки технологии повышения износостойкости конструкции инструмента шинопробивных станков и научные исследования, направленные для решения данной проблемы является актуальной.
Целью проекта заключается в повышении износостойкости и совершенствовании конструкции инструмента шинопробивного станка
Ожидаемые результаты
В результате выполнения проекта будет создано технология повышения износостойкости рабочей части шинопробивного инструмента. Будет разработан и изготовлен опытный образец шинопробивного инструмента.
По результатам проекта будет опубликовано:
— 2 (двух) статей и (или) обзоров в рецензируемых научных изданиях по научному направлению проекта, индексируемых в Science Citation Index Expanded базы Web of Science и (или) имеющих процентиль по CiteScore в базе Scopus не менее 35 (тридцати пяти);
— 2 (двух) статьей или обзора в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО;
— 1 патент РК на полезную модель;
— 1 свидетельство о государственной регистрации прав на объект авторского права;
— 1 монография.
По результатам исследования будет разработано рекомендации по использованию технологии повышения износостойкости рабочей части шинопробивного инструмента, а также по изготовлению шинопробивного инструмента новой конструкции.
Распространение результатов научно-исследовательских работ среди потенциальных пользователей, сообщества ученых и широкой общественности будет осуществляться регулярно путем доклада на международных конференциях и на технических совещаниях производств.
По теме проекта будет защищена докторская диссертация (PhD) Касымбабиной Д.С. и две магистерские диссертации по специальности «Машиностроение».
Достигнутые результаты
— 1 статья или обзор в рецензируемом зарубежном или отечественном издании, рекомендованном КОКСНВО;
— 1 свидетельство о государственной регистрации прав на объект авторского права.
Рисунок 1. а) исследование температурных показателей в процессе пробивки отверстия;
б) токопроводящие шины; в) шинопробивной станок; г) изношенный шинопробивной инструмент;
Исследовательская группа
- Мусаев Медгат Муратович – научный руководитель, PhD, доцент кафедры ТОМиС
Индекс Хирша – 4;
Researcher ID: AAR-6997-2020;
ORCID: 0000-0001-9875-8159;
Scopus Author ID: 57220743851
- Доненбаев Бакытжан Серикович – ответственный исполнитель, PhD, старший преподаватель кафедры Механика
Индекс Хирша — 2,
Researcher ID: Y-2178-2018,
ORCID: 0000-0001-6923-3476,
Scopus Author ID: 57193404717
- Абдугалиева Гульнур Баймурзаевна — исполнитель, PhD, доцент кафедры ТОМиС
Индекс Хирша – 2;
Researcher ID: AAN-2968-2021;
ORCID: 0000-0003-3469-3901;
Scopus Author ID: 57200327289
- Тусупова Саягуль Ораловна, — исполнитель, PhD, старший преподаватель в Toraighyrov university,
Индекс Хирша – 2;
Researcher ID: AGX-8685-2022;
ORCID: 0000-0002-8920-4901;
Scopus Author ID: 57210194689
- Карсакова Нургуль Жолаевна — исполнитель, докторант гр. МСД-20 каф. ТОМиС
Индекс Хирша – 1;
ORCID: 0000-0003-4524-5135;
Scopus Author ID: 57219115360
- Касымбабина Дана Сайлауовна — исполнитель, докторант гр. МСД-22 каф. ТОМиС Scopus Author ID: 57882320800
Список публикаций
- 1. Мусаев М.М., Доненбаев Б.С., Шеров К.Т., Касымбабина Д.С., Аман И.М. Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау // Наука и техника Казахстана, – Павлодар: Изд-во «Toraighyrov University», 2023. — №2. – С. 48-56.
- Свидетельство №37787 о внесении сведений в госреестр прав на объекты, охраняемые авторским правом. Шинатескіш білдектердің құралдарының тозу сипатын зерттеу және талдау / Касымбабина Д.С., Мусаев М.М. Опубл. 04.07.2023 г.
Информация для потенциальных пользователей
Потенциальными потребителями разработанной технологии являются отечественные промышленные предприятия, имеющие пробивные станки. Разработанная технология повышения износостойкости рабочей части шинопробивного инструмента, а также комбинированная конструкция шинопробивного инструмента имеют высокий уровень коммерциализации.
Область применения
Механообрабатывающая отрасль машиностроения.
AP19579208 «Создание универсального прототипа шестеренчатого насоса для гидравлических систем способного к перекачке вязких жидкостей различной природы» – руководитель к.т.н., профессор Жаркевич О.М.
Актуальность
Вследствие стремления постоянно повышать производительность, эффективность, минимизировать размеры, уменьшать собственную вибрацию, пульсацию, неблагоприятные нагрузки, кавитацию и износ компонентов шестеренчатого насоса требования к материалам, технологиям, посадкам и допускам на размеры постоянно растут. Это приводит к постоянному совершенствованию методов изготовления, как самих насосов, так и материалов, используемых для их изготовления, а наиболее важными показателями являются минимально возможная частота отказов, широкий диапазон применимости в данной отрасли, устойчивость к изменяющимся условиям, минимально возможное шумообразование и пульсация.
Таким образом, создание концепции инновационного шестеренчатого насоса для гидравлических систем управления производственными машинами с использованием различным типов масел, а также компактного конструктивного решения для гашения механических колебаний, снижения силовых нагрузок.
Цель проекта
Разработке концепции инновационного шестеренного насоса для питания гидравлических систем управления рабочими машинами и перекачки других пищевых масел, а также компактного решения для гашения механических колебаний.
Ожидаемые и достигнутые результаты
Произведен расчет на прочность корпуса шестеренного насоса из трех материалов: алюминий, чугун, поликарбонат.
1 — передняя крышка; 2 — корпус; 3, 6 — подшипники; 4 — ведомые шестерни; 5 — ведущая шестерня на ведущем валу; 7 — фланец; 8 — уплотнение; 9 — стопорное кольцо; 10 — задняя крышка
Проведены испытания прототипа шестеренного насоса с жидкостями различной вязкости.
Рисунок 5. Испытания прототипа шестеренного насоса с жидкостями различной вязкости
Исследовательская группа
- Жаркевич Ольга Михайловна — к.т.н., профессор кафедры ТОМиС, научный руководитель, Scopus Author ID 55339344600; ORCID 0000-0002-4249-4710.
- Никонова Татьяна Юрьевна — к.т.н., и.о. доцента кафедры ТОМиС, ответсвенный исполнитель, Scopus Author ID 57202087837; ORCID 0000-0002-6539-126.
- Łukasz Gierz — д.т.н., профессор Познанского технологического университета, Scopus Author ID 57203678825; ORCID 0000-0003-4040-5718.
- Берг Александра Сергеевна — м.т.н., ассистент кафедры ТОМиС, Scopus Author ID 57220610005, ORCID 0000-0003-0528-640X.
- Берг Андрей Алексеевич — м.т.н., инженер кафедры ТОМиС, Scopus Author ID 57666724300; ORCID 0000-0002-8907-1803
- Жунуспеков Дархан Серикович — докторант гр. МСД-20-1 кафедры ТОМиС, Scopus Author ID 57209738503; ORCID 0000-0002-3922-738X.
Список публикаций
- Zharkevich, O.; Nikonova, T.; Gierz, Ł.; Berg, A.; Berg, A.; Zhunuspekov, D.; Warguła, Ł.; Łykowski, W.; Fryczyński, K. «Parametric Optimization of a New Gear Pump Casing Based on Weight Using a Finite Element Method» // Applied Sciences 13(22):12154, по научному направлению проекта, индексируемом в базе Web of Science и имеющем процентиль по CitcScore в базе Scopus 75%. DOI: 10.3390/app132212154
- Жаркевич О.М., Никонова Т.Ю., Łukasz Gierz, Берг А.С., Берг А.А. Анализ конструктивных и технологических особенностей шестеренчатых насосов // Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. №2, Серия Технические науки, 2023, 204 — 214
Информация для потенциальных пользователей
Конструкция шестеренного насоса увеличит срок экплуатации минимум в четыре раза, соответственно, экономия составит около 60 000 евро через 10 лет только на одном насосе без потерь на простое оборудования. Таким образом, результаты проекта можно считать коммерциализуемыми на любом предприятии, где обслуживается гидравлическое оборудование.
Область применения
Предлагаемая конструкция шестеренного насоса может применяться в гидравлическом оборудовании, способным перекачивать жидкость различной вязкости.