ВПЛИВ РЕЖИМІВ РОБОТИ УДАРНОГО ІНСТРУМЕНТА НА СТРУКТУРНІ ЗМІНИ МАТЕРІАЛІВ ФУТЕРІВКИ МЕТАЛУРГІЙНИХ ПЕЧЕЙ

Анотація

У сучасній металургійній промисловості ефективність та довговічність футерівки печей визначають стабільність технологічних процесів і економічність виробництва. Одним із ключових факторів, що впливають на зносостійкість футерувальних матеріалів, є режими роботи ударного інструмента під час виконання ремонтних та обслуговуючих операцій. У статті досліджено вплив режимів роботи ударного інструменту на структурні зміни матеріалів футерівки металургійних печей, що є важливим аспектом підвищення довговічності та ефективності експлуатації теплотехнічного обладнання. Ударна дія інструментів, застосовуваних для демонтажу зношених футерівок та підготовки поверхонь до ремонту, часто призводить до виникнення тріщин, мікродефектів і нерівномірного розподілу напружень у матеріалі, що може знижувати якість подальшої експлуатації агрегату. Методологічною основою роботи стали експериментальні дослідження та моделювання процесів руйнування футерівки з використанням чисельних методів, зокрема моделі неявного градієнта. У роботі розглянуто кінематичні та динамічні параметри ударної дії, встановлено закономірності формування зон пошкоджень залежно від енергетичних характеристик інструменту. Особливу увагу приділено аналізу розподілу напружень і деформацій у матеріалі футерівки, визначенню залежності між навантаженням та розкриттям тріщини (CMOD), а також порівнянню результатів чисельного моделювання з експериментальними даними. Отримані результати показали, що оптимізація режимів роботи ударного інструмента дозволяє знизити ризики утворення критичних пошкоджень та підвищити ефективність руйнування зношених шарів футерівки без надмірного навантаження на основу. Запропонований підхід забезпечує більш рівномірний розподіл енергії удару та сприяє зменшенню небажаних структурних змін у матеріалі. Практичне значення роботи полягає у формуванні науково обґрунтованих рекомендацій щодо вибору параметрів ударної дії, що дає змогу підвищити енергоефективність та технологічну надійність процесу обслуговування металургійних печей. Представлені результати можуть бути використані для вдосконалення методів діагностики та прогнозування залишкового ресурсу футерівки, а також для розробки нових конструктивних рішень ударних інструментів.