Обґрунтування проєкту модернізації ливарного виробництва шляхом переходу на холоднотвердіючі суміші на основі аналізу енергоємності та регресійного моделювання процесу формування

Simple item page
dc.contributor.authorБушуй, Н. М.
dc.contributor.authorКухар, В. В.
dc.contributor.authorBushui, N. M.
dc.contributor.authorKukhar, V. V.
dc.date.accessioned2026-10-09T12:41:59Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractУ статті досліджено перехід ливарного цеху з традиційних піщано-глинистих сумішей (ПГС) на холоднотвердіючі системи (ХТС) на основі фуранових смол у межах проєкту модернізаціївиробництва. Метою роботи є наукове та техніко-екологічне обґрунтування доцільності такого переходу з урахуванням енергоефективності, міцності форм і екологічних обмежень. У дослідженні використано методи лабораторних випробувань і кореляційно-регресійного аналізу для оцінки впливу технологічних параметрів на властивості сумішей. Встановлено, що традиційна технологія ПГС характеризується критичною енергоємністю: для досягнення залишкової вологості 0–0,02 % необхідне термічне сушіння при температурі 350–400 °C протягом 600–670 хв, причому підвищення температури не забезпечує статистично значущого прискорення процесу. На відміну від цього, у ХТС процес твердіння відбувається за температури навколишнього середовища без використання природного газу, що змінює енергетичний баланс виробництва. Показано, що досягнення міцності форм на рівні 3,0–5,0 МПа забезпечується дозуванням смоли в межах 0,8–1,2%, тоді як збільшення частки каталізатора не впливає на міцність і є технологічно необґрунтованим. Також підтверджено можливість використання до 50 % регенерованого піску без зниження міцності. Практичне значення роботи полягає в обґрунтуванні переходу до енергонезалежного ливарного виробництва за рахунок повного усунення стадії сушіння (відмови від газових сушильних печей) та зниження енерговитрат, за умови забезпечення екологічної безпеки шляхом впровадження систем локальної аспірації.
dc.description.abstractThe paper investigates the transition of a foundry shop from traditional green sand (clay-bonded) mixtures to cold-hardening systems (No-Bake) based on furan resins within the framework of production modernization. The aim of the study is to provide scientific and techno-ecological justification for such a transition, taking into account energy efficiency, mould strength, and environmental constraints. The study applies laboratory testing methods and correlation-regression analysis to evaluate the influence of technological parameters on the properties of moulding mixtures. It is established that the traditional green sand technology is characterized by critical energy intensity: to achieve a residual moisture content of 0–0.02%, thermal drying at 350–400 °C for 600–670 minutes is required, while increasing temperature does not provide a statistically significant acceleration of the process. In contrast, in cold-hardening systems the hardening process occurs at ambient temperature without the use of natural gas, which fundamentally changes the energy balance of production. It is shown that achieving mould strength at the level of 3.0–5.0 MPa is ensured by controlling the resin content within 0.8–1.2%, whereas increasing the catalyst proportion does not affect strength and is technologically unjustified. The possibility of using up to 50 % reclaimed sand without reducing mould strength is also confirmed. The practical significance of the study lies in substantiating the transition to energy-independent foundry production by completely eliminating the drying stage (abandoning gas-fired drying furnaces) and reducing energy consumption, provided that environmental safety is ensured through the implementation of local exhaust ventilation systems.
dc.identifier.citationБушуй Н. М., Кухар В. В. Обґрунтування проєкту модернізації ливарного виробництва шляхом переходу на холоднотвердіючі суміші на основі аналізу енергоємності та регресійного моделювання процесу формування. Науковий журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2026. № 7. С. 101–110. DOI: https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-12.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-12
dc.identifier.issn3041-2080
dc.identifier.issn3041-2099
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-3827-8110
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-4863-7233
dc.identifier.urihttps://dspace.mipolytech.education/handle/mip/3968
dc.language.isouk
dc.publisherТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА»
dc.subjectливарне виробництво
dc.subjectхолоднотвердіючі суміші
dc.subjectфуранова смола
dc.subjectенергоефективність
dc.subjectNo-Bake
dc.subjectрегресійний аналіз
dc.subjectміцність форм
dc.subjectрегенерація піску
dc.subjectекологічна безпека
dc.subjectfoundry production
dc.subjectcold-hardening mixtures
dc.subjectfuran resin
dc.subjectenergy efficiency
dc.subjectregression analysis
dc.subjectmould strength
dc.subjectsand reclamation
dc.subjectenvironmental safety
dc.titleОбґрунтування проєкту модернізації ливарного виробництва шляхом переходу на холоднотвердіючі суміші на основі аналізу енергоємності та регресійного моделювання процесу формування
dc.title.alternativeJustification of the project for modernization of foundry production by transition to cold-hardening mixtures based on energy intensity analysis and regression modeling of the moulding process
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Обґрунтування проєкту модернізації ливарного виробництва шляхом переходу на холоднотвердіючі суміші на основі аналізу енергоємності та регресійного моделювання процесу формування.pdf
Size:
362.58 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

№ 7 2026
Кафедра металургії та інноваційних технологій (МЕТІНТЕХ)