Електронний архів
Державного університету економіки і технологій
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
Recent Submissions
Перспективи застосування багатоатомних спиртів як ефективних екологічних зв’язуючих у технології підготовки вугільної шихти для коксування
(Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2025-12-30) Kateryna Shmeltser; Maryna Kormer; Natalia Desna
Розглядається проблема погіршення якості сировинної бази коксохімічної промисловості України, що зумовлено зростанням частки слабоспікливого, високозольного та високосірчистого вугілля у шихті. Така трансформація структури сировини негативно впливає на теплотехнічні показники процесу коксування, викликає нерівномірність термораспаду компонентів та погіршує фізико-механічні властивості одержуваного коксу, обмежуючи можливість його використання у доменному виробництві. Одним із перспективних шляхів корекції технологічних характеристик шихти запропоновано застосування кріогелів полівінілового спирту (ПВС) як зв’язувального та структуроутворювального компонента під час часткового брикетування вугілля. Описано механізми формування тривимірної пористої структури кріогелів ПВС у процесі циклічного заморожування-розморожування, їх водорозчинність, нетоксичність, високу плівкоутворювальну здатність та ефективність у стабілізації дисперсних частинок вугільної фракції. Наведено результати експериментальних досліджень щодо визначення оптимального вмісту ПВС, температурних режимів заморожування та параметрів сушіння брикетів. Встановлено, що введення 5–10 % ПВС забезпечує формування міцної кріогелевої матриці, яка надає брикетам підвищену механічну стійкість, знижує їх крихкість та запобігає руйнуванню на етапах транспортування і завантаження у камери коксування. Показано, що застосування кріогелів ПВС сприяє компенсації дефіциту добреспікливого вугілля, покращує однорідність шихти, інтенсифікує початкові стадії карбонізації та забезпечує отримання коксу з необхідними експлуатаційними характеристиками. Отримані результати підтверджують високу ефективність використання ПВС як інноваційного засобу модифікації сировини в умовах сучасних виробничих та ресурсних обмежень.
The study addresses the problem of the deteriorating quality of the raw material base in the Ukrainian coking industry, which is primarily caused by the increasing proportion of low-caking, high-ash, and high-sulfur coal grades in the charge. This transformation in the composition of the feedstock adversely affects the thermotechnical parameters of the coking process, leading to uneven thermal decomposition of coal components and deteriorating the physico-mechanical properties of the resulting coke, thereby limiting its applicability in blast furnace operations. One of the promising approaches to correcting the technological characteristics of the coal charge is the application of polyvinyl alcohol (PVA) cryogels as a binding and structure-forming component during the partial briquetting of coal. The mechanisms of three-dimensional porous structure formation in PVA cryogels under cyclic freeze-thaw conditions are described, highlighting their water solubility, non-toxicity, excellent film-forming ability, and efficiency in stabilizing dispersed coal particles. Experimental studies are presented to determine the optimal PVA content, freezing regimes, and drying parameters of the briquettes. It has been established that the incorporation of 5–10% PVA ensures the formation of a robust cryogel matrix, which provides the briquettes with enhanced mechanical stability, reduces their brittleness, and prevents structural failure during transportation and charging into coking chambers. The study demonstrates that the use of PVA cryogels compensates for the deficit of high-caking coal grades, improves the homogeneity of the coal charge, intensifies the initial stages of carbonization, and ensures the production of coke with the required operational properties. The obtained results confirm the high efficiency of using PVA as an innovative tool for raw material modification under contemporary industrial and resource constraints, providing a viable strategy to optimize coke quality and overall process performance in modern coking operations.
Аналітичні дослідження роботи вібраційно-магнітного сепаратора вертикально направленої дії
(Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2025-12-30) Serhii Shved; Hennadii Zaitsev; Serhii Henkulenko; Oleh Shumylo
У статті розглянуто нову конструктивну схему та роботу вібраційно-магнітного сепаратора вертикально направленої дії призначеного для утилізації залізовмісних відходів гірничо-металургійних підприємств. Проблема утилізації залізовмісних відходів в Україні є досить актуальною і полягає в їх великих обсягах, застарілих технологій та обладнання з переробки і негативному впливі на довкілля. Застаріли технології утилізації призводить до забруднення ґрунту, води та повітря, а також до втрати цінних вторинних ресурсів. Ефективне вирішення проблеми вимагає впровадження сучасних технологій та обладнання з переробки накопичених залізовмісних відходів. Метою роботи є дослідження переробки і утилізації залізовмісних відходів з використанням нового вібраційно-магнітного сепаратора вертикально направленої дії. Основними методами, використаними в роботі, були аналітичні дослідження та математичне моделювання процесів, що відбуваються у вібраційно-магнітному сепараторі вертикально направленої дії. В результаті досліджень для запропонованої конструкції вібраційно-магнітного сепаратора отримані основні закономірності процесу збагачення залізовмісних матеріалів, що дозволяє вибрати раціональні та ефективні параметри розглядаємої технічної системи. Результати досліджень можуть бути використані для розробки сучасного та ефективного обладнання з збагачення залізовмісних відходів гірничо-металургійних підприємств.
The article discusses a new design and operation of a vertically directed vibration-magnetic separator intended for the disposal of iron-containing waste from mining and metallurgical enterprises. The problem of recycling iron-containing waste in Ukraine is quite acute and consists of large volumes, outdated processing technologies and equipment, and negative environmental impact. Outdated recycling technologies lead to soil, water and air pollution, as well as the loss of valuable secondary resources. An effective solution to the problem requires the introduction of modern technologies and equipment for processing accumulated iron-containing waste. The aim of the work is to study the processing and disposal of iron-containing waste using a new vertically directed vibration-magnetic separator. The main methods used in the work were analytical studies and mathematical modelling of processes occurring in a vertically directed vibration-magnetic separator. As a result of the research, the main patterns of the process of enrichment of iron-containing materials were obtained for the proposed design of the vibration-magnetic separator, which allows selecting rational and effective parameters of the technical system under consideration. The research results can be used to develop modern and effective equipment for the enrichment of iron-bearing waste from mining and metallurgical enterprises.
Дослідження впливу сполук лужних металів на стійкість колосникового поля конвеєрних машин при обпаленні залізорудних окатишів
(Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2025-12-30) Hanna Panchenko; Andrii Ivanov; Nataliia Suslo; Yelyzaveta Huk
У роботі досліджено вплив сполук лужних металів, що надходять у процес обпалення разом із бентонітовою зв’язкою у складі залізорудних окатишів, на стійкість колосникового поля конвеєрних машин. Під час обпалення натрієві та калієві компоненти, присутні в монтморилонітових бентонітах, переходять у реакційно здатні форми та за високих температур взаємодіють із матеріалом колосника. За наявності в сталі хрому в зоні контакту утворюється окалина складної структури, у якій фіксуються легкоплавкі хромати. Такі фазові утворення різко знижують захисні властивості оксидної плівки, спричиняючи її інтенсивне відшаровування та стрімке прогресування хімічної ерозії, що призводить до передчасного руйнування колосників. Для оцінювання механізмів деградації проведено лабораторні дослідження зразків литої сталі 40Х24Н12СЛ, які окиснювали та піддавали дії натрієвмісних компонентів за температури 1070 °C упродовж шести годин. Методами електронної мікроскопії та рентгеноспектрального мікроаналізу встановлено формування багатошарової окалини з підвищеним умістом натрію та хрому й наявністю фаз, характерних для хроматів, що підтверджує інтенсифікацію корозійних процесів у присутності лужних металів.
Отримані результати дозволяють пояснити природу катастрофічного зношування колосникового поля за умов обпалення окатишів із бентонітовою зв’язкою. Оскільки вміст лужних металів визначається мінералогічною природою бентоніту та є технологічно необхідним для забезпечення міцності окатишів, мінімізація їхнього впливу має ґрунтуватися на виборі більш корозійностійких матеріалів колосників і коригуванні температурно-окиснювальних параметрів обпалення.
This investigation analyzes the influence of alkali metal compounds introduced into the firing process through the bentonite binder contained in iron ore pellets on the durability of grate bar assemblies in conveyor-type induration machines. During pellet firing, sodium- and potassium-bearing components inherent to montmorillonitic bentonites transform into reactive forms and interact at high temperatures with the grate bar material. In the presence of chromium in the steel, a complex oxide scale develops at the metal–oxide interface, incorporating low-melting chromate phases. These phases significantly reduce the protective capacity of the oxide film, promote intense scale spalling, and accelerate high-temperature chemical erosion, ultimately resulting in rapid and catastrophic grate bar degradation. To evaluate the degradation mechanisms, laboratory tests were carried out on samples of cast steel 40Kh24N12SL, which were oxidized and exposed to sodium-containing components at 1070 °C for six hours. Scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy revealed the formation of multilayer oxide scales enriched in sodium and chromium and the presence of reaction products characteristic of chromates, confirming the intensification of corrosion processes in the presence of alkali metals. The obtained results clarify the origins of severe grate bar wear under pellet induration conditions when bentonite is used as the binder. Since the alkali metal content is defined by the mineralogical nature of bentonite and is technologically necessary for achieving adequate pellet strength, its reduction is not feasible. Therefore, mitigating the destructive effect of alkali metals must rely on selecting more corrosion-resistant alloys for grate bars and optimizing the temperature–oxidation parameters of the firing process.
Forecasting Energy Market Dynamics with ARIMA approaches and Complex Network Indicators
(Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2025-12-30) Andrii Bielinkyi; Victoria Solovieva; Viktoriia Radko; Maksym Seleznov; Tetiana Pavlysh
This study develops and evaluates a hybrid forecasting framework for energy market dynamics that combines classical econometrics with complex network science. Using daily West Texas Intermediate (WTI) spot prices from May 23, 1990 to October 30, 2025, we target short-horizon risk by forecasting 7-day forward returns, standardized via a rolling 50-day mean and volatility to mitigate heteroskedasticity. The univariate price series is mapped into Natural Visibility Graphs (NVGs) on rolling windows ( = 25, 50, 75, 100 days), and a vector of topological descriptors is extracted at each step, including spectral measures (e.g., algebraic connectivity, spectral gap, natural connectivity, graph energy) and centrality/efficiency and clustering indicators (e.g., global efficiency, harmonic centrality, betweenness, maximum degree, clustering, assortativity). These metrics serve as exogenous regressors in an ARIMAX model, enabling the forecasting engine to incorporate structural information embedded in the geometry of price history. Empirical results show that NVG topology exhibits regime-dependent signatures: crisis episodes are associated with sharp shifts in centralization and connectivity, and several network indicators become statistically significant predictors of standardized 7-day returns. In particular, global efficiency and harmonic centrality repeatedly emerge as dominant covariates, with coefficient signs varying across window lengths, consistent with multi-timescale market behavior. The sample is split into a pre-2020 training set and a post-2020 testing set to stress-test robustness under extreme events. The findings highlight heterogeneous horizons in oil price dynamics and the value of NVG features for practical forecasting and monitoring.
Systemic Transition from a Linear to a Circular Model in the Context of Business Environment Transformation
(Scientific and practical journal "Economics and technical engineering", 2025-12-30) Bay Oleksandr
The study analyses structural changes in global resource use and identifies the key factors shaping the shift toward circularity under current environmental and economic pressures. Drawing on international analytical assessments and global material flow databases, the study analyses long-term trends in resource extraction, domestic material consumption and circularity indicators. The findings reveal a persistent dominance of primary material use and a decline in the global circularity rate, indicating that the expansion of primary extraction continues to outpace the development of secondary material flows. Significant regional disparities in material consumption patterns further demonstrate that the feasibility and pace of the circular transition vary substantially across world regions. The study identifies three systemic barriers constraining the shift to circularity: the underestimated potential of the bioeconomy, continued dependence on fossil fuels and the rapid accumulation of long-lived material stocks. These factors generate structural inertia that reinforces linear pathways and delays future circularity. The article shows that current business models insufficiently integrate repair, reuse, high-quality recycling and service-based value creation, which limits the formation of secondary resource markets and slows reductions in material intensity. The research also develops a structured model of government–business interaction, demonstrating that a successful circular transition requires coherent policy frameworks, international coordination, digital monitoring systems and strong corporate engagement. Key priorities include slowing the growth of material stocks, extending asset lifetimes, expanding regenerative biomass use, strengthening secondary material markets and establishing a global system for resource governance. The findings confirm that only a coordinated transformation of institutional mechanisms, economic incentives and business strategies can ensure a meaningful transition toward a circular economy and support long-term socio-ecological resilience.