ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПАРАМЕТРІВ РОЗЛИВАНЯ МІДІ НА РОТОРНИХ МБЛЗ НА ФОРМУВАННЯ ВНУТРІШНІХ ДЕФЕКТІВ БЕЗПЕРЕРВНОЛИТОЇ ЗАГОТОВКИ
Procesi littâ, 2024, Vol 3 (157), 3-12
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2024.03.009Ключові слова:
мідь, безперервне розливання, роторна МБЛЗ, математична модель, затвердіння, прогнозування якостіАнотація
Для забезпечення гарантованої якості заготовки (у тому числі внутрішніх обсягів) у процесі розливання міді на колесо необхідно суворо дотримуватися сукупності таких нерозривно пов’язаних між собою технологічних параметрів лиття, як швидкість руху заготовки, профіль кристалізатора, температура міді, що розливається, які враховують особливості формування твердої скоринки в умовах певного колеса. Розроблено математичну модель, що дозволяє імітувати затвердіння мідної заготовки, яка відливається на колесо, залежно від швидкості його обертання, температури розливання і умов охолодження, а також прогнозувати якість внутрішньої структури металопродукції. За допомогою створеної математичної моделі встановлено, що значення швидкості 1800–1900 об/год і вище призводять до потрапляння межі зони твердіння за границю допустимих значень, що визначаються умовою відділення заготовки від колеса та її пластичною деформацією у процесі розправлення. Розливання міді в діапазоні швидкостей 1600–1800 об/год перебува- ють у зоні підвищеного ризику отримання внутрішніх дефектів заготовки, спричинені умовами утрудненого живлення її внутрішніх областей рідким металом. Це зумовлено тим, що заготовка починає рухатися вгору після досягнення нижньої критичної точки колеса. Найефективнішими (з точки зору продуктивності та якості заготовки) значеннями швидкості обертання колеса є діапазон 1450–1600 об/год. При цьому доцільно здійснювати контроль профілю робочої порожнини колеса та визначити допустимі відхилення в його зношення. Відхилення від номінальних параметрів лиття може призвести до нерівномірного контакту скоринки, яка твердіє, зі стінкою колеса, що може стати причиною виникнення дефектів геометричної форми заготовки.
Посилання
Nemani, V. A., Ghaffari, M., Bokati, K. S., Valizade, N., Afshari, E., Nasiri, A. (2024). Advancements in additive manufacturing for copper-based alloys and composites: A comprehensive review. Journal of Manufacturing and Materials Processing, 8 (2: 54). doi: 10.3390/jmmp8020054.
Schlesinger, M. E., King, M. J., Sole, K. C., Davenport, W. G. (2011). Extractive metallurgy of copper: Electrolytic refining (Eds. M. E. Schlesinger, M. J. King, K. C. Sole, W. G. Davenport). Elsevier. P. 251–280. doi: 10.1016/B978-0-08-096789-9.10014-9.
Savenkov, Yu. D., Dubodelov, V. I., Shpakovskiy, V. A., Kozhanov, V. A., Shtepan, E. V. (2008). Refined Ukrainian copper. Donetsk: DonNTU publishing. 176 p. [in Russian].
Davi, J. R. (2001). Copper and copper alloys. ASM International. P. 153–157.
Smirnov, A., Ukhin, V., Verzilov, A., Naseri, A. (2020). Investigation of internal defects formation reasons in copper billet obtained at rotary continuous casting machine (CCM). Metal and Casting of Ukraine, 1(28), 48–54. doi: 10.15407/steelcast2020.01.048. [in Russian].
Smirnov, A., Ukhin, V., Semiriagin, S., Semenko, A., Skorobagatko, Yu. (2024). Simulation of the fluid flow in continuous casting copper slab mold for different SEN design. Metallurgical Research and Technology. 121, 106. doi: 10.1051/metal/2023088.
Wang, Xingjuan, Guo, Yinxing, Xiao, Pengcheng, Liu, Zengxun and Zhu, Liguang. «Numerical simulation of shrinkage porosity defect in billet continuous casting» High Temperature Materials and Processes, vol. 42, no. 1, 2023, pp. 20220246. https://doi.org/10.1515/ htmp-2022-0246
Chakravarti, S., Sen, S. An investigation on the solidification and porosity prediction in aluminium casting process. J. Eng. Appl. Sci. 70, 21 (2023). https://doi.org/10.1186/ s44147-023-00190-z
Jones, T., Strachan, R., Mackie, D., Cooper, M., Frame, B., Vorstius, J. (2021). Computational fluid dynamic simulations of solidification for improve speed of continuous cast copper. Engineering Science and Technology, an International Journal, 24 (1), 24–92. doi:10.1016/j.jestch.2020.12.009.
Li G. Transient Thermal Model of the Continuous Single-Wheel Thin-Strip Casting Process / G. Li, B.G. Thomas // Metallurgical and Materials Transactions B. – 1996. – Vol. 27B. No 3. – P.509-525.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.М. Смірнов, В.Є. Ухін, В.О. Туник, В.В. Довбенко, А.Ю. Семенко, Ю.П. Скоробагатько
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
