Щодо одного з шляхів економії металу при відливанні сталевих зливків

Автор(и)

  • Л.О. Дан ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0002-1954-4871
  • Л.О. Трофімова ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна https://orcid.org/0000-0003-4576-2589
  • П.В. Павленко ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Дніпро, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.49.1.2024.321259

Ключові слова:

зливок, додаток, усадкова раковина, електродуговий обігрів

Анотація

Дана стаття присвячена аналізу шляхів зменшення витрат металу при відливанні сталевих зливків. Наведені чинники, що стосуються необхідності використання додаткового об’єму металу в верхній частині зливку та кількісні дані стосовно витрат металу на додатки. Проаналізовано тепловий баланс додатку, що твердне, та зроблено висновки щодо необхідності утримання додатку в рідкому стані як можна довше. На підставі літературних даних вказано на два шляхи можливого поліпшення теплової роботи додатків, за рахунок чого може бути зменшений їх об’єм. Перший – максимально ефективно використовувати тепло, що містить в собі рідкий метал додатку. Другий – збільшення тепловмісту розплаву в додатку за рахунок зовнішніх джерел. Розглянуті способи внесення тепла до металу додатку: електродуговий, індукційний, газокисневий, електрошлаковий та інші. Обґрунтовано проведення експериментів по відливанню сталевих зливків зі зменшеною додатковою частиною в умовах її електродугового обігріву та описані умови проведення експериментів. На підставі експериментальних даних побудовано криві твердіння металу дослідних і контрольних зливків. Показано, що за умов електродугового обігріву навіть зменшений вдвічі додаток забезпечує більш тривалий час твердіння дослідного зливка в порівнянні з контрольним. Встановлено також, що електродуговий обігрів додатку забезпечує підвищення щільності металу головної частини і зменшення ліквації сірки всередині зливку. Зроблено висновки про те, що електродуговий обігрів металу додаткової частини зливку дозволяє зменшити її об’єм вдвічі без погіршення щільності і однорідності металу зливка. Це має позитивні технічні, економічні та екологічні наслідки

Посилання

  1. Смирнов А. Н., Сафонов В. М., Цупрун А. Ю. Крупный слиток: монография. Донецьк : Донецьк, 2009. 278 с.
  2. Скребцов О. М. Затвердіння та властивості ливарних сплавів. Маріуполь : ПДТУ, 2003. 202 с.
  3. Борисов В. Т. Теория двухфазной зоны металлического слитка. Київ : Наукова думка, 1987. 223 с.
  4. Любов Б.Я. Теория кристаллизации в больших объемах. Київ : Наукова думка, 1975. 256 с.
  5. Еланский Г. Н. Строение и свойства металлических расплавов. Київ : Вид. КПІ, 1991. 160 с.
  6. Изготовление кузнечных слитков без осевых усадочных дефектов. Часть II / В. В. Назартин и др. // Металл и литье Украины. 2012. № 2. С. 44-48.
  7. Багмутов В. П., Жульев С. И., Захаров И. Н. Математическое моделирование и экспериментальное исследование физической неоднородности и напряженного состояния крупных стальных слитков. Металл и литье Украины. 2006. № 4. С. 14-19.
  8. Ameling D., Lungen H. B., Wieland H.-J. The steel industry in Germany within the framework of the European Union. MPT International. 2006. № 3. Pp. 24-35.
  9. High-performance steelmaking shop at Tokyo Steel, Japan. Da News. 2007. Nb 150. Pp. 1-2.
  10. Карабасов Ю. С. Сталь на рубеже столетий. Дніпропетровськ : Вид. ДНТУ, 2001. 664 с.
  11. Баум Б. А., Хасин Г. А., Тягунов Г. В. Жидкая сталь. Донецьк : Вид. ДПІ, 1984. 208 с.
  12. Mori T., Narita K. A study of the solidification of heavy carbon steel ingot. Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan. 1972. Vol. 12. № 2. Pp. 83-91. DOI: https://doi.org/10.2355/isijinternational1966.12.83.
  13. Common J., Delorme J., Bastien P. Heterogeneite des gros lingots de forge etude de inffuence des impuretes et des elements d´alliage sur la segregation. Revue de Metallurgie. 1973. Vol. 70. № 4. Pp. 37-44. DOI: https://doi.org/10.1051/metal/197370040251.
  14. Смірнов О. М., Сафонов В. М. Виробництво зливків сталі та промислових сплавів: навчальний посібник. Донецьк : Вид-во «Ноулідж» (Донецьке відділення), 2013. 405 с.
  15. Flemigs M.C. Solidification processing. Metallurgical transactions. 1974. Vol. 5. № 10. Pp. 2121-2134. DOI: https://doi.org/10.1007/BF02643923.
  16. Оно А. Затвердевание металлов. Київ : Вид. ІПЛ АН УРСР, 1980. 152 с.
  17. Марченко И. К., Бровман М. Я. Производство крупных стальных слитков. Київ : Наукова думка, 1980. 240 с.
  18. Френкель Я. И. Введение в теорию металлов. Київ : Наукова думка, 1972. 424 с.
  19. Применение эффективных экзотермических смесей при разливке спокойной стали на крупные листовые слитки / А. А. Подгородецкий и др. Металл и литье Украины. 1989. № 3. С. 59-60.
  20. Некоторые итоги исследований, связанных с освоением производства крупных и сверхкрупных слитков / В. Е. Ключарев и др. Процессы разливки стали и качество слитка. Київ : ИПЛ АН УССР, 1989. С. 12-16.
  21. Исследование структуры кузнечного слитка массой 142 т / Баранова В. Н., Скок Ю. А., Ефимов В. А., Лубенец Г. А. Процессы литья. 1995. № 2. С. 28-38.
  22. Качество слитка спокойной стали / М. И. Колосов и др. Київ : Наукова думка, 1973. 408 с.
  23. Уббелоде А. Р. Расплавленное состояние вещества. Харків : Вид. ХПІ, 1982. 376 с.
  24. Ефимов В. А., Эльдарханов А. С. Периодическая кристаллизация стали. Процессы литья. 1995. № 1. С. 52-61.
  25. Латаш Ю. В., Матях В. Н. Современные способы производства слитков особо высокого качества. Київ : Наукова думка, 1987. 336 с.
  26. Влияние технологических факторов разливки на дефектность осевых объемов крупных кузнечных слитков / Жульев С. И., Кряковский Ю. В., Основин В. А., Сперанская Г. Н. Усовершенствование процессов разливки стали. Труды 8 научно-техн. конф. Київ : ИПЛ АН УССР, 1981. С. 67-70.
  27. Еланский Г.Н. Разливка и кристаллизация стали: учеб. пособие. Запоріжжя: ЗНТУ, 2010. 192 с.
  28. Слиток и свойства стали: труды 5 конференции по физико-химическим основам производства стали / под. ред. А. М. Самарина. Київ : Видавництво АН УРСР, 1961. 180 с.
  29. Flemings M. C. Principles of Controls of Soundness and Homodeneity of Large Ingots. Scandinavian Journal of Metallurgy. 1976. № 5. Pp. 1-15.
  30. Kohn A., Morillon G. L΄etude mathematique de la solidification des lingot de poids de 12 tons en las et moyenne toneuv du carbon. Revue de Metallurgie. 1965. Vol. 62. № 4. Pp. 321-338.
  31. Снижение отходов стального слитка / С. П. Бакуменко и др. Київ : Наукова думка, 1967. 219 с.
  32. Werner M., Ergard T. Wirkung von elektrische heizung leiter der schmiedeblöcke auf seine innere struktur. Stahl und Eisen. 1955. № 26. Pp. 1765-1774.
  33. Setting of the steel ingot with the warm his head part by screens / Kitaev E. V., Skvortcov A. A., Sivkov V. L., Severyhin N. V. Metals in USSR. London, 1987. Vol. 2. Pp. 48-50.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-12-26

Як цитувати

Дан , Л., Трофімова , Л., & Павленко , П. (2024). Щодо одного з шляхів економії металу при відливанні сталевих зливків. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, 1(49), 183–192. https://doi.org/10.31498/2225-6733.49.1.2024.321259

Номер

Том 1 № 49 (2024): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки

Розділ

136 Металургія

Ліцензія

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.