Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Изменение податливости сырой песчано-глинистой формы под воздействием геометрических и теплофизических свойств отливки

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-829-835

Полный текст:

Аннотация

Одним из путей повышения экономической эффективности работы литейного предприятия является снижение себестоимости изделия за счет уменьшения брака, весомая доля которого образуется ввиду возникновения горячих и холодных трещин в процессе затвердевания и охлаждения в системе «отливка – форма». Образование трещин происходит из-за силового взаимодействия отливки с формой. В настоящее время используется ряд подходов к определению величины напряженного состояния в материале отливки и, соответственно, определению величины силового взаимодействия. В работе рассматривается разработанная оценка напряженно-деформированного состояния системы «отливка – форма», которое определяется по сопротивлению деформации формовочной смеси. Изменение сопротивления деформации формовочной смеси носит сложный характер ввиду многофакторности процесса взаимосвязи возникающих напряжений с тепловым и компонентным составом слоя песчано-глинистой формы. В работе исследовалось влияние геометрических параметров и теплофизических свойств отливки на сопротивление деформации формовочной смеси. Разработана математическая модель, учитывающая теплопередачу между отливкой и формой, нарастание сухого слоя формы и миграцию влаги в слое песчано-глинистой смеси. На основе математического моделирования проведен количественный анализ влияния теплофизических свойств отливки: теплопроводности, объемной теплоемкости, теплоты кристаллизации, а также геометрических параметров в виде толщины стенки отливки на податливость сырой песчано-глинистой формовочной формы влажностью 5 %, выраженной через среднее сопротивление деформации под элементом затруднения длиной 100 мм. Установлено, что исследование изменения вышеперечисленных факторов в сторону увеличения в фиксированный момент времени повышает среднее значение сопротивления деформации. Показана количественная взаимосвязь выделившегося тепла с ростом сухого слоя формовочной смеси. Отмечено, что динамика изменения средней температуры не всегда совпадает с ростом сопротивления деформации формовочной смеси.

Об авторах

В. М. Колокольцев
ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Россия

д.т.н., профессор, президент ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



А. С. Савинов
ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Россия

д.т.н., доцент, директор Института металлургии, машиностроения и материалообработки

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



Н. А. Феоктистов
ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Россия

к.т.н., заведующий кафедрой литейных процессов и материаловедения

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38



А. С. Постникова
ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова»
Россия

старший преподаватель кафедры механики

455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38

 



Список литературы

1. Куликов Б.П. Истомин С.П. Переработка отходов алюминиевого производства – СПб.: Изд-во МАНЭБ, 2004. – 477 с.

2. Кондратьев В.В., Ржечицкий Э.П., Шахрай С.Г. и др. Переработка отработанной углеграфитовой футеровки электролизеров с регенерацией фтористого алюминия // Металлург. 2016. № 6. С. 28 – 31.

3. Gu Yanxin etc. Recycling and re-use of a spent cell base: Practice of usage in China // Light Metals. 1994. No. 5. P. 269 – 273.

4. Борисоглебский Ю.В., Безруков В.А., Ветюков М.М. Влияние добавок отработанной футеровки алюминиевых электролизеров в анодную массу на расход анода // Цветные металлы. 1996. № 8. С. 37 – 39.

5. Куликов Б.П., Баринов В.В., Николаев М.Д. и др. Утилизация фторсодержащих отходов алюминиевого производства в цементной промышленности // Экология и промышленность Рос- сии. 2010. № 5. С. 4 – 6.

6. Кондратьев В.В., Немчинова Н.В., Иванов Н.А. и др. Новые технологические решения по переработке отходов кремниевого и алюминиевого производств // Металлург. 2013. № 5. С. 92 – 95.

7. Куликов Б.П., Николаев М.Д., Кузнецов А.А. и др. Получение клинкера с использованием минерализатора на основе фторсодержащих отходов // Цемент и его применение. 2010. № 2. С. 102 – 105.

8. Kuz’min M.P., Larionov L.M., Kondratiev V.V. etc. Use of the burnt rock of coal deposits slag heaps in the concrete products manufacturing // Construction and Building Materials. 2018. Vol. 179. Р. 117 – 124.

9. Nath S.K., Sanjay Kumar. Evaluation of the suitability of ground granulated silico-manganese slag in Portland slag cement // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 125. P. 127 – 134.

10. Davoud Tavakoli, Amir Tarighat. Molecular dynamics study on the mechanical properties of Portland cement clinker phases // Computational Materials Science. 2016. Vol. 119. P. 65 – 73.

11. Brough D., Jouhara H. The aluminium industry: A review on stateof- the-art technologies, environmental impacts and possibilities for waste heat recovery // Int. Journal of Thermofluids. 2020. Vol. 1 – 2. Article 100007.

12. Назюта Л.Ю., Старовойт А.Г. Анализ сырьевой базы металлургического производства // Металлургия и коксохимия. 1979. Вып. 63. С. 19 – 22.

13. Демидов К.Н. Предварительный нагрев лома в конвертере кусковым углеродсодержащим топливом // Сталь. 1987. № 5. С. 27 – 30.

14. Agrawal A., Sahu K.K., Pandey B.D. Solid waste management in non-ferrous industries in India // Resources, Conservation and Recycling. 2004. Vol. 42. No. 2. P. 99 – 120.

15. Кузьмина М.Ю., Кузьмин П.Б. О производстве чушек первичных силуминов, модифицированных стронцием // Литейное производство. 2014. № 8. С. 2 – 5.

16. Анфилогова Л.А., Белоусова О.В., Кузьмина М.Ю., Богидаев С.А. Эффективные технологии при переработке редкоземельного сырья и материалов // Изв. вуз. Цветная металлургия. 2005. № 2. С. 17 – 21.

17. Fedorov S.N., Kurtenkov R.V., Vasiliev V.V. Stabilization TiO2 anatase by F-ion doping for solar panel producing // Journal of Physics: Conference Series. 2018. Vol. 1124. No. 4. Article 041026.

18. Kondratiev V.V., Rzhechitskiy E.P., Bogdanov Y.V. etc. Technology of the thermal extraction of fluorosols from spent refractory lining // Int. Journal of Applied Engineering Research. 2017. Vol. 12. No. 23. P. 13812 – 13819.

19. Gorlanov E.S., Bazhin V.Yu., Fedorov S.N. Carbide formation at a carbon-graphite lining cathode surface wettable with aluminum // Refractories and Industrial Ceramics. 2016. Vol. 57. No. 3. P. 292 – 296.

20. Florentino-Madiedo L., Díaz-Faes E., Barriocanal C. Reactivity of biomass containing briquettes for metallurgical coke production // Fuel Processing Technology. 2019. Vol. 193. P. 212 – 220.

21. Zenkov E.V., Tsvik L.B. The formation of differently directed test forces and experimental evaluation of material strength under biaxial stretching // PNRPU Mechanics Bulletin. 2018. No. 1–2. P. 71 – 76.

22. Jagmeet Singh, Singh S.P. Geopolymerization of solid waste of non-ferrous metallurgy – A review // Journal of Environmental Management. 2019. Vol. 251. Article 109571.

23. Zenkov E.V. Update of the equations of the limit state of the structural material with the realization of their deformation // Journal of Physics: Conference Series. 2017. Vol. 944. Article UNSP012128.

24. Zenkov E.V., Tsvik L.B. Increasing the reliability the combined criteria of the static strength of a material of complexly loaded deformable structures // Materials Physics and Mechanics. 2018. Vol. 40. No. 1. P. 124 – 132.

25. Diez M.A., Alvarez R., Cimadevilla J.L.G. Briquetting of carboncontaining wastes from steelmaking for metallurgical coke production // Fuel. 2013. Vol. 114. P. 216 – 223.


Для цитирования:


Колокольцев В.М., Савинов А.С., Феоктистов Н.А., Постникова А.С. Изменение податливости сырой песчано-глинистой формы под воздействием геометрических и теплофизических свойств отливки. Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2020;63(10):829-835. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-829-835

For citation:


Kolokol’tsev V.M., Savinov A.S., Feoktistov N.A., Postnikova A.S. Impact of transportation on foundry coke quality. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2020;63(10):829-835. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2020-10-829-835

Просмотров: 92


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)