Введение к работе
Актуальность работы. Лежащая в основе диссертации технология полунепрерывного обратного прессования с разъемным контейнером имеет большие перспективы в области увеличения выхода годного и производительности процесса прессования за счет применения длинномерных прессовых заготовок. Возможность прямого совмещения данного процесса с горизонтальной непрерывной разливкой с большим шагом вытягивания позволяет организовать процесс непрерывного прессования непрерывнолитой заготовки, а также получить значительную экономию энергоресурсов и производственных площадей и существенно снизить металлоемкость литейно-прессового агрегата в целом. Создание подобного рода литейно-деформационных агрегатов особенно актуально в последние годы в связи с потребностью в мини-металлургических производствах, имеющих относительно низкую себестоимость продукции и, следовательно, небольшой срок окупаемости строительства.
Цель работы. Вследствие малой изученности как параметров самого процесса прессования с разъемным контейнером, так и параметров его совмещения с МНЛЗ, основной задачей диссертации является их теоретическое или экспериментальное определение в объеме и с точностью, достаточной для проектирования соответствующего оборудования.
Научная новизна полученных результатов:
-получено научно обоснованное доказательство возможности прямого совмещения горизонтальной непрерывной разливки металлов и сплавов с непренывным прессованием сплошных профилей и труб неограниченной длины;
-разработаны математические модели для описания температурных полей в непрерывнолитой заготовке на стадии затвердевания слитка, его охлаждения в зоне вторичного охлаждения и на трассе передачи прессовой заготовки к контейнеру пресса;
-установлены качественные и количественные зависимости параметров деформирования при валковом обжатии непрерывнолитой заготовки и при поперечной осадке плоскоовальной прессовой заготовки в разъемном контейнере пресса от марки сплава, относительного обжатия и от относительной подачи;
С.-Петербург
ОЭ 200|6актУС^
-экспериментально установлены форма и контактные условия разъемных контейнеров пресса, обеспечивающие надежное удержание длинномерной заготовки в контейнере.
Практическую пенность представляют следующие разработки:
программы расчета кинетики затвердевания и температурных полей в литой и предварительно деформированной заготовке, позволяющие определить положение сечения слитка, в котором завершается кристаллизация металла; установить режим работы зоны вторичного охлаждения и подобрать условия теплопередачи от слитка к окружающей среде, при которых возможно горячее прессование непрерывнолитой заготовки без дополнительного подогрева;
математическая модель и созданное программное обеспечение расчета формоизменения при валковом обжатии непрерывнолитой заготовки, дающие возможность определения параметров литья и деформации, при которых сформированное поперечное сечение прессовой заготовки обеспечивает при смыкании контейнера заполнение металлом его сечения;
экспериментально полученные закономерности деформирования при радиальной осадке плоскоовального и квадратного сечений прессовой заготовки при смыкании секторов разъемных контейнеров прессов, позволяющие рационально выбрать величину относительной подачи заготовки в контейнер, ход прессования и длину шага вытягивания в МНЛЗ, при которых обеспечивается оптимальная обратная отдача слитка в кристаллизатор, предотвращающая прорыв корочки слитка;
результаты теоретических и экспериментальных исследований, достаточные для создания надежной методики проектирования технологии изготовления горячепрессованньгх профилей и труб из длинномерных и непрерывнолитых заготовок с использованием тепла литейного передела;
разработанные новые способы прессования длинномерных и непрерывнолитых заготовок, позволяющие сконструировать достаточно простые и надежные прессовые установки, или реконструировать существующие горизонтальные трубопрофильные прессы для реализации совмещенного процесса "литье-прессование", дающего возможность увеличить производительность прессовых агрегатов, существенно снизать металоотходы и расширить сортамент выпускаемой продукции за счет длинномерных профилей и труб.
Внедрение в учебный процесс. На основе созданной в рамках диссертационной работы программы автоматизированного ввода координат узлов координатных сеток и расчета напряженно-деформированного состояния разработан лабораторный практикум по курсу "Основы технологических процессов обработки металлов давлением" под названием "Изучение параметров процессов прямого и обратного прессования сплошных профилей методом координатных сеток".
Достоверность и использование результатов работы. На основе данных, полученных в ходе подготовки диссертационной работы, разработано и утверждено руководством ОАО "РЗ ОЦМ" техническое задание на проект реконструкции трубо-профильного горизонтального гидравлического пресса усилием 15 МН для осуществления полунепрерывного прессования.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на следующих конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция "Непрерывные процессы обработки металлов давлением" (Москва., 2004г.); Международная научно-техническая конференция "Современные технологии в области производства и обработки цветных металлов" (Москва, 2004г.); Международная научно-техническая конференция "Глубокая переработка алюминия" (Каменск-Уральский, 2005); Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием "Актуальные проблемы ресурсо- и энергосберегающих электротехнологий" (Екатеринбург, 2006г.).
Публикации. Материалы, отражающие основное содержание диссертации, опубликованы в 12 печатных работах.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 130 наименований, 4 приложений и содержит 224 стр. основного машинописного текста, 89 рисунков и 10 таблиц.
