Разработка и применение ресурсосберегающей технологии магнитодинамической заливки сплавов для массового производства отливок
Диссертация
За длительный период времени получены данные о более высоком качестве отливок при использовании технологии магнитодинамического дозирования в сравнении с механизированной черпаковой или ручной заливкой: значительно снижен брак отливок (с 16,5 до 4,7%), содержание водорода (с 4,0 до 2,8 см3/100г металла), газоусадочная пористость особо сложных и отвественных отливок при ЛПД (блок цилиндров… Читать ещё >
Содержание
- 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ В МАГНИТОДИНАМИ-ЧЕСКИХ УСТАНОВКАХ ДЛЯ РАЗЛИВКИ МЕТАЛЛА
- 1. 1. Физические основы магнитодинамического воздействия на металл
- 1. 2. Элементы теории процессов обработки металла в активной зоне магнитодинамических насосов
- 1. 2. 1. Электромагнитные силы
- 1. 2. 2. Гидродинамика и поле давлений в активной зоне
- 1. 3. Типы, конструкции и технологические возможности электромагнитных насосов (ЭМН)
- Выводы, цель и задачи исследования
- 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
- 2. 1. Методика металлургических исследований
- 2. 2. Методические особенности технологических и организационно-технических исследований
- 3. НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ЗАЛИВКИ СПЛАВОВ В МАССОВОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ОТЛИВОК
- 3. 1. Физико-химическая обработка металла в активной зоне
- 3. 1. 1. Фильтрация газа через стенку активной зоны
- 3. 1. 2. Силы, действующие на неметаллические включения в жидком металла
- 3. 2. Основные критерии оценки технологической и эксплуатационной надежности МГД-техники для литейного производства массового характера
- 3. 3. Основные технологические преимущества заливочно-дозирующих установок МДН-6 для массового производства алюминиевых отливок
- 3. 3. 1. Технологические требования к заливочно-дозирующим устройствам по качеству сплава
- 3. 3. 2. Особенности устройства установки МДН
- 3. 4. Разработка режимов эксплуатации заливочно-дозирующей установки МДН
- 3. 4. 1. Электрические режимы питания установки МДН
- 3. 4. 2. Разработка технологических режимов работы МДН-6, обеспечивающих регулирование параметров заливки и дозирования металла
- 3. 5. Разработка и внедрение новой технологии изготовления, обслуживания и ремонта футеровки каналов МДН
- 3. 5. 1. Условия работы и характер изнашивания футеровки каналов металлотракта установки
- 3. 5. 2. Новая технология изготовления огнеупорной футеровки каналов установки МДН
- 3. 5. 3. Организация обслуживания установок и ремонта каналов МДН
- 3. 5. 4. Исследование причин нарушения стабильной эксплуатации МДН
- 3. 6. Исследование качества металла после обработки в МДН
- 3. 1. Физико-химическая обработка металла в активной зоне
- Выводы по Главе 3
- 4. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДОЗИРОВАНИЯ МЕТАЛЛА ПРИ МГД-ЗАЛИВКЕ
- 4. 1. Схема размещения машин ЛПД и насосов МДН
- 4. 2. Регулировка дозирования заливаемой порции металла
- 4. 3. Использование автоматизированной МГД заливки в создании робототехнических комплексов
- Выводы по Главе 4
- 5. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ МАГНИТОДИНАМИ-ЧЕСКОЙ ЗАЛИВКИ МЕТАЛЛА В РАБОТЕ ЦЕХА ЛПД УМПО
- 5. 1. Организационно-проектная специфика литейного цеха ЛПД
- 5. 2. Мероприятия, реализованные в литейном цехе при разработке и внедрении технологии МГД-заливки
- 5. 3. Технико-экономическая эффективность применения МДН
- Выводы по Главе 5
Список литературы
- Горшков А.Д., Полищук В. П., Цин М.Р. Применение однофазных элекромагнитных насосов в литейном производстве // Литейное производство. -1962. № 8.-С. 9 '
- Верте Л.Д. Электромагнитная разливка и обработка жидкого металла. М.: Металлургия, 1967. — 206с.
- Повх И.Л., Капуста Д. Б., Чекин Б. В. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия, 1974. — 240с.
- Блум Э.Я., Михайлов Ю. А. Оэоле Р.Я. Тепло- и массообмен в магнитном поле. Рига: изд. Зинатне, 1980. — 354с.
- Гельфгат Ю.М., Лиелаусис O.A., Щербинин Э. В. Жидкий металл под действием электромагнитных сил. Рига: изд. Зинатне, 1976.-246 с.
- Верте Л.Д. Магнитная гидродинамика в металлургии. М.: Металлургия, 1975.-288 с.
- Остроумов Т.Д. Физико-математические основы магнитного перемешивания расплавов. М.: Металлургиздат, 1960. — 80с.
- Кирко И.М. Жидкий металл в электромагнитном поле, М,: Энергия. 1964.-160с.
- Васюшинский С.Б. Вопросы теории и расчета трансформаторов. Л.: Энергия, 1970.-432с.
- Самсоник В.Д., Федоренко В. А., Цин М.Р. Компенсация магнитной связи между обмотками магнитодинамических установок. Тезисы докл. семинара по прикладной магнитной гидродинамике. Пермь. 1978, ч. 2, с. 94−98.
- Федоренко В. Д., Самсоник В. Д., Дабчинская С. Н. Исследование характеристик магнитодинамического насоса, работающего с битиристорным приводом // Вопросы МГД-преобразования энергии. Киев. 1975, вып. 2. — С. 130−133.
- Вайнберг Д.М. Индукционные канальные печи. М.: Энергия, 1967. — 415с.136
- Брокмайер Д.М. Индукционные канальные печи, М.: Энергия, 1972, — 303с.
- Фарбман С.А., Колобнев И. Ф. Индукционные печи для плавки металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1964. — 496 с.
- Охрименко Н.М. Основы теории н проектирования линейных индукционных насосов для жидких металлов. М. Ж Атомиздат, 1968. — 396 с.
- Вольдек Д.И. Индукционные магнитогидродинамические машины с жидкометаллическим рабочим телом. Л.: Энергия, 1970. — 272с.
- Тютин М.Д. Электромагнитные насосы для жидких металлов. Рига: изд. АН Латв ССР. 1959.- 114с.
- Тнр ЛЛ., Столов М. Ф. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией металла в электропечах. М.: Металлургия, 1991. — 280с.
- Лиелпетер Я.Я. Жидкометаллические индукционные МГД машины. -Рига: изд. Зннатне, 1980. — 354с.
- Специальные способы литья. Справочник / Под общ. ред. Ефимова В. А. -М.: Машиностроение, 1991. 436с.
- Полищук В.П., Горн Р. К. МГД-обработка металла в активных зонах магнитодинамических насосов // Применение магнитодинамических установок в литейном производстве: Тез. республиканского научно-технического семинара. Уфа, 1980. — с. 22−33.
- Цин М. Р. Элементы теории магнитодинамических установок для разливки металла // Применение магнитодинамических установок в литейном производстве: Тез. республиканского научно-технического семинара. Уфа, 1980.-с. 6−12.
- Горн Р.К. Исследование гидравлических параметров активных зон магнитодинамических насосов на жидкометаллическом контуре // Сб. материалов VI Таллиннского совещания по электромагнитным расходомерам. -Таллинн, 1973.-С. 173−174.137
- Магнитодинамические насосы для жидких металлов / Полищук В. П., Цин М. Р., Горн Р. К. и др. Отв. редактор Ефимов В. А.: ИПЛАН УССР. Киев: Наукова думка, 1989. — 256с.
- Полищук В.П. Магнитодинамические насосы для литейного производства // Литейное производство, 1978. — № 2. — С. 29 — 30.
- Горн Р.К., Горшков А. О. Экспериментальное исследование индуктивной связи системы «индуктор жидкометаллический виток» в МДН // МГД в литейном производстве // Сборник научных трудов ИПЛАН УССР. — 1984. — С. 26−41.
- Полищук В.П., Юдкин С. А. Электромагнитная заливка и обработка алюминиевых сплавов в установке МДН-6 // Магнитная гидродинамика. 1973. — № 3. — С. 147−148.
- Полищук В.П., Лев Е.Ц. Магнитодинамическая установка дня плавки алюминиевых сплавов // Литейное производство. 1984. — № 6. — С. 13 -14.
- Полищук В.П., Трефняк ВЛ. Цин М.Р., Гольдберг М. Ф. Модернизированная установка для электромагнитного дозирования алюминиевых и цинковых сплавов // Литейное производство. 1979. — № 11. — С. 14.
- Трефняк В.А., Войтенков Ю. Н. Магнитодинамическая плавильно-заливочная установка МДН-15 // МГД в литейном производстве и металлургии /Сб. научных трудов ИПЛАН Украины. 1984.- С. 56−59.
- Щербинин Э.В. Струйные течения вязкой жидкости в магнитном поле. -Рига: изд. Зинатне. 1973. — 304с.
- Электровихревые течения /Под ред. Щербинина Э. В. Рига: изд. Зинатне, 1985.-315с.
- Физические основы МГД и тепловых явлений в индукционных канальных печах / Буцениекс Н. Э., Левина М.Я./ Столов М. Я, Щербинин Э. В. Препринт ЛАФИ — 021. Саласпилс: ИФ АН Латв. ССР, 1980. — 47с.
- Тир Л.Л., Столов М. Я. Электромагнитные устройства для управления циркуляцией расплава в электропечах, 1 изд. М.: Металлургия, 1975. — 224с.138
- Столов М.Я. Электромагнитное поле и пондемоторные силы // Исследования в области промышленного электронагрева: Сб. научн. тр. ВНИИЭТО. М.: Энергия, 1970. № 4, с. 192 -199.
- Милн-Томсон Л. М. Теоретическая гидродинамика. М.: Мир, 1964. — 655с.
- Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Физматгиз, 1959. -472с.
- Шапиро В.Е. Действие электромагнитных сил при интенсивном индукционном нагреве жидкого металла в каналах. Препринт МФСО-6Ф. КИЦМ. Красноярск, 1972, — 26 с.
- Чалмерс Б.Дж. Теория затвердевания. М.: Металлургия, 1966. 288 с.
- Баландин Г. Ф. Основы теории формирования отливок, ч. 1 и 2. М.: Машиностроение. — 1976 -1979. — 328 е., 335 с.
- Гладков М.И., Балакин Ю. А. Аналитическое решение задачи вибрационного рафинирования расплавов. (сообщ. 1 н 2) // Библиографический указатель ВИНИТИ «Депонированные научные работы», 1989, № 12, с. 117 (депонир. в ВНИТЭМ, №№ 215 и 216 МШ 89).
- Трефняк В.Д., Юдкин С. Д., Полищук В. П. Влияние электромагнитной заливки на качество алюминиевых сплавов // Литейное производство. 1971. № Ю-с.21.
- Шаров Н.В., Пименов Ю. П. Оценка современных методов рафинирования алюминиевых сплавов. В сб.: Металловедение цветных металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1972.
- Альтман М.Б. Неметаллические включения в алюминиевых сплавах. М.: Металлургия, 1965. — 115с.
- Кайнарский И.С., Дегтярева З. В. О зависимости шлакоразъедания огнеупора от пористости // Огнеупоры. 1971. — № 10.
- Постников Н.С., Черкасов В. В. Прогрессивные методы плавки и литья алюминиевых сплавов. М.: Металлургия. 1973. — 224с.139
- Новик Ф.С., Арсов Я. Б. Оптимизация процессов технологии металлов методом планирования экспериментов— М.: Машиностроение, 1980. — 300с.
- Полищук В.П. Критерии оценки пригодности МГД-техники для литейного производства. В сб. научных трудов «МГД в литейном производстве и металлургии». — Киев: ИПЛ АН УССР, 1984. — С. 3−10.
- Гончаренко В.М., Короткая Л. Д., Шейнин Б. Я. Гигиеническая оценка автоматизированного магнитодинамического процесса литья черных и цветных металлов // Литейное производство. 1981. — № 12. — С. 28−29.
- Основы научных исследований в литейном производстве // Под ред. Кривошеева Д. Е. Киев-Донецк: Вища школа, 1979. — 168с.
- Тимофеев Д.Д. Методика исследования и обработки данных в литейном производстве. Воронеж: ВПМ, 1981. — 80с.
- Мищенко В.Д., Микельсон А. Э., Круминь Ю. К. Технология электромагнитного транспортирования легких сплавов. М.: Металлургия. 1980.- 128с.
- Витковский И.В., Гельфграт Ю. М., Круминь Ю. К. Исследование МГД-дросселей с периодическим симметричным и несимметричным постоянными магнитными полями //Магнитная гидродинамика. 1979. — № 1. — С. 105−110.
- Рютер П.П., Штельцер Р. Футеровка электромагнитных желобов для транспортировки жидкого металла //Черные металлы. 1992. — № 11. — С. 15−18.140
- Биргер Б.Л., Шлосман С. Н., Дробышев С. С. и др. Применение магнитодинамического потока для разливки сплава ЦАМ // Литейное производство. 1931. — № 5.- С. 11.
- Микельсон Д.Э., Фолифоров В. М., МГД-методы и устройства в промышленности. // Магнитная гидродинамика. 1975. — № 1. — С. 19−20.
- Carbonnel Д. Electromagnetic Pump Application in Piston Production. // The Casting and Metal Molding. 1976, 7, № 2, p. 7.
- Kreuz B. Durch Wanderfild Rinnen fliesst die Schelze anfwarst.//Technische heute. 1986, 39, № 5, s. 26 33.
- Kurek K. Probna ekaploatacja electromagnetycznego dozownika do cieklych metali. //Preglad odiewnictwa. 1986, 35, N. 4−5, s. 154−155.
- Крылов Ю.Д., Рускол В. И. Плавильные, плавильно-раздаточные и раздаточные печи на выставке «Электро 87» //Литейное производство. — 1988. -№ 2.- С. 28−29.
- Лаугис Ю.Я., Ооран А. Ф., Петтай Э. Н. Двухдвигательный МГД-привод для дозирования жидких металлов. // Литейное производство. 1987, № 1, С. 26.
- Панга В.М., Короткое В. А. Машины для разливки чугуна на базе индукционных канальных печей. //Литейное производство. 1991, № 9, С. 2526.
- Парашенко В.М., Рахманкулов М. М., Цисин А. П. Технология литья под давлением. М. Металлургия, 1996, — 239 С.
- Игнатенко Ю.Ф., Богданов В. Н., Жутаев Л. Н., Прокудин Р. Д. Автоматизированные робототехнические комплексы литья под давлением на базе дозатор МДН-6А и робота «'Циклон 5». // Литейное производство. — 1987, № 1, С. 28−29.
- Буцениекс И.Э. МГД-течения в замкнутых объемах жидкостей при неоднородном растекании тока. МГД, 1976, № 1, С. 92 -97.
- Самсоник В.Д., Цин М.Р. Автоматизация процесса дозирования металла магнитодинамическими установками. // Применение магнитодинамических141установок в производстве. Тез. республиканского научно-технического семинара. Уфа, 1980.- с. 34 — 39.
- Лиелаусис О.Д. Гидродинамика жидкометаллических МГД-устройств. Рига, изд. Зинатне, 1967.- 196с.
- Альперович М.Е. Автоматизация и оптимизация основных процессов спецэлектрометаллургии. М.: Металлургия, 1990.- 176с.
- Богдан К.С. Весодозирующее оборудование литейных цехов. М.: Машиностроение, 1977, 270с.
- Трефняк В.Д. Исследование процесса электромагнитного дозирования алюминиевых сплавов при кокильном литье. // Сб. «МГД в металлургии и литейном производстве». Киев. ИПЛ, 1972, 118с.
- Полищук В.П. Дозирование алюминиевых и цинковых сплавов в машины литья под давлением магнитодинамической установкой МДН-6. Литейное производство. 1973, № 7, с. 80.
- Полищук В.П., Самсоник ВА, Цнн М.Р. Стабильность и точность дозирования алюминиевых сплавов магнитодинамическими установками. // Литейное производство. 19ВЗ, № 10, с. 29−30.
- Антонов В.Д., Рывник Я. М. Автоматизированные комплексы литья под давлением. Литейное производство, 1985, № 6, с. 22−23.
- Бураков С.Л., Рывник Я. М. Литье в кокиль. М.- Машиностроение, 1980. -415 с.
- A.c. № 890.933 от 25.08.80. Способ изготовления канала для магнитодинамического насоса. А. П. Цисин, Ю. Г. Кирюкин, А. А. Серебряков и др.
- А. с. № 921.424 от 24.11.80. Способ изготовления канала. Ю. Г. Кирюкин, А. П. Цисин, Ф. Х. Хамицуллин и др.
- Андрианов М.Д., Жутаев Л. И., Игнатенко Ю. Ф., Прокудин P.A., Болховитин В. И. Новый цех литья под давлением автомобильных двигателей. Литейное производство, 1978, № 4, с.33−35.142