Исследование, разработка и совершенствование оборудования и технологии литейно-прокатных агрегатов по производству алюминиевой катанки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.04, кандидат технических наук в форме науч. докл. Коркушко, Владимир Степанович

  • Коркушко, Владимир Степанович
  • кандидат технических наук в форме науч. докл.кандидат технических наук в форме науч. докл.
  • 1999, МоскваМосква
  • Специальность ВАК РФ05.04.04
  • Количество страниц 56
Коркушко, Владимир Степанович. Исследование, разработка и совершенствование оборудования и технологии литейно-прокатных агрегатов по производству алюминиевой катанки: дис. кандидат технических наук в форме науч. докл.: 05.04.04 - Машины и агрегаты металлургического производства. Москва. 1999. 56 с.

Оглавление диссертации кандидат технических наук в форме науч. докл. Коркушко, Владимир Степанович

Актуальность проблемы. В настоящее время в металлургии большое значение придается освоению ресурсосберегающих технологий и автоматизации производства при высоком качестве получаемой продукции.

Этим требованиям отвечают последние достижения металлургического машиностроения, основанные на использовании технологии совмещения процесса непрерывного литья и прокатки, очистки от окислов, термомеханической обработки и смотки.

Созданные на этом принципе машины получили название непрерывные литейно-прокатные агрегаты. Наибольшее распространение такие агрегаты получили в цветной металлургии. В настоящее время около 50% медной и 95% алюминиевой катанки производится на непрерывных литейно-прокатных агрегатах, включающих.в себя литейную машину роторного типа, много-клетьевой непрерывный прокатный стан и моталку.

На Братском алюминиевом заводе (БрАЗ) в эксплуатации находятся три непрерывных литейно-прокатных агрегата конструкции ВНИИМЕТМАШ им. акад. А.И.Целикова. Расчетная производительность /агрегатов" 4,5 т/час, диаметр катанки 9-Х4 мм из марок алюминия А5 - А7. 'настоящее' время происходит постоянное расширение области применения катанки, расширение сортамента по размерам и материалу и повышение требований к качеству конечной продукции.

В связи с этим совершенствование технологии и конструкции литейно-прокатных агрегатов для получения алюминиевой катанки с улучшенными физико-механическими свойствами и повышение их производительности является актуальной задачей.

Цель работы. Провести экспериментальные и теоретические исследования работы машин и узлов агрегата, производимой на нем катанки, разработать и внедрить технологические и конструкторские усовершенствования, повышающие производительность и качество производимой продукции, расширить сортамент с целью создания возможности производства алюминиевой катанки соответствующей мировому уровню качества:

Повысить производительность агрегата с 4,5 до 8 т/час;

- Расширить сортамент производимой катанки с максимального диаметра 14 мм до 25 мм;

- Получить катанку с повышенными механическими и электрическими свойствами;

- Повысить эксплуатационные характеристики оборудования агрегатов.

Автор занимается вопросами исследования, освоения и совершенствования оборудования и технологии производства алюминиевой катанки на литейно-прокатных агрегатах Братского алюминиевого завода с 1975г. по настоящее время.

Научная новизна: - разработана уточненная методика расчета затвердевания слитка в роторном кристаллизаторе;

- 5

- проведен теоретический анализ и экспериментальные исследования технологии производства алюминиевой катанки и выданы рекомендации по получению готовой продукции с повышенными механическими и электрическими свойствами; :

- разработаны, на уровне изобретений, оригинальные узлы машин литейно-прокатного агрегата и технология получения катанки на нем позволяющие реализовать выпуск высокопластичной алюминиевой катанки диаметром до 25 мм и катанки повышенной прочности;

- внедрение оригинальных узлов машин литейно-прокатного агрегата по производству алюминиевой катанки позволило увеличить его производительность в 1,5 раза;

- проведенные рентгенографические исследования образцов непрерывного литья алюминия на роторной машине и катанки при различных температурных и скоростных режимах литья и прокатки показали, что процесс производства алюминиевой катанки с улучшенными пластическими и электрическими свойствами следует вести по технологичсекому принципу «квазиравндвесное литьё-квазировновесная прокатка»;

Практическая ценность работы. Разработанные новые устройства и технологические приемы позволили:

- расширить сортамент производимой катанки от 9-14 до 9-25мм;

- в 1,5 раза увеличить производительность агрегатов;

- повысить качество производимой катанки до мирового уровня;

- 6 улучшить эксплуатационные характеристики агрегата. Реализация результатов работы в промышленности. Выполненные разработки внедрены: на ли-тейно-прокатных агрегатах на Братском алюминиевом заводе.

Публикации Основное содержание работы опубликовано в девяти статьях, в описаниях к 7, авторским свидетельствам. Тенденции развития ли-тейно-прокатных агрегатов доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции «Машиностроительные технологии» в МГТУ им. Баумана 8-10 декабря 1998г.

1. ОСВОЕНИЕ ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫХ АГРЕГАТОВ НА БРАТСКОМ АЛЮМИНИЕВОМ ЗАВОДЕ

Наша страна является пионером в области создания и широкого применения в металлургии непрерывного процесса слиткообразования, называемого непрерывным литьем металлов. В том числе ВНИИМЕТМАШ занимается разработкой технологии непрерывного литья цветных металлов совмещенного с непрерывной прокаткой мелкого сорта в единый технологический процесс. Такая технология и машины для её осуществления, как уже отмечалось, получили название непрерывные литейно-прокатные агрегаты. Они предназначены для производства методом непрерывного литья, прокатки и смотки круглой катанки диаметром 9, 12, 14 мм из алюминия и низколегированных алюминиевых сплавов.

- 7

Алюминиевая катанка в,: основном используется как полуфабрикат при производстве алюминиевой проволоки различных диаметров, электрических проводов, заклепок, сварочной проволоки, в радиоэлектронной, электротехнической и-.многих других областях.

В настоящее время производство алюминиевой катанки, как в стране; так и в мире, основано почти исключительно на использовании методов непрерывного литья совмещенного с непрерывной прокаткой и смоткой.

Во ВНИИМЕТМАШ под руководством академика А.И.Целикова при 'участии А*И.Майорова, П. И. Софинского, А.Ю.Шевченко, В.А.Чеботарева и др. был создан агрегат НЛП-АК-4,5. С 1975 года автор принимаем/ активное участие в освоении, реконструкции й модернизации агрегата [1,2,3].

Схема агрегата и : состав основного оборудования приведены на рисунке 1.

Технология производства катанки на непрерывных литейно-прокатных агрегатах заключается в следующем.

Расплав алюминия, полученный в электролизерах или плавильных печах, переливается в миксер. В миксере он доводится до необходимой температуры и химического состава.

Подготовленный к литью металл самотеком, регулируемой струей подается в приемную ванну литейной машины. Из приемной ванны расплав через дозирующее устройство непрерывной струей заливается в движущуюся изложницу -кристаллизатор, который образуется кольцевой

1. Непрерывная роторной лигеиная маиина

2. /етуиие ножницы

3. Непрерывный прокатный стан

4. 2-х ипульная моталка

5. Масло-эмульсионныя подвал

Рис. 1. Литеетно-прокатныи агрегат олюминиевои катанки /1Г1А-АК

- 9 выточкой на периферии бандажа лите-са. и охватывающей его бесконечной стальной лентой.

В составе агрегата используется непрерывная литейная машина роторного типа. Жидкий металл через дозирующее устройство, состоящее из промежуточной ёмкости, дозирующей трубки и механического стопора, подается в изложницу кристаллизатора.

Литейное колесо является основным рабочим органом литейной машины, определяющим качество, производительность и экономичность всего агрегата. Привод:литейного колеса осуществляется от двигателя постоянного тока и комбинированного червячно-цилиндрического редуктора.

Пройдя вместе, с вращающимся водоохлаж-даемым литейным колесом некоторый путь, расплав кристаллизуется в бесконечный слиток, который далее направляется в прокатный стан, где прокатывается до необходимого диаметра.

Прокатный стан непрерывный с групповым приводом и содержит, в.зависимости от сортамента и производительности, от 11 до 17 прокатных клетей. Обжатие заготовки производится тремя валками, расположенными под углом 120° друг к другу.

Калибровка клетей: круг - треугольник. Подобная схема обжатия не создает при прокатке уширения, где возникают дефекты в прокате, и делает прокатку более энергетически выгодной.

С целью упрощения технологии изготовления машин привод разделен на блоки по б кле

- 10 тей, последовательно расположенных по, линии прокатки и соединенных между собой и с двигателем трансмиссионными валами.

Стан оснащен трехвалковыми клетями, которые по функциональному назначению делятся на обжимные и чистовые.

Каждый блок клетей с его раздаточным редуктором монтируется на общей станине. Клети на станину устанавливаются на специальных салазках, дающих возможность перемещения клети в направлении перпендикулярном линии прокатки.

Конструктивно клети выполнены в двух исполнениях, которые отличаются расположением валков: "четные" клети - приводной вал которых расположен ниже оси прокатки и "нечетные" -приводной вал которых расположен выше оси прокатки.

Чередование четных и нечетных клетей исключает необходимость кантовки заготовки и упрощает проводковую арматуру. Для гарантированного получения размеров и геометрии катанки в пределах допусков, требуемых стандартами, а также для корректировки калибровки стана, учитывающей допускаемые отклонения от номинальных размеров кольцевой выточки бандажа литейного колеса, клети имеют возможность регулировки раствора валков. Диапазон регулировки: +/- 0,5 мм на каждом валке.

В клетях чистовой группы регулировка раствора выполнена плавной и осуществляется синхронно для всех трех валков.

За последней клетью чистовой группы установлены летучие ножницы барабанного типа, предназначенные для порезки катанки на корот

- 11 кие отрезки при возникновении задержек в работе моталки.

Катанка на выходе. из -прокатного стана сматывается моталкой в бунты. Моталка двух-шпульная с вертикальным расположением осей шпуль.

С целью обеспечения равномерного режима прокатки была разработана, и. внедрена автоматизированнаястема,гласующаяоростьана и кристаллизатора, и контролирующая положение петли, а также внедрена электродуговая наплавка валков подоем флюса. В результатеойкость наплавленных валков увеличилась в 8 - 10 раз при увеличенииоимости в 1,7 раза. Были проведены и другие усовершенствования по повышению надежности работы оборудования [2. 23-25] и увеличению качества алюминиевой катанки [3. е. 102-103].

Опыт разработки и освоения литейно-прокатных агрегатов показал, что по сравнению с традиционными способами производства первые имеют явные преимущества, основными из которых являются следующие:

- экономия энергии на плавление алюминия за счет использования тепла жидкого металла при установке агрегатов- непосредственно на заводах первичной металлургии;

- • экономия энергии на подогрев слитка, т.к. используется тепло непрерывно-литого слитка;

- устранение промежуточных операций, таких как транспортировка слитков, промежуточное складирование, обрезка и соответствующее этому оборудование и производственные площади;

- 12

- уменьшение металлоемкости оборудования; уменьшение занимаемой производственной площади;

- сокращение количества обслуживающего персонала, участвующего во всем цикле производства;

- уменьшение или полное отсутствие потерь металла, т.к. все отходы производства могут быть тут же возвращены на переплав;

- сокращение затрат энергии на производство единицы продукта;

- стабильное качество продукции за счет непрерывности и единообразности процесса;

- большая гибкость и динамичность производства за счет малого количества металла, вовлеченного в процесс;

- наличие предпосылок полной автоматизации всего цикла металлургического производства от жидкого металла до готовой продукции; относительно небольшие начальные капитальные затраты на создание и установку литей-но-прокатных агрегатов, что позволяет его легко вписывать в уже имеющееся производство, а также устанавливать на вновь создаваемых предприятиях

2. ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ АЛЮМИНИЕВОЙ КАТАНКИ И ПРОВОЛОКИ

Были проведены рентгенографические исследования по оценке влияния различных технологических режимов на производство катанки, с целью наиболее целесообразных путей совершенствования технологического процесса и оборудова

- 13 ния литейно-прокатных агрегатов. Рентгенографические исследования позволяют определить связь между атомной структурой и свойствами катанки от технологических условий литья и прокатки. Это дает возможность установить рациональный контроль за технологическим процессом и раскрыть причины изменения этих свойств под действием факторов лиитья и, следовательно, позволяет более сознательно управлять технологическим процессом, а если нужно, и изменить его.

Исследованию подвергались образцы, отобранные от литой заготовки и катанки, изготовленной на литейно-прокатном агрегате алюминиевой катанки, а так же -проволоки, . полученной из этой катанки после переработки на кабельном заводе. Образцы имели различный химический состав, режимы термообработки, степени деформации [4].

2.1 Методика определения степени микроискажений и размеров областей когерентного рассеяния.

Информационные возможности рентгеновской дифрактометрии по характеристике реальной структуры кристаллов обусловлены существованием физического уширения профилей бреггов-ских линий. При этом причины, приводящие к уширению собственного профиля на поликристаллах, сводятся к двум основным.

Первая обусловлена существованием в образце микроискажений. Атомы.в реальном кристалле смещены из узлов идеальной кристаллической решетки в результате действия полей различного рода дефектов, главным образом дислокаций. Феноменологически это проявляется в существовании функции распределения межплоскостных расстояний в кристалле. Предполагая, что межплоскостное расстояние в облучаемом объёме кридо с*Ьк1+Лс1тЬк1, где Дсг'ыа - усредненное по всему объёму максимальное изменение расстояния между плоскостями, и вводя среднее по величине изменение межплоскостного расстояния , легко убедиться, что мера уширения - существующий разброс углов брегговского рефлекса будет иметь вид:

А©Ьк1 = 4 tg ©Ьк1, (2.1), сталла изменяется от с^кг-Ас^ыа ДсГ где Л0Ы<:1 - интегральная ширина рефлекса (Ьк1) , а - степень микроискажений.

Вторая причина физического уширения обусловлена конечностью размера дифрагирующего элемента". Так, в оптике видимого диапазона при дифракции на N щелях ширина дифракционного максимума обратно пропорциональна количеству щелей. Аналогичный эффект имеет место при рассеянии рентгеновских лучей. Причем, если при рассеянии от идеального монокристалла ширина кривой брэгговского отражения мала (несколько угловых секунд) так называемой глубины области формирования рассеянной волны (экстенсивной глубины), то при рассеянии на поликристаллах малость размера

- 15 когерентного рассеяния (ОКР) в направлении вектора дифракции приводит к значительному уширению дифракционного максимума:

A©hkl = X/D CosGhkl (2.2) где X ~ длина волны используемого излучения,

D - размер области когерентного рассеяния,

A©hkl - интегральная ширина рефлекса (hkl).

Как показано в работах М.А.Кривоглазова, строго рассмотревшего рассеяние рентгеновских лучей в искаженных кристаллах, модуль микроискажений фактически отвечает случаю хаотически распределенных дислокаций, а модель областей когерентного рассеяния случаю дислокационных стенок и деффектов упаковки. Однако, поскольку эти результаты предсказывают зависимости А@ от 0, а значения Ad/d и D позволяют достаточно верно оценивать деффектность различных образцов, такой способ описания искажений в поликристаллах в настоящее время является общеупотребительным.

Форма экспериментально измеренной дифракционной линии представляет собой свертку собственной кривой отражения с аппаратной функцией и дается выражением: h (х) = ig(y)f (x-y)dy (2.3) где h(x) - экспериментальный профиль, f(x) - собственная кривая отражения, д(х) - аппаратная функция.

- 16

Ширина аппаратной функции обусловлена аппаратным уширением, а собственной кривой - физическим уширением.

В свою очередь, собственная кривая отражения представляет собой свертку по типу уравнения (2.3) функций распределения микроискажений и областей когерентного рассеяния:

J(x) = In (z) М (x-z) dz (2.4) где: N(x) - функция распределения микроискажений,

М(х) - функция распределения ОКР.

Таким образом, определение степени микроискажений и размеров ОКР (поиск N(x) и М(х) требует последовательного решения уравнений (2.3) и (2.4), что представляет собой весьма сложную задачу, ибо, как известно уравнение (2.3) и (2.4) есть уравнение Фредгольма 1 рода и их решение - классическая некорректная задача. Сложность проблемы усугубляется еще и присутствием «шума» в аппаратном и экспериментальных профилях.

Возможен, однако, и иной подход к оценке степени микро искажений и размеров ОКР. Суть метода состоит в аппроксимации профилей теми или иными аналитическими функциями, конкретный вид которых подбирается из физических соображений и (или) практического удобства. Используя метод аппроксимации существенно проще получить оценки средних величин микроискажений и размеров ОКР.

Предположим, что нам известны в результате работы с эталоном физические ширины Фх и Фг брэгговских отражений на углах ©х и 02. Тогда из (2.1) и (2.2) следует, что

Лх/Л2 = Соз@2/Со5©1 = а (2.5)

Г1/Г2 = tg0^/tg©2 = Р (2.6)

При этом обязательно выполняется условие:

3 < Ф1/Ф2 < а (2.7)

Таким образом получаем систему уравнений: Фг/Гг = £(Л1/ГХ)

Ф2/Г2 £ (Л2/Г2), (2.8) или беря отношение соответствующих частей:

Ф1/Ф1 = Р-^ (Лх/Г!)^ (Л2/Г2)], (2.9) где у = а/р

Решая уравнение

Фх/Ф2 - р£(х)/^(ух) = 0 (2.10) находим х и соответствующие искомые ширины:

Гх = 'Фх/£(х) , Г2 = ГХ /р, (2.11)

Л1 = Гх'х, Л2 = Лх/а

Алгоритм (2.5)-(2.11) решает поставленную-задачу поиска интегральных ширин функций С(х) и Ь(х) . Алгоритм был реализован на ЭВМ.

- 18

2.2. Результаты определения степени микроискажений и размера областей когерентного рассеяния в образцах алюминиевой катанки и проволоки.

Форма профиля дифракционных линий измерялась на дифрактометре ДРОН-3,0. Использовалась рентгеновская трубка БСВ-24 с медным антикатодом, падающее на исследуемый кристалл излучение монохроматировались пиролитическим графитом, рассеянное излучение детектировалось сци-ляционным счетчиком Nal(Tl).

Эксперимент проводился в характеристическом излучении Си Кр А.=0,139 нм. Использование р-линии позволяет избежать проблем связанных с необходимостью введения поправок на дуплетный характер линии К«. Отраженный от монохроматора пучок рентгеновских лучей проходил через щель высотой 0,006м и шириной 0,00025м. Перед окном счетчика помещалась щель высотой 0,012м и шириной 0,0001м. При работе аппарата в режиме 40кВ, 40мА интенсивность пучка, отраженного от монохроматора составляла примерно 108 имп./с, при этом скорости счета в пиках дифракционных линий и на фоне составляли 5'103, 4'102 и 5 имп./с. соответственно.

Работа проводилась на отражениях, брэггов-ские углы которых 17,38° и 36,58° соответственно. Использование именно этих отражений позволяет, с одной стороны не учитывать возможных вариаций размеров областей когерентного рассеяния . и степени микроискажений, связанных с анизотропией, ас другой- считать степень тек-стурированности различных образцов идентичной.

- 19

В качестве эталона для определения формы аппаратной функции использовался совершенный монокристалл фторида лития, отражения которого имеют место на углах 17,45° и 36, 88°, соответствующие интегральные ширины этих отражений составляли 2,37 и 2,81 угловых минуты.

Интегральная ширина брэгговского1 рефлекса определялась как отношение его интегральной интенсивности к скорости счета в пике, при этом , из обеих величин вычитались соответствующие фоновые значения. Интегральная интенсивность измерялась методом 0:2© сканирования, скорость вращения кристалла составляла 0,0б25°/мин, полный интервал сканирования был порядка градуса (в шкале ©) для обоих рефлексов. Интегральная ширина каждой линии определялась не менее трех раз, погрешность определения ширин составляет 1,5% и 3%.

Исследованные образцы вырезались из алюминиевой катанки и имели толщину 0,003 0,005м. Особое внимание придавалось тщательной подготовке поверхности: нарушенный при резке слой убирался шлифовкой в алмазных пастах с последовательно уменьшающимся зерном, а затем в течение 30 минут проводилось травление в смеси 1,5%НС1, .2,5%НШ3, 0,5%НЕ.

Изученные образцы;, отличались друг от друга химическим составом, режимами термообработки, литья и прокатки, в связи с чем удельное электросопротивление образцов изменялось от 27, 60-10~9 до 28, 30 • Ю90м.м, а временное сопротивление разрыву от 76 МПа до 173 МПа.

В; таблице 1 приведены полученные данные для 5 репрезентативных образцов - эти резуль

- 21 таты позволяют выявить основные закономерности реальной структуры алюминиевой катанки и полученной при этом проволоки диаметром 4,5 мм после переработки на заводе Кирскабель.

Исследовались образцы, вырезанные из заготовки, выходящей из кристаллизатора и претерпевшей закалку после кратковременной, от 1 до 6 минут, экспозиции на воздухе, а так же полученная из них катанка. Подготовка образцов для исследования проводилась как при штатном кристаллографическом исследовании.

В результате проведенных экспериментов удалось установить, что параметр элементарной ячейки растет на 0,00002-0,00004 нм по мере движения от поверхности в глубь заготовки. Наблюдаемое увеличение параметра можно интерпретировать как указание на происходящий в образце распад твердого раствора.

Изменение параметра элементарной ячейки от времени, выдержки и температуры заготовки показано на рис. 2. При температуре заготовки, равной 480°С, изменение параметра решетки и электросопротивление катанки наибольшие.

Наблюдаемая тенденция была, подтверждена в ходе промышленных испытаний с использованием алюминия марки А5Е на действующем литейно-прокатном агрегате, на котором задавалась постоянная температура заготовки, при различной скорости литья.

Постоянство температуры заготовки достигалось изменением расхода озлаждающей воды, идущей на кристаллизатор литейной машины. Была выбрана температура 540°С, т.к. ее можно

ТОБЛИЦО

Экспериментальные параметры процесса и Физико-механические свойство катанки при пастянная температуре заготовки в зависимости от скорости литья

Номер стана, партии, вахты Обороты кристаллизатора ов/мин Время от литья до заготовки начала подами в стан Расход воды на кристаллизатор У. Предел прочности МПа Относительное удлиннен. 7. Удельное электросо-противлен. сек. внутр, внешн. .10"90м.м

Стан N

1-819-2 2,8 54 100 100 90,2 25,0 28,

1-819-2 2,5 60 92 92 90,0 25,0 28,

1-819-2 г,о 76 65 70 94,0 21,0 27,

1-819-г 1,5 101 55 55 104,0 15,0 27,

Примечание; Физико-механимеские свойства показаны как средние значения по шести овразцам.

- 24 было достигнуть при оборотах колеса кристаллизатора 2,8 и 1,5 об/мин, что приводило к изменению времени от начала литья до начала прокатки в два раза.

В таблице 2 приведены параметры процесса и физико-механические свойства катанки при постоянной температуре заготовки 54 0°С в зависимости от скорости литья. Сравнительный анализ данных таблицы показывает, что с увеличением времени от начала литья до подачи заготовки в прокатный стан уменьшается электросопротивление алюминиевой катанки.

Обобщая результаты приведенных исследований и промышленных экспериментов, можно утверждать, что улучшение электропроводности катанки может обеспечить только квазиравновесное литьё.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЗАТВЕРДЕВАНИЯ СЛИТКА В НЕПРЕРЫВНЫХ ЛИТЕЙНЫХ МАШИНАХ С ДВИЖУЩИМСЯ КРИСТАЛЛИЗАТОРОМ.[8]

Непрерывная литейная машина роторного типа относится к классу непрерывных литейных машин с движущимся кристаллизатором. В таких машинах металл заливается в движущийся кристаллизатор, и после заливки металл, остывая, движется с кристаллизатором до полного застывания, т.е. в процессе кристаллизации скольжения слитка относительно стенок кристаллизатора не происходит

Общее уравнение теплопроводности в инвариантной записи имеет вид: йи/

F - объемная плотность тепловых источников, Дж/(с. м3)

1и/Ш - производная температуры по времени,

Ли - оператор Лапласа от температуры.

Задача охлаждения непрерывнолитого слитка обладает особенностями, которые позволяют несколько упростить ее постановку. Во-первых, задачу можно считать плоской, поскольку допустимо рассматривать только теплоотдачу от металла к стенкам кристаллизатора, пренебрегая продольной теплопередачей вдоль слитка. Во-вторых, поскольку сечение слитка не имеет простой формы, естественно рассматривать его в прямоугольных декартовых координатах. В этом случае уравнение (3.1) записывается в виде йи/Ш = а2( ¿и/й*2 + £и/йу2) + Дх,у), (3.2) где х, у - декартовы координаты.

Особенность задачи кристаллизации состоит в наличие двух фаз с различными теплофизи-ческими свойствами и местном выделении тепла на границе раздела фаз. Из-за этого коэффициент температуропроводности а2 ступенчато меняется вдоль границы фаз, а функция источника £(х,у) на границе фаз образует импульс.

Для решения задачи применена следующая схема. Производная по времени,

Поскольку начальное значение температуры ио известно - это постоянная величина, задаваемая в исходных данных, все последующие значения находятся простой итерацией. На каждом шаге необходимо решать статическую задачу (3) относительно и,-. Для ее решения применяется метод конечных элементов. При этом важно, чтобы размеры конечных элементов были согласованы с шагом по времени, иначе погрешность приближения метода может оказаться больше результата вычислений. В теории конечных разностей доказано, что оптимальное соотношение Зх=.Га2 81 (3.4)

Метод конечных разностей сводит решение дифференциального уравнения в частных производных (3) к решению некоторой системы линейных уравнений большой размерности.

- 28

Модуль построения каркаса конечных элементов работает по простому алгоритму:

1. Нахождение окаймляющего прямоугольника для сечения слитка.

2. Построение конечно-элементной сетки в прямоугольнике.

3. Отброс элементов, не принадлежащих сечению.

4. Для тех элементов, которые только частично принадлежат сечению, выпадающие узлы переносятся методом проекции на границу сечения.

Такой алгоритм обладает свойством получения почти везде одинаковых элементов и гарантирует, что размер любого элемента будет не больше первоначально заданного, что позволяет управлять точностью решения.

Первая версия программы, работавшая под DOS 3.3, имела ограничение по памяти 640К, из-за чего она не могла выполнять расчет на мелкой сетке, поскольку это. приводит к значительному увеличению количества узлов и размерности линейной системы уравнений. В то время это не имело существенного значения. Мощности компьютеров были невысоки, и время расчета могло составлять несколько часов. В более поздней версии был использован DOS-extender. Один модуль программы, отвечающий за решение линейной системы, был перекомпилирован под DPMI-32, благодаря чему ограничение по памяти было снято.

Модуль, формирующий матрицы и вектора отдельных элементов, не требует больших затрат памяти, поэтому он был оставлен без изменений.

- 29

Рис. 3. .Диаграммы затвеодевания слитка.

- 30

Модуль просмотра результатов выполнен на базе библиотеки ЕЮ1.

Результат расчета представлен на рисунке 3. На нем изображено сечение слитка, получаемого из роторного кристаллизатора. Геометрически сечение слитка представляет собой трапецию со скругленными углами по меньшему основанию. Т.к. трапеция симметрична относительно вертикальной оси, то рассматривается половина сечения слитка. Внутри сечения жирной чертой отмечена граница твердой и жидкой фазы, а более тонкие линии изображают изотермы. Расчет ведется с определенным задаваемым временным шагом. На рисунке представлены четыре «кадра», изображающие картину затвердевания на второй (а), четвертой(б), восьмой(в) и десятой(г) секундах процесса, начиная с момента заливки металла.

Расчетные параметры были проверены экспериментально. Во время ведения процесса литья в кристаллизатор помещались термопары, сигнал от которых записывался шлейфовым осциллографом. Расшифровка осциллограмм показала почти полное совпадение теоретических и экспериментальных значений.

Конечным результатом расчета является время полного затвердевания слитка. Это то время, в течение которого слиток не должен покидать кристаллизатор, что и определяет скорость вращения кристаллизатора.

С помощью рассмотренной программы был скорректирован технологический режим, в результате чего производительность увеличена до 8 т/час [8].

- 31

4. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ НА ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫХ АГРЕГАТАХ.

Подготовка металла для непрерывного литья включает в себя следующие позиции: поддержание необходимой температуры расплава, фильтрация, дегазация и эффективная передача расплава на литейную машину.

В рамках работы по совершенствованию технологии и конструкции оборудования для подготовки металла к. непрерывному литью был усовершенствован миксер, в котором происходит основной этап приготовления металла к разливке [13]. Разработано устройство закрытого перелива металла [10] и применен универсальный флюс [15]. По этим позициям получены авторские свидетельства на изобретения.

4.1. Миксер [13]

Миксер, рис. 4 содержит футерованный кожух с наклонной подиной, и отличается от известных подъёмом подины в сторону разливочного отверстия с уклоном не менее 2° к горизонтали и наличием перегородки 2 для перетока металла, что препятствует попаданию шлака в зону литья. При приготовлении алюминия и его сплавов в миксере примесные включения осаждаются на подину и, благодаря наклону, собираются в заливочном кармане 7.

- 32

Миксер работает следующим образом. Жидкий металл по мере наполнения миксера перетекает в зону разливки через отверстие в нижней части перегородки. После заполнения расплавом до номинального объёма производят различные технологические операции: корректировку химического состава, доведение температуры расплава до температуры разливки, снятия шлака с поверхности расплава и др. Во время проведения технологических операций происходит осаждение частиц примесей и их накопление в нижней части подины.

Накопившиеся в нижней части наклонной подины частицы примесей периодически удаляются через заливочный карман 7 или специальное отверстие 6 для слива загрязненного металла, чему., способствует наклон подины. Очищенный готовый металл выпускается через разливочное отверстие 4.

4.2. Устройство закрытого перелива металла из миксера в кристаллизатор[10].

Для повышения надежности подачи алюминия из миксера в кристаллизатор, а так же повышения качества металла и увеличения производительности, разработана на уровне изобретения и внедрена новая установка закрытого перелива алюминия из миксера в кристаллизатор (рис. 5)[10].

Устройство ■ включает миксер 1 и металлопровод выдачи металла из миксера в кристаллизатор с байпасным контуром. Основной металлопровод включает приямок 2, одна из

- 33

Рис.5. Устройство закрытого перелива.

- 34 стенок 3 которого выполнена наклонной. Над наклонной стенкой параллельно ей расположена перегородка 4, образующая с продолжением остальных стенок емкости своей изогнутой частью 5 сливную емкость 6, снабженную вертикальным патрубком 7 выдачи металла. Металлопровод подачи металла в кристаллизатор в своей средней части снабжен промежуточной емкостью 8. На конечном участке, металлопровода установлен электромагнитный дроссель 9, выполненный в виде индуктора бегущего магнитного поля, охватывающего металлопровод.

Установка снабжена системой рафинирования, представляющей собой фильтр 10 грубой очистки, размещенный у выдачного патрубка сливной емкости, фильтра 11 тонкой очистки, смонтированного у входа в промежуточную емкость, и электромагнитного насоса 12, размещенного между упомянутыми фильтрами. Вспомогательный байпасный контур 13 с пикой 14 образован металлопроводом, замкнутым на миксер с одной стороны и промежуточную емкость - с другой.

Под наклонной стенкой приямка расположен индуктор 15 бегущего магнитного поля. Одна из стенок 16 полости, в которой размещен индуктор, выполнена съёмной. Такое решение обеспечивает удобство эксплуатации индуктора.

Установка работает следующим образом. Для первоначального подогрева металлопровода и фильтра тонкой очистки 11 системы рафинирования металла в кристаллизатор попадают по байпасному контуру 13. Спустя

- 35 некоторое время на обмотки индуктора 15, расположенного под стенкой 3 приямка, подаётся питание, и металл под действием бегущего магнитного поля начинает наполнять сливную емкость. Из ёмкости металл, проходя последовательно фильтры 10,11, промежуточную емкость 8, дроссель 9, поступает на кристаллизацию.

Насос 12, расположенный между фильтрами, в случае необходимости может либо ускорить, либо замедлить проход металла через фильтр тонкой очистки 11. При помощи дросселя 9 обеспечивается регулировка истечения металла в кристаллизатор.

В этом устройстве автором лично было предложено выполнить рафинирование металла в виде фильтров грубой и тонкой очистки и электромагнитного насоса между ними.

Для повышения степени модифицирования сплава и уменьшения потерь металла со шлаком (до 4 9%) и на окисление (до 20%) был предложен на уровне изобретения универсальный флюс, применение которого позволило повысить прочность сплава до 18% [15].

4.3. Литейное колесо.

Проектом было предусмотрено струйное охлаждение бандажа в закрытом объёме литейного колеса. При этом сам объём колеса на 80-90% заполнялся отработанной водой. Струи охлаждающей воды при этом должны были проходить сквозь отработанную толщу воды. Энергия струи

- 36 резко терялась, охлаждающая вода частично перемешивалась с отработанной водой и теряла свою эффективность. Схема модернизированного литейного колеса представлена на рис. 6. Производительность роторного кристаллизатора определяется скоростью литья и площадью поперечного сечения слитка. Очевидно, чем больше сечение слитка и чем выше скорость литья, • тем выше производительность. Таким образом, повышение .производительности роторной литейной машины может идти по двум направлениям: увеличение скорости литья слитка и увеличение его сечения. Путь увеличения сечения слитка в данном случае мало приемлем. Во-первых, увеличение сечения слитка увеличит время его затвердевания и, в свою очередь, снизит скорость литья. А главное, это не приемлемо по причине того, что увеличение сечения заготовки отрицательно скажется на работоспособности прокатного стана, т.к. в этом случае будут превышены расчетные параметры прокатки.

Исходя из этого, повышение производительности-агрегата возможно, в основном, за счет повышения скорости литья.

Скорость литья, в свою очередь, может повышаться по двум направлениям: увеличение длины кристаллизатора и увеличение интенсивности охлаждения слитка. Увеличение длины кристаллизатора достигается увеличением.периметра, а стало быть, диаметра литейного, колеса. Проектом .был предусмотрен диаметр литейного колеса 1500 мм. По конструктивным и технологическим соображениям, реально, диаметр литейного колеса

- 38 может быть увеличен до 2000 мм. После конструкторских проработок диаметр литейного колеса был увеличен с 1500 до 1900 мм, что увеличило «длину» кристаллизатора на 26,7%.

Конструктивно и технологически длина зоны кристаллизации на роторной литейной машине точно соответствует углу охвата выточки бандажа стальной бесконечной лентой. Угол охвата колеса лентой также удалось повысить на 8% за счет перехода на горизонтальную систему подачи жидкого металла.

Кроме этого, удалось существенно повысить теплоотдачу. Первоначальная конструкция литейного колеса предусматривала «закрытую» систему охлаждения. При этом конструкция литейного колеса представляла собой бандаж и две глухие крышки и .форсунки охлаждения бандажа, идущие по его внутреннему периметру. Внутри такого литейного колеса образовывалось замкнутое пространство, которое заполнялось отходящей после охлаждения водой. При этом энергия струи воды, поступавшая из форсунок на охлаждение бандажа литейного колеса, проходя к стенке бандажа через толщу воды, резко терялась. Кроме того, струя из форсунки перемешивалась с отработавшей теплой водой. Всё это резко снижало эффективность отбора тепла от поверхности бандажа.

Предложено заменить «закрытую» систему охлаждения бандажа литейного колеса на «открытую». При этом крышка литейного колеса со стороны обслуживания заменяется кольцом, и отходящая вода беспрепятственно сливается за пределы литейного колеса. Для охлаждения бан

- 39 дажа литейного колеса используются щелевые наклонные форсунки, которые устанавливаются с внутренней и боковых сторон бандажа.

4.4. Совершенствование устройства подачи металла в.кристаллизатор.

Одновременно с :модернизацией литейного колеса было кординально изменено устройство подачи жидкого металла в кристаллизатор. Первоначально жидкий металл из приемной ванны литейной машины подавался в кристаллизатор с помощью жаростойкой трубки. На начальном этапе эти трубки выполнялись из стекловолокна и керамики, а позже были заменены на металлические каолинированные. При такой системе подачи подающая трубка замуровывалась в донное отверстие приемной ванны. Внутри ванны над трубкой помещался; керамический стопор, конусный конец которого входя в верхнюю часть проходного отверстия трубки, изменял ее проходное сечение, осуществляя регулировку подачи металла. Кроме громоздкости и сложности трубочная система подачи имела существенный - технологический порок. Высота столба подачи металла составляла порядка 400 миллиметров. Подаваясь под таким напором, струя жидкого металла создавала сильное турбулентное движение, как в самой трубке, так и в кристаллизаторе. Благодаря турбулентности, в толщу заливаемого металла вовлекались газы и окислы. Это существенно ухудшало качество слитка и создавало пороки. На модернизированном литейном колесе применена, предложенная автором, горизонтальная система подачи метал

- 40 ла. Принцип горизонтальной подачи металла изображен на рис. 6.

Металл подается с помощью металлической футерованной ванночки, выходной конец которой точно повторяет профиль бандажа литейного колеса. При работе кристаллизатора уровень металла в ванночке держится на отметке, соответствующей верхней точке реборды литейного колеса. При этом металл спокойным ламинарным потоком направляется в выточку бандажа. Поверхностная окисная: пленка остается неподвижной и защищает поступающий в кристаллизатор металл от окисления.

Изложенные в пунктах 4.3, 4.4 меры по совершенствованию непрерывной роторной литейной машины привели к резкому увеличению производительности и улучшению качества получаемой катанки. Производительность агрегатов была поднята с 4,5 до 8 т/час. Возросшее качество катанки позволило реализовы-вать катанку на международных рынках наравне с производимой на лучших западных агрегатах- [5].

4.5. Создание летучих ножниц.

Агрегат был спроектирован для производства круглой катанки диаметров 9-14 мм. Однако, кабельная промышленность потребляет катанку 0 до 25 мм. Для получения катанки .такого большого диаметра потребовалась модернизация прокатного стана и моталки. На прокатном стане потребовалась корректировка калибровки, замена клетей и прокатных валков с новыми калибрами. Одним из существенных вопросов была порезка катанки на выходе из прокатного стана. По проекту,на выходе из прокатного стана установлены летучие ножницы, которые способны резать катанку до 014 мм. Приврд летучих ножниц выполнен от главного привода прокатного стана через сменный редуктор. Использование этих ножниц для порезки катанки 0 25 мм невозможно по дзум причинам: усилие реза далеко выходит за паспортное значение и второе - окружная скорость ножей сильно разнится со скоростью выхода катанки .0 25 мм. Поэтому потребовалось разработать новую конструкцию летучий ножниц.

Летучие ножницы (рис. 7) выполнены двух барабанными с отводом ножей с линии реза [11]. Отвод ножей осуществляется вдоль оси вращения барабанов. Таким образом, прокатываемая .заготовка всегда оказывается на оси (линии) прокатки, а ножи то вводятся на нее, то сдвигаются в. сторону от оси прокатки. Привод барабанов осуществляется непосредственно от привода непрерывного прокатного стана (собственно ножницы устанавливаются на место одной из клетей) и при работе "агрегата .постоянно вращаются. За один оборот барабана происходит один рез. ;;

Радиус вращения режущей кромки ножей' составляет 140 мм. Тем самым, при -. 25% обгону ножами проката, длина отрезаемых кусков при непрерывной работе ножниц будет составлять 700 мм.

Станина летучих ножниц состоит;из двух подушек, каждая из которых имеет по две расточки под подшипники, барабанов, связанных между

- 43 собой передней и задней стенками. В последних выполнены расточки для крепления вводной и выводной проводок, а также окна для доступа к ножам.

Барабаны установлены друг над другом на сферических роликоподшипниках и связаны между собой зубчатыми колесами с передаточным числом равным единице.

Зубчатое колесо верхнего барабана установлено на жестко закрепленной на этом барабане полумуфте и может регулироваться по углу относительно последней с помощью винтов и фиксироваться болтами, одновременно, полумуфта служит для привода ножниц от редуктора стана через специальную зубчатую муфту с промежуточным валом.

Зубчатое колесо нижнего, барабана выполнено разрезным, состоящим из колеса, жестко закрепленного на хвостовике барабана, и колеса, установленного на колесе. С помощью установочных винтов и крепежных болтов предусмотрена возможность взаимного углового смещения и фиксации колеса на колесе, т.е. установка минимально допустимого бокового зазора между зубьями колес, что необходимо для точной установки бокового зазора между ножами.

Внутри каждого из барабанов выполнена расточка, в которой находится штанга. На одном конце этой штанги в пазу болтами закреплен нож. На другом конце штанги жестко закреплен осевой кулачок. Эти кулачки обкатываются по роликам, установленным на концах рычагов-роликодержателей. В свою очередь, роликодер

- 44 жатели вместе с рычагом-упором закреплены на общей оси. Ось установлена в кронштейне, жестко прикрепленном к станине.

Упор через вилку, угловой двуплечий рычаг, тягу и звено связан с тяговыми электромагнитами. Электромагниты закреплены на кронштейне, который, в свою очередь, прикреплен к станине.

При включении верхнего электромагнита упор, вместе с роликодержателями, поворачивается в крайнее положение, определяемое упорным винтом. При этом кулачки, вращаясь вместе с барабанами и опираясь на ролики, переносят штанги, а вместе с ним и ножи в положение на рез.

При включении нижнего электромагнита ро-ликодержатели с роликами перекидываются на другую сторону кулачков, и ножи выводятся с оси прокатки. В обоих крайних положениях штанги фиксируются подпружиненными шариками. С целью предотвращения попадания роликов на острие кулачков, включение электромагнитов производится только при заданном взаимном положении роликов и кулачков. Сигнал на включение электромагнитов подается лепестком, закрепленном на верхнем барабане, входящем в бесконтактный конечный выключатель.

Для управления электромагнитами заслонки устройства, для уборки обрезков на приводном конце нижнего барабана, в расточке установлен подпружиненный толкатель, а на корпусе закреплен конечный выключатель, срабатывающий при включении ножниц на рез.

Ножницы были изготовлены опытным заводом ВНИИМЕТМАШ и введены в эксплуатацию. Они успешно работают в течение нескольких лет.

Ножницы выполнены на уровне изобретения. Лично автором была предложена конструкция ножей. Ножи перемещаются вдоль оси барабанов посредством механизма включения нарез .и датчика, связанного с приводом.

5. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО

СОСТАВУ ОБОРУДОВАНИЯ ЛИТЕЙНО-ПРОКАТНЫХ АГРЕГАТОВ АЛЮМИНИЕВОЙ КАТАНКИ НОВОГО .ПОКОЛЕНИЯ [7,9].

На сегодняшний день требования к качеству и характеристикам алюминиевой катанки существенно изменяются. В первую очередь это относится к качеству самого металла. На рынке катанки основным показателем качества стало скорей не достижение единичных сверхвысоких показателей качества, а его стабильность во времени. Эти.условия закладываются переработчиками катанки, желающими иметь единые физико-механические свойства катанки не только в начале и в конце одной бухты, а и в бухтах, произведенных в разное время.

Существующая технологическая схема агрегатов не позволяет достичь многих из предъявляемых параметров.

Агрегаты, эксплуатирующиеся сейчас, оборудованы простейшими миксерами, не приспособленными к глубокой очистке металла. Ключевым звеном в этом вопросе на сегодняшний день должна стать очистка жидкого металла в потоке на участке, его передачи от миксера к ванне литейной машины. Одним из основных параметров агрегата является его производительность. Поставленные на БрАЗ агрегаты имели расчетную производительность 4,5 т/час. Это не удовлетворяло условиям производства, поэтому после полного освоения агрегатов начались первые прикидки по увеличению их производительности.

Современные агрегаты должны производить продукцию более широкого сортамента сплавов. Однако, более высоколегированные сплавы, например, АМг5 обладают значительно более высокими механическими характеристиками и более узким температурным интервалом прокатки. Для выдержки необходимых температурных режимов современный агрегат должен иметь устройства, позволяющие обеспечивать необходимую температуру слитка {14}. На участке литейной машины это достигается секционированным управляемым охлаждением литейного колеса и ленты и установкой вторичных зон охлаждения. На линии прокатного стана выравнивание и поддержание температуры слитка достигается индукционным подогревом слитка.

Следующим условием современных требований к качеству алюминиевой катанки является постоянство физикомеханических свойств катанки в бунте. На существующих агрегатах смотка катанки производится на моталках с вертикальными шпулями. Катанка на смотку подается непосредственно из прокатного стана при температуре порядка 300° С. Смотанная и снятая со шпули

- 47 бухта поступает на склад временного хранения и дальнейшее остужение катанки происходит,; естественным путем за счет атмосферы цеха. При этом плотно намотанная бухта остывает неравномерно. Наружные витки охлаждаются интенсивней, внутренние - ' значительно1 медленнее. Этот процесс приводит к явлению «самоотжига» внутренних витков бухты и к изменению физико-механических свойств' катанки. В результате, однородность физикомеханических свойств катанки в бухте нарушается.

Такое нарушение физикомеханических свойств особенно опасно для тёрмоупрочняемой (так называемой твердой) катанки. Твердая катанка - это электротехническая катанка, идущая на производство воздушных линий передач. Это катанка из нагартованного металла, получаемая за счет охлаждения катанки на конечном этапе прокатки, что вызывает её нагартовку. Для производства твердой катанки требуется охлаждение заготовки перед 'чистовой .группой клетей.

Для улучшения возможности управления температурой металла на агрегате предусматривается установка дополнительных подогревающих и охлаждающих устройств. Во-первых^ от катанки должно отбираться тепло до процесса смотки. Для этого моталка отодвигается от прокатного стана и в образовавшемся промежутке организуется участок охлаждения катанки. Участок охлаждения представляет собой трубу, в которой навстречу движения катанки направляется охлаждающий раствор. Для большей эф

- 48 фективности труба разбита на несколько участков, в каждом из которых организуется свой поток охлаждающего раствора. На выходе из последней трубы находится воздушный затвор, который отсекает поток охлаждающей жидкости и предотвращает поступление влажной катанки на моталку.

Использующиеся моталки с вертикальными осями шпуль требуют определенной величины натяжения и пригодны для сматывания горячей и, как следствие более пластичной катанки. Охлажденная, более жесткая катанка при вертикальной смотке может привести к явлению «осыпания витков», что снижает стабильность процесса смотки. В случае смотки охлажденной катанки наиболее прогрессивным следует признать использование моталок с горизонтальным расположением шпуль. Это также положительно сказывается на геометрии катанки, т.к. величина натяжения при горизонтальной смотке может быть ниже и «утяжка» (тем более охлажденной) катанки будет существенно меньше.

Схема усовершенствованного агрегата представлена на рис. 8.

Примечание: при производстве твердой катанки индуктор, позиция 7, перед чистовой группой прокатного стана заменяется секцией охлаждения, подобной секции охлаждения перед смоткой.

Последним из современных требований к качественным показателям катанки следует'назвать сертификацию. Она заключается в установке в линии агрегата специального прибора непрерывного контроля катанки на присутствие механиче

Рис. 8. Схема литеино-прокатного агрегото, соответствующего современной технологии

- 50 ских дефектов и неметаллических включений. Наиболее широко распространенными и широко используемыми приборами для этой цели являются приборы германской фирмы «Доктор Фёрстер». Они осуществляют непрерывный контроль катанки с одновременной распечаткой соответствующего сертификата, прилагаемого в дальнейшем к бухте. Наличие такого сертификата является одним из условий участия в -равных торгах на мировом рынке катанки^ ' На сегодняшний день некоторые отечественные■■производители также приступили к производству подобных приборов. б. ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. В результате проведенных научно-исследовательских работ на Братском алюминиевом заводе при активном участии соискателя освоен усовершенствованный тип литейно-прокатного агрегата- повышенной производительности и улучшенного■ качества выпускаемой катанки.

2. Экспериментальными исследованиями установлено, что процесс производства алюминиевой катанки с 'улучшенными электрическими и прочностными свойствами следует вести по технологическому- принципу «квазиравновесное литье неравновесная прокатка», а с улучшенными пластическими и электрическими, свойствами по по принципу «квазиравнозесное литье - квазиравновесная прокатка».

3. Разработана уточненная методика определения параметров затвердевания слитка в не

- 51 прерывном роторном кристаллизаторе. Методика предложена в виде законченного программного продукта для использования на персональном компьютере.

4. Рентгенографическими. исследованиями образцов алюминиевого литья и. катанки, полученных при различных температурных и скоростных режимах литья и прокатки, установлено, что физико-механические свойства производимой алюминиевой катанки существенно зависят от условий ее охлаждения.

5. Разработаны на уровне изобретений и усовершенствованы отдельные узлы машин литей-но-прокатного агрегата и технология получения на нем алюминиевой катанки:

5.1. Дляабилизации подачи жидкого металла в кристаллизатор разработаны электромагнитные1 индукторы бегущего электромагнитного поля и применены электромагнитные насосы (а. 801386).

5.2. Разработана новая конструкция миксера (а. 1400218), позволившая улучшить качество подготовки металла.

5.3. Усовершёнствована конструкция литейного колёса й технология подачи металла;в кристаллизатор, что позволило повысить произ-водктельность и качество выпускаемой катанки.

5.4. Разработана новая корукция летучих ножниц (а 912409), которая позволяет без ановки проца автоматичи щвлять переход на аварийный режим и обратно.

5.5. Для повышения степени модифицирования алюминиевого сплава и уменьшения потерь

- 52 металла шлаком и на окение предложен новый фл(а 1576588);

5.6. Для повышения теплопрочни и тверди краллизатора предложен новыйлав на ове меди (а 1332838).

6. В результате выполненных и внедренных разработок:

- увеличена производительность агрегата в 1,5 раза; возросла стойкость бандажа литейного колеса в три раза; расширен сортамент производимой катанки с диаметра 9-14 мм до диаметра 18-25 мм; освоен выпуск алюминиевой катанки повышенной прочности марки АКЛП-5Т;

- разработан и реализован выпуск высокопластичной алюминиевой катанки диаметром до 25 мм;

7. Выданы рекомендации по компановке и составу оборудования литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки нового поколения.

8. Представленный доклад является обобщением более чем 20-ти летней работы автора по освоению, исследованию, разработке и совершенствованию оборудования и технологии производства алюминиевой катанки на Братском алюминиевом заводе.

- 53

Содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Пахомов Г.А., Коркушко B.C. Освоение прокатных агрегатов ЛП-АК-4,5 на Братском алюминиевом заводе «Цветная металлургия». Бюл. ЦНИИЭИЦМ, 1979. №12.

2. Коркушко B.C., Пахомов Г.А., Тепляков Ф.К. Повышение надежности работы агрегатов непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки «Цветная металлургия.» Бюл. ЦНИИЭИЦМ, 1980. №9.

3. Коркушко B.C., Пахомов Г.А., Тепляков Ф.К. и др. Повышение надежности работы литей-но-прокатных агрегатов и улучшение качества алюминиевой катанки Сб. науч. трудов «Создание и исследование сталеплавильных агрегатов и машин непрерывного литья высокой производительности» ВНИИМЕТМАШ М. ,1.981.

4. Yu.A. Rosenber, N.V. Shokhirev, V.S.Korkushko On the singular expansion method applied to the analysis of a diffraction line shape. Thirteenth Internatinal Congress. Internatinal union of crystallography. 18 August, 1984. "Acta.Crystallography", Hamburg, A.40, S4, С 435. 1984.

5. Коркушко B.C., Маленьких A.H., Горбунов В.А. Совершенствование литейной машины агрегата непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки. «Цветные металлы» 1985. Р6.

6. . ШевченкоА.Ю., ЧеботаревВ.А. Самсонов А.В., КоркушкоВ.С. Литейно-прокатные агрегаты для производства алюминиевой и медной катанки «Тяжелое машиностроение» 1997. №5.

- 54

7. Чеботарев В.А.,Самсонов А.В.,Коркушко В.С.Современные тенденции развития непрерывных литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки. «Тяжелое машиностроение» 1998. №10.

8. Чеботарев В.А., Коркушко B.C., Самсонов

A.B., Метод определения параметров затвердевания слитка в непрерывных литейных машинах. «Тяжелое машиностроение» 1998. №10.

9. Чеботарев В.А., Самсонов A.B., Коркушко

B.C. Современные тенденции развития непрерывных. литейно-прокатных агрегатов алюминиевой катанки. Тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции «Машиностроительные технологии». МГТУ им. Н.Э. Баумана. Дек.1998г.

10. Биргер B.JI., Пахомов Г.А. , Колосов Ю.Н., Коркушко B.C. и др. Устройство закрытого перелива металла, преимущественно алюминия, из миксера в кристаллизатор. A.C. 801368 Б.И.

1981. №4.

11. Соловьев О.П., Коркушко B.C., Михеева О.И., и др. Летучие ножницы. A.C. 912409 Б.И.

1982. №10.

12. Маленьких А.Н., Горбунов В.А. Коркушко B.C., и др. Сплав на основе меди. A.C. 1332838 Бч И. 1987. №3.

13. Коркушко B.C., Маленьких А.Н., Горбунов В.А. ■ и Сафронов С.О. Миксер для приготовления алюминия и его сплавов. A.C. 1400218 Б.И. 1,988. №20.

14.' Маленьких А.Н., Горбунов В.А. Коркушко B.C., и Тепляков Ф.К. Сплав на основе алюминия. A.C. 1640199 Б.И. 1991. №13.

15. Маленьких А.Н., Горбунов В.А., Матвеинев

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Машины и агрегаты металлургического производства», 05.04.04 шифр ВАК

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.