Разработка и исследование новой установки непрерывного литья и деформации для производства одно- и многослойного листа из цветных металлов

• Автор: Баранов, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.04.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 145 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. Технология и состав оборудования для производства металлопродукции из цветных металлов
1.1 Установки непрерывного литья цветных металлов
1.2 Технология и оборудование для получения биметаллических полос
1.3 Литейно-прокатные модули для производства листа из цветных
металлов и сплавов
Выводы
Глава 2. Разработка и расчет параметров установки непрерывного литья и деформации
2.1 Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации
2.1.1 Особенности вертикальной установки непрерывного литья и деформации
2.1.2 Горизонтальная установка непрерывного литья и деформации
2.1.3 Технология совмещенного процесса непрерывного литья и циклической деформации
2.2 Тепловой расчет совмещенного процесса непрерывного литья и циклической деформации при получении листа из алюминия
2.3 Расчет технологических и энергосиловых параметров процесса
непрерывного литья и деформации
Выводы
Глава 3. Определение конструктивных и кинематических параметров
установок непрерывного литья и деформации
3.1 Жесткость несущих звеньев горизонтальной установки непрерывного литья и деформации
3.2 Кинематические параметры привода горизонтальной установки непрерывного литья и деформации
3.3 Исследование установки непрерывного литья и деформации
3.3.1 Лабораторная установка непрерывного литья и деформации
3.3.2 Оценка качества листа из алюминия
Выводы
Глава 4. Расчет параметров и разработка технологии процесса непрерывного литья и деформации для получения биметаллических полос
4.1 Способ получения биметаллической полосы и конструкция кристаллизатора установки непрерывного литья и деформации
4.2 Тепловой расчет совмещенного процесса непрерывного литья и деформации при получении биметаллической полосы
4.2.1 Техническая постановка задачи
4.2.2 Математическая постановка задачи
4.2.3 Выбор системы коэффициентов и теплофизических параметров
4.2.4 Результаты расчета
4.3 Технология производства биметаллических полос
4.3.1 Расчет производительности совмещенного процесса непрерывного литья и деформации и параметров кристаллизатора
4.3.2 Расчет энергосиловых параметров
4.4 Особенности деформации металла при получении биметаллической полосы
4.5 Экспериментальное исследование процесса получения
биметаллической полосы
Выводы
Глава 5. Оптимизация параметров установки непрерывного литья и
деформации
5.1 Выбор критериев оптимизации

5.2 Постановка задачи оптимизации
5.3 Математическая модель очага циклической деформации
5.3.1 Кинематика процесса циклической деформации
5.3.2 Силовые параметры
5.4 Математическая модель линии привода установки непрерывного литья и деформации
5.5 Обоснование выбора метода оптимизации
5.6 Алгоритм двухуровневой оптимизации параметров установки непрерывного литья и деформации
5.7 Примеры расчетов параметров установок непрерывного литья и деформации
5.7.1 Установка непрерывного литья и деформации для Михайловского завода ОЦМ
5.7.2 Оптимизация основных параметров установки непрерывного литья и деформации
5.7.3 Установка непрерывного литья и деформации для Каменск-Уральского металлургического завода
Выводы
Заключение
Литература

Установка совмещенного процесса непрерывного литья и деформации разработана на основе процессов и установок циклической деформации, защищенных международными заявками и патентами зарубежных стран и предназначена для получения листа, сортовых заготовок, биметалла и других профилей со скоростью порядка 10-15 м/мин и выше [3, 10]. (рис. 2.1)
Отличительными особенностями установки является то, что процессы образования оболочки, формирование полосы при наличии жидкой фазы, обжатие затвердевшего металла и продвижение полосы осуществляется в кристаллизаторе, что позволяет исключить зону вторичного охлаждения и существенно улучшить качество металлопродукта. Это удается реализовать, благодаря принципиально новому взаимодействию стенок кристаллизатора с отливаемым слитком, при котором подвижные стенки кристаллизатора одновременно с формированием полосы продвигают ее по направлению разливки, создавая при этом на контактных поверхностях сжимающие напряжения, которые предохраняют оболочку слитка от разрушения и предотвращают образование дефектов, что позволяет получать не только тонкие слябы, но и лист толщиной 2-6 мм.
В процессе работы установки происходит перемешивание жидкого металла, корочки слитка постепенно сближаются, при этом часть металла выдавливается, что в совокупности способствует ускорению процесса затвердевания металла.
Основные преимущества установки совмещенных процессов непрерывного литья и деформации:
1. Минимальные габариты установки в связи с отсутствием зоны вторичного охлаждения;
2. Возможность получения листа из цветных металлов толщиной 2-6 мм и заданной ширины со скоростью 10-15 м/мин;
3. Высокое качество металлопродукции обеспечивается:
а) получением мелкозернистой и однородной структуры металла без дефектов литейной породы вследствие интенсивного перемешивания