На базі фізичного моделювання кристалізації композитних зливків на прозорих моделях виявлено деякі типові особливості та закономірності формування донного конусу кристалів. Відзначені закономірності підтверджені результатами досліджень реальних сталевих зливків.

Одержано й узагальнено результати теоретичних та експериментальних досліджень, які забезпечили наукове обгрунтування та практичне рішення важливої прикладної науково-технічної проблеми - створення принципів конструювання та економічної високопродуктивної технології металургійного одержання та переробки сталевих композитних зливків для виробництва ефективних зварювальних дротів. На основі дослідження фізико-хімічних властивостей мікролегуючих елементів, фізичного та математичного моделювання кристалізації сталевих композитних зливків із порошковими вставками, заповнених металевими та неметалевими матеріалами, лабораторного та промислового експерименту, визначено широкі технологічні можливості композитного способу введення різноманітних домішок (мікролегуючих, розкиснювальних, флюсувальних) у зливки сталі для створення ефективних композитних зварювальних дротів різного складу та призначення з використанням металу зливка як уніфікованої матриці.

Індекс рубрикатора НБУВ: К314.603-1

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описано можливі витрати шлаку у процесі електрошлакового переплаву (ЕШП). Оцінено кількість витрат на утворення гарнісажу різної товщини (1, 3, 5, 10 мм) у процесі переплаву великовагового злитка з використанням шлаків АНФ-39 і АНФ-28. Розглянуто зміни компонентного складу системи газ - шлак - метал, що зумовлені зменшенням маси шлаку на утворення гарнісажу та у випадку компенсації цих витрат. Досліджено вплив зміни кількості шлаку на технологічні параметри плавки ЕШП.

Розвиток залізничного транспорту є необхідним чинником національного розвитку та європейської інтеграції України. Проблематика. Станом на сьогодні понад 80 % рейок в коліях вітчизняної залізниці не відповідають вимогам швидкісного руху та пропуску великовагових поїздів і потребують заміни. Наразі ПАТ "Укрзалізниця" купує рейки за кордоном, що потребує суттєвих валютних затрат, а тому налагодження в країні виробництва високоякісних магіст ральних та вістрякових рейок стає нагальною необхідністю. Мета роботи - розробка інноваційних варіантів організації виробництва рейок преміум класу в Україні. Матеріали й методи. Рейкова сталь. Експериментальні плавки і металографічні дослідження (оптична та електронна мікроскопія). Результати. Експериментально доведено високу однорідність (високу чистоту границь та дисперсність первинних зерен, малу міжламельну відстань перліту) та підвищений рівень властивостей рейкового металу, який виготовлено традиційним електрошлаковим переплавленням (ЕШП), та аналогічні показники металу зі зливків, вироблених ЕШП в струмопідвідному кристалізаторі з вдвічі вищою швидкістю формування. Експериментами зі швидкісним ЕШП та випробуванням фторидного шлаку в кристалізаторі реальної машини безперервного лиття заготовок (МБЛЗ) створено технологічне підгрунтя гібридного процесу безперервного литва з електрошлаковим підігрівом меніску струмопідвідним кристалізатором (БЛ+ЕШП). Висновки: ЕШП дозволяє зменшити мінімальну порогову швидкість розливу на МБЛЗ, покращити щільність та однорідність металу осьової зони й зберегти високу якість поверхні заготівки. Розроблені й запропоновані перспективні варіанти технологічних схем електрошлакового переплавленняу відпрацьованих рейок з одержанням заготовок з перетином, наближеним до профілю рейки, з використанням декількох сучасних печей ЕШП спеціальної конструкції забезпечать потребу ПАТ "Укрзалізниця" в магістральних та/або вістрякових рейках преміум якості.

Індекс рубрикатора НБУВ: К314.603-1

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто можливості та обмеження існуючих типів датчиків положення межі розділу металевої та шлакової ванни при електрошлаковій виплавці зливків різного розміру з їх витягуванням із короткого кристалізатора. Запропоновано та випробувано індукційний датчик рівня вбудованого типу власної розробки, який надає можливість вимірювати розташування межі шлак-метал із високою точністю. Включення сигналу датчика рівня ДУИ-20 в систему управління піччю надає можливість вести стабільний технологічний процес в автоматичному режимі та виробляти суцільні, порожнисті та наплавлені електрошлакові зливки найвищої якості в коротких (постійного перерізу, Т-подібних і струмопідвідних) кристалізаторах.

Індекс рубрикатора НБУВ: К327.46

Рубрики:

Електрошлакова плавка сталі

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано спрощену математичну модель процесів руху та нагрівання крапель розплавленого металу в рідкому шлаку при ЕШП у двох варіантах постановки задачі: крапля зберігає вихідну сферичну форму; крапля деформується та набуває форму сплюснутого (в напрямку руху) сфероїда. Показано, що деформація краплі чинить істотний вплив на швидкість і тривалість її руху в шарі шлаку, а також на площу поверхні краплі (при збереженні її об'єму), яка визначає умови нагрівання і взаємодії металу краплі з розплавленим шлаком. Доведено, що внаслідок збільшення площі поверхні та зменшення швидкості руху крапель більшого діаметру їх нагрівання в шарі шлаку відбувається більш ефективно в порівнянні зі сферичними краплями.

Електрошлаковий переплав є провідним процесом спеціальної електрометалургії, який використовують для отримання високоякісних сталей і сплавів. За своїми механічними (особливо пластичними) та експлуатаційними властивостями, щільністю та чистотою метал електрошлакового переплаву (ЕШП) значно перевершує аналогічні матеріали, що вироблені способами традиційної металургії. Ступінь рафінування сталі залежить від складу та властивостей шлаку, який визначає теплову ефективність процесу та температурний режим металевої ванни, тож суттєвим чином впливає на умови затвердіння зливка та його структуру. Електроліз не є основним процесом і метою ЕШП, тим не менш, оскільки перенесення струму в шлакових розплавах здійснюється переважно іонами, у цьому випадку відбуваються електрохімічні реакції, які змінюють склад шлаку та металу. Проаналізовано сучасні уявлення про природу електрохімічних процесів і можливі катодні та анодні реакції в процесах ЕШП-типу на постійному струмі, в тому числі з погляду на одержання чистого за сіркою і киснем металу. Розглянуто дані щодо впливу полярності постійного струму на швидкість плавлення витратного електрода. Виявлено актуальні напрямки подальших досліджень електрохімічної сторони процесу ЕШП для підвищення ефективності та створення нових можливостей його застосування.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.912

Рубрики:

Металокерамічні наноматеріали

Шифр НБУВ: Ж72631 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К644.510.023.2 + З363-06

Рубрики:

Електрошлакове наплавлення металів

Турбомашини (лопаточні теплові машини). Турбобудування

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Виконано порівняння енергоємності та втрат металу в електрошлакових технологіях із переплавом витратного електрода та використанням рідкого металу, що показало енергетичну ефективність та більший вихід придатного у разі використання останньої. У процесі формування злитка з рідкого металу з характерною для традиційного процесу ЕШП продуктивністю економія електроенергії складає до 57 %. Можливість збільшення продуктивності на 15 % за рахунок зниження перегріву металу за ЕШП із рідким металом без зміни теплових умов процесу та якості злитка підвищує економію електроенергії до 60 % від витрат традиційного процесу. Втрати металу є також на 14 - 60 % нижчими завдяки відсутності витратних електродів, що дає суттєвий економічний ефект.