Obrabotka Metallov 2011 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (52) 2011 3 ТЕХНОЛОГИЯ УДК 621.771: 539.3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ, ПРОТЕКАЮЩИХ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЙ СОВМЕЩЕННЫМ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ И ШТАМПОВКИ В.В. ЧЕРНОМАС, доктор техн. наук, доцент ( ИМиМ ДВО РАН, г. Комсомольск-на-Амуре ) Статья поступила 1 июня 2011 г. Черномас В.В . – 681005, г. Комсомольск-на-Амуре, ул. Металлургов, 1, Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН, e-mail: userman10@mail.ru Рассматривается принципиальная схема установки горизонтального литья и деформации металла (УГЛДМ) для реа- лизации совмещенного процесса производства металлоизделий из цветных сплавов. Проведен анализ теплового режима работы кристаллизатора УГЛДМ и определены критерии устойчивости процесса получения полосы из технического алюминия марки АД0. Ключевые слова: непрерывно-литое деформированное металлоизделие, установка непрерывного литья и деформа- ции металлов, распределение температур. Введение Технологический процесс получения металлоиз- делий на установке горизонтального литья и дефор- мации металла (УГЛДМ) относится к совмещенным технологическим процессам, т. е. процессам, совме- щающим в едином технологическом потоке или в едином устройстве несколько традиционных техно- логий. Примером совмещенных технологий являет- ся использование литейно-прокатных агрегатов для совмещения в едином технологическом потоке двух традиционных процессов – непрерывного литья и прокатки [1–3]. Их компоновка построена на по- следовательном совмещении машин непрерывного литья заготовок и прокатных клетей или прокатных станов. Одним из новых решений для производства непрерывных металлоизделий небольшого сечения из алюминиевых сплавов является схема совмещен- ного непрерывного литья и прессования («Conform and Castex») [4], а также разработанные в России со- вмещенные процессы литья и прессования на базе метода непрерывного прессования «Conform» [5, 6]. Данное оборудование предназначено для производ- ства профилей мелких сечений из расплавленного металла путем его непрерывной кристаллизации и прессования через калибрующее отверстие матрицы. Оборудование компонуется в виде линии, в состав которой входят: установка непрерывного литья заго- товок (обычно роторного типа), правильно-задающее устройство, валки прокатного стана, матрица, через которую осуществляется экструдирование, охлажда- ющее устройство и накопитель. При всех своих пре- имуществах эти способы обладают рядом недостат- ков, которыесвязанысбольшимипроизводственными площадями под размещение технологического обору- дования, а также дополнительными производствен- ными площадями для размещения ветвей конвейеров с целью накопления заготовок. Кроме того, в составе накопительных ветвей конвейеров зачастую исполь- зуются нагревательные устройства, которые служат для поддержания температуры заготовок в заданных температурных пределах, отвечающих требованиям технологического процесса прокатки (прессования). Это приводит к дополнительным энергетическим и материальным затратам и, как следствие, увеличива- ет себестоимость производимой продукции. УГЛДМ является компактным устройством для изготовления непрерывно-литых деформированных металлоизделий (НЛДМ), в подвижном кристалли- заторе которого одновременно реализуются три тра- диционных технологических процесса: непрерывное литье, жидкая штамповка и горячая объемная штам- повка [7–10]. При разработке технологического процесса изго- товленияметаллоизделийнаУГЛДМнельзянапрямую руководствоваться технологическими критериями от- дельных процессов, входящих в состав совмещенно- го процесса. Для анализа устойчивости совмещенного процесса получения качественных металлоизделий