Применение совмещенных технологических процессов для получения металлоизделий

Черник Н.В.,

Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН,

г. Комсомольск-на-Амуре, Россия

The analysis of existing combined technological processes for metal products is carried out.

В условиях современного производства все большее развитие получают совмещенные металлургические процессы (СМП) производства металлоизделий. Сущность СМП заключается в совмещении традиционных технологий непрерывного литья и обработки металлов давлением [1]. Оборудование, предназначенное для получения металлоизделий методом совмещения процессов, реализуется по двум направлениям: в технологической поточной линии; в виде единого устройства.

Примером первого направления является использование литейно-прокатных агрегатов (ЛПА) и модулей. Компоновка ЛПА построена на последовательном совмещении машин непрерывного литья заготовок и прокатных клетей или прокатных станов [2]. ЛПА позволяет максимально сократить производственный цикл и соответственно существенно снизить затраты за счет энергосбережения и уменьшения потерь металла в окалину. Однако литейно-прокатные модули обладают рядом недостатков, которые связаны с большими производственными площадями под размещение технологического оборудования, а также дополнительными производственными площадями для размещения ветвей конвейеров с целью накопления заготовок. Кроме того, в составе накопительных ветвей конвейеров зачастую используются нагревательные методические печи, которые служат для поддержания температуры заготовок в заданных температурных пределах, отвечающих требованиям технологического процесса прокатки. Это приводит к дополнительным энергетическим и материальным затратам и, как следствие, увеличивает себестоимость производимой на литейно-прокатных агрегатах продукции.

Модульное оборудование второго направления (установка вертикального или горизонтального литья и деформации металла, установки непрерывного литья и прессования «Conform and Castex») характеризуется высокой мобильностью, гибкостью перехода от одного типоразмера к другому, а также сравнительно высокой производительностью и может служить базой для создания мини-производств. За рубежом при получении металлоизделий используются технологии нового поколения [3-4], названные технологиями непрерывного прессования (Конформ, Экстроллинг, Лайнекс) и непрерывного литья, прокатки, прессования (Кастекс, Кастер). Основными элементами такого оборудования являются: узел непрерывной кристаллизации металла (обычно роторного типа) и формообразующая матрица, через которую осуществляется прессование закристаллизовавшегося металла. Способ совмещенного литья и прессования позволяет значительно снизить капитальные затраты на проектирование и изготовление промышленной линии, существенно сократить энергозатраты на изготовление продукции получить широкую гамму изделий из цветных металлов и сплавов, получить изделия со стабильными свойствами и качеством по всей длине.

Преимуществом технологического процесса изготовления металлоизделий с применением установки вертикального литья и деформации металла (УВЛДМ) [5], в отличии от процесса «Conform and Castex», является то, что формообразование наружной поверхности и внутренней структуры заготовки из разливаемого в устройство металла происходит под воздействием внешних сил, создаваемых подвижными поверхностями кристаллизатора [6].

Таким образом, применение совмещенных металлургических процессов дает возможность устранить недостатки традиционных технологий.

Библиографический список:

1. Минаев А.А. Совмещенные металлургические процессы: Монография.- Донецк: Технопарк ДонГТУ. УНИТЕХ, 2008. 552с.

2. Целиков, А.И. Новые процессы и машины, разработанные ВНИИМетмашем //Кузнечно-штамповое производство. – 1983, –№ 5.

3. Сидельников, С.Б. Экспериментальные исследования процесса СПП алюминиевых сплавов / С.Б Сидельников, Н.Н. Довженко, Р.И. Галиев, А.А. Гирев // Сб. науч. ст. Красноярск, КГАЦМиЗ, – 2003. – с.237-239.

4. Сергеев, В.М. Непрерывное литье–прессование цветных металлов / В.М. Сергеев, Ю.В. Горохов, В.В. Соболев, Н.А. Нестеров. – М.: Металлургия, 1990. – 85 с.

5. Одиноков В.И., Черномас В.В., Ловизин Н.С. Исследование процесса получения металлоизделий из цветных и черных сплавов на установке вертикального литья и деформации металла.- Владивосток: Дальнаука, 2011.-107 с.

6. Одиноков В.И., Черномас В.В., Ловизин Н.С. Литейно-ковочный модуль вертикального типа для производства непрерывнолитых деформированных заготовок из железоуглеродистых сплавов// Обработка металлов. 2008.№2. С.10-12.