Исследованы тепловые процессы в кокильной машине при получении полых алюминиевых отливок.
Полученные результаты будут использоваться при проектировании новой системы охлаждения кристаллизаторов машин. Новизна результатов подтверждается патентом на изобретение. Использование центрального сердечника, выполненного в виде тепловой трубы, позволяет уменьшить время затвердевания отливки, увеличивает ресурс работы кокильной машины, уменьшает перепад температур на поверхности стенок. Изучение тепловой работы кокиля позволяет решить важные задачи: создание рациональной конструкции, выбор материала кокиля, установление оптимального режима его эксплуатации. При этом начальная температура кокиля – решающий фактор, от которого зависит интенсивность его тепловой работы и качество отливок.
Предварительный прогрев кокиля позволяет перед первой заливкой металла добиться некоторой оптимальной начальной температуры поверхности стенки кокиля.
Разработка новой системы охлаждения кокильной машины, обеспечивающей повышение безопасности эффективности ее работы, относится к приоритетной задаче металлургической промышленности.
Цель работы - исследование тепловых процессов в кокиле при его подогреве и разливке алюминия с установленной в нем тепловой трубой перед извлечением отливки.
Технологический процесс получения полой алюминиевой отливки включает предварительный разогрев стенок кокиля газовой горелкой с последующей установкой в него центрального сердечника, выполненного в виде тепловой трубы. При этом тепловая труба подогревается стенками кокиля, что фиксируется по показаниям термопар. После этого производится заливка в кокиль алюминиевого сплава с его охлаждением и кристаллизацией на стенках кокиля и тепловой трубы, которая разогревается с находящимся в ней теплоносителем до рабочей температуры. Пары теплоносителя в зоне охлаждения трубы передают тепло воздуху, подаваемому в пространство между трубой и кожухом.
Выводы: Использование охлаждаемого сердечника, выполненного в виде тепловой трубы, позволяет уменьшить более чем в 5 раз значения перепадов температур по длине стенки и в два раза время достижения максимальных значений температур на поверхности стенок. Температура отливки в момент ее извлечения из кокиля не превышает 480 °С.
Повышение эффективности теплообмена в зоне охлаждения тепловой трубы в результате замены воздуха на водо-воздушную смесь или воду позволит уменьшить перепад температур (Δt) по длине трубы, увеличить количество отводимого от металла тепла и уменьшить время достижения максимальных температур на поверхности трубы и стенке кокиля. Охлаждение кокиля по принципу тепловых труб позволит уменьшить перепады температур на поверхности.
УДК 621.74.043
Написать автору - Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.