Search

The nature of the formation of a hard crust in the mold is studied, taking into account the shrinkage of the workpiece during solidification. Comparison of the geometric shapes of the sleeves of the leading manufacturers from Germany, Italy, Japan. It is shown that defects in the billet crust originating in the mold cannot be corrected by subsequent cooling conditions. At the exit from the mold, the ingot crust must be of uniform thickness and withstand the ferrostatic pressure of liquid steel in order to prevent metal breakthroughs. This requires the organization of an intensive and continuous heat removal from the liquid steel to the cooling water in the crystallizer. The processes of heat removal from the surface of the solid crust of the workpiece through the walls of the mold liner are of decisive importance from the point of view of the dynamics of the growth of the solid phase and, as a consequence, the formation of surface and subsurface defects. To ensure high productivity and the required surface quality of the billet, leading companies strive to optimize the geometric shape of the mold sleeve, departing from classical designs., Изучен характер формирования твердой корочки в кристаллизаторе, учитывая усадку заготовки при затвердевании. Проведено сравнение геометрических форм гильз ведущих производителей из Германии, Италии, Японии. Показано, что дефекты, зарождающейся в кристаллизаторе корочки заготовки, невозможно исправить последующими условиями охлаждения. На выходе из кристаллизатора корочка слитка должна быть равномерной толщины и выдерживать ферростатическое давление жидкой стали, чтобы предотвратить прорывы металла. Для этого требуется организация интенсивного и непрерывного таплоотвода от жидкой стали к охлаждающей воде в кристаллизаторе. Процессы отвода тепла от поверхности твердой корочки заготовки через стенки гильзы кристаллизатора имеют определяющее значение с точки зрения динамики нарастания твердой фазы и, как следствие, формирования поверхностных и подповерхностных дефектов. Для обеспечения высокой производительности и требуемого качества поверхности заготовки, ведущие фирмы стремятся к оптимизации геометрической формы гильзы кристаллизатора, отходя от классических конструкций.

The nature of the formation of a hard crust in the mold is studied, taking into account the shrinkage of the workpiece during solidification. Comparison of the geometric shapes of the sleeves of the leading manufacturers from Germany, Italy, Japan. It is shown that defects in the billet crust originating in the mold cannot be corrected by subsequent cooling conditions. At the exit from the mold, the ingot crust must be of uniform thickness and withstand the ferrostatic pressure of liquid steel in order to prevent metal breakthroughs. This requires the organization of an intensive and continuous heat removal from the liquid steel to the cooling water in the crystallizer. The processes of heat removal from the surface of the solid crust of the workpiece through the walls of the mold liner are of decisive importance from the point of view of the dynamics of the growth of the solid phase and, as a consequence, the formation of surface and subsurface defects. To ensure high productivity and the required surface quality of the billet, leading companies strive to optimize the geometric shape of the mold sleeve, departing from classical designs.

For the creation of a multi-level system of integrated control and operational management of physical-chemical and technological casting processes, deterministic causality of technological objects was determined. These objects are involved in the processes of melting, ladle and heat treatment in the production of ductile iron castings. This made it possible to develop a block diagram of selection and optimization of key technological parameters, geometry of gating systems for the lost-foam casting.In order to ensure continuous control over a set of parameters of technological processes, equipment and environmental safety, key factors of influence of technological parameters were determined. To this end, the Ishikawa diagram was used to evaluate the effectiveness of the parameters and casting objects influence during lost-foam casting on the casting quality and environment. The expediency of using the Ishikawa diagram for the theory and practice of casting production was determined. Methods using the Ishikawa diagram were developed, which allow identifying and defining the deterministic influence of factors of the first, second, third order on technological processes and casting objects, as well as environment. They also provide an opportunity to determine the effectiveness of using the Ishikawa diagram in the production of high-quality cast products of iron-carbon alloys, including ductile iron.Basic data on the identification of casting objects and processes as the full cycle of production of ductile iron and castings of it by lost-foam casting were obtained. This will allow constructing a multi-level system for controlling the parameters of the full technological cycle using modern computer information technologies, as well as monitoring the environmental condition of casting objects and determining their environmental impact., Для створення багаторівневої системи комплексного контролю та оперативного управління фізико-хімічними та технологічними ливарними процесами визначено детермінований зв'язок між технологічними об'єктами, Ці об'єкти беруть участь в процесах плавки, позапічної і теплової обробки при виробництві виливків з високоміцного чавуну. Це дало можливість розробити блок-схему вибору і оптимізації основних технологічних параметрів, геометрії ливникових систем для одержання виливків за моделями, що газифікуються.Для забезпечення безперервного контролю за безліччю параметрів технологічних процесів, устаткування та стану екологічної безпеки було визначено основні фактори впливу технологічних параметрів. З цією метою застосовано діаграму Ішікави для оцінки ефективності впливу параметрів і ливарних об'єктів при литті за моделями, що газифікуються, на якість виливків і екологію навколишнього середовища. Встановлено доцільність використання діаграми Ішікави для теорії і практики ливарного виробництва. Розроблено методики з використанням діаграми Ішікави, які дозволяють ідентифікувати і встановити детермінований вплив чинників першого, другого, третього порядку на технологічні процеси і ливарні об'єкти, а також екологію навколишнього середовища. Також дають можливість визначити ефективність використання діаграми Ішикави при отриманні високоякісних литих виробів із залізовуглецевих сплавів, включаючи високоміцний чавун.Отримані основні дані про ідентифікацію ливарних об'єктів і процесів, як повного циклу виробництва високоміцного чавуну і виливків з нього за моделями, що газифікуються. Це дозволить побудувати багаторівневу систему контролю параметрів повного технологічного циклу з використанням сучасних комп'ютерних інформаційних технологій, а також моніторингу екологічного стану ливарних об'єктів та визначити їх вплив на навколишнє середовище, Для создания многоуровневой системы комплексного контроля и оперативного управления физико-химическими и технологическими литейными процессами определена детерминированная связь между технологическими объектами. Эти объекты принимают участие в процессах плавки, внепечной и тепловой обработки, при производстве отливок из высокопрочного чугуна. Это дало возможность разработать блок-схему выбора и оптимизации основных технологических параметров, геометрии литниковых систем, для получения отливок по газифицируемым моделям.Для обеспечения непрерывного контроля за множеством параметров технологических процессов, оборудования и состояния экологической безопасности, были определены основные факторы влияния технологических параметров. С этой целью применена диаграмма Ишикави для оценки эффективности влияния параметров и литейных объектов при литье по газифицируемым моделям на качество отливок и экологию окружающей среды. Установлена целесообразность использования диаграммы Ишикави для теории и практики литейного производства. Разработаны методики с использованием диаграммы Ишикави, которые позволяют идентифицировать и установить детерминированное влияние факторов первого, второго, третьего порядка на технологические процессы и литейные объекты, а также экологию окружающей среды. Также дают возможность определить эффективность применения диаграммы Ишикави при получении высококачественных литых изделий из железоуглеродистых сплавов, включая высокопрочный чугун.Получены основные данные об идентификации литейных объектов и процессов, как полного цикла производства высокопрочного чугуна и отливок из него по газифицируемым моделям. Это позволит построить многоуровневую систему контроля параметров полного технологического цикла с использованием современных компьютерных информационных технологий, а также мониторинга экологического состояния литейных объектов и определить их влияние на окружающую среду