Фізико-хімічні основи технології видалення магнію з ливарних алюмінієвих розплавів за допомогою кріолітово-карбамідного флюсу
DSpace at NTB NTUU KPI
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Фізико-хімічні основи технології видалення магнію з ливарних алюмінієвих розплавів за допомогою кріолітово-карбамідного флюсу
|
|
| Creator |
Рибак, Вячеслав Миколайович
|
|
| Description |
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.04 – ливарне виробництво. Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, Київ, 2011. У дисертації вивчено процеси видалення магнію з ливарних алюмінієвих розплавів за допомогою кріолітово-карбамідного флюсу при переплаві брухту кольорових металів. Досліджено вплив кріолітово-карбамідного флюсу та параметрів обробки на ступінь та швидкість видалення магнію. Розроблено математичну модель та встановлено оптимальні параметри процесу. Теоретично обґрунтовано та розроблено технологію видалення магнію з ливарних алюмінієвих розплавів за допомогою кріолітово-карбамідного флюсу. Проведено порівняльний аналіз розробленої технології з існуючими. Досліджено вплив розробленої технології на вміст газів, структуру, фізико-механічні та експлуатаційні властивості алюмінію марок А7, А0 та ливарних алюмінієвих сплавів марок АК5М2, АК7, АК9ч, АК12М2, АМг5К. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук по специальности 05.16.04 – литейное производство. Национальный технический университет Украины «Київський політехнічний інститут», Киев, 2011. Диссертация посвящена изучению процесса удаления магния из литейніх алюминиевых расплавов при помощи криолитово-карбамидного флюса при переплаве лома цветных металлов. Исследовано влияние криолитово-карбамидного флюса на степень и скорость удаления магния из литейных алюминиевых расплавов. В результате расчетов была получена математическая модель зависимости содержания магния в алюминиевых расплавах от количества криолита, карбамида и параметров обработки. Рассчитана себестоимость удаления магния предложенным способом. Теоретически обоснована и разработана технология удаления магния из литейных алюминиевых расплавов при помощи криолитово-карбамидного флюса. Проведен сравнительный анализ разработанной технологии с существующими. Себестоимость обработки 1 т литейного алюминиевого расплава при уменьшении в нем концентрации магния с 1,8% до 0,7% при помощи криолитово-карбамидного флюса (с использованием печного агрегата типа САТ-0,25) составляет 539 грн., что в 2…4 раза меньше себестоимости обработки другими флюсами. Оптимальная длительность обработки составляет 40 минут при температуре 830…835 0С. Установлено, что обработку криолитово-карбамидным флюсом целесообразно проводить с расплавами, содержание магния в которых необходимо снизить не более чем на 0,94 %. В других случаях расплавы необходимо сливать в чушку и добавлять в другие плавки. Установлено, что в алюминиевом расплаве во время распада карбамида происходит выделение диоксида углерода и аммиака. Эти газы поднимаются на поверхность расплава и рафинируют его от растворенных в нем газов и неметаллических включений, что способствует повышению качества литья. Добавление карбамида к флюсу на основе криолита приводит к интенсификации процесса перемешивания ванны расплава и связыванию магния в оксиды и нитриды, что повышает скорость и глубину его удаления. Исследовано влияние разработанной технологии на содержание газов, структуру, физико-механические и эксплуатационные характеристики алюминия марок А0, А7 и литейных алюминиевых сплавов марок АК5М2, АК7, АК9ч, АК12М2, АМг5К. Установлены зависимости свойств алюминия и литейных алюминиевых сплавов от количества введенного карбамида и технологических режимов обработки. Найдены оптимальные концентрации карбамида и режимы обработки. Теоретически обоснована и разработана технология повышения механических и эксплуатационных свойств литейных алюминиевых сплавов при помощи карбамида. Установлено, что во время обработки алюминиевого расплава карбамидом происходят процессы модифицирования структуры конечного сплава – средний размер зерна для разных сплавов уменьшается в 2…15 раз, а сами зерна становятся более округлой формы. Также наблюдается дробление эвтектики сплавов системы Al-Si. Температура кристаллизации при этом уменьшается на 5…30 0С. Установлено, что обработка карбамидом литейных алюминиевых сплавов повышает их механические и эксплуатационные характеристики. Временное сопротивление разрыву повышается на 20…35% без термической обработки, и на 40…60% после термической обработки, относительное удлинение – в 1,5…5 раз, твердость – до 30%, стойкость к износу – на 40…70%. При этом оптимальное количество карбамида составляет 0,01…0,03% от массы расплава в печи. Теоретически обоснована и разработана технология изготовления лигатуры AlTi3NC при помощи карбамида и исследовано ее влияние на структуру алюминия, структуру, механические и эксплуатационные свойства литейных алюминиевых сплавов. Получены математические модели исследуемого процесса, установлены оптимальные режимы обработки и необходимое количество лигатуры. Рассчитана себестоимость обработки литейных алюминиевых сплавов лигатурой AlTi3NC. Разработанные технологии прошли промышленную проверку, показали высокую эффективность и внедрены на МП „Ликвидус”. The dissertation on the degree of the Candidate of Sciences on a specialty 05.16.04 – foundry production. National Technical University of Ukraine “KPI”, Kyiv, 2011. The dissertation is devoted to the studying of process in deleting of magnesium at casting aluminum alloys by means of cryolite-carbamide fluxes at processing scrap of the colored metals. Effect of cryolite-carbamide fluxes is established on a degree and speed of removal of magnesium. A mathematical model is developed and the optimum parameters of process are set. The theory and technology of magnesium removal is developed from aluminum alloys by means of cryolite-carbamide fluxes. The comparative analysis of the developed technology is conducted with existing technologies. Effect of the developed technology is explored on the maintenance of gases, structure, mechanical and operation properties of aluminum A0, A7 and casting aluminum alloys AK5M2, AK7, АК9ч, АК12М2, АМг5К. |
|
| Publisher |
НТУУ "КПІ"
|
|
| Date |
2011-05-31T08:23:44Z
2011-05-31T08:23:44Z 2011 |
|
| Type |
Thesis
|
|
| Identifier |
http://library.kpi.ua:8080/handle/123456789/875
|
|
| Language |
uk
|
|