Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке
Для исследования закономерностей процесса циркуляционного фильтрования расплава в магнитодинамической установке была построена и опробована компьютерная модель данного процесса. В основу модели была положена разработанная компьютерная программа на языке объективно-ориентированного программирования j...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Металл и литье Украины |
|---|---|
| Datum: | 2014 |
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159772 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке / А.В. Ященко // Металл и литье Украины. — 2014. — № 12. — С. 33-35. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860250310670286848 |
|---|---|
| author | Ященко, А.В. |
| author_facet | Ященко, А.В. |
| citation_txt | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке / А.В. Ященко // Металл и литье Украины. — 2014. — № 12. — С. 33-35. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Металл и литье Украины |
| description | Для исследования закономерностей процесса циркуляционного фильтрования расплава в магнитодинамической установке была построена и опробована компьютерная модель данного процесса. В основу модели была положена разработанная компьютерная программа на языке объективно-ориентированного программирования javascript, основанная на принципе циклического вычисления с заданным условием прекращения работы.
Тези доповіді V науково-практичної конференції молодих вчених України «Нові технології та ливарні матеріали у машинобудуванні», ФТІМС НАН України.
Thesises of paper on V-th Science and Practice Conference «New casting technologies and materials in the mechanical engineering» of young scientists of Ukraine, PTIMA of NAS of Ukrane
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:42:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
33МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 12 (259) ’2014
1. Kiran S. Bhole. Numerical Analysis and Investigation of Aluminum Electromagnetic Metal Forming Process / Kiran. S. Bhole,
B. S. Kale, P. D. Deshmukh, O. G. Sonare // International Journal of Technology And Engineering System(IJTES. – 2011,
Vol 2 (1). – P. 98-102.
2. Синчук А. В. Силовое магнитно-импульсное воздействие на твердожидкий алюминиевый сплав А357 / А. В. Синчук,
В. Н. Цуркин, А. В. Иванов, А. С. Рубан // Процессы литья – 2012. – № 5. – С. 43-53.
ЛИТЕРАТУРА
показал влияние силы тока в индукторе определяемой величиной напряжения, зазора g и частоты следова-
ния импульсов f на макроструктуру литого металла.
Согласно полученным результатам к управляющим параметрам магнитно-импульсной обработки распла-
ва можно отнести разрядный ток, частоту следования импульсов, зазор между заготовкой и индуктором.
Одиночное изменение этих параметров ведет к изменению параметров силового воздействия на расплав
согласно описанным в работе зависимостям. Комплексное же их изменение не может быть однозначно трак-
тованным с точки зрения эффекта силового воздействия без решения задачи оптимизации системы управ-
ляющих параметров.
Тези доповіді V науково-практичної конференції молодих вчених України «Нові технології та ливарні матеріали у
машинобудуванні», ФТІМС НАН України.
Череповський С. С.
Керуючі параметри магнітоімпульсної обробки розплавівАнотація
Cherepovskyi S.
Control parameters of magnet-impulsive treatment of meltsSummary
Thesises of paper on V-th Science and Practice Conference «New casting technologies and materials in the mechanical
engineering» of young scientists of Ukraine, PTIMA of NAS of Ukrane.
Специалистами отдела МГД ФТИМС НАН Украины разработан новый эффективный метод рафиниро-
вания алюминиевого расплава путем организации циркуляции расплава через пенокерамический фильтр в
магнитодинамической установке. Содержание неметаллических включений определяли при помощи пробы
Добаткина. Из расплава отливали цилиндры диаметром 50 мм и высотой 100 мм. Затем их подвергали пя-
тикратной осадке в нагретом состоянии. Оценка содержания включений проводится по чистоте излома, не
более 0,05 мм2 включений на 100 мм2 излома. Параллельно проводился отбор проб для исследования литей-
ных и механических свойств расплава, на основе чего можно сделать вывод об удалении мелкодисперсных
неметаллических включений [1]. Экспериментальные исследования данного процесса показали возможность
снижения концентрации неметаллических включений на 80-90 % от начального значения.
Для исследования закономерностей процесса циркуляционного фильтрования расплава в магнитодинамиче-
ской установке была построена и опробована компьютерная модель данного процесса. В основу модели была
положена разработанная компьютерная программа на языке объективно-ориентированного программирования
javascript, основанная на принципе циклического вычисления с заданным условием прекращения работы. Мо-
делируемый процесс был разделен на множество циклов, по завершению каждого из них производится расчет
УДК: 669.715:62-229.31
А. В. Ященко
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
Моделирование процесса циркуляционного фильтрования
алюминиевого расплава в магнитодинамической установке
34 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 12 (259) ’2014
текущей концентрации неметаллических включений в расплаве и массы жидкого металла, прокаченного через
фильтр. За один рабочий цикл принимается этап полного заполнения расплавом фильтра. Затем производится
сравнение расчетных данных с заданным заранее условием прекращения вычислений, если оно «ложно» – рас-
чет повторяется, если условие «истинно» – работа программы завершена.
Было проведено моделирование трех процессов:
– однократного фильтрования без перемешивания рафинированного металла с еще необработанным.
Условие завершения расчета – пропускание всей массы расплава через фильтр;
– циркуляционное фильтрование с условием «мгновенного» перемешивания рафинированного металла
со всем объемом расплава. Условие завершения расчета – снижение концентрации неметаллических вклю-
чений до 1 % от начальной величины;
– циркуляционное фильтрование с условием «отсроченного» перемешивания рафинированного ме-
талла со всем объемом расплава. Под «отсроченным» перемешиванием подразумевается, что расплав,
поступающий в зону рафинирования, имеет более высокую концентрацию неметаллических включе-
ний, чем усредненная концентрация неметаллических включений для всего объема металла в текущий
момент времени. Условие завершения расчета – снижение концентрации неметаллических включений
до 1 % от начальной величины.
Известно, что пенокерамический фильтр имеет сеточный и адгезионный механизмы удержания неметал-
лических включений. При этом второй механизм зависит от ряда факторов, таких как: размер и состав вклю-
чения, температура расплава, скорость потока расплава и траектория движения включения, из-за чего в про-
цессе обработки невозможно гарантировать удержание фильтром всех неметаллических включений, размер
которых меньше среднего диаметра пор [2]. Для учета данной особенности технологического процесса в
модель был введен коэффициент вероятности удержания неметаллических включений k при их прохождении
через поры фильтра, то есть, какой процент неметаллических включений с размером менее среднего диа-
метра пор будет гарантированно удержан фильтром. Расчеты проводились для четырех значений данного
коэффициента k = 100, 90, 70 и 50 %.
Анализ результатов показал, что при однократном пропускании всего объема расплава через фильтр без
перемешивания рафинированного металла с необработанным, невозможно удалить из расплава порядка
90 % всех неметаллических включений, если коэффициент вероятности удержания включений фильтром k
будет меньше 90 %.
В свою очередь, циркуляционное фильтрование позволяет осуществить удаление 99 % неметаллических
включений путем применения метода циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнито-
динамической установке через пенокерамический фильтр. Время обработки, необходимое для проведения
рафинирования, составляет 14-30 минут и зависит от заданного коэффициента вероятности удержания мел-
ких неметаллических включений k. При этом кратность пропускания всего объема расплава через фильтр
составляет 4-9 раз.
Разработанная компьютерная модель позволяет рассчитывать следующие параметры: текущая концен-
трация неметаллических включений в заданный момент времени, масса профильтрованного металла, время
обработки, скорость потока расплава и кратность фильтрования. А также проводит сравнение заданных для
расчета данных с пропускной способностью и рабочим ресурсом фильтра, то есть проверяет начальные ус-
ловия на соответствие реальным технологическим параметрам процесса циркуляционного фильтрования в
магнитодинамической установке.
Построенная компьютерная модель может использоваться в дальнейшем при подготовке экспериментов,
в которых будет задействован метод циркуляционного фильтрования в магнитодинамической установке с це-
лью оценки возможности степени рафинирования алюминиевого расплава, от неметаллических включений,
не зависимо от их начального содержания в металле.
Данная работа входит в комплекс методик компьютерного и математического моделирования, на основе
которых будут разработаны технологические рекомендации по оптимизации комплексного рафинирования
алюминиевых расплавов в магнитодинамических установках путем дегазации, фильтрования и электрофи-
зической обработки.
1. Газы и окислы в алюминиевых деформируемых сплавах / В. И. Добаткин, Р. М. Габидулин, Б. А. Колачев и др. М.:
Металлургия, 1976, – 264 с.
2. Теоретические и прикладные аспекты процесса фильтрационного рафинирования жидких металлов. Э. Б. Тен, МИ-
СиС, И. А. Дибров. Доклад на 65-м Международном конгрессе литейщиков, Корея, 2002 г.
ЛИТЕРАТУРА
35МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 12 (259) ’2014
Yashchenko A.
Modelling of circulation filtrating of aluminium melt in the magnet-dynamic unitSummary
Thesises of paper on V-th Science and Practice Conference «New casting technologies and materials in the mechanical
engineering» of young scientists of Ukraine, PTIMA of NAS of Ukrane.
Тези доповіді V науково-практичної конференції молодих вчених України «Нові технології та ливарні матеріали у
машинобудуванні», ФТІМС НАН України.
Ященко О. В.
Моделювання процесу циркуляційного фільтрування алюмінієвого
розплаву в магнітодинамічній установці
Анотація
Оформление рукописи для опубликования
в журнале "Металл и литьё Украины":
Материалы для публикации необходимо
подавать в формате, поддерживаемом Microsoft Word,
размер бумаги А4, книжная ориентация,
шрифт Arial – размер 10, междустрочный интервал – 1,5.
Объем статьи – не более 10 стр., рисунков – не более 5.
Рукопись должна содержать:
– УДК;
– фамилии и инициалы всех авторов (на русском, украинском и английском языках);
– название статьи ( на русском, украинском и английском языках);
– название учреждения(й), в котором(ых) работает(ют) автор(ы);
– аннотации на русском, украинском и английском языках;
– ключевые слова (не менее шести) – на русском, украинском и английском языках;
– предлагаемая структура текста (Arial 10, прямой) экспериментальной статьи:
«Введение», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», «Выводы».
– таблицы должны иметь порядковый номер (Arial 10, курсив) и заголовок (Arial 10, п/ж),
текст в таблице (Arial 9, прямой), примечания к таблицам размещаются непосредственно
под таблицей (Arial 8, курсивом).
– формулы (Arial 11, русские символы – прямым, английские – курсивом, греческие – Symbol
12, прямым) должны иметь порядковый номер (Arial 10, прямой);
– рисунки, схемы, диаграммы и другие графические материалы должны быть черно-
белыми, четкими, контрастными, обязательно иметь номер и подрисуночную подпись
(Arial 9, прямой); все громоздкие надписи на рисунке следует заменять цифровыми или
буквенными обозначениями, объяснение которых необходимо выносить в подрисуночную
подпись;
– список литературы (Arial 9);
– ссылки нумеруются в порядке их упоминания в тексте, где они обозначаются
порядковой цифрой в квадратных скобках (например - [1]).
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159772 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-1304 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:42:33Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Ященко, А.В. 2019-10-13T17:26:06Z 2019-10-13T17:26:06Z 2014 Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке / А.В. Ященко // Металл и литье Украины. — 2014. — № 12. — С. 33-35. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2077-1304 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159772 669.715:62-229.31 Для исследования закономерностей процесса циркуляционного фильтрования расплава в магнитодинамической установке была построена и опробована компьютерная модель данного процесса. В основу модели была положена разработанная компьютерная программа на языке объективно-ориентированного программирования javascript, основанная на принципе циклического вычисления с заданным условием прекращения работы. Тези доповіді V науково-практичної конференції молодих вчених України «Нові технології та ливарні матеріали у машинобудуванні», ФТІМС НАН України. Thesises of paper on V-th Science and Practice Conference «New casting technologies and materials in the mechanical engineering» of young scientists of Ukraine, PTIMA of NAS of Ukrane ru Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України Металл и литье Украины Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке Моделювання процесу циркуляційного фільтрування алюмінієвого розплаву в магнітодинамічній установці Modelling of circulation filtrating of aluminium melt in the magnet-dynamic unit Article published earlier |
| spellingShingle | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке Ященко, А.В. |
| title | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| title_alt | Моделювання процесу циркуляційного фільтрування алюмінієвого розплаву в магнітодинамічній установці Modelling of circulation filtrating of aluminium melt in the magnet-dynamic unit |
| title_full | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| title_fullStr | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| title_full_unstemmed | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| title_short | Моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| title_sort | моделирование процесса циркуляционного фильтрования алюминиевого расплава в магнитодинамической установке |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159772 |
| work_keys_str_mv | AT âŝenkoav modelirovanieprocessacirkulâcionnogofilʹtrovaniâalûminievogorasplavavmagnitodinamičeskoiustanovke AT âŝenkoav modelûvannâprocesucirkulâcíinogofílʹtruvannâalûmíníêvogorozplavuvmagnítodinamíčníiustanovcí AT âŝenkoav modellingofcirculationfiltratingofaluminiummeltinthemagnetdynamicunit |