Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях
УДК 621.74.041 The article is devoted to the developing of a methodology for determining the duration of the technological cycle of cooling castings during the aerodynamic movement of dispersed refractory in containers of foundry rotary-conveyor lines. The use of rotary-conveyor lines is an effectiv...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-duration-forced-cooling-castings-containers-foundr |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Casting Processes |
Institution
Casting Processes| id |
oai:ojs2.localhost:article-4 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Casting Processes |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2023-06-03T05:32:43Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
виливок час охолодження дисперсний вогнетрив температура роторно-конвеєрна лінія |
| spellingShingle |
виливок час охолодження дисперсний вогнетрив температура роторно-конвеєрна лінія Калюжний, П. Б. Шинський, О. Й. Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| topic_facet |
виливок час охолодження дисперсний вогнетрив температура роторно-конвеєрна лінія casting cooling time dispersed refractory temperature rotary-conveyor line |
| format |
Article |
| author |
Калюжний, П. Б. Шинський, О. Й. |
| author_facet |
Калюжний, П. Б. Шинський, О. Й. |
| author_sort |
Калюжний, П. Б. |
| title |
Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_short |
Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_full |
Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_fullStr |
Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_full_unstemmed |
Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_sort |
визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях |
| title_alt |
Determination of the duration of forced cooling of castings in containers on foundry rotary-conveyor lines |
| description |
УДК 621.74.041
The article is devoted to the developing of a methodology for determining the duration of the technological cycle of cooling castings during the aerodynamic movement of dispersed refractory in containers of foundry rotary-conveyor lines. The use of rotary-conveyor lines is an effective solution for increasing the productivity of foundry technologies. To comply with the principles of construction of rotary-conveyor lines, the cooling time of castings in a mold, as one of the longest technological processes, must be minimized. This can be achieved by forced cooling of castings using the aerodynamic movement of dispersed refractory in the foundry container. As an example of the implementation of this method on a foundry rotary-conveyor line, the sequence of technological operations on the cooling module is described. Based on thermodynamic calculations, an expression for determining the time of forced cooling was obtained, which depends on the thermophysical and geometric characteristics of the casting, the heat transfer coefficient and the temperature pressure on the surface of the casting. An example of calculating the time of forced cooling of steel castings is given. It is shown that when applying the aerodynamic movement of dispersed refractory in the container, the cooling time of the castings to the knocking temperature can be reduced by 6.6-7.5 times compared to the conventional cooling in the sand mold. By changing the airflow rate that liquefies the refractory, the forced cooling operation can be flexibly controlled for different castings that are produced on foundry rotary-conveyor lines.
References
1. Doroshenko V.S., Kaliuzhnyi P.B., Shinskiy V.O. (2018) Technological principles of creation of speed processes of casting in the vacuumized molds for rotor-conveyer complexes. Casting processes. No 3. P. 23–34. [in Russian].2. Shinskiy O.I., Doroshenko V.S., Kravchenko V.P. (2009) Intensification of heat exchange of casting with dispersed refractory of mould at application of cooler and forced convection. Casting processes. No 5. P. 74–82 [in Russian].3. Kaliuzhnyi P. (2020) Influence of Sand Fluidization on Structure and Properties of Aluminum Lost Foam Casting. Archives of Foundry Engineering. Vol. 20. No. 1. P. 122-126. DOI:10.24425/afe.2020.131293.4. Baskakov A.P. (1968) Skorostnoj bezokislitel’nyj nagrev i termicheskaja obrabotka v kipjashhem sloe. [High-speed non-oxidizing heating and heat treatment in fluidized bed]. M.: Metallurgija. 223 p. [in Russian].5. Shalevskaya I. A., Kaliuzhnyi P. B. (2015) Fluidized bed application of in technological process of casting production in vacuumized moulds. Metal and casting of Ukraine. No 4. P. 19-21. [in Russian].6. Veinik A. I. (1960). Teoriia zatverdevaniia otlivok. [Heory of casting solidification]. M.: Mashgiz. 430 p. [in Russian].7. Balandin G.F. (1976) Osnovy teorii formirovaniia otlivki. Ch. 1. Teplovye osnovy teorii. Zatverdevanie i okhlazhdenie olivki. [Fundamentals of the theory of casting formation. Part 1. Thermal foundations of the theory. Solidification and cooling of the casting]. M.: Mashinostroenie. 328 p. [in Russian].8. Kaliuzhnyi P.B., Shalevskaja I.A., Jakovyshin O.A. (2015) Research control method of the castings crystallization process in vacuumized moulds. Metal and casting of Ukraine. No.8, P. 24-28 [in Russian].9. Todes O.M., Tsitovich O.B. (1981) Apparaty s kipiashchim zernistym sloem: Gidravlicheskie i teplovye osnovy raboty [Fluidized Bed Apparatus: Hydraulic and Thermal Fundamentals of Operation]. L.: Khimiia. 296 p. [in Russian]. |
| publisher |
National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-duration-forced-cooling-castings-containers-foundr |
| work_keys_str_mv |
AT kalûžnijpb determinationofthedurationofforcedcoolingofcastingsincontainersonfoundryrotaryconveyorlines AT šinsʹkijoj determinationofthedurationofforcedcoolingofcastingsincontainersonfoundryrotaryconveyorlines AT kalûžnijpb viznačennâtrivalostíprimusovogooholodžennâvilivkívukontejnerahnalivarnihrotornokonveêrnihlíníâh AT šinsʹkijoj viznačennâtrivalostíprimusovogooholodžennâvilivkívukontejnerahnalivarnihrotornokonveêrnihlíníâh |
| first_indexed |
2025-09-24T17:42:37Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:42:37Z |
| _version_ |
1850424280812093440 |
| spelling |
oai:ojs2.localhost:article-42023-06-03T05:32:43Z Determination of the duration of forced cooling of castings in containers on foundry rotary-conveyor lines Визначення тривалості примусового охолодження виливків у контейнерах на ливарних роторно-конвеєрних лініях Калюжний, П. Б. Шинський, О. Й. виливок час охолодження дисперсний вогнетрив температура роторно-конвеєрна лінія casting cooling time dispersed refractory temperature rotary-conveyor line УДК 621.74.041 The article is devoted to the developing of a methodology for determining the duration of the technological cycle of cooling castings during the aerodynamic movement of dispersed refractory in containers of foundry rotary-conveyor lines. The use of rotary-conveyor lines is an effective solution for increasing the productivity of foundry technologies. To comply with the principles of construction of rotary-conveyor lines, the cooling time of castings in a mold, as one of the longest technological processes, must be minimized. This can be achieved by forced cooling of castings using the aerodynamic movement of dispersed refractory in the foundry container. As an example of the implementation of this method on a foundry rotary-conveyor line, the sequence of technological operations on the cooling module is described. Based on thermodynamic calculations, an expression for determining the time of forced cooling was obtained, which depends on the thermophysical and geometric characteristics of the casting, the heat transfer coefficient and the temperature pressure on the surface of the casting. An example of calculating the time of forced cooling of steel castings is given. It is shown that when applying the aerodynamic movement of dispersed refractory in the container, the cooling time of the castings to the knocking temperature can be reduced by 6.6-7.5 times compared to the conventional cooling in the sand mold. By changing the airflow rate that liquefies the refractory, the forced cooling operation can be flexibly controlled for different castings that are produced on foundry rotary-conveyor lines. References 1. Doroshenko V.S., Kaliuzhnyi P.B., Shinskiy V.O. (2018) Technological principles of creation of speed processes of casting in the vacuumized molds for rotor-conveyer complexes. Casting processes. No 3. P. 23–34. [in Russian].2. Shinskiy O.I., Doroshenko V.S., Kravchenko V.P. (2009) Intensification of heat exchange of casting with dispersed refractory of mould at application of cooler and forced convection. Casting processes. No 5. P. 74–82 [in Russian].3. Kaliuzhnyi P. (2020) Influence of Sand Fluidization on Structure and Properties of Aluminum Lost Foam Casting. Archives of Foundry Engineering. Vol. 20. No. 1. P. 122-126. DOI:10.24425/afe.2020.131293.4. Baskakov A.P. (1968) Skorostnoj bezokislitel’nyj nagrev i termicheskaja obrabotka v kipjashhem sloe. [High-speed non-oxidizing heating and heat treatment in fluidized bed]. M.: Metallurgija. 223 p. [in Russian].5. Shalevskaya I. A., Kaliuzhnyi P. B. (2015) Fluidized bed application of in technological process of casting production in vacuumized moulds. Metal and casting of Ukraine. No 4. P. 19-21. [in Russian].6. Veinik A. I. (1960). Teoriia zatverdevaniia otlivok. [Heory of casting solidification]. M.: Mashgiz. 430 p. [in Russian].7. Balandin G.F. (1976) Osnovy teorii formirovaniia otlivki. Ch. 1. Teplovye osnovy teorii. Zatverdevanie i okhlazhdenie olivki. [Fundamentals of the theory of casting formation. Part 1. Thermal foundations of the theory. Solidification and cooling of the casting]. M.: Mashinostroenie. 328 p. [in Russian].8. Kaliuzhnyi P.B., Shalevskaja I.A., Jakovyshin O.A. (2015) Research control method of the castings crystallization process in vacuumized moulds. Metal and casting of Ukraine. No.8, P. 24-28 [in Russian].9. Todes O.M., Tsitovich O.B. (1981) Apparaty s kipiashchim zernistym sloem: Gidravlicheskie i teplovye osnovy raboty [Fluidized Bed Apparatus: Hydraulic and Thermal Fundamentals of Operation]. L.: Khimiia. 296 p. [in Russian]. УДК 621.74.041 Стаття присвячена розробці методики визначення тривалості технологічного циклу охолодження виливків при аеродинамічному переміщенні дисперсного вогнетриву в контейнерах ливарних роторно-конвеєрних ліній. Застосування таких ліній є ефективним рішенням у збільшенні продуктивності ливарних технологій. Щоб відповідати принципам побудови роторно-конвеєрних ліній час охолодження виливків у ливарній формі, як один із найбільш тревалих технологічних процесів, має бути мінімізований. Це може бути досягнуто за рахунок примусового охолодження виливків із застосуванням аеродинамічного переміщення дисперсного вогнетриву в ливарному контейнері. Як приклад реалізації даного способу на ливарній роторно-конвеєрній лінії описано послідовність технологічних операцій на модулі охолодження. На основі термодинамічних розрахунків отримано вираз для визначення часу примусового охолодження, який залежить від теплофізичних і геометричних характеристик виливка, коефіцієнта тепловіддачі та температурного напору на поверхні виливка. Наведено приклад розрахунку часу примусового охолодження сталевих виливків. Показано, що при застосуванні аеродинамічного переміщення дисперсного вогнетриву в контейнері час охолодження виливків до температури вибивання може бути скорочений в 6,6–7,5 разів порівняно з звичайним охолодженням в піщаній формі. За рахунок зміни швидкості потоку повітря, яким зріджують вогнетрив, операцією примусового охолодження можна гнучко керувати для різних виливків, які виготовляються на ливарних роторно-конвеєрних лініях. Список літератури 1. Дорошенко В.С., Калюжний П.Б., Шинський В.О. Технологічні засади створення швидкісних процесів лиття у вакуумовані ливарні форми для роторно-конвеєрних комплексів. Процеси лиття. 2018. № 3. С. 23–34.2. Шинский О. Й., Дорошенко В. С., Кравченко В. П. Інтенсифікація теплообміну виливка з дисперсним наповнювачем ливарної форми при використанні холодоагенту та примусової конвекції. Процеси лиття. 2009. № 5. С. 74–82.3. Kaliuzhnyi P. Influence of Sand Fluidization on Structure and Properties of Aluminum Lost Foam Casting. Archives of Foundry Engineering. 2020. Vol. 20. No. 1. P. 122-126. DOI:10.24425/afe.2020.131293.4. Баскаков А.П. Скоростной безокислительный нагрев и термическая обработка в кипящем слое. М.: Металлургия, 1968. 223 с.5. Шалевская И.А., Калюжный П.Б. Применение псевдоожиженного слоя в технологическом процессе производства отливок в вакуумируемые формы. Металл и литье Украины. 2015. №4. С. 19-21.6. Вейник А. И. Теория затвердевания отливок. М.: Машгиз, 1960. 430 с.7. Баландин Г.Ф. Основы теории формирования отливки. Ч. 1. Тепловые основы теории. Затвердевание и охлаждение отливки. М.: Машиностроение, 1976. 328 с.8. Калюжный П.Б., Шалевская И.А., Яковышин О.А. Исследование метода управления процессом кристаллизации отливок в вакуумируемых формах. Металл и литье Украины. 2015. №8. С. 24-28.9. Тодес О.М., Цитович О.Б. Аппараты с кипящим зернистым слоем: Гидравлическиетепловые основы работы. Л.: Химия, 1981. 296 с. National Academy of Sciences of Ukraine, Physical-Technological Institute of Metals and Alloys of NAS of Ukraine 2023-05-26 Article Article application/pdf https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-duration-forced-cooling-castings-containers-foundr 10.15407/plit2023.01.035 Casting processes; Casting processes №1 (151) 2023 Процеси лиття; Процеси лиття №1 (151) 2023 2707-1626 0235-5884 uk https://plit-periodical.org.ua/index.php/plit/article/view/determination-duration-forced-cooling-castings-containers-foundr/6 Авторське право (c) 2023 Casting processes https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |