Сучасна електрометалургія, 2021, №01



2021 №01 (02)

DOI of Article 10.37434/sem2021.01.03

2021 №01 (04)

---

Сучасна електрометалургія, 2021, #1, 27-34 pages

Математичне моделювання гідродинамічних та теплових процесів при кристалізації титанових зливків ЕПП

С.В. Ахонін¹, В.О. Березос¹, О.І. Бондар², О.І. Глухенький², Ю.М. Гориславець², А.Ю. Северин¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Інститут електродинаміки НАН України. 03057, м. Київ, просп. Перемоги, 56. E-mail: bondar_o_i@ukr.net

Реферат
Показано, що явище термогравітаційної конвекції при зазначенні продуктивності процесу ЕПП є вагомим фактором, що визначає тепловий стан зливка. Для усталеного режиму процесу електронно-променевої плавки титану в прохідний циліндричній кристалізатор сформульована математична модель пов’язаних гідродинамічних і теплових процесів в металі, що кристалізується, з врахуванням явищ термогравітаційної конвекції. Визначено тепловий стан зливка та положення фронту кристалізації при неперервній подачі рідкого титану з проміжної ємності в кристалізатор в залежності від температури металу на вході та швидкості витягування зливка для ламінарного режиму гідродинамічної течії в рідкій ванні. Встановлено, що при збільшенні температури металу на вході в кристалізатор в досліджуваному діапазоні (2040…2100 К) зменшується зміщення точки максимальної глибини ванни від осі зливка. За допомогою розрахунків в рамках побудованої математичної моделі досліджено вплив швидкості подачі рідкого металу з проміжної ємності в кристалізатор на форму та глибину рідкої ванни. Встановлено, що при збільшенні швидкості витягування зливка на 30 % глибина рідкої ванни зростає у 1,5 рази, а точка максимальної глибини рідкої ванни наближається до осі зливка. Бібліогр. 10, табл. 1, рис. 9.
Ключові слова: математичне моделювання; електронно-променеве плавлення; гідродинамічні та теплові процеси; зливок; титан; неперервне лиття

Received 03.02.2021

Список літератури

1. Белло Ж.-П., Флори Е., Эсс Е., Аблизер Д. (1996) Математическое моделирование процесса электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью и его применение для производства титана. Пробл. спец. электрометаллургии, 4, 27–37.
2. Патон Б.Е., Тригуб Н.П., Козлитин Д.А. и др. (1997) Электронно-лучевая плавка. Киев, Наукова думка.
3. Патон Б.Е., Тригуб Н.П., Ахонин С.В., Жук Г.В. (2006) Электронно-лучевая плавка титана. Киев, Наукова думка.
4. Лесной А.Б., Демченко В.Ф., Жадкевич М.Л. (2001) Моделирование гидродинамики и теплообмена при кристаллизации слитков электронно-лучевого переплава. Пробл. спец. электрометаллургии, 2, 17–21.
5. Жук Г.В., Калинюк А.Н., Тригуб Н.П. (2002) Моделирование режимов вывода усадочной раковины в цилиндрических слитках ЭЛПЕ. Там же, 1, 23–25.
6. Жук Г.В., Ахонина Л.В., Тригуб Н.П. (1998) Математическое моделирование процессов кристаллизации титанового сплава Ti–6Al–4V при ЭЛПЕ. Там же, 2, 21–25.
7. Ахонин С.В., Гориславец Ю.М., Глухенький А.И. и др. (2019) Моделирование гидродинамических и тепловых процессов в кристаллизаторе при электронно-лучевой плавке с промежуточной емкостью. Сучасна електрометалургія, 4, 9–17. DOI: https://doi.org/10.15407/ sem2019.04.02
8. Mills K. (2002) Recommended values of thermophysical properties for selected commercial alloys. Woodhead publishing Limited.
9. Физические свойства титана. https:libmetal.ru/titan/ phisproptitan.htm
10. Жук Г.В. (2008) О влиянии распределения мощности нагрева металла в кристаллизаторе в процессе ЭЛПЕ на структуру титановых слитков. Современная электрометаллургия, 2, 17–20.

---

Реклама в цьому номері:

---