Сучасна електрометалургія, 2025, №02

2025 №02 (02)

DOI of Article 10.37434/sem2025.02.03

2025 №02 (04)

---

Сучасна електрометалургія, 2025, #2, 20-25 pages

Дослідження гідродинамічних процесів при кристалізації зливків у виливниці в умовах електрошлакового обігріву і перемішування металевої ванни

І.В. Протоковілов, В.В. Барабаш

ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: ab38@paton.kiev.ua

Реферат
Наведено результати фізичного моделювання гідродинамічних процесів при кристалізації зливків у виливниці в умовах електрошлакового обігріву і перемішування металевої ванни газовим струменем. Дослідження проводили на холодній прозорій моделі, яка імітує кристалізацію 205-тонного сталевого зливка у виливниці і дозволяє візуалізувати гідродинамічні процеси у металевій ванні та формування твердої фази. Отримані нові експериментальні данні щодо структури гідродинамічних течій при різних варіантах перемішування металевої ванни газовим струменем. Показано, що застосування газового струменя дозволяє створювати тороїдальні течії розплаву з висхідними потоками, які розповсюджуються від сопла, що подає газ, і низхідними потоками біля стінок виливниці. Встановлено, що для ефективного перемішування всього об’єму металевої ванни і впливу на кристали, що ростуть на фронті кристалізації, фурму доцільно розташовувати по осі ванни, а глибину її занурення обирати в межах 70...80 % від глибини ванни. Бібліогр. 10, табл. 2, рис. 6.
Ключові слова: зливок, виливниця, фізичне моделювання, гідродинаміка, електрошлаковий обігрів, газовий струмінь, перемішування

Отримано 19.02.2025
Отримано у переглянутому вигляді 03.03.2025
Прийнято 10.04.2025

Список літератури

1. Smirnov, A.N., Makurov, S.L., Safonov, V.M., Tsuprun, A.Yu. (2009) Large ingot. DNTU, Donetsk, Veber [in Russian].
2. Maidorn, C., Blind, D. (1985) Solidification and segregation in heavy forging ingots. Nuclear Engineering and Design, 84(2), 285–296. DOI: https://doi.org/10.1016/0029-5493(85)90199-2
3. Sang, B.G., Kang, X.H., Liu, D.R., Li, D.Z. (2010) Study on macrosegregation in heavy steel ingots. Inter. J. of Cast Metals Research, 23(4), 205–210. DOI: https://doi.org/10.1179/136404610X12665088537374
4. Pickering, E.J., Al-Bermani, S.S., Talamantes-Silva, J. (2015) Application of criterion for A-segregation in steel ingots. Mater. Sci. and Technol., 31(11), 1313–1319. DOI: https://doi.org/10.1179/1743284714Y.0000000692
5. Honghao, Ge, Fengli, Ren, Jun, Li et al. (2018) Modeling of ingot size effects on macrosegregation in steel castings. J. of Materials Proc. Technology, 252, 362–369. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.09.004.
6. Shapovalov, V.O., Biktagirov, F.K., Barabash, V.V. et al. (2024) New method for improving physical homogeneity of steel ingots. In: Proc. of the VII Inter. Conf. on Welding and Related Technologies, 7–10 October 2024, 21–24. DOI: https://doi.org/10.1201/9781003518518-4
7. Marx, K., Rodl, S., Schramhauser, S., Seemann, M. (2014) Optimization of the filling and solidification of large ingots. La Metallurgia Italiana, 106(11–12), 11–19.
8. Protokovilov, I.V., Porokhonko, V.B., Biktagirov, F.K. et al. (2019) Physical modeling of ingot crystallization in a mold under conditions of electroslag heating and feeding. Suchasna Elektrometal., 3, 3–9 [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.15407/sem2019.03.01
9. Eldarkhanov, A.S., Efimov, V.A., Nuradinov, A.S. (2001) Processes of formation of castings and their modeling. Moscow, Mashinostroenie [in Russian].
10. Protokovilov, I.V., Porokhonko, V.B. (2017) Physical modeling of electrode metal drop transfer in ESR with superposition of pulsed magnetic fields. Suchasna Elektrometal., 3, 9–13 [in Russian]. DOI: https://doi.org/10.15407/sem2017.03.02

---

Реклама в цьому номері:

---