Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии
Разработана литейная технология получения коррозионностойких в жидком алюминии фасонных изделий из фторфлогопитового каменного литья для пневматического дозатора. разработан и испытан в условиях опытного производства объемно-весовой дозатор алюминиевых сплавов....
Gespeichert in:
| Datum: | 2014 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
2014
|
| Schriftenreihe: | Процессы литья |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159807 |
| 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: | Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии / А.Г. Малявин // Процессы литья. — 2014. — № 2. — С. 64-68. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-159807 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1598072019-10-15T01:26:00Z Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии Малявин, А.Г. Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Разработана литейная технология получения коррозионностойких в жидком алюминии фасонных изделий из фторфлогопитового каменного литья для пневматического дозатора. разработан и испытан в условиях опытного производства объемно-весовой дозатор алюминиевых сплавов. Розроблена ливарна технологія одержання корозійностійких в рідкому алюмінії фасонних виробів з фторфлогопітового кам’яного литва для пневматичного дозатора. розроблено та проведено випробування в умовах дослідного виробництва объємно-вагового дозатора алюмінієвих сплавів. Developed casting technology for producing corrosion resistant melt aluminium fittings of fluorphlogopite stone casting for pneumatic dispenser. Developed and tested under pilot production volumetric weigher. 2014 Article Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии / А.Г. Малявин // Процессы литья. — 2014. — № 2. — С. 64-68. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0235-5884 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159807 621.746.043(088.8) ru Процессы литья Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья |
| spellingShingle |
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья Малявин, А.Г. Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии Процессы литья |
| description |
Разработана литейная технология получения коррозионностойких в жидком алюминии фасонных изделий из фторфлогопитового каменного литья для пневматического дозатора. разработан и испытан в условиях опытного производства объемно-весовой дозатор алюминиевых сплавов. |
| format |
Article |
| author |
Малявин, А.Г. |
| author_facet |
Малявин, А.Г. |
| author_sort |
Малявин, А.Г. |
| title |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| title_short |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| title_full |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| title_fullStr |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| title_full_unstemmed |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| title_sort |
испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии |
| publisher |
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України |
| publishDate |
2014 |
| topic_facet |
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/159807 |
| citation_txt |
Испытание объемно-весового дозатора в жидком алюминии / А.Г. Малявин // Процессы литья. — 2014. — № 2. — С. 64-68. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Процессы литья |
| work_keys_str_mv |
AT malâvinag ispytanieobʺemnovesovogodozatoravžidkomalûminii |
| first_indexed |
2025-07-14T12:23:00Z |
| last_indexed |
2025-07-14T12:23:00Z |
| _version_ |
1837625016034787328 |
| fulltext |
64 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2014. № 2 (104)
Проблемы автоматизации, механизации
и комПьютеризации Процессов литья
УДк 621.746.043(088.8)
а. Г. малявин
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
исПытание обЪемно-весовоГо Дозатора в ЖиДком
алюминии
Разработана литейная технология получения коррозионностойких в жидком алюминии
фасонных изделий из фторфлогопитового каменного литья для пневматического дозатора.
Разработан и испытан в условиях опытного производства объемно-весовой дозатор алю-
миниевых сплавов.
Ключевые слова: объемно-весовой дозатор, алюминий, фторфлогопитовое каменное литье,
металлопровод, дозирующая камера.
Розроблена ливарна технологія одержання корозійностійких в рідкому алюмінії фасонних
виробів з фторфлогопітового кам’яного литва для пневматичного дозатора. Розроблено
та проведено випробування в умовах дослідного виробництва объємно-вагового дозатора
алюмінієвих сплавів.
Ключові слова: объємно-ваговий дозатор, алюміній, каменелитий фторфлогопітовий ма-
теріал, металопровід, дозуюча камера.
Developed casting technology for producing corrosion resistant melt aluminium fittings of fluor-
phlogopite stone casting for pneumatic dispenser. Developed and tested under pilot production
volumetric weigher.
Keywords: volumetric weigher, aluminium, fluorphlogopite stone casting, metal-pipeline, metering
chamber.
Одним из путей создания надежных средств дозирования и заливки жидкого
металла является применение пневматического дозатора, отличающегося
легкой управляемостью, возможностью дистанционного воздействия и автома-
тизации, простотой и надежностью в работе, отсутствием вращающихся частей,
подверженных механическому износу. К достоинствам этих дозаторов относятся
также возможность объединения плавильного и дозирующего устройств в один
комплекс, постоянный подогрев дозируемого металла, подача металла из нижних
слоев ванны и закрытый перелив его в литейную форму, возможность плавного из-
менения расхода металла.
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2014. № 2 (104) 65
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
Однако, создание надежных устройств для дозирования и заливки жидких спла-
вов, главным образом алюминия, затрудняется агрессивностью и относительно
высокой температурой плавления металла. Поэтому, в первую очередь, необходи-
мо решать вопрос по подбору материалов для изготовления деталей, работающих
длительное время в жидком алюминии. Известное устройство для дозирования
жидкого металла фирмы «Lindberg» имеет герметичную емкость, изготовленную
из графита или карбида кремния [1]. Однако эти материалы нетехнологичны при
изготовлении металлопроводов и дозирующей камеры и дорогие.
В настоящее время для изготовления металлопроводов, каналов и различных
фасонных изделий из существующих материалов нашел применение камнелитой
материал фторфлогопитового состава – KMg
3
[Si
3
AlO
10
]F
2
[2-5]. Этот силикатный
материал по своим физико-техническим, литейным и другим технологическим ха-
рактеристикам в данное время не имеет аналогов. Камнелитые изделия благодаря
высокой коррозионной и термической стойкости в расплавах цветных металлов и
различных агрессивных средах широко применяют в виде тиглей и металлопроводов
в установках литейного производства, а также как футеровочные и конструкционные
детали хлораторов и электролизеров титаномагниевого производства [6, 7]. Камне-
литой фторфлогопитовый материал, являясь высокотемпературным диэлектриком,
не изменяет своей структуры и физико-механических свойств при эксплуатации в
обычной среде до 1000-1100 0С, а в агрессивной среде хлора, расплавов магния и
хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов при температуре до 750 0С − в
течение 4 лет.
В отличие от устройства для дозирования фирмы «Lindberg» герметичную ем-
кость и металлопроводы изготовили из фторфлогопитового каменного литья [8]*.
Опытный образец дозирующего устройства конструктивно имеет герметичную
поплавковую камеру и два металлопровода: заливной и выливной. Толщина стенки
дозирующей камеры, работающей под избыточным давлением, составляла 20 мм,
металлопроводов −10 мм. Внутри камеры выполнены перегородки толщиной 10 мм,
которые являются продолжением заливного и выливного металлопроводов и служат
для сохранения необходимого объема металла при дозировании. Внутренний диаметр
металлопроводов − 20 мм. Верхнюю часть дозирующей камеры оформили бобышкой
для надежного крепления воздушного штуцера и рычага управления работой доза-
тора. Расчетный объем выдаваемой дозы жидкого металла по алюминию составляет
от 0,1 до 4,0 кг.
Для получения камнелитого дозирующего устройства разработали конструктор-
скую и технологическую документацию, литейную технологию, изготовили модель-
ную и литейную оснастки. Дозирующую камеру и металлопроводы формовали по
разъемным моделям в парных опоках, используя песочно-глинистую смесь, при-
меняемую в литейном производстве отливок из чугуна. Для изготовления стержней
разработали стержневую смесь на связующем, обеспечившим необходимую проч-
ность в сыром и сухом состояниях, а также хорошее удаление остатков смеси из
замкнутой полости герметичной дозирующей камеры.
В процессе сборки литейной формы массивный стержень дозирующей камеры
при установке в форму кроме знаков опирался на жеребейку, выточенную на то-
карном станке из камнелитого материала. Кроме этого, стержень поддерживался
металлическим штуцером (труба стальная газовая диаметром 1/
2
дюйма), установ-
ленным при сборке формы.
Силикатным расплавом, приготовленным в плавильной электродуговой печи,
заливали литейные формы при температуре 1420-1450 0С. Отливки выдерживали
* В работе принимали участие Л. И. Прокопенко, А. Д. Пущаловский, В. Г. Венгренюк,
О. М. Крыжановский, Б. Х. Хан
66 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2014. № 2 (104)
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
для затвердевания в форме в течение 20-30 мин. Затем формы раскрывали, и из-
влеченные отливки помещали в термическую печь с температурой 850-900 0С. По-
сле изотермической выдержки в течение ~1 ч печь отключали. Остывшие отливки
очищали от остатков стержневой смеси, зачищали заусенцы. Готовый комплект
дозирующей камеры и металлопроводов представлен на рис. 1. Стыковочные места
дозирующей камеры и металлопроводов обрабатывали на металлообрабатывающем
оборудовании. После обработки металлопроводы крепили на дозирующей камере
с помощью жидкостекольной пасты, наполнителем которой являлся порошок фтор-
флогопитового материала. Собранный комплект дозирующего устройства сушили
при температуре 85-90 0С в течение 1,0-1,5 ч.
Разработанный объемно-весовой дозатор состоит из:
– весового устройства с автоматической балансировкой;
– блока автоматического управления;
– блока пневматических устройств;
– дозирующей герметичной камеры с двумя металлопроводами.
Дозирование жидкого металла происходит следующим образом. При погружении
дозирующей камеры в тигель с жидким металлом происходит ее заполнение через
заливной металлопровод до уровня металла в тигле. При этом воздух из дозирую-
щей камеры вытесняется и выходит в атмосферу через штуцер и трехходовой кран.
Благодаря заливному металлопроводу заполнение дозирующей камеры происхо-
дит из нижних слоев тигля, что исключает попадание в отливку окисных плен, а так
как дозирующая камера герметична, то жидкий металл не окисляется кислородом
воздуха и в процессе дозирования всегда остается чистым, а качество отливок вы-
соким. Для выдачи дозы жидкого металла кран перекрывает связь с атмосферой
и подключает штуцер дозирующей камеры к источнику сжатого газа и в камеру
поступает сжатый газ, вытесняя из нее жидкий металл. При этом жидкий металл
сначала вытесняется до верхнего уровня перегородки в камере через заливной
металлопровод, а затем через выливной металлопровод поступает в литейную
форму. При уходе металла из дозирующей камеры масса ее уменьшается, а воз-
никающая выталкивающая сила весовым рычагом передается на упругий элемент.
Выталкивающая сила пропорциональна массе вытесненного металла. Упругий
элемент под действием выталкивающей силы деформируется, а преобразователь
при достижении заданного усилия передает пропорциональный деформации сиг-
Рис. 1. Камнелитые фторфлогопитовые изделия дозатора
алюминиевых сплавов; слева – дозирующая камера в разрезе
ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2014. № 2 (104) 67
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
нал в регулирующее устройство, то есть когда заданная доза металла вытеснена,
регулирующее устройство подает сигнал на закрытие вентиля, который прекращает
подачу сжатого газа в дозирующую камеру и соединяет ее с атмосферой. Воздух
из дозирующей камеры уходит, и она снова заполняется жидким металлом через
заливной металлопровод. При этом упругий элемент разгружается, и дозатор готов
к выдаче следующей порции жидкого металла. Величина дозы жидкого металла
задается регулирующим устройством. Глубина погружения или изменение уровня
металла в тигле на работу дозатора не влияет.
После сборки дозирующей камеры дозатор смонтировали в опытном производ-
стве у тигельной плавильной печи сопротивления для плавки алюминия.
Последовательность испытания была следующая: дозирующую камеру пред-
варительно разогрели над зеркалом жидкого металла факелом газовой горелки до
температуры ~300-500 0С; после прогрева в течение 30-40 мин дозирующая камера
была опущена в ванну жидкого алюминия и прикреплена к весовому устройству;
затем подключили систему автоматического управления.
Погрузившись в расплав, дозирующая камера заполнилась жидким алюмини-
ем. Плотность камнелитого материала и алюминия имеет близкие по значению
величины, поэтому камера плавала в расплаве алюминия. После дополнительного
прогрева верха дозирующей камеры газовым факелом в течение 30-45 мин дозатор
вышел на рабочий режим.
В течение 1 ч было проведено около 20 выдач жидкого металла в ручной ковш,
из которого металл выливали в тигель плавильной печи (рис. 2). Дозирование про-
водили при давлении воздуха 0,15 атм, подаваемого в камеру дозатора. Объем
дозы составлял 1 л. Цикл дозирования ~20 с (заливка дозы – 10 с, заполнение до-
зирующей камеры – 10 с).
После окончания испытания дозировочная камера была откреплена от меха-
нической части дозатора и извлечена из тигля плавильной печи. Снаружи камера
была покрыта тонкой пленкой алюминия, которая легко отделялась при очистке.
Остатки жидкого алюминия через заливной металлопровод были вылиты в ковш.
После охлаждения дозирующей камеры при осмотре каких-либо повреждений и
термических трещин не обнаружили.
Рис. 2. Выдача дозы алюминия при испытании
68 ISSN 0235-5884. Процессы литья. 2014. № 2 (104)
Проблемы автоматизации, механизации и компьютеризации процессов литья
Проведенные испытания показали работоспособность дозирующей камеры и
металлопроводов из камнелитого фторфлогопитового материала в жидком алю-
минии, а также системы автоматического управления при дозировании.
1. Гончаренко А. П., Московка А. П.,Федоренко А. Г. Устройства для дозирования и заливки
жидких металлов // Автоматизация и механизация процессов литья, 1975. − Киев: Наук.
думка, 1975. – Вып. 6. − С. 3-8.
2. Хан Б. Х., Малявин А. Г. Литые слюдокристаллические каналы магнитодинамических уста-
новок // Литейн. про-во. − 1972. − № 4. − С. 18-19.
3. Хан Б. Х., Малявин А. Г. Каменное литье из оксифторидных расплавов // Новое в техноло-
гии каменного литья. − М.: Гос. ин-т стекла. – 1981. − С. 62-69.
4. Малявин А. Г. Исследование и разработка технологии получения фасонного фторфлого-
питового каменного литья: Дис. ... канд. техн. наук. − Киев, 1983. – 216 с.
5. Малявин А. Г., Затуловский С. С. Плавленолитой фторфлогопитовый материал: свойства,
перспективы применения // Цвет. металлургия. − 2002. − № 2. – С. 37-40
6. Хан Б. Х., Косинская А. В. Применение фторфлогопитового литья в производстве магния.
− Цвет. металлы. − 1984. − № 1. − С. 61-63.
7. Цидвинцев Г. В. Изыскание новых футеровочных материалов и исследование их влияния
на конструктивные особенности и технологические показатели магниевых электролизеров:
Автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Ленинград, 1985. − 25 с.
8. А. с. 431964 СССР, B 22d 39/00/. Пневматический дозатор /О. М. Крыжановский, А. Д, Пу-
щаловский, Л. И. Прокопенко и др. − Опубл. 21.02.1974, Бюл. 22.
Поступила 05.02.2014
УДк 681.518.5;004.891
П. в. русаков, в. о. Шинский
Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, Киев
воПросы стрУктУрирования и Формализации
знаниЙ в ЭксПертных литеЙно-технолоГиЧеских
системах
Исследованы вопросы структурирования и формализации знаний, касающиеся области
литейного производства. Рассмотрены особенности структурирования многопараме-
трической информации в экспертных системах надежности литых деталей. Сформулированы
основные процедуры приобретения знаний методами автоформализации литейных объектов.
Ключевые слова: формализация знаний, экспертная система, литая деталь, литейная
машина, автоматическое управление, техническая диагностика.
|