Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2022
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2022.08.09
Ключевые слова: aluminium, gas impurities, gas saturation, sampling, mould, hydrogen, equipment, tooling, modelling, PoligonSoft, алюминий, газовые примеси, газонасыщение, отбор проб, изложница, водород, оборудование, оснастка, моделирование
Аннотация: Исследование выполнено на установке полунепрерывного литья слитков в условиях Сибирского?федерального университета. Приведены сравнительные результаты компьютерного моделирования процесса кристаллизации расплава состава АК12 в программном продукте PoligonSoft. Представлен новый оригинальный кокиль для отбора проб жидкого алюминия иПоказать полностьюего сплавов для анализа на содержание водорода, отличающийся увеличенной площадью поверхности и стенками, выполненными в виде радиатора, для более эффективного отвода тепла. Показано, что в серийно используемом кокиле Ренсли время кристаллизации расплава составляет 14 с при скорости кристаллизации металла в интервале от температуры заливки до температуры солидуса 15 oC/с, а в модернизированном кокиле эти показатели составили 12 с и 17,5 oC/с соответственно. Проведено сопоставление результатов анализа на растворенный в алюминиевом сплаве водород, полученных как с помощью существующей методики пробоотбора в кокиле Ренсли, так и в модернизированной изложнице. Было установлено, что концентрация водорода в пробах, отобранных в кокиль Ренсли, меньше в среднем на 0,01 см3/100 г Al, чем в полученных с использованием модернизированной изложницы. На основании результатов исследования был сделан вывод, что предложенная конструкция кокиля обеспечивает дополнительное преимущество при отборе проб жидкого металла?и позволяет более точно определять концентрацию растворенного водорода в расплаве алюминиевого сплава. This research was carried out in laboratory conditions on a semi-continuous ingot casting machine owned by the Siberian Federal University. The paper compares the results of computer simulation carried out for AK12 alloy solidification process in the PoligonSoft programme. A new original mould is described designed for sampling liquid aluminium and its alloys for hydrogen analysis. The new mould has a larger surface area and walls that are made in the form of a heat exchanger intended for more efficient heat removal.?It is shown that, in the commonly used Rensley mould, the melt solidifies in 14 seconds at the metal crystallization rate in the range from the pouring temperature to the solidus temperature of 15 o?C/s, while in the case of the new mould these parameters are 12 seconds and 17.5 o?C/s, correspondingly. The paper also compares the results of dissolved hydrogen analysis obtained when?sampling was done with both the conventional Rensley mould and the new one. It was found that the concentration of hydrogen in the samples taken with the Rensley mould is lower on average by 0.01 cm3?/100 g Al than in the samples taken with the new mould. Based on the results of the study, a conclusion was drawn that the proposed mould design delivers an additional advantage when sampling liquid metal. It also helps determine the concentration of dissolved hydrogen in molten aluminium with a higher degree of accuracy. This research was carried out in laboratory conditions on a semi-continuous ingot casting machine owned by the Siberian Federal University. The paper compares the results of computer simulation carried out for AK12 alloy solidification process in the PoligonSoft programme. A new original mould is described designed for sampling liquid aluminium and its alloys for hydrogen analysis. The new mould has a larger surface area and walls that are made in the form of a heat exchanger intended for more efficient heat removal. It is shown that, in the commonly used Rensley mould, the melt solidifies in 14 seconds at the metal crystallization rate in the range from the pouring temperature to the solidus temperature of 15o C/s, while in the case of the new mould these parameters are 12 seconds and 17.5o C/s, correspondingly. The paper also compares the results of dissolved hydrogen analysis obtained when sampling was done with both the conventional Rensley mould and the new one. It was found that the concentration of hydrogen in the samples taken with the Rensley mould is lower on average by 0.01 cm3 /100 g Al than in the samples taken with the new mould. Based on the results of the study, a conclusion was drawn that the proposed mould design delivers an additional advantage when sampling liquid metal. It also helps determine the concentration of dissolved hydrogen in molten aluminium with a higher degree of accuracy. © 2022, Ore and Metals Publishing house. All rights reserved.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: № 8
Номера страниц: 67-71
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"