Збірники наукових праць ЦНТУ
Permanent URI for this communityhttps://dspace.kntu.kr.ua/handle/123456789/1
Browse
10 results
Search Results
Item Дослідження та порівняльний аналіз зносостійкості литих мелючих тіл з хромистих чавунів(ЦНТУ, 2022) Ломакін, В. М.; Кропівний, В. М.; Пукалов, В. В.; Кропівна, А. В.; Молокост, Л. А.; Lomakin, V.; Kropivnyi, V.; Pukalov, V.; Kropivna, O.; Molokost, L.Випробувано мелючі тіла, відлиті з хромистого чавуну в багатомісному кокілі, на ударно- абразивну зносостійкість і ударостійкість. Для дослідження прийнято три типи хромистих чавунів: низькохромистий (~1% Cr), середньохромистий (до 5% Cr) і високохромистий (ВХБЧ, до 20% Cr). Досліджено макро- і мікроструктуру зазначених сплавів, як матеріалу литих мелючих куль. Встановлено підвищення ударно-абразивної зносостійкості і ударостійкості таких виробів при збільшенні масової частки хрому в чавуні за рахунок утворення в металевій основі карбідів типу (Fe, Cr)3C і особливо (Fe, Cr)7C3. Економічно обґрунтовано в якості матеріалу мелючих куль низькохромистий білий чавун. A study was made of the impact-abrasive wear resistance and impact resistance of grinding bodies cast in a multi-place mold. Three types of chromium cast irons were adopted for the study: low chromium (~1% Cr), medium chromium (up to 5% Cr) and high chromium (up to 20% Cr). The macro- and microstructure of these alloys as a material for cast grinding balls has been studied. Installed an increase in the impact-abrasive wear resistance and impact resistance of such products with an increase in the mass fraction of chromium in cast iron due to the formation of carbides of the (Fe, Cr)3C and especially (Fe, Cr)7C3. Balls were cast in multi-seat chill molds. Cast iron was smelted in a medium-frequency induction furnace, such as IChT, with the main lining on a charge of pure pig iron and steel low-carbon scrap. The temperature of cast iron production was 1500 °C. Liquid cast iron was subjected to alloying with medium carbon ferrochrome. The wear resistance of cast irons was determined on samples cut from balls in the radial direction. The tests were performed in a laboratory mill When tested for impact resistance, the grinding ball received a striking blow of mass 50 kg, falling from a height of 0,5 m. The frequency of application of dynamic loads was 10 beats per minute. Impact resistance was determined by the average number of impacts sustained by the grinding body prior to destruction. Nevertheless, significant excess of the cost high-chromium over low-chromium cast iron forces us to agree with the opinion of the majority of researchers and the practice of production of such metal products. In today's conditions, low-chromium white cast iron is an economically viable material for grinding media.Item Автоматизація порційної розливки розплаву чавуну в кокіль при виробництві виливків деталей машин гірничорудної промисловості(ЦНТУ, 2020) Ломакін, В. М.; Пукалов, В. В.; Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Lomakin, V.; Pukalov, V.; Dubodelov, V.; Goryuk, M.; Ломакин, В. Н.; Дубоделов, В. И.Виконано аналіз основних параметрів дозування розплаву чавуну в металеві форми за допомогою магнітодинамічної установки МДН-6Ч. Розроблено принципову схему управління електромагнітними системами агрегату. Відпрацьовано технологію дозування і заливки металу в кокіль при виготовленні чавунних куль діаметром 40 і 120 мм. The analysis of the basic parameters of the dosage of molten iron in metal forms using the magnetodynamic installation MDN-6CH. A schematic diagram has been developed for controlling the electromagnetic systems of the unit. The technology of dosing and pouring metal into the chill mold has been developed in the manufacture of cast iron balls with a diameter of 40 and 120 mm. At the optimal casting temperature, the electrical parameters of the inductor (voltage Ui, current Ii, power Ri) were in the range Ui = 250-300 V, Ii = 480-520 A, Ri = 140-160 kW. When reducing the mass of metal in the crucible MDN-6CH using a control scheme made switching inductor from a voltage of 300 V to 250 V. The power was reduced by 15-20 kW, and the temperature of the metal remained within the tolerance of the technology of metal casting. Using the adopted dosing scheme, it became possible to cast metal at constant parameters of the electromagnetic system and the time of pouring. The technology of dispensing and pouring metal into the mold for the production of cast iron balls with a diameter of 40 and 120 mm was carried out at an inductor voltage of 300 V, and the electromagnet - 220 V. The initial level of metal on the drain socket was equal to 20 mm. The molding time of molds in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm was 7.3 s, and balls with a diameter of 120 mm - 16.2 s. The operating time of the electromechanical actuator was set in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm - 0.35 s, and balls with a diameter of 120 mm - 0.75s. The consumption of metal in the manufacture of balls with a diameter of 40 and 120 mm was in the range of 0.7-0.75 kg / s and 1.65-1.70 kg / s, respectively. The metal casting was carried out at temperatures of 1320-1340 ° C and 1360-1380 ° C. The dosage accuracy was determined by weighing the metal of the poured balls and the molding system of the mold. Mathematical processing of the results of the dosing showed that in the manufacture of balls with a diameter of 40 mm at a temperature of 1320 °C the error of dosing is 10-11%. With increasing iron temperature, the dosage error decreases and at a metal temperature of 1370 °C is 5-6%. In the manufacture of balls with a diameter of 120 mm at a temperature of iron 1330, the dosage error is 7-8%, and at a temperature of 1360 ° C - 3-4%. The study of the characteristics of the casting and dosing process of cast iron in the chill mold allowed us to develop the technology of casting cast iron melts, which provided the required metering accuracy and high productivity of the conveyor production of grinding bodies. Проведен анализ основных параметров дозирования расплава чугуна в металлические формы с помощью магнитодинамической установки МДН-6Ч. Разработана принципиальная схема управлення электромагнитными системами агрегата. Отработана технология дозирования и заливки металла в кокиль при изготовлении чугунных шаров диаметром 40 и 120 мм.Item Ударостійкий чавун для молольних тіл(ЦНТУ, 2020) Ломакін, В. М.; Молокост, Л. А.; Lomakin, V.; Molokost, L.; Ломакин, В. Н.Проведено дослідження динамічної міцності (ударостійкості) молольних тіл, відлитих з низькохромистого чавуну в багатомісному кокілі, в залежності від вмісту хрому в сплаві. Встановлено підвищення ударостійкості виливків куль при збільшенні масової частки хрому в чавуні в межах до 1%. При цьому найбільше зростання динамічної міцності спостерігається при збільшенні масової частки хрому від 0,3% до 0,5%. При подальшому зростанні вмісту хрому ударостійкість білого низьколегованого чавуну підвищується менш помітно і при вмісту хрому 0,7-0,8% досягає максимуму. A study of the dynamic strength (impact resistance) of grinding bodies cast from low-chromium cast iron in a multi-seat chill mold depending on the chromium content in the alloy is carried out. As a starting point, cast iron of the following composition was used: carbon – 3,0%, silicon – 1,6%, manganese – 0,4%, sulfur – 0,05%, phosphorus – 0,06%. For the study, several batches of balls with a diameter of 60 mm were cast with different chromium content in cast iron, from 0 to 1%. Cast iron was smelted in a mediumfrequency induction furnace, such as IChT, with the main lining on a charge of pure pig iron and steel low-carbon scrap. The temperature of cast iron production was 1500 °C. Liquid cast iron was subjected to alloying with medium carbon ferrochrome. Balls were cast in multi-seat chill molds. When tested for impact resistance, the grinding ball received a striking blow of mass 50 kg, falling from a height of 0,5 m. The frequency of application of dynamic loads was 10 beats per minute. Impact resistance was determined by the average number of impacts sustained by the grinding body prior to destruction. An increase in the impact resistance of ball castings has been established with an increase in the mass fraction of chromium in cast iron up to 1%. Moreover, the greatest increase in dynamic strength is observed with an increase in the mass fraction of chromium from 0,3% to 0,5%. With a further increase in the chromium content, the impact resistance of white low-alloy cast iron increases less noticeably, and in the presence of chromium 0,7-0,8% reaches a maximum. The difference in hardness from the surface (~ 52 HRC) to the center of the ball (~ 42 HRC) is a value of about 10 units. The established impact resistance of grinding bodies made it possible to conclude: when grinding solid rocks with high content of solid quartz, the use of low chromium cast iron as a material for grinding media is the most effective, as in terms of achieve high impact resistance, and to ensure cost-effective performance. Проведено исследование динамической прочности (ударостойкости) мелющих тел, отлитых из низкохромистого чугуна в многоместном кокиле, в зависимости от содержания хрома в сплаве. Установлено повышение ударостойкости отливок шаров при увеличении массовой доли хрома в чугуне в пределах до 1%. При этом наибольший рост динамической прочности наблюдается при увеличении массовой доли хрома от 0,3% до 0,5%. При дальнейшем росте содержания хрома ударостойкость белого низколегированного чугуна повышается менее заметно, и при наличии хрома 0,7-0,8% достигает максимума.Item Дослідження процесу затвердіння та прогнозування структури литих чавунних молольних тіл(ЦНТУ, 2018) Ломакін, В. М.; Клименко, В. В.; Пукалов, В. В.; Кузик, О. В.; Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Ломакин, В. Н.; Кузык, А. В.; Дубоделов, В. И.; Lomakin, V.; Klymenko, V.; Pukalov, V.; Kuzyk, O.; Dubodelov, V.; Goriuk, M.Розглядається використання методу скінченних елементів для чисельного розрахунку процесу затвердіння виливків молольних тіл циліндричної і сферичної форми в кокілі в залежності від хімічного складу сплаву та для прогнозування співвідношення між кількістю ледебуриту, що визначає зносостійкість молольних тіл, та кількістю аустеніто-графітної евтектики. Рассматривается использование метода конечных элементов для численного расчета процесса затвердевания отливок мелющих тел цилиндрической и сферической формы в кокиле в зависимости от химического состава сплава и для прогнозирования соотношение между количеством ледебурита, что определяет износостойкость мелющих тел, и количеством аустенито-графитный эвтектики. The aim of the study was to calculate the kinetics of crystallization and to determine the rational mode for cooling castings of a crushing cylinder and a crushing ball in metallic form to ensure that the surface wear-resistant bleached layer does not have more than a third of the size (or radius of the ball) from the surface of the body. The use of the finite element method for numerical calculation of solidification of castings of grinding bodies of cylindrical and spherical bodies in chill molds is considered depending on the chemical composition of the alloy and for predicting the ratio between the amount of ledeburite, which determines the wear resistance of grinding bodies, and the amount of austenite-graphite eutectic. The experimental chemical composition of cast iron for grinding bodies: 3-3.9% C, 2.8-4% Si, 0.6-1.2% Mn; less 0.03% P, less 0,02% S. For cylindrical and spherical bodies, the thermal conductivity functional was obtained and the kinetics of crystallization of castings was calculated. The data obtained indicate an inhomogeneity in the distribution of the linear rate of solidification along the cross-section of cast products. At the beginning of the process, the solidus front has a relatively high velocity (0.08 mm / s), which rapidly decreases with increasing thickness of the crust. Further, with the passage of time, the thickness of the two-phase zone gradually decreases and in the central part of the casting the rate of solidification is ~ 0.005 mm / sec. It is established that the microstructure of low-chromium cast iron (~ 1% Cr) is perlite-ledeburite. The carbide phase is represented by doped cementite (Fe, Cr)3С. A comparative analysis of the operational properties and the cost of their achievement showed that in today's conditions, it is a compromise to make cast grinding bodies from low-alloyed cast iron (0.8-1% Cr). The data obtained by the calculation method are in good agreement with the results of production tests of cast grinding bodies, which made it possible to optimize the technology for manufacturing such products.Item Дослідження впливу температури і швидкості руху розплаву на процес розчинення легуючих добавок в рідкому чавуні(ЦНТУ, 2017) Ломакін, В. М.; Клименко, В. В.; Ломакін, А. В.; Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Lomakin, V.; Klimenko, V.; Lomakin, A.; Dubodelov, V.; Goryuk, M.Досліджено та вивчено вплив тепло-кінетичних та масо-обмінних процесів в магнітодинамічному міксері-дозаторі моделі МДН-6Ч на швидкість розчинення ферохрому у рідкому чавуні. Виконано розрахунки конвективної дифузії хрому та експериментальним шляхом встановлено раціональний режим роботи магнітодинамічної установки при отриманні розплавів легованого чавуну. The aim of the study was to determine the rational combination of the temperature of the metal-solvent and the rate of supply of the melt from the channel to the working capacity of the MDN-6CH unit in order to obtain the minimum dissolution time of ferrochrome and the maximum productivity in smelting the alloy with a given mass fraction of chromium. It was explored and studied an influence of the heat-kinetic processes on a speed of ferrochromium dissolution in a liquid cast iron in a magnetodynamic mixer-feeder (MDN-6CH). It was done calculations of the chromium's convective diffusion and it was set the rational mode of magnetodynamic installation’s operation when this installation was receiving a melt of the cast iron. Calculations showed a practical test confirmed that at low doping iron with chromium (chromium content in molten less than 1%), minimum duration dissolution and homogenization of molten ferrochrome reached at the metal-solvent at a temperature 1380-1420º C. The consumption of metal in the channel of the magnetodynamic installation should be ~ 2-5 kg / s, which ensures the rate of movement of the solvent relative to the pieces of alloying additives at a level of 0.35-0.45 m/s.Item Піфагор та його теорема(КНТУ, 2007) Марченко, В. В.; Ломакін, В. М.; Пукалов, В. В.Із наведених суджень отримуємо важливе узагальнення, що розширює розуміння теореми Піфагора: якщо на катетах прямокутного трикутника побудувати подібні фігури довільної форми, то сума площ фігур, побудованих на катетах дорівнює площі фігури, побудованої на гіпотенузі. Автори даної роботи сподіваються на конструктивну критику, оскільки в науковій літературі подібного узагальнення теореми Піфагора знайдено не було.Item Перспективы применения магнитодинамического миксера-дозатора для перегрева и разливки чугуна и стали в литейных и металлургических технологиях(КНТУ, 2013) Дубоделов, В. И.; Горюк, М. С.; Ломакин, В. Н.; Пукалов, В. В.; Дубодєлов, В. І.; Ломакін, В. М.Рассмотрены перспективы технологического применения магнитодинамического миксера- дозатора для перегрева и разливки чугуна и стали. Представлена схема миксера, отмечены отличительные признаки его конструкции. Изучены особенности промышленного применения миксера в различных производственных процессах. Указаны преимущества такого МГД оборудования по сравнению с аналогичными устройствами.Item Структура та властивості виливків, одержаних при розливці металу магтнітодинамічним міксером-дозатором(КНТУ, 2014) Горюк, М. С.; Ломакін, В. М.; Пукалов, В. В.Досліджено вплив режимів витримування i розливки залізовуглецевих сплавів за допомогою магнітодинамічного міксера-дозатора на структуру та властивості виливків. Показано, що застосування такого міксера дозволяє стабілізувати умови приготування, розливки і кристалізації розплаву, що позитивно впливає на якість кінцевої продукції.Item Дослідження впливу кінетики кристалізації на властивості кокільних виливків чавунних цильпебсів(КНТУ, 2016) Ломакін, В. М.; Клименко, В. В.; Пукалов, В. В.; Ломакін, А. В.; Lomakin, Viktor; Klimenko, Vasil; Pukalov, Viktor; Lomakin, AndriyРозглядається використання методу математичного моделювання для визначення часу початку і закінчення процесу кристалізації легованих чавунів у кокілі в залежності від хімічного складу сплаву та для прогнозування співвідношення між кількістю ледебуриту, що визначає зносостійкість цильпебсів (молольних циліндрів), та кількістю аустеніто-графітної евтектики. The aim of this work is studying how speed of hardening and chromium's modified additives affect to structure of cast iron's cylinder in metallic form for rising of the shock and abrasive durability. Here is examined use of mathematical modeling to identify the start time and end time of hardening alloying metal, depending on the chemical composition of the alloy, and to predict the ratio between amount of ledeburite, which determines the durability of the cylinder, and number of austenite-graphite eutectic. Comparative analysis of performance properties and value of its achievements showed that today the best compromise is to manufacture grinding bodies from cast iron . The cast iron has to be low alloyed by the chromium(0.8-1%).Item Застосування магнітодинамічної установки в циркуляційному контурі для плавки відходів алюмінієвих сплавів(КНТУ, 2011) Дубодєлов, В. І.; Горюк, М. С.; Ломакін, В. М.; Пукалов, В. В.; Dubodelov, V.; Goryuk, M.; Lomakin, V.; Pukalov, V.Розроблено магнітодинамічний циркуляційний контур для переплаву алюмінієвих відходів з розвиненою поверхнею. Головним елементом створеного контуру є магнітодинамічний насос, який забезпечує керовану циркуляцію та індукційний нагрів розплаву в системі. The magnetodynamic circulative equipment for smelting-down aluminum waste with large surface is developed. The main element of created equipment is magnetodynamic pump which provides controlled circulation and inductive overheating alloys in system.