Аннотация
В прокатном производстве разновидностью легированного лома являются отходы, образующиеся из отработанных ножей для резки металла, причем значительную долю составляют вышедшие из строя дисковые ножи. Предлагается изготавливать переплавляемые электроды для ЭШП из отработанных ножей одного типоразмера. Для получения цилиндрического электрода для лучшего теплового и электрического контакта диски прижимают друг к другу под давлением не менее 1 МПа и приваривают их между собой с помощью дуговой аргоновой или плазменной сварки. Изготовленный подобным образом из отработанных дисковых ножей электрод обладает анизотропией свойств. Показан алгоритм определения эффективного коэффициента теплопроводности и удельного электрического сопротивления в осевом направлении электрода с учетом передачи тепла и электрического тока через зону контакта двух металлических дисков. Предложена методика расчета нестационарного распределения температуры по длине электрода до момента начала его плавления. Для стационарного режима переплава приведены зависимости для оценки массовой и линейной скоростей плавления электрода при заданной его геометрии и известных теплофизических свойствах. Показано, что для электродов с одинаковым внешним диаметром составной электрод, полученный из отработанных дисковых ножей, имеет более высокую массовую и линейную скорость плавления, чем литой электрод.
Ключевые слова
Дисковые ножи по металлу, электрошлаковый переплав, легированная сталь, переплавляемый электрод, анизотропия свойств, линейная скорость плавления электрода.
1. Лоладзе Т.Н. Прочность и износостойкость режущего инструмента. М: Машиностроение, 1982. 320 с.
2. Переплав ножевых марок сталей методом ЭШП / К.Н. Вдовин, М.И. Ячиков, А.Н. Юсин, А.Е. Позин, Е.А. Русин // Теория и технология металлургического производства. 2017. №1 (20). С. 23–26.
3. Логинов Ю.Н., Карсаков В.В., Хайкин Б.Е. Сокращение образования трещин на поверхности расходуемых титановых электродов // Технология легких сплавов. 1984. № 6. С. 62–64.
4. Шлыков Ю.П., Ганин Е.А. Контактный теплообмен. М.: Госэнергоиздат, 1963. 280 с.
5. Попов В.М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971. 216 с.
6. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 720 с.
7. Соединители и коммутационные устройства: учеб. пособие / И.Б. Бондаренко, Ю.А. Гатчин, Н.Ю. Иванова, Д.А. Шилкин. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2007. 151 с.
8. Физические величины: справочник / под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.
9. Kharicha A., Ludwig А., Menghuai W.U. On Melting of Electrodes during Electro-Slag Remelting. ISIJ International, vol. 54 (2014), no. 7, pp. 1621–1628.
10. Zhengyi J., Shanqing Li, Jianmin Z., Xiaoping L. and Daoguo Y. Numerical Simulation Study of Consumable Electrode Melting Process in Electro-Slag Remelting Ingots. Advanced Materials Research. February 2011, vol. 189–193, pp. 3895–3898.
11. Лыков А.В. Теория теплопроводности. М.: Высш. шк., 1967. 599 с.
12. Ячиков И.М., Ячиков М.И., Приданников С.С. Моделирование теплового состояния электрода из прессованной металлической стружки при ее переработке в установке ЭШП // Сб. докладов национальной научной школы-конференции. МГТУ им. Г.И. Носова. Магнитогорск, 2019. С. 142–147.
13. Клюев М.М., Волков С.Е. Электрошлаковый переплав. М.: Металлургия, 1974. 496 с.