Литейное производство

Практикум содержит описание лабораторных работ, связанных с подготовкой расплавов на основе железа к литью и исследованию их технологических свойств. Предназначен для студентов, обучающихся в бакалавриате по направлению подготовки 22.03.02 «Металлургия». Может быть полезен и магистрантам по этому же направлению подготовки.

Модуль "Системный инжиниринг литейных сталей для криогенной арматуры" входит в общий курс "Основы выбора и применения материалов для трубопроводной арматуры" и является частью специализации "Инжиниринг и применение трубопроводной арматуры" системы дополнительного профессионального образования в арматурной отрасли. Курс может быть полезен для специалистов-материаловедов, специализирующихся на литых материалах, разработчиков арматуры, специалистов по эксплуатации арматуры предприятий-потребителей, технических специалистов, специалистов по развитию арматурных и литейных предприятий.

В учебном пособии изложены основы дизайна художественного литья и ковки изделий. Эволюция технологий литейного и кузнечного производства прослеживается в теснейшей взаимосвязи с архитектурой, изобразительным, декоративно-прикладным искусством, где художественное литье и ковка находят самое широкое применение. Главное внимание уделено теоретическим и практическим советам по изготовлению отливок из сплавов черных и цветных металлов. Дан исторический обзор методов плавки и литья изделий из сплавов: меди, бронзы, золота и серебра; железа, стали и чугуна. Описаны способы получения ковкой инструментов и художественных изделий, а также способы создания на литых и кованых изделиях защитно-декоративных покрытий. Рассмотрены основные и вспомогательные материалы, современное оборудование для изготовления художественных изделий; рациональные технологии формовки литья; пути повышения качества литых изделий из чугуна; рассмотрены причины возникновения брака при литье и ковке изделий; обобщен опыт художественной ковки и литья в условиях кузнечных и литейных мастерских ПТУ, колледжа, вуза и промышленных предприятий. Пособие рассчитано на учащихся средних профессионально-технических училищ (ПТУ) и колледжей (техникумов) специальности «Технология художественной обработки материалов», «Литейное и кузнечное производство черных и цветных металлов». Инженерно-технических работников, специалистов в области производства художественных изделий из чугуна и стали; специалистов-практиков кузнечного мастерства, а также на широкий круг читателей, интересующихся техническим творчеством в области дизайна художественного металла. ()

Изложены основные положения теории и технологии процессов литейного производства для различных материалов и сплавов. Приведены базовые принципы разработки технологии художественного литья монументов, памятников. Рассмотрены характеристики литейного процесса, необходимые для компьютерного моделирования при выборе оптимального способа литья и определении технологических параметров. Для преподавателей, аспирантов и студентов металлургических и машиностроительных специальностей всех уровней обучения.

В учебном пособии приведены основы металлургии черных металлов, традиционные и новые методы получения чугуна, изложено структурообразование высокоуглеродистых сплавов на основе железа, показаны зависимости «состав – структура – свойства» для различных типов чугунов, в том числе сравнительно нового материала – бейнитного чугуна с шаровидным графитом. Особое внимание уделено контролю чугунных отливок, исходных материалов и инструментальной оснастки. Изложены основы художественного литья, а также история этого уникального вида искусства. Адресуется студентам и аспирантам различных специальностей технических вузов, а также широкому кругу инженерно-технических работников машиностроительных, металлургических и других отраслей промышленности.

Словарь содержит основные термины, терминологические выражения и их расширенные определения в области металлургии и литейного производства и восполняет пробел в отечественной литературе в вопросе установления в металлургии как науке национальной терминологии (белорусских названий, определений и их толкований). Рекомендуется к применению специалистами-металлургами промышленных предприятий, научными и инженерными работниками, филологами, другими специалистами при осуществлении ими работ в области теории и практики металлургии, литейного производства, материаловедения, технического перевода или в смежных областях, а также при обучении специалистов в области металлургии, литейного производства и материаловедения в учебных заведениях и научных учреждениях.

Представленные авторским коллективом материалы включает три основных раздела: методы математического моделирования режимов затвердевания и охлаждения и применение для решения задач широкой гаммы численных методов; тепловой анализ и обобщение аналитической тепловой теории литья, основанной на фундаментальных работах ученых; обобщение многочисленных исследований теории термических напряжений в твердой оболочке слитка. При этом многие задачи из теории термических напряжений впервые решены авторами. Отличительной особенностью материалов, обобщенных в монографии, является демонстрация многочисленных примеров, что безусловно делает ее более доступной с точки зрения понимания многообразных задач современной теплофизики формирования слитков и отливок. Предназначена для ученых и специалистов в области теории и технологии непрерывной разливки, а также аспирантов и магистрантов, совершенствующих свои знания в этом сложном и исключительно важном вопросе.

В учебном пособии автор привел обширный справочный материал по основам конструирования литых деталей и дал обоснование правил конструирования таких деталей, основываясь на технических свойствах сплавов и технологичности конструкций. Пособие позволит студентам быстрее освоить основы конструкторского мастерства, а специалистам литейного производства – создавать рациональные конструкции. Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальностям среднего профессионального образования, при изучении литейного производства.

Изложены современные представления о процессах плавки чугуна в коксовых и коксогазовых вагранках с применением различных методов интенсификации и внепечной обработки жидкого чугуна. Особое внимание уделено конструкциям большегрузных вагранок с непрерывным длительным режимом работы с использованием химического и физического тепла ваграночных газов и современными способами их очистки. Рассмотрены способы повышения качества чугуна путем десульфурации, модифицирования, фильтрации металла при разливке. Рассмотрены причины возникновения аварийных ситуаций, методы их предотвращения и устранения, а также вопросы автоматизации ваграночного процесса. Для научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области технологии литейного производства, а также для студентов вузов старших курсов металлургических специальностей.

Рассмотрены аспекты автоматизации операций литейного производства. Изложены основные понятия, системы и средства автоматического контроля, защиты и управления. Показана разработка структурной схемы автоматизированного технологического процесса, конструктивно-технологической и функциональной схем, алгоритмов управления, циклограммы и тактограммы. Приведены основы проектирования высокоэффективного автоматического литейного оборудования и анализ структурно-компоновочных решений автоматических машин и линий. Для специалистов, занимающихся автоматизацией литейного производства, а также ученых и инженеров. Может быть полезно студентам и аспирантам машиностроительных и металлургических специальностей.

Изложены вопросы конструкции и тепловой работы печей по переделам металлургического производства, а также методики расчета и способы оценки эффективности работы печей. Приведены результаты оригинальных исследований по теплотехнике металлургических печей различного назначения. Для студентов, обучающихся по направлению «Металлургия». Может быть полезно специалистам металлургической промышленности.

Приведены общие сведения о ресурсах сырья Бакальского месторождения, оценены запасы железных руд Бакальского рудного поля. Представлены химические и минералогические составы сидеритов основных месторождений, результаты исследований изменения физико-химических и металлургических свойств сидеритов в процессе термообработки с целью определения параметров упрочняющего и восстановительного обжига. Рассмотрен промышленный опыт и оценена эффективность использования сидеритов в доменной плавке, определена возможность их применения в сталеплавильном производстве при различных способах их подготовки. Для инженерно-технических работников предприятий черной металлургии, проектных и научно-исследовательских центров. Может быть полезно студентам и аспирантам, обучающимся по направлению «Металлургия».

Рассмотрены основные вопросы проектирования литейных цехов. Большое внимание уделено методике расчетов производственных профамм цехов и их отделений, количества основного технологического и фанспортного оборудования. Даны рекомендации по составлению компоновочных схем. Для студентов вузов всех форм обучения по профилям «Машины и технология литейного производства» и «Литейное производство черных и цветных металлов». Может быть полезно инженерам-проектировщикам.

Дана общая характеристика доменной плавки. Рассмотрены основные направления совершенствования технологии и оборудования в производстве агломерата. Представлены теоретические исследования рабочего процесса вибрационных конусных дробилок для подготовки рудной части шихты к спеканию, а также физические методы повышения теплоты в верхнем слое агломерационной шихты. Для широкого круга специалистов черной металлургии и смежных с ней отраслей. Может быть полезно студентам высших учебных заведений горно-металлургического и экономического профиля.

Рассмотрены важнейшие виды и свойства неформованных огнеупорных материалов, физико-химические основы формирования структуры неформованных огнеупоров и схемы их производства. Освещены вопросы образования и физико-химических превращений огнеупорных материалов. Описана структура этих веществ и её изменение при воздействии высших температур и агрессивных корродиентов в ряде промышленных агрегатов. Для инженерно-технических работников промышленных предприятий по производству и применению неформованных огнеупорных материалов. Может быть полезно студентам и аспирантам высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Химическая технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов» и «Металлургия».

Представлены классификация и форма алюминиевых лигатур, выпускаемых металлургическими предприятиями, приведены диаграммы состояния Al-Me с тугоплавкими металлами для производства лигатур. Рассмотрены фазовый состав и морфология интерметаллидов в зависимости от скорости охлаждения и добавок поверхностно-активных элементов. Показаны типичные микроструктуры лигатур для легирования и модифицирования алюминиевых сплавов. Изучены диаграммы состояния алюминия с иттрием, самарием, гадолинием, гафнием и иттербием и их влияние на сплав Al-Zr-Sc. Предназначена научным и инженерно-техническим работникам институтов и предприятий алюминиевой промышленности, а также студентам, обучающимся по направлениям 651300 «Металлургия» и специальности 110400 «Литейное производство черных и цветных металлов», бакалаврам и магистрам по направлению 22.0402 «Металлургия».

Изложены методики расчета горения жидкого, твердого и газообразного топлива, тепловых балансов плавильных и нагревательных печей, рабочего пространства вагранок, электродуговых и индукционных печей, печей для термической обработки и нагрева сплавов под прокатку, ковку. Приведены методики расчета нагрева термически тонких и массивных тел, а также основные положения расчета рекуператоров. Представлены системы огнеупорных фугеровок плавильных и нагревательных печей. Изложены некоторые методики выбора теплогенерирующих устройств и их расчет. В приложении подобраны справочные данные, необходимые для расчетов. Для студентов, обучающихся по направлениям «Машиностроение» и «Металлургия».

Изложены основы теории и технологии производства железорудных окатышей. Раскрыты проблемы техники и технологии окомкования железорудного сырья в металлургии применительно к сфере производства железорудных окатышей. Представлены результаты научных исследований и технические разработки в области теории и технологии подготовки железорудного сырья к металлургической плавке, посвященные новой технической концепции производства железорудных окатышей. Для студентов, обучающихся по направлению подготовки «Металлургия», а также аспирантов и инженерно-технических работников.

Дан обзор характеристик расплавов, содержащих в своем составе Pb, Bi, Sn, Cd. Приведены данные по исследованию испарения многокомпонентных сплавов, проведен расчет термодинамических свойств двойных и тройных интерметаллических соединений, а также определены их термодинамические свойства. Изучено окисление многокомпонентных сплавов на примере системы Bi-Pb-Sn-Cde широком интервале температур и давлений. Показано образование и устойчивость бинарных и тройных соединений, образующихся при нагреве в многокомпонентных расплавах. Изучены термические свойства новых перспективных металлических наноструктурных материалов. Для специалистов в области металлургии, теплотехники и термодинамики, исследователей, использующих термодинамическое моделирование, а также студентов соответствующих специальностей высших учебных заведений.

В учебном пособии показаны основы производства труб, материалы для их изготовления, методы их обработки. Предназначено для студентов, обучающихся по специальности 270109 «Теплогазоснабжение и вентиляция» и в рамках дисциплины «Технология конструкционных материалов».