![](https://expert-mik.ru/wp-content/themes/24author/assets/img/work/work-img.png)
Электромагнитный модификатор слитка в роторной литейной машине
ВВЕДЕНИЕ. ………………………………………………………………………………………………. 4
1 ОБЗОР И АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА ПРОВОЛОКИ
ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, СПОСОБЫ МОДИФИЦИРОВАНИЯ
СТРУКТУР СЛИТКОВ И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ ……………………. 12
1.1 Применение МГД-устройств в технологических процессах литейных
производств. …………………………………………………………………………………………….. 12
1.2 Линии непрерывного литья и прокатки для производства катанки из
алюминиевых сплавов ……………………………………………………………………………… 15
1.3 Способы и технологии улучшения структуры слитков ………………………… 21
1.4 Обзор магнитогидродинамических технологий и устройств,
используемых для повышения качества слитков ………………………………………. 24
1.5 Современные методы математического моделирования тепловых,
электромагнитных и гидродинамических процессов …………………………………. 28
1.6 Конструкция и особенности роторных литейных машин с точки
зрения применения МГД-технологий. Постановка задач исследования …….. 30
1.7 Выводы по главе 1 ………………………………………………………………………………. 39
2 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОМ МОДИФИЦИРОВАНИИ
СЛИТКА В РОТОРНОЙ ЛИТЕЙНОЙ МАШИНЕ …………………………………….. 41
2.1 Математическое моделирование процесса кристаллизации …………………. 41
2.1.1 Описание модели и основные допущения …………………………………………. 41
2.1.2 Расчетная модель. Геометрия, размеры и свойства материалов …………. 49
2.1.3 Результаты моделирования и их анализ ……………………………………………. 52
2.2 Математическое моделирование электромагнитных процессов …………… 60
2.2.1 Описание модели и основные допущения …………………………………………. 60
2.2.2 Расчетная модель. Геометрия, размеры и свойства материалов …………. 69
2.2.3 Результаты моделирования и их анализ ……………………………………………. 72
2.3 Математическое моделирование гидродинамических процессов в
жидкой фазе слитка ………………………………………………………………………………….. 91
2.3.1 Описание модели и основные допущения …………………………………………. 91
2.3.2 Расчетная модель, геометрия, размеры и свойства материалов ………….. 96
2.3.3 Результаты моделирования и их анализ ……………………………………………. 97
2.4 Выводы по главе 2 …………………………………………………………………………….. 104
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЖИДКУЮ
СЕРДЦЕВИНУ СЛИТКА ……………………………………………………………………….. 106
3.1 Задачи и постановка эксперимента ……………………………………………………. 106
3.2 Методика проведения экспериментов и параметры литья ………………….. 115
3.3 Результаты экспериментов ………………………………………………………………… 121
3.4 Сопоставление результатов физического и математического
моделирования ……………………………………………………………………………………….. 124
3.5 Верификация результатов математического моделирования………………. 127
3.6 Выводы по главе 3 …………………………………………………………………………….. 130
4 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ УСТАНОВКА МАГНИТНОГО
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДИФИКАТОРА …………………………………… 132
4.1 Общее описание комплекса ………………………………………………………………. 132
4.2 Сравнение экспериментальных и расчетных данных характеристик
работы опытно-промышленного образца ………………………………………………… 138
4.3 Рекомендации по проектированию и промышленным испытаниям
комплексов магнитного гидродинамического модификатора для
роторных литейных машин …………………………………………………………………….. 142
4.4 Выводы по главе 4 …………………………………………………………………………….. 144
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………… 146
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………….. 148
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 …………………………………………………………………………………… 161
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 …………………………………………………………………………………… 162
Актуальность научной работы. К физико-механическим свойствам
электротехнической продукции из алюминиевых сплавов предъявляются все
более высокие требования. Большинство отечественных проводов и кабелей
изготавливают из алюминиевых сплавов A5Е, А7Е и АВЕ. Особенностью данных
сплавов является их отношение к группе деформируемых термически
неупрочняемых сплавов, что определяет способ их производства. Проволоку
изготавливают из алюминиевой катанки методом холодной пластической
деформации на волочильных станах. Катанка (горячекатаная проволока Ø 9–25
мм) изготавливается на агрегатах непрерывного литья и прокатки (CCR line:
Continuous Casting&Rolling).
Механические свойства катанки напрямую зависят от ее кристаллической
структуры, которая в свою очередь зависит от структуры исходной
деформируемой непрерывно литой заготовки, полученной на роторной литейной
машине. Структуры заготовок получаются крупнозернистыми и неоднородными,
что не всегда позволяет получать катанку с требуемыми свойствами. Один из
способов улучшения структуры заготовки, ранее не применяемый в роторных
литейных машинах, является магнитогидродинамическое (МГД) воздействие на
расплав в процессе кристаллизации (электромагнитное модифицирование).
К настоящему времени не разработано метода исследования процесса
электромагнитного модифицирования в роторной литейной машине,
позволяющего связать факторы воздействия – параметры поля, с результатом
воздействия – структурой слитка. В связи с этим разработка электромагнитного
модификатора для роторной литейной машины и метода исследования процесса
электромагнитного модифицирования, позволяющего установить системные
свойства и связи, является актуальной темой.
Степень разработанности темы. Ввиду сложности процессов,
протекающих при электромагнитном воздействии в процессе кристаллизации, в
последнее время широкое распространение получили численные методы
моделирования, позволяющие получить дифференциальные и интегральные
параметры тепловых, электромагнитных и гидродинамических процессов.
Исследованиями в данной области в настоящее время занимаются в УрФУ
под руководством Ф. Н. Сарапулова, в СПбГЭТУ «ЛЭТИ» под руководством В. Б.
Демидовича, в СФУ под руководством В. Н. Тимофеева и М. В. Первухина. Из
зарубежных ученых следует отметить работы A. Jakovics, Ю. М. Гельфгата, A.
Bojarevics (Латвия), E. Baake, B. Nacke (Германия), T. Wrobel, J. Szajnar (Польша),
и S. Lupi (Италия).
Современный математический аппарат не позволяет с высокой
достоверностью осуществлять моделирование процесса кристаллизации с
получением картин кристаллических структур. В связи с этим для исследования
данных процессов активно применяется физическое моделирование. Наиболее
известны работы З. Н. Гецелева, Ю. А. Самойловича, И. Л. Повха, А. Ф.
Колесниченко, А. Б. Капусты. В данных работах взаимосвязь изменения структур
строилась в зависимости от параметров работы конкретных МГД-устройств. Это
не позволяет использовать их результаты при проектировании подобных МГД-
устройств, так как изменение геометрических размеров и параметров системы
ведет к получению другой структуры слитка при аналогичных параметрах работы
МГД-устройства.
Математическое моделирование при заданных параметрах работы МГД
устройств позволяет получить электромагнитные и гидродинамические
характеристики воздействующих факторов, которые в дальнейшем можно
сопоставить с результатами воздействия – структурами слитков, полученными в
результате физического моделирования. Такое совмещение методов позволит
дать инструмент для исследования МГД-процессов и разработки
электромагнитных модификаторов для роторных литейных машин.
Целью диссертационной работы является определение общих
закономерностей преобразования электрической энергии при электромагнитном
модифицировании, и научное обоснование создания электромагнитного
модификатора структуры слитка для роторной литейной машины.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
1. Провести анализ и обобщить опыт исследования и использования МГД-
устройств для модифицирования структур слитков.
2. Выявить особенности получения непрерывно литых заготовок в агрегатах
непрерывного литья и прокатки алюминиевой катанки.
3. Обосновать перспективность использования электромагнитного
воздействия на кристаллизующийся слиток в роторной литейной машине для
модифицирования структуры.
4. Разработать метод исследования процесса электромагнитного
модифицирования структуры слитка, совмещающий математическое и
физическое моделирования, позволяющий построить взаимосвязь структуры
слитка и характеристик электромагнитного поля в жидкой фазе слитка.
5. Построить математические модели для анализа связанных тепловых,
электромагнитных и гидродинамических процессов, протекающих в системе.
Определить зависимости, характеризующие данные процессы.
6. Разработать лабораторную установку для физического моделирования
процесса литья алюминиевых слитков с электромагнитным воздействием.
7. На лабораторной установке, определить параметры кристаллизации
слитка, обеспечивающие получение структур слитков, аналогичных
промышленным.
8. Осуществить литье слитков на физической модели с различными
параметрами работы электромагнитного модификатора и произвести их
сопоставление с результатами математического моделирования.
9. Выбрать и обосновать технические решения и рекомендации по созданию
электромагнитных модификаторов структур слитков для роторных литейных
машин.
10. Разработать электромагнитный модификатор для роторной литейной
машины.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Впервые предложен метод исследования процесса электромагнитного
модифицирования структуры слитка, совмещающий математическое и
физическое моделирования, и позволяющий построить взаимосвязь структуры
слитка и характеристик воздействующего электромагнитного поля на жидкую
фазу.
2. Построены сопряженные математические модели для анализа тепловых,
электромагнитных и гидродинамических процессов в системе «индуктор –
кристаллизатор – слиток», учитывающие фазовые состояния кристаллизующегося
слитка и магнитогидродинамические процессы в нем.
3. Разработана физическая модель системы «индуктор – кристаллизатор –
слиток», позволяющая получать зависимости структуры слитка от параметров и
режимов работы индуктора электромагнитного модификатора.
4. В результате проведения численного и физического экспериментов
впервые получены дифференциальные и интегральные характеристики
кристаллизующегося слитка под воздействием электромагнитного поля, а именно:
– построена эмпирическая зависимость протяженности жидкой фазы слитка
(в градусах) от условий охлаждения и скорости вращения литейного колеса;
– определено, что с момента контакта стальной ленты с расплавом до
начала воздействия электромагнитным полем в кристаллизующемся слитке
образуется твердая фаза толщиной 3–4 мм, препятствующая замешиванию
окислов в слиток;
– в зависимости от толщины твердой фазы слитка под активной зоной
индуктора максимальное значение тангенциальных электромагнитных сил Fτ (Н),
приложенных к жидкой фазе, достигается при частоте тока в индукторе в
диапазоне от 15 до 30 Гц;
– построена зависимость размера зерна структуры слитка от величины
линейной электромагнитной силы fτ (Н/м), создаваемой индуктором, показано, что
с увеличением fτ от 0 до 7 Н/м происходит уменьшение размера зерна, дальнейшее
увеличение fτ не приводит к изменению структуры слитка.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость
работы обоснована тем, что:
доказана возможность электромагнитного модифицирования структуры
алюминиевого слитка в роторной литейной машине в процессе кристаллизации;
изложены факторы, влияющие на изменение кристаллической структуры
слитка при электромагнитном модифицировании, установлены зависимости
изменения структуры слитка от режимов работы индуктора;
разработан метод исследования процесса электромагнитного
модифицирования и раскрыты возможности его применения для исследования
процесса электромагнитного модифицирования в машинах непрерывного литья;
изучены закономерности протекания физических процессов при
электромагнитном модифицировании слитка в роторной литейной машине;
проведена модернизация существующих математических моделей и
алгоритмов, позволившая построить сопряженные математические модели для
анализа тепловых, электромагнитных и гидродинамических процессов в системе
«индуктор – кристаллизатор – слиток».
Практическую значимость представляют:
алгоритм расчета электромагнитных, тепловых и
магнитогидродинамических процессов в системе «индуктор – кристаллизатор –
слиток»;
режимы работы электромагнитного модификатора, конструкция и схема
соединения обмотки индуктора с разомкнутым магнитопроводом,
обеспечивающие симметричную нагрузку фаз;
рекомендации по проектированию и проведению промышленных
испытаний электромагнитных модификаторов структур слитков в роторных
литейных машинах.
Результаты работы использованы: при разработке технических условий
№3442-014-35131371-2014 «Комплекс магнитного гидродинамического
модификатора типа МГДМ» и изготовление опытно-промышленного
модификатора в ООО «НПЦ Магнитной гидродинамики» (г. Красноярск) для
Иркутского алюминиевого завода; в учебном процессе при подготовке магистров
по направлению «Электроэнергетика и электротехника» Сибирского
федерального университета.
Методология и методы исследования. Математическое моделирование
осуществлялось с применением метода конечных элементов (МКЭ) для решения
задачи электродинамики и метода конечных объемов (МКО) для решения
тепловых и гидродинамических задач. Для реализации решения уравнений на
основе указанных методов использовались современные CAE системы ANSYS
(МКЭ), CFX и Fluent (МКО). Физическое моделирование осуществлялось
методом прямого геометрического подобия относительно кристаллизующегося
слитка.
Положения, выносимые на защиту.
1. Метод исследования физических процессов при кристаллизации слитка
под воздействием электромагнитного поля, совмещающий математическое и
физическое моделирование.
2. Математические и физическая модели системы «индуктор –
кристаллизатор – слиток», позволяющие получить зависимости структуры слитка
от параметров и режимов работы индуктора модификатора.
3. Дифференциальные и интегральные характеристики системы «индуктор –
кристаллизатор – слиток».
4. Рекомендации по проектированию и испытаниям электромагнитных
модификаторов структур слитков.
Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность
подтверждена верификацией результатов математического моделирования
электромагнитных процессов на физической модели и опытно-промышленной
установке. Установлено качественное совпадение полученных результатов с
результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике.
Для экспериментальных работ достоверность результатов подтверждается
воспроизводимостью структуры слитка при заданных режимах литья с
электромагнитным воздействием. При проведении экспериментов использовались
современные методики сбора и обработки информации на основе аналого-
цифровых преобразователей и виртуальных измерительных приборов.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались
и обсуждались на: XV Международная научно-техническая конференции
студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г.
Москва, 26 – 27 февраля 2009 г.); XV Международной научно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и
технологии» (г. Томск, 4 – 8 мая 2009 г.); Всероссийской выставке научно-
технического творчества молодежи НТТМ-2009 (г. Москва, 24 – 27 июня 2009 г.);
VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и
молодых ученых (г. Красноярск, 6-9 апреля 2010 г.); V Международном
конгрессе и выставке «Цветные металлы – 2013» (г. Красноярск, 3 – 6 сентября
2013 г.); 9th International conference on Fundamental and applied MHD, Thermo
acoustic and Space technologies PAMIR-14 (г. Рига, 16 – 20 июня 2014 г.); VI
Международном конгрессе и выставке «Цветные металлы и минералы – 2014 (г.
Красноярск, 15 – 18 сентября 2014 г.); I Международной научной конференции
молодых ученых «Электротехника энергетика машиностроение ЭЭМ-2014» (г.
Новосибирск, 2 – 6 декабря 2014 г.).
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 14 работ, в
том числе 5 статей в изданиях по перечню ВАК, 3 статьи в иностранных
журналах, 6 публикаций в сборниках международных и всероссийских научно-
практических конференций, конгрессов, семинаров и межвузовских сборниках
научных трудов.
Структура и объем. Диссертация состоит из введения, 4 глав с выводами,
заключения, списка использованных источников и 2 приложений. Основная часть
работы изложена на 162 страницах, содержит 11 таблиц и 85 рисунков. Список
использованных источников включает 125 наименований.
1. Проведенный обзор и анализ работы агрегатов для производства
алюминиевой катанки и современных МГД-устройств для модифицирования
структур слитков в процессе кристаллизации позволил определить место
установки индуктора, принять обоснованные допущения и построить расчётную
модель исследуемой системы.
2. Проведенный обзор методов математического моделирования процессов,
протекающих при кристаллизации слитка с электромагнитным воздействием,
определил пути построения алгоритма вычислительного процесса и построения
моделей тепловых, электромагнитных и гидродинамических явлений с
использованием программных продуктов ANSYS, СFX и FLUENT и физического
моделирования методом прямого геометрического подобия для определения
режимов работы установки, обеспечивающих модифицирование структуры.
3. Разработанный метод исследования процесса электромагнитного
модифицирования структуры слитка, совмещающий математическое и
физическое моделирования, позволяет построить взаимосвязь структуры слитка
от характеристик воздействующего электромагнитного поля в жидкой фазе
слитка; получить дифференциальные и интегральные параметры системы;
осуществить разработку электромагнитного модификатора для промышленной
литейной машины.
4. Численный анализ физических процессов позволил определить
геометрию жидкой фазы слитка и влияния на нее технологических параметров
литья; дифференциальные и интегральные характеристики электромагнитного
поля в системе; оценить влияние ферромагнитных свойств магнитопровода
индуктора и стальной ленты литейной машины на процесс преобразования
энергии; определить диапазон частот от 15 до 30 Гц, обеспечивающий наиболее
эффективное воздействие на жидкую фазу слитка; установить, что наилучшее
проникновение гидродинамических течений по длине жидкой фазы обеспечивает
одноконтурная циркуляция расплава.
5. Экспериментальные исследования на физической модели позволили
установить зависимости изменения структуры слитка от режимов работы
индуктора; сделать вывод о необходимости получения в жидкой фазе слитка
тангенциальных электромагнитных сил не менее 7 Н на метр длины индуктора
для обеспечения процесса модифицирования структуры; необходимости
увеличения теплоотвода со стальной ленты литейной машины в процессе
электромагнитного воздействия для сохранения целостности жидкой сердцевины
слитка.
7. Результаты работы использованы в ТУ № 3442-014-35131371-2014
«Комплекс магнитного гидродинамического модификатора типа МГДМ» и при
разработке программы опытно-промышленных испытаний комплекса. В
электромагнитном модификаторе предложено использовать дугообразный
индуктор с 14 пазами и катушками со специальной схемой соединения обмотки
(AAZZBBXXCCYYAA), обеспечивающей симметричную нагрузку фаз.
8. Разработан электромагнитный модификатор для роторной литейной машины
агрегата ЛПА-АК, оказывающий электромагнитное воздействие на жидкую фазу
слитка разной интенсивности в зависимости от заданного технологического
процесса. При этом в установке реализованы решения для обеспечения ее
стабильной работы в условиях литейных производств.
1. Авдулов, А. А Применение электромагнитного перемешивателя при
непрерывном литье / А. А. Авдулов, А. В. Литовченко // Сборник докладов VI
МеждународнойИнтернет-конференциимолодыхученых,аспирантови
студентов«Инновационныетехнологии:теория,инструменты,практика»
(InnoTech2014).–2014.–Режимдоступа:
http://www.conference.msa.pstu.ru/public/INN/.
2. Авдулов, А. А. Проблемы и перспективы магнитогидро-динамических
технологий перемешивания расплавов / А. А. Авдулов, В. Н. Тимофеев, А. И.
Корчагин, Е. А. Павлов, Е. А. Головенко // Вестник Сибирского государственного
аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева. – 2011. – № 7.
– С. 150–155.
3. Авдулов, А. А. МГД-перемешиватель для работы с малым уровнем расплава
алюминия в ванне печи / В. Н. Тимофеев, А. А. Авдулов, С. А. Бояков, Ю. С.
Авдулова, И. С. Гудков // Журнал «Индукционный нагрев». – 2013. – № 26. – С.
16–20.
4.Авдулов,А.АФизическоемоделированиеэлектромагнитного
модифицирования структуры слитка в роторной литейной машине / А. А.
Авдулов, И. С. Гудков, Ю. С. Авдулова // Сборник научных трудов I
международной научной конференции молодых ученых «Электротехника
энергетика машиностроение ЭЭМ-2014» Часть 1. Секция ЭЛЕКТРОТЕХНИКА. –
2014. – С. 64–67.
5. Авдулов, А. А. Физическое моделирование линейных индукционных машин
металлургического назначения / А. А. Авдулов, Е. А. Головенко, В. Н., Тимофеев,
В. А. Горемыкин, Т. А. Боякова // Вестник Сибирского государственного
аэрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева. – 2011. – № 7.
– С. 91–94.
6. Авдулов, А. А. Электромагнитные вращатели жидкого металла в канальной
части индукционной печи / А. А. Авдулов, И. С. Гудков, В. Н. Тимофеев //
Журнал «Индукционный нагрев». – 2013. – № 26. – С. 21–25.
7. Авдулов, А. А. Электромагнитный модификатор структуры алюминиевого
слитка для роторной литейной машины / А. А. Авдулов, В. Н. Тимофеев, И. С.
Гудков. С. А. Бояков, Ю. С. Авдулова // Журнал «Электрометаллургия». – 2015. –
№ 2. – С. 25–31.
8. Авдулов, А. А Электромагнитный модификатор структуры слитка в роторной
литейной машине / А. А. Авдулов, В. Н. Тимофеев, С. А. Бояков, В. Ф. Фролов //
Сборник докладов VI Международного Конгресса «Цветные металлы и
минералы», г. Красноярск. – 2014. – С. 1003–1009.
9. Алиферов, А. Индукционный иэлектроконтактный нагрев металлов
монография / А. Алиферов, С. Лупи. – Новосибирск : изд-во НГТУ, 2011. – 411 с.
10. Алиферов, А. Индукционный и электроконтактный нагрев металлов:
монография / А. Алиферов, С. Лупи. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. –411 с.
11. Альтман, М.Б. Алюминиевые сплавы: Плавка и литье алюминиевых сплавов /
сост. М. Б. Альтман, А. Ф. Андреев, Н. Н. Белоусов и др. ; отв. ред. В. И.
Добаткин. – М. : Металлургия, 1970. – 416 с.
12. Бабичев, А. П. Физические величины: справочник / А. П. Бабичев, Н. А.
Бабушкина, А. М. Братковский и др. ; под. ред. И. С. Григорева, Е. З. Мейлихова.
– М. : Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.
13. Беляев, А. И. Металловедение алюминия и его сплавов : справ. изд-е; 2-е
изд., перераб. и доп. / А. И. Беляев, О. С. Бочвар, Н. Н. Буйнов и др. – М. :
Металлургия, 1983. – 280 с.
14. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов. – М. :
Высшая школа, 1964. – 730 с.
15. Блинов,Ю. И. Источники питания электротермических установок учеб.
пособие / Ю. И. Блинов, А. С. Васильев ; Ленингр. электротехн. ин-т им. В. И.
Ульянова (Ленина). – Л. : ЛЭТИ, 1989. – 53 с.
16. Бондарев, Б. И. Плавка и литье деформируемых магниевых сплавов / Б. И.
Бондарев. – М. : Металлургия, 1973. – 288 с.
17. Бондарев, Б. И. Модифицирование алюминиевых деформируемых сплавов / Б.
И. Бондарев, В. И. Напалков, В. И. Тарарышкин. – М. : Металлургия, 1979. – 224
с.
18. Бочвар, А. А. Металловедение / А. А. Бочвар. – М. : Металлургиздат, 1956. –
495 с.
19. Бычков, С. А. Воздействие электромагнитного поля на расплав в процессе
кристаллизации / С. А. Бычков, Н. Г. Батов, Б. А. Сокунов // Вестник московского
энергетического института. – 2010. – № 2. – С. 67-71.
20.Варгафтик, Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и
жидкостей / Н. Б. Варгафтик. – М. : Государственное издательство физико-
математической литературы, 1963. – 708 с.
21. Воронцова, Л. А. Алюминий и алюминиевые сплавы в электрических
изделиях / Л. А. Воронцова, В. В. Маслов, И. Б. Пешков. – М. :Энергия, 1971. –
224 с.
22. Габидуллин, Р. М. Непрерывное литьё алюминиевых сплавов /Р. М.
Габидуллин, В. А. Ливанов, В. С. Шипилов – М. : Металлургия, 1977. – 168 с.
23. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы : пер. с англ. / Р. Галлагер –
М. : Мир, 1984. – 428 с.
24. Гершуни, Г. З. Конвективная устойчивость несжимаемой жидкости / Г. З.
Гершуни, Е. М. Жуховицкий. – М. : Наука, 1972. – 392 с.
25. Демидович, В. Б. Проектирование электротермических установок: учеб.
пособие / В. Б. Демидович ; Ленингр. электротехн. ин-т им. В. И. Ульянова
(Ленина). – Л. : ЛЭТИ, 1988. – 62 с.
26. Ефимов В. А. О применении внешних воздействий на жидкий металл / А. В.
Ефимов // Применение магнитной гидродинамики в металлургии и литейном
производстве. – Киев : ИПЛ АН УССР Т1. – 1981. – с. 3–6
27. Ефимов, В. А. Перспективы развития работ по применению внешних
воздействий на жидкий и кристаллизирующийся металл / В. Ефимов. – Киев,
1977. – 160 с.
28. Ефимов, В. А. Специальные способы литья: справочник / В. А. Ефимов, Г. А.
Анисович, В. Н. Бабич и др. ; под общ. ред. В. А. Ефимова. – М. :
Машиностроение, 1991. – 436 с.
29. Зиновьев, В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких
температурах : справ. изд. / В. Е. Зиновьев. – М. : Металлургия, 1989. – 384 с.
30. Касаткин, А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А. Г.
Касаткин. – 8-е изд. – М. : Химия, 1971. – 118 с.
31. Кирко, И. М. Жидкий металл в электромагнитном поле / И. М. Кирко // М.-Л. :
Энергия – 1964. – 160 с.
32. Колачев, Б. А. Технология термической обработки цветных металлов и
сплавов: Учебник для вузов. / Б. А. Колачев, Р. М. Габидуллин, Ю. В. Пигузов; 2-е
изд. перераб. и доп. – М. : Металлургия, 1992. – 272 с.
33.Колесниченко,А.Ф.Изменениеусловийкристаллизации
непрерывноотливаемого стального слитка при использовании концепции полного
электромагнитного перемешивания / А. Ф. Колесниченко, А. А. Колесниченко, В.
И. Дубоделов, В. В. Буряк // Металл и литье Украины. –2008. – № 3–4. – С. 16–20.
34. Кольбе, Э. Расчет индукторов : учеб. Пособие / Э. Кольбе, А. Б. Кувалдин ;
ред. Р. К. Джапарова. – М. : МЭИ, 1982. – 78 с.
35. Королев, А. А. Работы ВНИИМЕТМАШ по металлургическому оборудованию
/ под ред. А. А. Королева и В. Г. Дрозда // М. : Изд-во ВНИИМЕТМАШ, 1970. –
С. 423.
36. Кравченко, А. Н. Краевые характеристики в задачах электродинамики / А. Н.
Кравченко. – Киев: Наукова думка, 1989. – 224 с.
37. Кувалдин, А. Б. Технологические процессы с применением индукционного
нагрева : учеб. Пособие / А. Б. Кувалдин ; ред. А. Ю. Макаров ; Моск. энерг. ин-т.
– М. : Изд-во МЭИ, 1990. – 104 с.
38. Ландау, Л. Д. Теоретическая физика: теория поля / Л. Д. Ландау, Е. М.
Лифшиц. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 536 с.
39. Лиелпетер, Я. Я. Жидкометаллические индукционные МГД-машины / Я. Я.
Лиелпетер. – Рига : Зинатне, 1969. – 245 с.
40.Миронов, Ю. М. Основы управления электрошлаковыми печами : учеб.
пособие / Ю. М. Миронов ; Чуваш. гос. ун-т им. И. Н. Ульянова. – Чебоксары :
ЧГУ, 1987. – 92 с.
41. Миронов, Ю. М. Теоретическая электротехника электрических электродных
печей : учеб. пособие / Ю. М. Миронов ; Чуваш. гос. ун-т им. И. Н. Ульянова. –
Чебоксары : ЧГУ, 1997. – 231 с.
42.Миронова, А. Н. Особенности электротехнологических установок как
потребителей электроэнергии / А. Н. Миронова, Ю. М. Миронов ; Чуваш. гос. ун-
т им. И. Н. Ульянова. – Чебоксары : ЧГУ, 1990. – 76 с.
43.Миронова,А.Н.Энерготехнологическаяэффективностьдуговых
сталеплавильных печей : учеб. пособие / А. Ю. Миронова, Ю. М. Миронов под
ред. Ю. М. Миронова ; Чуваш. гос. ун-т им. И. Н. Ульянова. – Чебоксары : ЧГУ,
1999. – 153 с.
44. Немков, В. С. Теория и расчет устройств индукционного нагрева / В. С.
Немков, В. Б. Демидович. – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1988. – 279 с.
45. ОАО АХК ВНИИМЕТМАШ им. академика А. И. Целикова [корпоративный
сайт].URL:http://www.vniimetmash.ru/referens-list/itemlist/category/21-mashiny-
nepreryvnogo-litya-i-litejno-prokatnye-agregaty (дата обращения: 06.05.2015).
46. Остроумов, Г. А. Свободная тепловая конвекция в условиях внутренней
задачи / Г. А. Остроумов. – М. : Гостехиздат, 1952. – 286 с.
47. Патанкар, С. Численные методы решения задач теплообмена и динамики
жидкости / C. Патанкар. – М. : Энергоатомиздат, 1984. – 152 с.
48. Патанкар, С. В. Численное решение задач теплопроводности и конвективного
теплообмена при течении в каналах: пер. с англ. / С. В. Патанкар. – М. : Изд.
МЭИ, 2003. – 312 с.
49. Первухин, М. В. Электротехнология и оборудование для получения
непрерывнолитых слитков в электромагнитном кристаллизаторе. Теория и
практика : дис. … докт. техн. наук М. В. Первухина. – Красноярск :
Полиграфический центр Библиотечно-издательского комплекса СФУ, 2012. –
310 с.
50. Первухин, М.В. Математическое моделирование электромагнитных и
термогидродинамическихпроцессоввсистеме«индуктор-слиток»
электромагнитного кристаллизатора / М. В. Первухин, М. Ю. Хацаюк, А. В.
Минаков, Н. В. Сергеев // Магнитная гидродинамика Vol. 47. – 2011. – с. 3–11.
51. Первухин, М. В. Электротехнология и оборудование для непрерывного литья
в электромагнитный кристаллизатор / М. В. Первухин, В. Н. Тимофеев, М. Ю.
Хацаюк,Н.В.Сергеев//XVIIМеждународныйконгрессUIE
«Энергоэффективные,экономичные,экологичные,образовательные
электротехнологии». Материалы конгресса. Санкт-Петербург. 21–25 мая –2012. –
с. 41–46.
52. Повх, И. Л. Магнитная гидродинамика в металлургии / И. Л. Повх, А. Б.
Капуста, Б. В. Чекин. – М. : Металлургия, 1974. – 240 с.
53. Полищук, В. П. Магнитогидродинамические насосы для жидких металлов / В.
П. Полищук, М. Цин, Р. К. Горн и др; отв. ред. В. А. Ефимов; АН УССР. Ин-т
проблем литья. – Киев : Наук. Думка, 1989. – 256 с.
54. Прохоров, А. М. Физическая энциклопедия / гл. ред. А. М. Прохоров; ред. кол.
Д. М. Алексеев, А. М. Балдин, А. М. Бонч-Бруевич, А. С. Боровик-Романов и др.
Т. 4 Пойтинга-Робертсона-Стримеры – М. : Большая Российская энциклопедия,
1994. – 704 с.
55. Рохлин, Л. Л. Металловедение цветных металлов и сплавов / Л. Л. Рохлин, Н.
Р. Бочвар. – М. : Наука, 1972. – С. 61.
56. Рубцов, В. П. Релейно-контакторные системы управления ЭТУ : учеб. пособие
/ В. П. Рубцов, Н. А. Лавринов, А. П. Попов ; под ред. F. В. Долбилина ; Моск.
энерг. ин-т (техн. ун-т). – М. : Изд-во МЭИ, 1996. – 55 с.
57. Рубцов, В. П. Электромеханические системы электротехнологических
установок: учеб. пособие / В. П. Рубцов, Н. А. Лавринов ; под ред. Ю. А.
Слесарева ; Моск. энерг. ин-т. – М. : Изд-во МЭИ, 1993. – 81 с.
58. Самойлович Ю. А. Кристаллизация слитка в электромагнитном поле / Ю. А.
Самойлович. – М. : Металлургия, 1986. – 168 с.
59. Самойлович, Ю. А. Формирование слитка / Ю. А. Самойлович. – М. :
Металлургия, 1977. –160 с.
60. Сарапулов, Ф. Н. Математические модели линейных индукционных машин на
основе схем замещения: учеб. пособие / Ф. Н. Сарапулов, С. Ф. Сарапулов, П.
Шымчак. – 2-е изд., перераб. и доп. – Екатеринбург: УГТУ-УПИ, 2005.– 431 с.
61. Сарапулов, Ф. Н. Электротехнологическая виртуальная лаборатория учеб.
пособие / Ф. Н. Сарапулов, С. Ф. Сарапулов, Д. Н. Томашевский, В. Э. Фризин, И.
В. Черных. – Екатеринбург : УГТУ-УПИ, 2003. – 233 с.
62. Соколов, М. М. Дискретный электропривод механизмов электротермических
установок / М. М. Соколов, В. П. Рубцов. – М. : Энергоатомиздат, 1986. – 119 с.
63. Тамм, И. Е. Основны теории электричества: учеб. пособие для вузов / И. Е.
Тамм; 11-е изд., испр. и доп. – М. : ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 616 с.
64. Фигуровский, Д. К. Влияние воздействия электромагнитного поля в процессе
кристаллизации на формирование структуры нейзильбера / Д. К. Фигуровский //
Цветные металлы. – 2007. – № 2. – С. 121–125.
65. Хацаюк, М. Ю. Индукционная установка с МГД воздействием на
высоколегированные алюминиевые сплавы в процессе их приготовления и
разливки: автореферат дис. … канд. техн. наук М. Ю. Хацаюка – Красноярск :
Полиграфический центр Библиотечно-издательского комплекса СФУ, 2013. – 22
с.
66. Хрипченко, С. Ю. Формирование структуры и свойств алюминиевых слитков
в условиях магнитогидродинамического воздействия / С. Ю. Хрипченко, В. М.
Долгих, С. А. Денисов, И. В. Колесниченко, Л. В. Никулин // Цветные металлы. –
2013. – №4. С. 70–73.
67. Хэтч, Дж. Е. Алюминий: свойства и физическое металловедение : справ. изд-е;
пер. с англ. / Дж. Е. Хэтч. – М. : Металлургия, 1989. – 422 с.
68. Чалмерс, Б. Теория затвердевания; перев. с англ. / Б. Чалмерс; под ред. М. В.
Приданцева. – М. : Металлургия. – 1968. – 288 с.
69. Чеботарев, В. А. Разработка и исследование кристаллизатора роторного типа
для непрервыного литья полос из цветных металлов : автореф. дис. … канд. техн.
наук В. А. Чеботарева. – М. : Издательство ВНИИМЕТМАШ, 1970. – 23 с.
70. Чередниченко, В. С. Вакуумные плазменные электропечи / В. С.
Чередниченко, Б. И. Юдин. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2011. – 586 с.
71. Чередниченко, В. С. Электрические печи сопротивления. Теплопередача и
расчеты электропечей сопротивления / В. С. Чередниченко, А. С. Бородачёв, В. Д.
Артемьев. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2006. – 620 с.
72. Чередниченко, В. С. Электротехнологические установки и системы.
Теплопередача в электротехнологии. Упражнения и задачи: учеб. пособие / В. С.
Чередниченко, В. А. Синицын, А. И. Алиферов, В. А. Тюков, Ю. И. Шаров ; под
ред. В. С. Чередниченко, А. И. Алиферова. – 2-е изд., перераб. и доп. –
Новосибирск : Изд-во ГТГТУ, 2011. – 571 с.
73. Чернышев, И. А. Электромагнитное воздействие на металлические расплавы /
И. А. Чернышев. – М. : Металлургиздат, 1963. – 85 с.
74. Чиркин, С. В. Теплофизические свойства материалов ядерной техники :
Справочник / С. В. Чиркин. – М. : АТОМИЗДАТ, 1968. – 484 с.
75. Чуркин, Б. С. Теория литейных процессов : учебник / под. ред. Э. Б. Гофмана.
– Екатеринбург, 2006. – 454 с.
76. Шмитц, К. Рециклинг алюминия. Справочное руководство / К. Шмитц, Й.
Домагала, П. Хааг. // пер. с англ. – М. : АЛЮСИЛ МВиТ, 2008. – С. 528.
77. Эскин, Г. И. Ультразвуковая обработка расплавленного алюминия: справ. изд-
е; 2-е изд., перераб. и доп. / Г. И. Эскин. – М. : Металлургия, 1988. – 232 с.
78. Юн, А. А. Теория и практика моделирования турбулентных течений / А. А.
Юн. – М. : – 2009. – 272 с.
79. Avdulov, А. Application of MHD technology in non-ferrous metallurgy in Siberia /
V. Timofeev, М. Khatsayuk, A. Avdulov, G. Lybzikov // 9th International conference
on Fundamental and applied MHD, Thermo acoustic and Space technologies PAMIR-
14, с. Riga. – 2014. – P. 101–105.
80. Avdulov, А. Electromagnetic Modification of Aluminium Ingots in Rotary Casting
Machine / A. Avdulov, I. Gudkov, Y. Avdulova // Applied Mechanics and Materials,
Trans Tech Publications, Switzerland. – 2015. – Vol. 698. – P. 193–198.
81. Avdulov, А. Numerical simulation of the peration modes of the cylindrical MHD-
pump for dispensing molten aluminum from the stationary mixer / E. Golovenko, V.
Goremykin, E. Pavlov, V. Kovalsky, А. Аvdulov, Y. Avdulova // Journal
Magnetohydrodynamics, Latvia, Salaspils-1, Institute of Physics. – 2011. – P. 105–114.
82. AMAG Casting GmbH [корпоративный сайт]. URL:https://amag.at (дата
обращения: 07.05.2015).
83. ANSYS Help [Электронный ресурс]: ANSYS Help system – 1 электрон. опт.
диск (DVD-ROM).
84. Atamanenko, T. V. Influence of Ultrasonic Melt Theatment on structure foramation
in aluminiumalloys with high amount of transition metals / T. V. Atamanenko, D. G.
Eskin, L. Katgerman // Light metals. – 2009. – P. 827- 830.
85 Baake, E. LES modeling of the cold crucible melting processes / E. Baake, A.
Umbrashko, A. Jakovics. // Electromagnetic processing of materials. The 2nd Sino-
German workshop, Dresden, – 2005. – 26 p.
86. Boender, W. Numerical Simulation of DC Casting; Two Ways to Interpret the
Results of a Thermo-Mechanical Model / W. Boender, A. Burghardt, E. P. van Klaveren
// Continuous Casting: Proceedings of the International Conference on Continuous
Casting of Non-Ferrous Metals. H. R. Müller. – 2006. – P. 189-193.
87. Brandt, R. Electrical Resistivity and Thermal Conductivity of Pure Aluminum and
luminum Alloys up to and above the Melting Temperature / R. Brandt, G. Neuer //
International Journal of Thermophysics. Vol. 28. No. 5. October 2007.
88. Brocato, C. M. Properzi updates the CCR (continius casting & rolling) technology
with new rolling stands / C. M. Brocato // Presented at the 4th International Melt Quality
Workshop, Istanbul, Turkey. – 2008.
89. Continuus-Properzi S.p.A. [корпоративный сайт]. URL: http://properzi.com/ (дата
обращения: 06.05.2015).
90.Continuus-ProperziS.p.A.[корпоративныйсайт].URL:
http://www.properzi.com/literature/category/1-aluminium-al-alloys-
rod?download=2:properzi-up-dates-the-ccr-technology-with-new-rolling-stands(дата
обращения: 04.09.2014).
91. Detomi, A. M. The impact of TICAL and TIBAL grain refiners on casthouse
processing / A. M. Detomi, A. J. Messias, S. Majer, P. S. Cooper // Light metals. –
2011.
92.DeyangDongjiagangMechanical&ElectricalEquipmentCo.,Ltd.
[корпоративный сайт]. URL: http://dongjiagang.en.alibaba.com/ (дата обращения:
06.05.2015).
93. Deyang Hongguang Machine Equipments Co., Ltd [корпоративный сайт]. URL:
http://schgkj.cn/ (дата обращения: 06.05.2015).
94. Kolesnichenko, A. F. Magneto-pulse mold stirring and centerline defects by
continuous steel casting / A. F. Kolesnichenko, A. A. Kolesnichenko, V. V. Buryak //
The 5th International Symposium on Electromagnetic Processing of Materials «EPM
2006», Sendai, Japan, October 23–27, 2006. – P. 57–62.
95. Ferziger, J. H. Computational methods for fluid dynamics / J. H. Ferziger, M. Peric.
– Berlin, Springer verlag, 2002. – 431 p.
96 Frishfelds, V. Study of melting dynamics of oxides in inductor crucible / V.
Frishfelds, A. Jakovics, B. Nacke // Heating by electromagnetic sources (HES-04),
Padua – 2004. – P. 157–164.
97. Kolmogorov, A. N. Equations of turbulent motion of an incompressible fluid / А. N.
Kolmogorov // Izvestia Academy of Sciences, USSR; Physics 6:56-58. 1942.
98. Kuwana, K. Calculation of heat transfer coefficients at the ingot surface during DC
casting / K. Kuwana, S. Viswanathan, John A. Clark, A. Sabau, M. I. Hassan, K. Saito,
S. Das // Light metals. – 2005. – P. 989–993.
99. Landaberea, A. Numerical Simulation of DC Casting; Numerical Simulation of the
Upward Continuous Casting of Magnesium Alloys / A. Landaberea, P. Pedrós, E.
Anglada, I. Garmendia //Continuous Casting: Proceedings of the International
Conference on Continuous Casting of Non-Ferrous Metals. H. R. Müller. – 2006. – P.
202–208.
100. Morishita, М. Effect of Grain Refiner on Surface Crack of 3004 Alloy during DC
Casting / M. Morishita, K. Tokuda //Continuous Casting: Proceedings of the
International Conference on Continuous Casting of Non-Ferrous Metals. H. R. Müller. –
2006. – P. 29–35.
101. Nastac, L. Multiscale Modeling of Ingot Solidification Structure Controlled by
Electromagnetic and Ultrasonic Stirring Technologies / L. Nastac. – The Univercity of
Alabama, 2012. – 8 c.
102.NationalInstrumentsCorporation[корпоративныйсайт].URL:
http://russia.ni.com (дата обращения: 04.12.2014).
103. Sabau, A. Heat transfer boundary conditions for the numerical simulation of the
DC casting process / A. Sabau, K. Kuwana, S. Viswanathan, K. Saito, and L Davis //
Light metals. – 2004. – P. 667–672.
104. Sommerhofer, H. A. New continuous casting process / H. Sommerhofer, P.
Sommerhofer // Light metals. – 2006. – P. 865–868.
105. Sommerhofer, H. Influence parameters on continuous casing of aluminum / H.
Sommerhofer // Light metals. – 2003. – P. 773–740.
106. Southwire Company LLC [корпоративный сайт]. URL: http:// southwire.com
(дата обращения: 06.05.2015).
107. Spitans, S. Numerical modeling of free surface dynamics of melt in the induction
crucible furnace / S. Spitans, A. Jacovics, A. Baake, E. Nacke // Fundamental and
Aplplied MHD, Vol.2, – Borgo, Corsica, France. – 2011. – P. 675–679.
108. Szajnar, J. Exogeneous inoculation of pure Al with use of electromagnetic field //
J. Szajnar, T. Wróbel // Jounal of Achievements in Materials and Manufacturing
Engineering. – 2010. – November.
109. Szajnar, J. Horizontal continuous casting of Al and Al-Si alloy in semi-industrial
conditions // Jan Szajnar , Tomasz Wrobel. – 2013.– April.
110. Szajnar, J. Influence of electromagnetic field on pure metals and alloys structure
//J. Szajnar, M. Stawarz, T. Wróbel, W. Sebzda // Jounalof Achievements in
Materials and Manufacturing Engineering. – 2009. – May.
111. Szajnar, J. Methods of inoculation of pure aluminium structure // J. Szajnar, T.
Wróbel // Jounal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering. –
2008. – March.
112. Szajnar, J. Influence of Inoculation on Properties of Aluminium EN AW-Al99,5 //
J. Szajnar , T. Wróbel // Archives of foundry engineering. – 2007. – v. 7.
113. Taylor, J. A. Anomalous grain coarsening behavior in grain-refined aluminum
alloys cast using low superheat / J. A. Taylor, H. Wang, D. H. St. John, I. F. Bainbridge
// Light metals. – 2001.
114 Umbrashko, A. Melt flow and skull formation modelling possibilities for TiAl
melting process in induction furnace with cold crucible / A. Umbrashko, A. Baake, A.
Jakovics // Modeling for electromagnetic processing. Proceedings of the Inernational
scientific colloquium – Hanover. – 2008. – P. 331–336.
115. Voller, V. R. A Fixed-Grid Numerical Modeling Methodology for Convection-
Diffusion Mushy Region Phase-Change Problems / V. R. Voller, C. Prakash // –
International Journal of Heat and Mass Transfer. – 1987. – Vol. 30. – P. 1709–1719.
116. Wachter, Е. М. Anwendung der Instationaren Flamelet Methode auf Diffusions
Flammen im Post-Processing-Modus / E. M. Wachter. – VDI Verlag. – 2005.
117. Voller, V. R. Modeling Solidification Processes / V. R. Voller // Technical report.
Mathematical Modeling of Metals Processing Operations Conference, Palm Desert,
CAAmerican Metallurgical Society. – 1987.
118. Voller, V. R. A Computational Modeling Framework for the Analysis of
Metallurgical Solidification Process and Phenomena / V. R. Voller, A. D. Brent, K. J.
Reid // Technical report. Conference for Solidification Processing Ranmoor House,
Sheffield, England. – 1987.
119. Wróbel, T. Review of inoculation methods of pure aluminium primary structure /
Т. Wróbel // Metal 2011. – 2011. – August.
120. Wróbel, T. The influence of inoculants sort on pure Al structure / T. Wrobel //
Metal 2012. – 2012. – February.
121. Wróbel, T. The influence of inoculation type on structure of pure aluminium / T.
Wrobel // Metal 2012. – 2012. – March.
122. Zhang H. The role of B element on refining purity aluminium / Н. Zhang // Light
metals. – 2006. – P. 777–782.
123. Zhang, L. Effect of ultrasonic power and casting speed on solidification structure
of 7050 aluminum alloy ingot in ultrasonic field / L. Zhang, J. Yu, X. Zhang // Journal
of J. Cent. South Univ. Technol № 17. – 2010. – P. 431−436.
124. Zhang, L. Formation of microstructure in Al-Si alloys under ultrasonic metl
treatment / L. Zhang, D. G. Eskin , A. Miroux and L. Katgerman // Light metals. –
2010. – P. 999–1004.
125. Zhu, Q. Еffect of application of out-of-phase electromagnetic field on horizorntal
direct chill casting of 7075 aluminum alloy / Q. Zhu, Z. Zhao X. Wang, J. Cui // Light
metals. – 2010. – P. 703–710.
![](https://expert-mik.ru/wp-content/themes/24author/assets/img/signup-document.png)
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!