МІНІСТЕРСТВООСВІТИ ТА НАУКИ УКРАЇНИ
НІКОПОЛЬСЬКИЙФАКУЛЬТЕТ
НАЦІОНАЛЬНАМЕТАЛУРГІЙНА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ
ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2
ЗДИСЦИПЛІНИ «ТЕОРІЯ І ТЕХНОЛОГІЯ РОЗЛИВКИ ЕЛЕКТРОСТАЛІ ТА СПЕЦІАЛЬНИХСПЛАВІВ»
Викладач: кандидат технічних наук,
доцентО.В. Жаданос
Виконав: ст.гр. ЕМН-07 Стрібіжев Артур
Нікополь2010р.
Лабораторна робота №1 (Модуль 1): Моделювання структуроутвореннязон злитку спокійної сталі (2 години)
1. Метароботи
· Вивчити іописати процес утворення зон структурної неоднорідності сталевого злитку;
· Визначитишвидкість твердіння різних шарів злитку, що кристалізується, її вплив нарозвиток структурної неоднорідності;
· Оцінитивплив технологічних факторів на швидкість кристалізації і структурнунеоднорідність;
· Скластизвіт по роботі.
2. Стислітеоретичні відомості
2.1 Загальні положення
Перехід сплаву з рідкого стану в твердий супроводжуєтьсядвома наступними процесами кристалізацією та твердінням.
Кристалізацією називається утворення з розплавуокремих кристалів і кристалічних зон злитку.
Твердінням називається процес, що пов’язаний здинамікою збільшення кількості твердої фази і зменшення об’єму рідкої фази врізних частинах злитку.
Первинна кристалізація для злитків визначає їх механічні таспеціальні властивості, а дефекти, що виникають при кристалізації сплавів,практично невиправні.
Незважаючи на те, що розповсюджена думка про те, що дефектилитої структури усуваються в процесі наступної обробки тиском, такі види їх, яктріщини, усадкові раковини, макроліквація та ін., переносяться на готові виробиі багато в чому визначають його властивості.
Однією з основних задач, що стоять перед металургами є пошукспособів управління розмірами та формою литого зерна з метою отриманняоднорідної мілкозернистої литої структури.
Оскільки спостерігання картини затвердіння металубезпосередньо у виливниці вельми ускладнено, використовується низка непрямихметодів вивчення процесу кристалізації.
Найголовнішими з них є:
- Дослідженняструктури і хімічного складу металу злитків;
- Використаннярадіоактивних ізотопів;
- Математичнемоделювання;
- Вивченняпроцесів кристалізації і затвердіння на холодних моделях.
Жоден з цих методів не є універсальним, кожен з них описуєодну або декілька сторін складної фізико-хімічної, гідродинамічної ітеплотехнічної обстановки процесів, що досліджуються і розширює наші уяви щодозагальної картини кристалізації сталевого злитку.
Спостерігання за ходом цього процесу на прозорих моделяхдозволяє уточнити низку положень, що стосуються формування різних кристалічнихзон у злитках спокійної сталі, механізму утворення усадкової раковини ідефектів усадкового походження, визначення низки кількісних характеристикшвидкості процесу кристалізації та ін.
сталь розливка установка
2.2 Будовазлитку спокійної сталі
Структура злитку спокійної сталі характеризується наявністюнаступних зон:
1 – поверхневий шар мілких кристалів; 2 – зона стовбчастихкристалів; 3 — внутрішня зона кристалів, що різно орієнтовані; 4– конус мілких неорієнтованих кристалів знизу злитка, так званий “конусосадження”; 5 – “міст” щільного металу в верхній частині злитку з гарнодеформованих крупних неорієнтованих кристалів; 6 – зона усадковоїраковини і зона усадкової пористості.
Одним з основних факторів, що визначають утворення литоїструктури злитку, є швидкість кристалізації.
Злиток, що відливається у виливницю, характеризується тим, щоосновна частина його тіла кристалізується при раціональному відведенні тепла достінок виливниці. Вертикальна складова швидкості кристалізації на відміну відкристалізації заготівки МБЛЗ при цьому практично відсутня. Точка на фронтікристалізації рухається нормально до поверхні охолодження і вектор її швидкостіпо одиниці та напряму співпадає з вектором швидкості стовщення твердої корочкив даному перерізі злитку.
Кристалізація сталі при відливанні злитків відбувається вумовах інтенсивного теплообміну між металом, що твердіє і корпусом виливниці.Під час наповнення виливниці рідкою сталлю на межі контакту розплаву зметалевою поверхнею утворюється кірка, через яку передається основна кількістьтепла масивній формі від злитка, що формується. Тепловий потік, що визначаєумови і швидкість охолодження злитка, залежить від різниці температур кірки, щоутворилася, і стінки виливниці, а також від коефіцієнта тепловіддачі в зазоріміж злитком і виливницею, причому теплопередача через вказаний зазор можевідбуватися за допомогою випромінювання і теплопровідності. Опісля декількоххвилин після початку кристалізації металу цей зазор різко збільшується, щопов'язане з одночасним розширенням виливниці, що нагрівається, і деякимзменшенням лінійних розмірів злитка, що охолоджується. Після усадки і відходу злиткавід внутрішньої поверхні стінок виливниць основна долятепла передається їй випромінюванням. Первинно це тепло поглинається масивнимкорпусом виливниці. Процес нагріву її стінок на всю товщину залежно від маси ірозмірів злитка, що відливається триває від 2 до 7 хвилин. У міру прогріваннякорпусу виливниці із зовнішньої її поверхні в навколишній простір починаєтьсявідведення тепла із зростаючою інтенсивністю. З цієї миті процес передачі теплавід рідкої фази в центральній частині злитка, що формується, в навколишнєсередовище є багатоступінчастим.
Питомий тепловий потік в цьому випадку в спрощеному вигляді можебути описаний залежністю
/>
де /> – температурарідкого металу, К; /> – температуранавколишнього середовища, До; /> – коефіцієнт тепловіддачівід рідкої фази до твердої скориночки, Вт/(мІ·К); /> – товщина скориночки, щоутворилася, м; /> –теплопровідність скориночки, Вт/(м·К); /> –термічний опір газового зазору, мІ·К/Вт; /> –висота стінки виливниці, м; /> – теплопровідність стінкивиливниці, Вт/(м·К); /> – коефіцієнт тепловіддачівід стінки виливниці в навколишнє середовище, Вт/(мІ·К).
Диференціальні рівняння:
1. Рідкасталь
/>
де/>, /> і /> – відповідно теплоємність,густина і теплопровідність розплаву;/>,/>, /> – швидкості переміщення розплаву понапряму координат.
2. Межідвофазної зони (додатково враховується теплота фазового переходу прикристалізації розплаву):
/>
де /> – густина рідкої фази; /> – частка твердої фази вдвофазній зоні; /> – теплота фазового переходу.
3. В межахзатверділої частини злитка і виливниці має місце рівняння
/>
Якщо розглядати стінку виливниці і метал, що застигає, якнапівбезкінечні тіла, на поверхні яких підтримується постійна температура, атеплофізичні властивості матеріалів залишаються постійними на всьомутемпературному інтервалі при відсутності переохолодження, після інтегруванняобох частин рівняння (1.4), відповідно, від 0 до ф та від 0 до x, отримуємо відоме рівняння квадратногокореня
/>
де К – коефіцієнтпропорційності, що отриманий в результаті об’єднання всіх постійних параметрів, м/c0,5.
Зв’язок між швидкістюкристалізації а товщиною шару, що твердіє, може бути отримана шляхом диференціюваннярівняння (1.5).
/>
де f – швидкість переміщення фронтукристалізації.
Враховуючи, що />, вираз (1.6) запишетьсятак
/>
Так як злитки та оливкитвердіють не в результаті простого переміщення границі кристалізації, а крізьзону твердо – рідкого стану сплаву, то під сплаву, то під товщиною кірочки хрозуміється відстань від зовнішнього краю кірочки злитку до межі зонитвердо-рідкого стану, що звернена у внутрішню частину злитку.
3. Лабораторна установка, матеріалиі інструменти
3.1 Опис установки
Установка (рис. 2)складається з плоскої виливниці, що охолоджується водою (1), передня тазадня стінка якої виконана з оргскла, а бокові та нижні части являють собоюмідну або залізну порожнину, що охолоджується водою.
Виливниця укріплюється наштативі (2) зі сторони задньої стінки встановлюється джерело освітлення.
/>
Рис. 1.1. Схема лабораторноїустановки
З метою утримання рідини, щовикористовується при моделюванні у випадку прориву виливниці або протіканнярідини при розливці під виливницею встановлюється скляна ємність.
В якості рідини, що моделюєрідку сталь, використовується розплавлений зневоднений гипосульфіт(припускається використання насиченого підігрітого до 60-70°С розчинухлористого амонію).
2.2 Виливниці,що використовуються
· Поширенауверх глуходонна виливниця з прибутковою надставкою, що охолоджується водою(рис. 2, ліва частина).
· Поширенауверх глуходонна виливниця з прибутковою надставкою без примусового охолодження(рис. 2, права частина).
2.3 Вимірювальніприлади
Секундомір, ртутний термометр зі шкалою до 100°С.
2.4 Підготовкаматеріалів до роботи
Гипосульфіт, що попередньооброблений в ексикаторі для видалення надлишкової вологи розплавлюється вчистому сосуді на слабому вогні (електропіч з закритою спіраллю).
Температура розплаву 60-70°С.При досягненні заданої температури робиться витримка 5-10 хвилин, розплавфільтрується крізь матерчатий фільтр та заново підігрівається (у разінеобхідності) до заданої температури.
Підготовлений подібним чиномгіпосульфіт (хлористий амоній) рівним струменем заливається у виливницю, щоохолоджується водою, що циркулює.
3. Методика і порядоквиконання роботи
Вивчення впливу різних факторів технології розливки навеличину, форму та розташування зон кристалізації та усадкової раковини взлитку виконується на моделях виливниць шляхом проведення окремих опитів, вкожному з них вивчається дія одного фактору.
При проведенні цієї роботи вивчається вплив наступнихфакторів:
3.1 Умовиутеплення верхньої частини злитка
При цьому використовуються виливниці №1 і №2. Тривалістьзаливки і температура рідини однакові.
3.2 Вплив тривалості розливки
Використовуються парно однакові виливниці: в однієї групі – дві виливниці №1, ав іншій дві виливниці №2. Температура рідини однакова. Тривалість заливки 5 ста 20…30 с.
3.3 Вплив температури перегрівання
Виливниці однакові, тривалість розливки приблизно 5 с,перегрівання над температурою плавлення – 5…10°С та 20…30°С.
3.4 Вплив утеплення дзеркалу металу у надставці на форму тарозташування усадкової раковини
Виконується попарно на 2-ох однакових виливницях №1 або №2.Температура заливання рідини та тривалість розливки однакові. Після закінченнярозливки поверхня рідини, що моделює в надставці однієї з кожних пар виливницьприкривають кришкою, що утеплює, що нагріта до температури рідини, щозаливається.
Після заливки “металу” у виливниці крізь кожні 5-10 хвилинвиконується вимір товщини кірочки, що кристалізується, фіксується моментизакінчення утворення характерних структурних зон злитку.
Заміри виконуються в наступних зонах:
· низ,середина та верх стінок – в горизонтальному напрямі;
· днище – увертикальному напрямі;
· прибутковачастина виливниці – розміри усадкової раковини.
3.5 Примітки
· Привиконанні роботи учбова група розбивається на 4 підгрупи, кожна з яких виконуєодин з варіантів звіту, що вказується керівником роботи;
· В ходіоднієї лабораторної роботи виконується вивчення впливу не більше 1-2 факторів.Вибір факторів, що досліджуються визначається керівником роботи;
· Так якпри виконанні завдань окремими підгрупами вивчається вплив на структуру злиткатільки 1-2 фактори технології розливки, для ознайомлення студентів з впливомінших факторів на структуру злитка у кінці роботи складається звідна таблиця, вяку вносяться остаткові результати дослідів, що виконуються всіма підгрупами тавиконується порівняння.
4. Змістзвіту лабораторної роботи
· Звітповинен відповідати вимогам зазначеним на стор. 5
· Записрезультатів роботи виконується у вигляді таблиці 1.1.
Таблиця 1.1.№ п/п Час від кінця заливки “металу”ф, хвилин Товщина кірочки Х, мм Характер структурної зони Місце заміру Умови проведення досліду
· В окремімоменти кристалізації виконуються зарисовки розрізу злитка.
· Зарезультатами дослідних даних розраховується коефіцієнт твердіння К, мм/хв0,5.
· Позавершені роботи за результатами, що отримані кожною підгрупою, складаєтьсязведена таблиця.
· У звітітакож повинні бути наведені наступні дані: вишина злитку до прибуткової частиниНс, вишина прибуткової частини Нп, глибина розповсюдження усадковоїраковини Нр.
· Необхіднооцінити ступінь розповсюдження усадкової раковини в злитку в цілому />, а також в тілі злитку />, де /> - глибина частиниусадкової раковини, що проникає у тіло злитка.
5. Контрольніпитання
· Дайтевизначення терміну кристалізація?
· Дайтевизначення терміну твердіння?
· Наведітьтри етапи теплообміну в системі розплав-виливниця-навколишнє середовище?
· Дативизначення терміну рівноважна температура?
· З якоїпричини процес кристалізації починається при температурі нижче ніж рівноважна?
· Перечислитиструктурні зони злитку спокійної сталі?
· В якійчастині злитку утворюється зона мілких рівноосних кристалів? Який механізм утворення цієї зони тайого зв’язок між теплофізичними процесами кристалізації сталі?
· В якійчастині злитку утворюється зона мілких стовбчастих кристалів? Який механізм утворення цієї зони тайого зв’язок між теплофізичними процесами кристалізації сталі?
· В якійчастині злитку утворюється зона крупних рівноосних кристалів? Який механізм утворення цієї зони тайого зв’язок між теплофізичними процесами кристалізації сталі?
· В якійчастині злитку утворюється конус осадження? Який механізм утворення цієї зони та його зв’язок між теплофізичнимипроцесами кристалізації сталі?
· В якійчастині злитку утворюється усадкова раковина?
· Якізаходи використовуються для зосередження усадкової раковини у верхній частинізлитку?
· Дативизначення терміну ліквація?
· Які євиди ліквації?
· Що такезональна ліквація?
· Що такедендритна ліквація?
· У чомуполягає причина ліквацій них процесів при кристалізації сталі?
· Якіхімічні елементи найбільш впливають на розвиток ліквацій них зон злитку?
· Якаліквація є позитивною?
· Якаліквація є негативною?
· Які визнаєте дефекти, що пов’язані з ліквацією?
· Якіфактори впливають на розвиток хімічної неоднорідності злитка спокійної сталі?
· Яквпливає температура і швидкість розливки на розвиток лікваційних зон злиткаспокійної сталі?
· Яквпливає маса злитка на лікваційні процеси при кристалізації сталі?
· Яквпливає форма злитка на лікваційні процеси при кристалізації сталі?
· Наведітьіснуючи засоби боротьби з ліквацією?
· За якоюформулою можна розрахувати швидкість твердіння злитків?
· Якимчином можна визначити товщину шару металу, що затвердів, при розливці?
· Які видивиливниць використовуються для розливки сталей спокійних марок?
Лабораторна робота №2 (Модуль 2): Моделювання розливки сталіу виливниці. (4 години)
1. Метароботи
Поглиблення та закріплення знань і практичне ознайомлення зівпливом різних технологічних факторів і конструктивних факторів іконструктивних параметрів на структуру злитку. Робота в режимі тренажеру.
2. Стислітеоретичні відомості
Незважаючи на прогресивність безперервної розливки сталі вУкраїні за даними на кінець 2008 року майже 65% розливається у виливниці (утому числі 80% електросталі). При цьому головна обрізь складає приблизно 14%.Глибина усадкової раковини залежить від її середнього поперечного перерізу,наявності в ній “мостів”, умов тепловідведення крізь дзеркало металу та боковістінки надставки, конусності стінок виливниці, заливки зверху та сифоном та ін.
Для зменшення головної обрізі більше значення маєправильність розрахунку усадкової раковини. Точний аналітичний розрахунок покине розроблений, однак існує низка наближених методів. Результати вивчення формиусадкової раковини реальних злитків та їх моделей показує, що форма усадковоїраковини в загальному вигляді може бути описана рівнянням параболи n-ого порядку.
/>
а граничні умови можна записати так: при Х = 0 Y = 0, при Х = r Y = hу.р… Після підстановки цих даних у (1) отримуємо
/>
При зростанні n профіль кривої (2.2) приймає більшу ввігнутість, зміна умов охолодженняприбутку призводить до зміни величини n від 0,2 (погане утеплення) до 10…20та більше (гарне утеплення, обігрів).
Аналітичний розрахунок розмірів прибуткової частини повинен враховуватине тільки геометричні співвідношення, але й теплову роботу прибутку, тобтобаланс тепла в неї. Прохід тепла в прибутковій частині складається з наступнихстатей: тепло від зняття перегріву металу на ДTрід, виділення скритої теплотикристалізації – qk, тепло від охолодження об’ємів на ДTтв., зовнішніх джерел теплоти – Qзовн. Витрати теплоти у виглядівтрат від дзеркала металу – q1,в сторони – q2 і вниз (передача тепла в тіло злитку)– q3.
Вочевидь, що мінімальні розміри прибуткової частини будуть спостерігатисяпри мінімальних величинах q1и q2 та максимумі q3. Для моменту повного твердіння злитку з балансу тепла слідує:
/>
де /> маса металу вприбутку; /> та /> теплоємність сталі врідкому та твердому стані.
/>
З виразів (2.3) та (2.4) слідує, що для зменшення усадковоїраковини необхідно знижувати витрати крізь дзеркало металу та стінки прибутку.Це збільшує />. Слід також підводититепло до прибутку за рахунок екзотермічних матеріалів та підігріву.
Вплив ДTрід на /> невеликий, так як у зв’язку зі зростанням температури збільшується й загальнаусадка та виникають загальні труднощі. Бажано збільшити градієнт температури увже затверділому металі, що, однак, може бути реалізовано тільки при відливцісталі у кристалізатори, що охолоджуються водою.
Скороченню довжини усадкової раковини сприяє відливка злитківв розширені уверх виливниці. Ці злитки відрізняються більш щільною структуроюосьової зони. В злитках, що розширені зверху, отримується більш глибока основнаусадкова раковина, а крім того, нижче утворюється вторинна усадкова раковина ізменшується площина осьової частини.
Моделювання процесу утворення усадкової раковини дозволяє, зодного боку, якісно оцінити вплив технології розливки та параметрів виливницьна розмір прибуткової частини, а з іншої, уточнити кількісні показники рівнянь(2.1) та (2.2).
3. Лабораторнаустановка, матеріали і інструменти
3.1 Матеріали,що використовуються замість рідкої сталі
· парафін –з температурою плавлення 50…55°С;
· нафталін– з температурою плавлення 72…75°С;
· стеарин — з температурою плавлення приблизно 50°С
Матеріали плавляться у спеціальному сосуді – водяній ванні(рис. 1.). У випадку використання нафталіну плавка виконується у витяжній шафі.
/>
Рис.1. Двохстінний сосуд (водяна ванна) для розплавленнянафталіну та інших матеріалів для моделювання розливки сталі. Цифрами позначені:
1 –зовнішній металічний сосуд; 1 – внутрішній металічнийсосуд (ванна), що підвішений на стінці зовнішнього сосуду; 3 — вода; 4 –електронагрівач для підігріву води (до 100°С); 5 – матеріал, що плавиться(нафталін); 6 – кран для випуску (зливу) розплавленого матеріалу в ківш; 7 – кришказ ручкою; 8 – труби для відведення парів води з сосуду.
3.1 Розливнийківш
Розливний ківш – для розливки розплавленого матеріалу повиливницям, що являє собою сосуд з двійними стінками, між якими є теплоізоляціята електрообмотка для підігрівання внутрішніх стінок з метою підтримкинеобхідної температури матеріалу, що розливається.
Розливка виконується крізь стакан в днищі ковша, отвір якогоперекривається стопором за допомогою стопорного механізму. Для регулюванняшвидкості наповнення виливниць в залежності від варіанту опиту, мається набірлегко змінюваних (з гвинтовою різьбою на наружній поверхні) алюмінієвихстаканчиків з різним діаметром каналу (2,5 та 8 мм).
Дозволяється розливка з ковша через носок.
3.2 Алюмінієвінаскрізні виливниці круглого та поперечного перерізу
· Виливниця№1 –поширена униз (або уверх) наскрізна виливниця без прибуткової надставки, зоднаковою товщиною стінок (6,5 мм) по всій висоті. Конусність виливниці 3,3% насторону, висота якої 150 мм, внутрішній діаметр, відповідно, 52 та 62 мм, відношення висоти до середнього діаметру (Н/Dср) дорівнює 2,6, ємність виливниці 0,4 літри (рис. 2.4 а);
· Виливниця№2 –поширена униз (або уверх) наскрізна виливниця без прибуткової надставки зоднаковою товщиною стінки по всій висоті (5,5 мм). Внутрішній діаметр виливниці уверх 40 мм, униз 50 мм, відношення висоти до середньогодіаметру (H/Dср) дорівнює 33, ємність 0,24 літри. Висота і конусність виливниці така ж, як і у виливниці №1 (рис. 2.4 б);
· Виливниці№3 та №4 – розширенідонизу наскрізні виливниці без прибуткових надставок, які мають різну товщину стінокпо висоті: виливниця №3 стовщення стінок униз (рис. 2.4 в), виливниця №4 стовщення стінок уверх (рис. 2.4 г). Інші внутрішні розміри та обриси ті ж, щой у виливниці №1;
· Виливниці№5 та №6 – розширенінаскрізні виливниці зі з’ємними прибутковими надставками та однаковою товщиноюстінок по всій висоті (6,5 мм): виливниця №5 з прибутком, що не обігрівається(рис. 2.4 д), виливниця №6 з прибутком, що обігрівається (рис. 2.4 е). Висотавиливниці без прибутку 120 мм, висота прибутку 30 мм, загальна висота 150 мм. Внутрішній діаметр: униз 52 мм, уверх 62 мм, відношення висоти виливниці (тіла злитку) до середнього діаметру (H/Dср) дорівнює 2,1, конусність 4,1% насторону. Ємність виливниці (тіла злитку) V1=0,31 літри, ємність прибутковоїнадставки V2=0,07 літри, загальна ємністьвиливниці з прибутком V=0,38 літра;
· Пластмасовіпіддони з алюмінієвими прокладками: двох та чотирьохмісні – для встановлення виливницьпід розливку зверху (в одну лінію); двох та шестимісні (двох та чотирьохструмові) піддони з набором сифонного припасу (сифонна проводка, центрові) длярозливки сифоном. Діаметр каналу в сифонній проводці 6-8 мм, в центровому літнику 75 мм;
· Ртутнийтермометр зі шкалою до 150°С для заміру температури матеріалу, що моделює сталь у ковшіперед розливкою його по виливницям;
4. Методикаі порядок виконання роботи
Вивчення впливу різних факторів технології розливки навеличину, розташування усадкової раковини, рихлості та на розвиток зонкристалізації в злитку виконується на моделях злитків шляхом проведення окремихдосліджень, в кожному з яких вивчається вплив якогось одного фактору. Длякожного такого опиту відливається два парафінових (або нафталінових) злитки звитримкою всіх параметрів розливки, крім того, що вивчається, постійними.
При проведенні даної лабораторної роботи вивчається впливнаступних факторів:
1. Формивиливниці (поширенауниз та поширена уверх). В цьому опиті використовуються виливниці №1 (див. рис.2.4 а) одна з яких ставиться розширенням униз, а інша розширенням уверх.Наповнення обох виливниці виконується доверху послідовно, одна за іншою, черезстакан в ковші з діаметром отвору 5 мм.
2. Умовутеплення верхньої частини злитку (з обігрівом та без обігріву). В цьому опитівикористовуються розширені уверх виливниці з обігрівом (виливниця №6) та безобігріву (виливниця №5) прибутковими надставками. Обігрів включається у кінцінаповнення злитку. Наповнення обох виливниць виконується зверху послідовно,одна за іншою, через стакан в ковші з діаметром отвору 5 мм.
3. Відношеннявисоти виливниці (злитку) до середнього діаметру. В цьому опиті використовуються розширеніуверх виливниці №1 (з відношенням H/Dср = 2,6) і №2 (з відношенням H/Dср = 3,3). Наповнення обох виливницьвиконується зверху через стакан в ковші діаметром 5 мм послідовно одна за іншою.
4. Швидкостірозливки (повільно та швидко). Відливка обох злитків виконується у виливниці №1, щовстановлені розширенням униз. Обидва злитки наповнюються доверху. Швидкенаповнення виливниці (3…5 секунд) виконується через стакан в ковші з діаметромотвору 8 мм, повільніше (60…80 секунд) – через стакан з діаметром отвору 2 мм. Крім того, для використання впливу на швидкість витоку величини напору в ковші, швидка заливка виливницівиконується при більш високому рівні рідини в ньому (тобто на початкурозливки), повільна, навпаки, при більш низькому рівні (після відливки серіїзлитків для інших варіантів опиту).
5. Товщинистінок виливниці (з стовщенням униз та стовщенням уверх). В цьому опиті використовуютьсявиливниці №3 (стовщення стінок униз) та №4 (стовщення стінок уверх),встановлені розширенням уверх (рис. 2.4 в, г). Наповнення обох виливницьвиконується зверху послідовно одна за іншою через стакан в ковші з діаметромотвору 5 мм.
6. Способирозливки (сифоном та зверху). Відливка обох злитків виконується у виливниці №1, щовстановлені розширенням уверх. При цьому одна виливниця заливається сифоном(через центровий літник), інша зверху. Спочатку виконується заливка виливницісифонним способом (з реєстрацією часу наповнення), а потім з такою ж швидкістюнаповнення виконується заливка іншої виливниці зверху, регулюючи швидкість наповненнягальмуванням струї стопором. Діаметр каналу стакану в ковші при розливцісифоном залежить від кількості виливниць, що одночасно заповнюються, івказується керівником роботи.
7. Температурирозливки з більшим та меншим перегрівом. Обидва злитки відливаються увиливниці №1, що встановлені розширенням униз. Наповнення обох виливницьвиконується зверху через стакан у ковші діаметром каналу 5 мм. При цьому одна з виливниць заливається матеріалом, що перегрітий над температурою плавлення на5-10°С, інша з перегрівом на 30-35°С (що для парафіну складає приблизно 60…65°Сі 90…95°С). Для витримки однакової швидкості (часу) наповнення обох виливниць,швидкість витоку перегрітої рідини з ковша регулюються гальмуванням струїстопором (цей злиток повинен заливатися другим).
Примітка: додаткове підігрівання металудо більш високої температури виконується безпосередньо у ковші.
8. Місцярозташування виливниці на піддоні по відношенню до центрової (при сифоннійрозливці):
· приустановці обох виливниць на одному струмку послідовно одну за іншою (тобтоближче та далі від центрової);
· приустановці однієї виливниці на струмку безпосередньо біля центрової, другого набоковому відгалуженні, що розташоване під кутом 90° до основного струмка(наприклад, як при використанні багатомісних ялинкових піддонов);
Примітки:
· Привиконанні роботи навчальна група (або підгрупа розбивається на окремі бригади — по 2-3 людини), кожна з яких виконує один з перелічених вище варіантів опиту(за вказівками керівника);
· Взалежності від кількості студентів в групі (або підгрупі), кількість варіантівопиту, що виконуються та їх назви в кожному окремому випадку встановлюєтьсякерівником роботи;
· Так якпри виконанні завдань окремими бригадами вивчається вплив на структуру злиткатільки якогось одного фактору технології розливки, для ознайомлення студентівзі впливом на структуру злитка інших факторів технології розливки наприкінціроботи складається звідна таблиця, в яку заносяться остаткові результатиопитів, що наведені всіма бригадами, та проводиться їх порівняння.
4.1 Етапи виконання роботи
1. Напершому етапі виконується:
· Ознайомленняз інструкцією та методикою виконання роботи;
· Ознайомленняз правилами техніки безпеки при виконанні роботи;
· Розподілстудентів по бригадам та отримання конкретних завдань від керівника роботи;
· Ознайомленняз устаткуванням, що використовується при проведенні роботи, та підготовка йогодо проведення опитів;
· Відливкаопитних злитків кожною підгрупою по заданому варіанту.
2. Надругому етапі виконується:
· Розрізаннята поломка злитків, що досліджуються, на дві рівні половини (по площині, щопроходить через вертикальну вісь злитка);
· Зарисовкарозрізів злитків (однієї половини від кожного злитку, що досліджується) здотриманням відповідного масштабу та відміткою на ескізі основних розмірів злиткута усадкової раковини;
Примітка: при одночасному вивченні впливурізних факторів технології розливки та на розвиток зон кристалізації в злитку, наескізах розрізів злитків, крім усадкової раковини, наносяться також і зоникристалізації (в тому ж масштабі).
· Розрахуноквідношення довжини усадкової раковини та рихлості (h) до загальної висоти злитка (H), що виражений у відсотках (% = (h/H)Ч100), та узагальнення отриманихрезультатів, тобто написання стислих висновків щодо впливу технологічногофактору, що досліджується, на величину, форму та роз положення усадковоїраковини в злитку (а також на розвиток зон кристалізації, особливо на ширинузони стовбчастих кристалів);
· Складаннязведеної таблиці і аналіз отриманих даних з метою порівняння впливутехнологічних факторів, що вивчаються, на ступінь ураженості злитку усадковоюраковиною та розвитком окремих зон кристалізації.
Таблиця 2.1Результати експериментів№ п.п. Фактори технології розливки Найменування параметрів % Усадкової раковини
Примітка
(характеристика зон кристалізації) 1 Форма виливниці З розширенням уверх З розширенням униз 2 Умови утеплення верху злитку З обігрівом Без обігріву 3
Відношення висоти злитку до середнього діаметру (H/Dср)
H/Dср = 2,5
H/Dср = 3,3 Та ін.
Примітка: при виконанні роботинеобхідно дотримуватися наступних правил:
· Длязапобігання зміни характеру кристалізації злитку, температура перегрівання розплавленихматеріалів (особливо при багатократному переплаві) не повинна перевищувати10-12°;
· Прививченні впливу якогось фактору на поверхню злитку усадкової раковини (або нарозвиток зон кристалізації) всі фактори технології розливки, окрім того, щовивчається, необхідно витримувати постійними;
· Прирозливці обов’язкова реєстрація тривалості наповнення виливниць (секундоміром)і температури матеріалу у ковші перед розливкою (ртутним термометром зі шкалою150°С);
· Длядосягнення приблизно однакової швидкості наповнення обох виливниць цього опиту(при розливці зверху) їх необхідно заливати послідовно одну за іншою і, окрімтого, стопор в ковші відкривати повністю (до упору);
· Взалежності від матеріалу, що використовується, розрізка злитків повиннавиконуватися не раніш, ніж через 4-5 годин після розливки;
· Щоброзлом злитку отримувався в площині, що проходить через його прокольну вісь,надрізи, що зроблені ножівкою, та напрямок колуна повинні співпадати з цієюплощиною;
· Щоб не зм’ятиструктуру зовнішньої зони злитку при розрізанні, при вивченні зон кристалізаціїв злитку невеликий надріз ножівкою по поверхні робиться тільки з однієїсторони, а потім злиток розломлюється колуном.
4.2 Змістзвіту лабораторної роботи
Звіт щодо виконаної роботи окрім вимог, що представлені насторінці 5 повинен містити:
· Зарисовкирозрізів злитків по технологічному фактору розливки, що вивчається, знанесенням у відповідному масштабі окреслень усадкової раковини (або зон кристалізації)з відмітками на ескізі загальної висоти злитку (H) і довжини усадкової раковини (h);
· Розрахуноквідношення довжини усадкової раковини та рихлості (h) до загальної висоти злитку (H), що виражене у відсотках, і стислівисновки (висновки щодо впливу технологічного фактору розливки, що вивчається,на величину форму, і розташування усадкової раковини або на розвиток окремихзон кристалізації);
· Зведенутаблицю із занесеними в неї результатами всіх опитів, що проведені групою (абопідгрупою), а також стислі висновки щодо ступеню впливу факторів технологіїрозливки, що вивчаються, на ураженість злитку усадковою раковиною (або нарозвиток зон кристалізації).
5. Використаннялабораторної установки в режимі тренажеру
При використанні даної установки в режимі тренажеру студентиу межах лабораторних та практичних робіт тренуються у проведені наступних “виробничих операцій”:
· збіркаканави під плавку;
· розбиранняканави після плавки;
· визначенняраціональної витримки злитку після розливки;
· діїробітників в аварійних ситуаціях при уході металу під виливницю, під центрову;
· створенняумов, що сприяють тріщино утворенню (для уточнення значень кожної з причин);
· розливкаперегрітого або холодного металу.
6. Контрольніпитання
· Загальнатехнологія сифонної розливки сталі?
· Загальнатехнологія розливки сталі зверху?
· Видиповерхневих дефектів сталевого злитку?
· Видивнутрішніх дефектів сталевого злитку?
· Якимчином можна визначити величину повної усадки злитку сталі
· Якзалежить форма і положення усадкової раковини від умов охолодження
· Причиниутворення флокенів?
· Якізаходи необхідно прийняти для запобігання утворення флокенів?
· Причиниутворення плів у злитку?
· З якоюметою використовуються кюмпеля?
· Якізаходи необхідно проводити для запобігання утворення плів?
· Причиниутворення поясів у злитку?
· Якізаходи необхідно проводити для запобігання утворення поясів?
· Причиниутворення підкоркових пузирів у злитку?
· Якізаходи існують для запобігання утворення підкоркових пузирів?
· Якимчином утворюються заливини?
· Якізаходи існують для запобігання утворення заливин?
· Пояснітьмеханізм утворення гарячих тріщин?
· Якізаходи існують для запобігання утворення гарячих тріщин?
· Перечислитиосновне устаткування для сифонної розливки сталі?
· Які типиковшів використовуються при розливці сталі?
· Поясніть,як виконується стопорна розливка сталі?
· Наведітьосновні елементи стопорного механізму ковша?
· Поясніть,як виконується безстопорна розливка сталі?
· Основніелементи безстопорного пристрою шиберного типу?
· Якіелементи входять у комплект вогнетривів для затвору сталерозливного ковша?
· Призначенняприбуткових надставок?
· Призначенняпіддонів?
· Призначенняцентрових?
· Видицентрових?
· Якіелементи входять у комплект вогнетривів для сифонної проводки?
· Основніпараметри процесу розливки сталі?
· Дативизначення термінам масова та лінійна швидкість розливки сталі?
· Взаємозв’язокміж масовою та лінійною швидкістю розливки?
· Впливтемператури металу, що розливається на якість сталевого злитку?
· Способирегулювання швидкості металу при розливці?
· Якізаходи використовуються для забезпечення стабільної температури металу, щорозливається?
· Поясніть,в чому причини вторинного окислення металу при розливці сталі?
· Які визнаєте пристрої для захисту металу від вторинного окислення?
· З якоюметою при розливці сталі використовуються тепло ізолюючи та шлакові суміші?
Лабораторна робота №3 (Модуль 3): Моделювання процесубезперервної розливки сталі. (2 години)
1. Метароботи
Метою роботи є поглиблення й закріплення знань теорії йпрактики безперервної розливки сталі, якості безупинно литої заготовки.
У результаті виконання роботи студент повинен:
1.1 Знати
· Сутністьбезперервного розливання стали;
· Характеристикупроцесів і взаємозв'язок параметрів кристалізації.
1.2 Вміти
· Охарактеризуватипроцеси безперервної розливки сталі;
· Управлятипроцесами безперервної розливки на тренажері МБЛЗ.
· Моделюватина тренажері МБЛЗ і визначати вплив швидкості розливки на процеси затвердіння йструктуру злитка, приймати рішення в ролі майстра.
2. Стислітеоретичні відомості
Сутність безперервної розливки полягає в тому, що метал зісталерозливного ковша надходить у проміжний ківш і потім у кристалізатор (вінвиготовлений з таких матеріалів, які забезпечують інтенсивне відведення тепла,наприклад, мідь), що охолоджується водою. Після утворення на поверхні кірочкиметалу злиток з рідкою серцевиною безперервно витягається з кристалізатору взону вторинного охолодження, де відбувається остаточне затвердіння його, апотім поріз на мірні заготівки.
Основними вимогами, необхідними для безперервної розливки, євідповідність швидкостей надходження рідкої сталі к кристалізатор,кристалізації металу й витягування злитка.
Безперервна розливка має ряд особливостей при затвердіннізлитка та формуванні його структури в порівнянні з розливкою у виливниці. Прирозливці у виливниці розрізняють два періоди в затвердінні злитка. У першомуперіоді зовнішня кірка утворюється в умовах інтенсивного тепловідведення тазбільшення феростатичного тиску при наповненні виливниці. У другому періодікристалізація злитка відбувається при постійному феростатичному тиску тазниженій швидкості тепловідведення, внаслідок відходу кірочки злитка від стіноквиливниці та утворення повітряного зазору між ними.
При безперервній розливці розрізняють чотири періоди уформуванні злитка:
· Упершому періоді утворення кірки відбувається в умовах інтенсивного тепловідведення тазбільшення феростатичного тиску при наповненні кристалізатору.
· Удругому періоді у верхній частині кристалізатору, що охолоджується водою, зовнішня кірочкаформується при інтенсивному охолодженні, а в нижній частині інтенсивність тепловідведеннярізко знижується внаслідок відходу кірочки від стінок кристалізатору таутворення повітряного зазору. Тому що, в цей період злиток безупиннозатягується з кристалізатору, кристалізація внутрішнього обсягу злиткавідбувається в умовах безупинно зростаючого феростатичного тиску при незмінномурівні металу в кристалізаторі.
· Третійперіод єосновним технологічним періодом, тому що він протікає у відносно постійнихумовах і визначає загальну тривалість розливки. У цей період метал у рідкійлунці кристалізується в умовах інтенсивного тепловідведення у вторинній зоніохолодження (за рахунок розпилення води) і процес протікає при постійномуферостатичному тиску, що зумовлений глибиною рідкої лунки.
· Учетвертому періоді кристалізація центральних обсягів злитку протікає припоступовому зниженні феростатичного тиску внаслідок припинення надходженнярідкого металу в кристалізатор.
У всіх випадках кристалічна структура безперервного злитка позв'язана зі швидкістю розливки, інтенсивністю охолодження й хімічноювластивістю металу. Як правило, у безперервному злитку розрізняються триосновні зони кристалізації: поверхнева із дрібними різне орієнтованимикристалами, стовпчаста та осьова.
· Першазонаутворюється у верхній частині кристалізатору в умовах інтенсивного тепловідведення.Товщина цієї зони коливається у межах 4-6 мм, залежить від інтенсивності охолодження, хімічного складу, температури металу, швидкості витягування.
· Другазона –зона стовпчастих кристалів починає формуватися в умовах уповільненого тепловідведенняпри утворенні повітряного зазору. Розміри цієї зони визначаються, у першучергу, хімічним складом металу і його вихідною температурою.
· Третязонавиникає в умовах інтенсивного тепловідведення, що має місце в областівторинного охолодження.
Під впливом різноманітних технологічних факторів прикристалізації злитка можливе утворення структурних зон зі змішаною будовою або,навіть, відсутністю однієї із зазначених кристалічних структур. Як правило,заготівки з безперервних злитків мають більш однорідну структуру металу, чимзвичайні злитки. Вони також однорідні за хімічним складом, тому що лікваційніпроцеси в умовах високих швидкостей кристалізації не одержують такого розвитку,як у звичайних злитках.
Продуктивність машин безперервної розливки тісно зв'язана зішвидкістю розливки. Однак, досягнення високих швидкостей розливки залежить яквід швидкості кристалізації, так і від розмірів кристалізатору та зонивторинного охолодження. У всіх випадках загальна довжина кристалізатору та зонивторинного охолодження повинна бути більше глибини рідкої фази у злитку, що відливається.
Швидкість кристалізації визначається умовами охолодженнязлитку та часу наростання корочки металу, що твердіє. Наростання шару, щозатвердів, в кристалізаторі описується рівнянням:
/>
де D – товщина затверділої скоринки, см.; К –коефіцієнт твердіння, см/хв; ф — час твердіння, хв.
Якщо знати висоту металу в кристалізаторі, можнарозрахунковим шляхом визначити товщину твердої кірки на виході з кристалізаторузалежно від швидкості розливки.
/>
де /> – товщина шаруметалу, що затвердів, на виході з кристалізатору, см; V – швидкістьвитягування, см/хв; K – коефіцієнт кристалізації, см/хв.
Товщина металу, що за кристалізувався, на виході із кристалізаторує найважливішою величиною, від якої залежить як можливість здійснення самоїрозливки, так і продуктивність машини, а також її габарити.
Глибина рідкої лунки пропорційна швидкості витягування аборозливки:
/>
де /> – глибина рідкоїлунки, см; /> – швидкість витягуваннязлитка см/хв; /> – час повноїкристалізації злитка, хв.
/>
Рис. 3.1. Типи машинбезперервного лиття заготівок:
а — вертикальна; б — вертикальна з вигином злитка; в — радіальна:
1 – траверса розливочногокрана; 2 – сталерозливочний ківш; 3 – проміжний ківш;4 – кристалізатор; 5 –зона вторинного охолодження; 6 – тягнучі валки; 7 – зона порізки; 8 –кантуватель; 9 – рольганг; 10 – згинаючий пристрій; 11 – правильний пристрій
3. Лабораторнаустановка, матеріали і інструменти
Лабораторна установка для моделювання процесу безперервноїрозливки сталі є діючою моделлю вертикальної одно струмковою машини. В якостіробочого матеріалу, що моделює розливку сталі обраний парафін.
/>
Рис. 3.2. Схема тренажера МБЛЗ
Основними елементами установки (рис. 3.2) є: термостат — 1для розплавлювання та доведення до заданої температури парафіну; кристалізатор,що охолоджується водою — 2; зона вторинного охолодження — 3;механізм витягування із системою регулювання швидкості — 4; запал — 5;механізм качання кристалізатору — 6; термопари — 9; пульткерування — 10.
Характерною рисою установки є можливість спостереження запроцесом кристалізації та виконання необхідних досліджень по ходу процесу. Дляцього кристалізатор і зона вторинного охолодження розрізані посередині уздовжвертикальної осі.
Площина розрізу закрита прозорим шаром плексигласу,теплопровідність якого в кілька разів нижче, ніж матеріал стінок кристалізатору.
У процесі розливки можна спостерігати й фіксуватимікропроцеси кристалізації, що протікають не тільки із зовнішньої сторони, алей усередині злитка.
4. Порядокпідготовки установки до виконання роботи
· Викладачем,що веде заняття, задаються значення таких параметрів, як швидкість витягуваннязлитка, температура парафіну, витрати води на охолодження кристалізатору тазони вторинного охолодження;
· Утермостаті розплавляється й доводить до заданої температури 5-6 кг парафіну;
· У кристалізаторуводиться запал. Прикріплений до неї плексиглас повинен щільно перекриватиперетин кристалізатора по всій висоті. Щільність контакту регулюєтьсястопорними гвинтами;
· Включаєтьсявода для охолодження кристалізатору, витрата якої встановлюється по витратоміру;
· Відкриваєтьсязапірний кран у термостаті та кристалізатор наповнюється парафіном зі швидкістюрозливання, в 1,5...2 рази нижче заданої для виконання роботи, що необхідно дляодержання досить товстої корочки парафіну;
· Післянаповнення кристалізатора включається система витягування. Швидкістьвитягування також в 1,5...2 рази нижче заданої для запобігання можливихрозривів корочки;
· У мірузбільшення довжини злитка включається вода на форсунки зони вторинногоохолодження;
· Подосягненні повного затвердіння злитка, що відповідає умовам кристалізації втретьому періоді розливки, швидкість витягування постійно доводиться до заданої.
5. Порядоквиконання роботи
· Вивчитита замалювати загальний характер кристалізації та зміни товщини затверділої кірочкипо всьому вертикальному перерізі кристалізатору та зони вторинного охолодження;
· Призаданій швидкості витягування та постійної інтенсивності охолодження виконатизаміри товщини затверділої корочки парафіну на виході із кристалізатору й натрьох горизонтах (верхньому, середньому та нижньому) зони вторинногоохолодження. Виконати заміри глибини рідкої фази в зоні вторинного охолодження.Всі виміри виконуються для 4-5 режимів швидкостей витягування та записуються увигляді таблиці;
· Припостійній швидкості витягування виконати заміри товщини затверділого парафінуна трьох горизонтах по висоті кристалізатору залежно від інтенсивностіохолодження. Виміри виконувати для трьох режимів охолодження. У кожному випадкувитрата води змінюється від первісної величини на 1/3;
· Припостійній швидкості витягування виконати заміри глибини рідкої фази залежно відінтенсивності охолодження. У кожному випадку витрата води змінюється відпервісної величини на 1/3;
· Відзлитків, що за кристалізувалися, відібрати поперечні зразки, зрівняти їх ізамалювати макроструктури.
6. Обробкарезультатів експерименту
· Зарезультатами вимірів товщини затверділої кірочки парафіну, що закристалізувався, у кристалізаторі визначити коефіцієнт його кристалізації поформулі (2) для кожного горизонту виміру та швидкості витягування. Отриманівеличини усереднити;
· Графічновизначити характер зміни товщини шару, що за кристалізувався, залежно відшвидкості витягування. Графіки будуються для всіх горизонтів вимірів як укристалізаторі, так й у зоні вторинного охолодження;
· Графічновизначити характер зміни глибини рідкої лунки залежно від швидкості витягування;
· Побудуватиграфік зміни товщини шару, що за кристалізувався, парафіну й глибини рідкоїлунки залежно від інтенсивності охолодження;
· Виконатизарисовки структур безперервного злитка, зроблені для різних режимів розливки таохолодження.
7. ВикористанняМБЛЗ як тренажеру
При використанні установки в режимі тренажера МБЛЗ студентитренуються в проведенні наступних виробничих операцій:
· ПідготовкаМБЛЗ до розливки;
· Розбиранняустановки після розливки;
· Визначенняраціонального режиму вторинного охолодження;
· Визначенняраціональної металургійної довжини установки;
· Дії робітниківв аварійних ситуаціях при відриві запалу, прориві кірочки заготівки та ін.
· Розливкахолодного або перегрітого металу.
· Яквпливає швидкість витягування злитка на глибину лунки рідкого металу?
· Які змінивпливають на товщину твердої кірки на виході з кристалізатору?
8. Вимогидо звіту
Звіт по роботі оформлюється на лабораторних заняттях (дивстор. 5) і повинен містити:
· Найменуваннята мету роботи;
· Теоретичнівідомості про безперервну розливку;
· Описпристрою та ескіз лабораторної МБЛЗ;
· Порядокпроведення лабораторних досліджень;
· Висновкипо роботі.
9. Контрольніпитання
· В чомусутність безперервної розливки сталі?
· Якипереваги та недоліки має розливка сталі на МБЛЗ?
· Які визнаєте основні види МБЛЗ, Їх переваги і недоліки?
· Назвітьосновне устаткування для безперервної розливки сталі?
· Призначеннята основний устрій проміжного ковша?
· Якітехнологічні параметри МБЛЗ впливають на ємність та розміри проміжного ковша?
· Призначеннякристалізатору МБЛЗ?
· Яким чиномобирається довжина кристалізатору?
· Призначеннямеханізму качання кристалізатору?
· Призначеннязони вторинного охолодження МБЛЗ?
· Призначеннязатравок МБЛЗ?
· Якіособливості затвердіння злитка при безперервній розливці сталі?
· Які визнаєте зони кристалізації в безперервному злитку?
· Яквиключити прилипання злитку до стінок кристалізатору?
· Наведітьформулу для визначення товщини кірочки заготовки (формула квадратного кореня)?
· Наведітьемпіричну формулу для визначення тривалості твердіння заготовки (формулаНельсона)?
· Дативизначення терміну протяжність рідкої фази?
· Наведітьформулу для визначення довжини зони вторинного охолодження?
· З якоїпричини у безперервному злитку зональна ліквація не отримує значного розвитку?
· Пояснітьмеханізм ліквації по висоті у безперервному злитку?
· Якііснують заходи боротьби з ліквацією по висоті?
· Пояснітьмеханізм осьової ліквації у безперервному злитку?
· Якіповерхневі дефекти виникають у безперервному злитку?
· Пояснітьмеханізм утворення внутрішніх та поверхневих тріщин у безперервному злитку?
· Запропонуйтезаходи попередження внутрішніх та зовнішніх тріщин безперервного злитку?
· Пояснітьмеханізм утворення заворотів кірки у безперервному злитку і заходи попередженнявиникнення цього дефекту?
· Причиниутворення заливин металу при розливці на МБЛЗ та засоби їх попередження іусунення?
· Причинивиникнення підкоркових пузирів і засоби попередження цього дефекту?
· Причиниутворення включень неметалічної фази у безперервному злитку та засоби попередженняцього дефекту?
· Запропонуйтекомплекс заходів для захисту сталі від вторинного окислення при безперервнійрозливці?
· Основнітехнологічні параметри безперервної розливки сталі та їх взаємозв’язок і впливна якість отримуваної заготовки?
· Якийвплив має температура металу, що розливається на МБЛЗ на якість сталевогозлитку?
Література
1. Проектирование иоборудование электросталеплавильных цехов: Учебник/ В.А. Гладких, М.И. Гасик,А.Н. Овчарук, Ю.С. Пройдак. – Днепропетровск: Системные технологии, 2004. – 736с.
2. Сталеплавильневиробництво: Навч. посібник/ В.І.Баптизманський, Б.М. Бойченко, О.Г. Величко та ін. – К.: ІЗМН, 1996. – 400 с.
3. Разливка стали: Учебноепособие, под ред. Баптизманского В.И. – Киев-Донецк: Вища школа, 1983, – 199 с.
4. Разливка икристаллизация стали. Ефимов В.А. М., Металлургия, 1976. – 552 с.
5. С.П. Еронько,С.В. Быковских. Разливка стали: технология, оборудование. – К.: Техника, 2003. – 216 с.
6. Металлургическиемини-заводы: Монография/ Смирнов А.Н., Сафонов В.М., Дорохова Л.В., Цупрун А.Ю.– Донецк: Норд-Пресс, 2005. – 469 с.
7. Теория и практиканепрерывного литья заготовок / Смирнов А.Н., Глазков А.Я., Пилюшенко В.Л. и др.– Донецк: ДонГТУ, ООО «Лебедь» 2000. – 364 с.
8. Дефекты стали.Справ. изд./ Под ред. Новокщеновой С. М., Виноград М.И. – М.: Металлургия,1984. 199 с.
9. Металлургиястали. Учебное пособие для вузов под ред… В.И. Явойского и Ю.В. Кряковского. –М.: Металлургия, 1983, 584 с.
10. Шифрин В.М.,Кадинов Е.И. Изв. вузов. Черная металлургия. 1975. №6.
11. Разливка сталисверху с применением шлаковых смесей. под. Ред… В.И. Баптизманского. – Киев.: Техніка. 1987. – 187 с.
12. Н.Н. Власов, В.В.Король, В.С. Радя. Справочник по разливке черных металлов.
13. Исследованиянепрерывной разливки: под ред. Лина Дж. В., пер: с англ. М.: Металлургия, 1982. – 198 с.
14. Островский О.И.,Григорян В.А., Вишкарев А.Ф. Свойства металлических расплавов. – М.: Металлургия,1988. – 304 с.
15. Еланский Г.Н.,Кудрин В.А. Строение и свойства жидкого металлических расплавов. – М.: Металлургия,1984. – 239 с.
16. Летяш Ю.В., МатяхВ.Н. Современные способы производства слитков особо высокого качества. – Киев: Науковадумка, 1987. – 336 с.
17. Методическиеуказания к самостоятельной работе по разработке и решению комплекса АМО дисциплины«Разливка и кристаллизация стали» для студентов специальности 11.01,специализации электрометаллургия стали и ферросплавов/ В.М. Шифрин.Днепропетровск:ДМетИ, 1988. – 56 с.
18. Методическиеуказания для практических занятий, семинаров и КСР по дисциплине «Разливка и кристаллизациястали» для студентов специальности 11.01, специализации электрометаллургиястали и ферросплавов/ В.М. Шифрин, И.Б. Паримончик. Днепропетровск: ДМетИ,1988. – 64 с.
19. Методическиеуказания к выполнению практических занятий, семинаров и самостоятельной работыпо дисциплине «Разливка и формирование структуры слитка высоколегированнойстали» для студентов специальности 11.01, специализации электрометаллургиястали и ферросплавов/ В.М. Шифрин. Днепропетровск: ДМетИ, 1990. – 28 с.
20. Методическиеуказания и инструкции к лабораторным работам по дисциплине «Разливка и кристаллизациястали» для студентов специальности 11.01, специализации электрометаллургиястали и ферросплавов/ В.М. Шифрин., И.Б. Паримончик, Днепропетровск: ДМетИ, 1985 г.