A NEW DIRECTION OF MANUFACTURING PREPARATION FOR METALLURGY AND MECHANICAL BUILDING
Abstract
A fundamentally new method of obtaining blanks for grade rolling, pipe production and machine building has been developed. The method is based on the use of the roll castingrolling process. A fundamentally new design of the casting-rolling installation has been developed, it includes three crystallizer rolls, which, together with other equipment of the installation, form a volumetric inter-roll space, where a three-dimensional massive body of the workpiece is created, the design device is protected by a patent of Ukraine for an invention. The method and device make it possible to obtain solid and hollow blanks that can have a dual purpose. Design solutions are based on proven original analogs. The developments have undergone initial testing in the laboratory of the department of metallurgical equipment of the Zaporizhia National University. The testing was experimental in nature, the main task was to test the design of the installation and the new method. As a result of the approbation, the manufacturability of the method and device was established, the prospects of their development and application in industrial conditions were confirmed. The workability of the method of obtaining blanks and the device for its implementation has been confirmed. The industrial production of solid and hollow billets by the roll casting-rolling method will improve the technical and economic indicators of metallurgical and machine-building enterprises: shorten the metallurgical cycle, reduce energy costs, reduce the metal capacity of equipment, and improve the environmental condition. The results of the development can be used by enterprises of metallurgical, machine-building complexes, and the defense industry. The availability of new type of blanks allows to revise the composition of the equipment of rolling mills and pipe shops in the direction of reducing its volume and energy consumption. In the future, new developments become the basis for the creation of endless graded rolling.
References
2. Пат. 122095 Україна, Винахід B22D 11/06 від 10.09.2020 р. Огінський Й.К., Таратута К.В., Грідін О.Ю., Єршов С.В., Востоцький С.М. Пристрій для валкової розливки-прокатки металевих суцільних і порожнистих заготовок.
3. Zapuskalov N. Comparison of continuous strip casting with conventional technology / N. Zapuskalov // ISIJ International. 2003. Vol. 43 (№ 8). P. 1115–1127.
4. Данченко В.Н. Кардинальные изменения технологии и проблемы теории производства стального проката. Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000. № 8–9. С. 13–19.
5. Wechsler R. The status of twin-roll casting technology. Scandinavian Journal of Metallurgy. 2003. Vol. 32 (№ 1). P. 58–63.
6. Klos W., Höckling J.-U., Becker, L. Ernenputsch. Herstellung innovativer Stahlkonzepte über das Bandgießverfahren. Proceeding of 28. Aachner Stahlkolloquium, Aachen, 2013. P. 217–227.
7. Daamen M. Experimental and Numerical Investigation of Double Roller Casting of Strip with Profiled Cross Section / M. Daamen, T. Förster, G. Hirt // ICTP 2011. Vol.2. P. 93-98.
8. Daamen M. Effects of the variation of profile shape on the geometric accuracy and microstructure in profile strip casting / M. Daamen, M. Vidoni, L. Henke, G. Hirt // Steel Research International. 2012. P.1223-1226.
9. Vidoni M. Advances in the Twin-roll Strip Casting of Strip with Profiled Cross Section / M. Vidoni, M. Daamen, G. Hirt // Key Engineering Materials. 2013. – Vol.554-557. P.562-571.
10. Vidoni M. Profile Strip Casting with Inline Hot Rolling: Numerical Simulations for the Process Chain Design / M. Vidoni, A. Mendel, G. Hirt // Key Engineering Materials. 2014. Vol.611-612. P.1568-1575.
11. Daamen M. Tailored strips by welding, strip profile rolling and twin roll casting / M. Daamen, D. D. Julca, G. Hirt // Advanced Materials Research. 2014. Vol.907. P. 29-39.
12. Daamen M. Bandgießen und Weiterverarbeitung profilierter Bänder und hochmanganhaltiger Stähle / M. Daamen, M. Vidoni, G. Hirt // 28. ASK Aachener Stahlkolloquium. 2013. P 207-216.
13. Гридин А.Ю. Огинский И.К., Шапер М. Технологический литейно-прокатный комплекс экспериментальных исследований процессов валковой разливки-прокатки Падерборнского университета. Пластическая деформация металлов : Коллективная монография. Днепр : Акцент ПП, 2017. С. 210-220.
14. Пат. 113368 Україна, МПК (2006.01) В22D 11/06, В22D 11/10 Пристрій для валкової розливки-прокатки профільованих штаб / Гридін О. Ю. (UA), Огінський Й. К. (UA), Бондаренко С. В. (UA), Шапер М. (DE); заявник та патентовласник Національна металургійна академія України. № 201600100; Заявл. 04.01.16. Опубл. 10.01.17, Бюл. №1. 5с.: з іл.
15. Хвист В.А., Гридин А.Ю., Огинский Й.К. Стабилизация положения стальной полосы в валковом кристаллизаторе при получении биметаллического алюминиево-стального композита способом валковой разливки-прокатки. Сучасні проблеми металургії, 2012. № 15. С. 3–13.
16. Пат. 104950 Україна. Винахід, МПК (2006.01) В22D 11/06, В21B 27/03, B21B 27/08 Валок для валкової розливки-прокатки / Гридін О.Ю., Огинський Й.К., Данченко В.М., Головко О.М. (Україна); заявник та патентовласник Національна металургійна академія України. № 201213079; Заявл. 16.11.12. Опубл. 25.03.14, Бюл. №6. 6 с.: з іл.
17. Grydin O.Yu., Ogins’kyy Y.K., Danchenko V.M., Bach F.-W. Experimental twin-roll casting equipment for production of thin strips. Metallurgical and Mining Industry, 2010. № 5 (2). P. 348–354.
18. Georgi-Maschler T. Maßnahmen zur Produktivitätssteigerung an einer Aluminium-Bandgießanlage. Proceeding of 28. Aachner Stahlkolloquium. Aachen, 2013. P. 187–196.
19. Кодрон К. Горячая обработка металлов : в 2 т. Т. 2 : Производственные процессы горячей обработки металлов. Москва : МАКИЗ, 1929. 326 с.
20. Oginskiy I.K. New approaches to the definition of power parameters of rolling based on finite volume method. Metallurgical and Mining Industry, 2011, (7) р. 20-26.
21. Огинский И.К., Данченко В. Н., Самсоненко А. А., Бояркин В. В. Процессы деформации металла на основе многовалковых калибров. Днепропетровск : Пороги, 2011. 355 с.
22. Огинский И. К. Новые подходы к определению энергосиловых параметров прокатки на основе метода конечных объемов. Металлургическая и горнорудная промышленность, 2015. № 7. С. 15-21.
23. Тарновский И. Я. Поздеев А. Н., Ганаго О. А. и др. Теория обработки металлов давлением. Вариационные методы расчета усилий и деформацій. Под редакцией И. Я. Тарновского. Москва : Государственное научно-техническое издательство литературы по черной и цветной металлургии, 1963. 672 с.
24. Menet P.-Y. Strip Casting Technology. A Key to Product Quality / P.-Y. Menet, F. Basson, K.Maiwald, R. Cayol // Proc. of Melt Quality Workshop. Madrid, 2001. P. 25–29.
25. Пат. 2002793061 ЄВП, B22D11/06. Giesswalze und verfahren zur herstellung einer giesswalze / Hohenbichler G., Eckerstorfer G., Reiter T., Damasse J.-M. (Нiмеччина) – № WO2003057390A; заявл. 18.12.2002; опубл. 18.12.2003. 10 с.
26. Mucciardi F. Waterless Caster for Matte/Slag Granulation / F. Mucciardi, E. Palumbo, N. Jin // Proc. of. Copper 99-Cobre 99, TMS. 1999. Vol. 4. P. 153–169.
27. Фастыковский А.Р. Совмещенные процессы, использующие резервные силы трения в очаге деформации при прокатке : монография Новокузнецк : Изд-во НПК, 2007. 246 с.
28. Шломчак Г.Г. Реометаллика. Днипро : Лира. 2021. 312 с.
ISSN 
