Разработка ресурсосберегающего регламента прессования углеграфитовых изделий

Разработан ресурсосберегающий регламент экструзии углеграфитовых блоков через мундштук, который заключается в определении рациональных температурно-скоростных параметров прессования электродных заготовок и обеспечивает уменьшение выхода бракованных изделий на 4–5 %. Экспериментально исследован коэффициент динамической вязкости коксопековой смеси, сдвиговые напряжения при движении массы через мундштук на границе масса – поверхность мундштука. Выполнен термоаудит прессового инструмента при экструзии электродных блоков в промышленный условиях. Сформулирована физическая модель поведения коксопековой смеси процесса изготовления «зеленых» углеграфитовых заготовок способом экструзии через мундштук и обосновано применение модели жидкости Bingham-Papanastasiou для математического описания этого процесса. Разработана численная модель тепло-гидродинамического состояния прессового инструмента при экструзии электродных заготовок в среде свободно открытого программного кода OpenFOAM и проведена ее верификация по данным экспериментальных исследований. Показано, что различие между расчетными данными и экспериментальными значениями температур прессового инструмента не превышает 10 %, что дает возможность применять разработанную модель для отработки рациональных регламентов прессования электродной продукции. Исследовано влияние определяющих технологических параметров на показатели режима прессования электродных заготовок (скорость прессования, температура загружаемой массы, мощность, температура индуктора и массного цилиндра), что дало возможность построить зависимости температур углепековой композиции в определяющих сечениях мундштука и массного цилиндра в цикле экструзии пекококсовых полуфабрикатов. Разработан программно-методический комплекс для численного исследования тепло-гидродинамического состояния прессового оборудования, позволяющий непосредственно на предприятии разрабатывать регламенты экструзии электродных заготовок при переходе на производство новой продукции в короткий срок, без проведения дорогостоящих экспериментальных исследований.