Розробка ресурсозберігаючого регламенту пресування вуглеграфітових виробів

Розроблено ресурсозберігаючий регламент екструзії вуглеграфітових блоків через мундштук, який полягає у визначенні раціональних температурно-швидкісних параметрів пресування електродних заготовок та забезпечує зменшення виходу бракованих виробів на 4–5 %. Експериментально досліджено коефіцієнт динамічної в’язкості коксопекової суміші, зсувні напруження під час її руху через мундштук на границі маса – поверхня мундштука та проведено термоаудит пресового інструменту під час екструзії електродних блоків в промислових умовах. Сформульовано фізичну модель поведінки коксопекової суміші процесу виготовлення «зелених» вуглеграфітових заготовок способом екструзії через мундштук та обґрунтовано застосування моделі рідини Bingham-Papanastasiou для математичного опису цього процесу. Розроблено числову модель тепло-гідродинамічного стану пресового інструменту підчас екструзії електродних заготовок в середовищі вільного відкритого програмного коду OpenFOAM та проведено її верифікацію за даними експериментальних досліджень. Показано, що різниця між розрахунковими даними та експериментальними значеннями температур пресового інструменту не перевищують 10 %, що дає змогу застосовувати розроблену модель для відпрацювання раціональних регламентів пресування електродної продукції. Досліджено вплив визначальних технологічних параметрів на показники режиму пресування електродних заготовок (швидкість пресування, температура завантажувальної маси, потужність, температура індуктора та масного циліндра), що дало змогу побудувати залежності температур вуглепекової композиції у визначальних січеннях мундштука та масного циліндра в циклі екструзії пекококсових напівфабрикатів. Розроблено програмно-методичний комплекс для числового дослідження тепло-гідродинамічного стану пресового обладнання, який дає змогу безпосередньо на підприємстві розробляти регламенти екструзії електродних заготовок при переході на виробництво нової продукції в короткий термін, без виконання коштовних експериментальних досліджень.