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發(fā)熱冒口燃燒的真實(shí)模擬
發(fā)布時(shí)間：
2022-04-11 12:06
加熱立管越來越多地用于鑄鐵零件，新型加熱立管有助于金屬鑄造廠更有效地設(shè)計(jì)發(fā)熱冒口鑄造系統(tǒng)。
重力鑄造中發(fā)熱冒口的使用一般是不可避免的，但對(duì)工程師來說往往是矛盾的。也就是說，進(jìn)水口的大小和模塊需要足夠大，才能有效防止收縮，但需要較大限度地減少進(jìn)水口的重量，以減少能源和加工成本，較大限度地減少回爐。鑄件的復(fù)雜性不斷提高，開發(fā)需求進(jìn)一步增加。高熱冒口系統(tǒng)正變得越來越重要，因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的砂紙節(jié)省空間，效率更高。
發(fā)熱冒口：立管系統(tǒng)可分為保溫立管和發(fā)熱立管。對(duì)于保溫立管，導(dǎo)熱率明顯低于私 募型導(dǎo)熱率的立管可以延長立管中鐵水的凝固時(shí)間。因此，撤退需要更長的時(shí)間來保持液體狀態(tài)，并可用于連接以補(bǔ)償收縮。使用發(fā)熱材料可以減小卡尺寸。因此，當(dāng)進(jìn)水口撤離溫度超過燃燒溫度時(shí)，發(fā)熱材料會(huì)發(fā)生發(fā)熱反應(yīng)。哲洙釋放的熱量被加熱，維持液體狀態(tài)的時(shí)間更長。因此，發(fā)熱冒口系統(tǒng)非常有效，可以以更少的體積向鑄件提供更長的液體金屬液。
發(fā)熱冒口：過去使用簡(jiǎn)單的形狀系數(shù)計(jì)算公式，但現(xiàn)在鑄造廠可以使用鑄造模擬來預(yù)測(cè)熱螺距范圍和凝固形態(tài)等，這有助于冒口的設(shè)計(jì)。模具流量分析是尋找有效解決方案的工具，對(duì)于選擇和確定踢板尺寸尤其有用。數(shù)字設(shè)計(jì)和鑄造模擬應(yīng)用不斷增長的需求一次又一次地得到解決。同時(shí)，這些方法已成為鑄造廠大部分開發(fā)過程的固定部分。對(duì)普通和保溫冒口系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值說明，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。但是到目前為止，使用發(fā)熱riser系統(tǒng)的模型無法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)過程，實(shí)際卡的尺寸太大，成為了不經(jīng)濟(jì)的解決方案。在仿真程序中，盡可能準(zhǔn)確地描述加熱冒口材料燃燒行為的動(dòng)機(jī)非常高。因?yàn)榧訜崃⒐苁悄壳拌T鐵零件中常用的立管類型。
該模型準(zhǔn)確描述了冒口頂部的燃燒行為，即頂部能量釋放的時(shí)間和空間過程。
當(dāng)前技術(shù)水平
發(fā)熱冒口材料包括鋁和氧化鐵。鋁對(duì)氧的親和力比鐵高，所以這些材料強(qiáng)烈地散發(fā)熱量。
氧化鐵和鋁反應(yīng)時(shí)產(chǎn)生大量熱量，產(chǎn)生氧化鋁和鐵。
這種反應(yīng)只在金屬液填充死刑而達(dá)到的特定氣煙溫度上進(jìn)行。在大多數(shù)立管系統(tǒng)中，發(fā)熱材料從立管內(nèi)部徑向向外燃燒。燃燒時(shí)間取決于立管的幾何形狀和材料的特定燃燒速度。
工業(yè)界正在持續(xù)開發(fā)更多的冒口種類和組合，如由保溫和發(fā)熱材料組合而成的混合進(jìn)水口。到目前為止，發(fā)熱冒口系統(tǒng)僅在模擬程序中簡(jiǎn)要說明，整個(gè)冒口體積被分配在指定燃燒時(shí)間內(nèi)持續(xù)釋放的熱量。對(duì)于用戶來說，這取決于立管的幾何形狀，所以決定熱值已經(jīng)夠難了，更難決定燃燒時(shí)間。
這種簡(jiǎn)化的建模會(huì)導(dǎo)致仿真結(jié)果與實(shí)際情況嚴(yán)重偏差，從而導(dǎo)致踢板尺寸過大。到目前為止，鑄造模擬沒有考慮未燃燒和燃燒狀態(tài)下材料性能的變化。
發(fā)熱冒口：實(shí)驗(yàn)研究首先測(cè)量熱物理性質(zhì)，得到立管材料的數(shù)據(jù)。加熱每個(gè)時(shí)間單位中具有指定熱量的樣品，并連續(xù)測(cè)量材料特性。這種測(cè)量過程的困難之一是，發(fā)熱反應(yīng)產(chǎn)生的高水平力學(xué)達(dá)到基煙溫度后，材料會(huì)自動(dòng)燃燒，不跟隨測(cè)量系統(tǒng)的溫度。只有在這些實(shí)驗(yàn)中，才能可靠地確認(rèn)未燃燒狀態(tài)下的材料性能。因此，燃燒過程和燃燒后的燃燒行為和材料性能一開始不準(zhǔn)確或未知。
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