Числові дослідження кампанії формування великогабаритних вуглецевих виробів методом екструзії через мундштук

Abstract

Представлено фізичну, математичну та числову моделі процесу формування великогабаритних вуглецевих виробів методом екструзії через мундштук. Модель використовує наближення Bingham-Papanastasiou для опису руху вуглепекового композиту. На основі експериментальних досліджень промислового пресового обладнання визначені необхідні початкові та граничні умови процесу. Окрім того, проведена апробація та верифікація моделі, що підтвердили її адекватність та достовірність. Із використанням розробленого способу числового дослідження процесу формування вуглецевих виробів, проаналізовано вплив на якісні показники пресування таких параметрів як: швидкість пресування, потужності нагрівників пресового інструменту, температура маси, що завантажується.Carbon materials can be different depending on their physical properties and spheres of usage. Electrode and carbon products are used in aggregates of ferrous and non-ferrous metallurgy and chemical industry. High requirements are set for their mechanical and thermal hardness, electrical conductivity and chemical inertness. Pressing through the forming matrix (extrusion die) or extrusion is one of the main methods of formation of large size carbon products. Physical, mathematical and numerical models of process of carbon products formation using the extrusion method are performed. The model uses Bingham-Papanastasiou in order to describe the motion of carbon composite. The average process instructions were defined on the basis of experimental researches on pressing equipment. These instructions include pressure, pressing velocity, heaters operation mode, the character of temperature changes in controlled nodes of equipment. Moreover, approbation and verification have been made, what proves accuracy and adequateness. Using the developed method of numerical investigation of carbon products formation, the influence on process quality was analysed based on such criteria: pressing velocity, heaters power, loading mass temperature. The results of numerical investigation determine the capacity of significant influence on pressing process factors due to the change of investigated parameters.