ОБҐРУНТУВАННЯ ПРОЄКТУ МОДЕРНІЗАЦІЇ ЛИВАРНОГО ВИРОБНИЦТВА ШЛЯХОМ ПЕРЕХОДУ НА ХОЛОДНОТВЕРДІЮЧІ СУМІШІ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ЕНЕРГОЄМНОСТІ ТА РЕГРЕСІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСУ ФОРМУВАННЯ
DOI:
https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-7-12Ключові слова:
ливарне виробництво, холоднотвердіючі суміші, фуранова смола, енергоефектив- ність, No-Bake, регресійний аналіз, міцність форм, регенерація піску, екологічна безпекаАнотація
У статті досліджено перехід ливарного цеху з традиційних піщано-глинистих сумішей (ПГС) на холоднотвердіючі системи (ХТС) на основі фуранових смол у межах проєкту модернізаціївиробництва. Метою роботи є наукове та техніко-екологічне обґрунтування доцільності такого переходу з урахуванням енергоефективності, міцності форм і екологічних обмежень. У дослідженні використано методи лабораторних випробувань і кореляційно-регресійного аналізу для оцінки впливу технологічних параметрів на властивості сумішей. Встановлено, що традиційна технологія ПГС характеризується критичною енергоємністю: для досягнення залишкової вологості 0–0,02 % необхідне термічне сушіння при температурі 350–400 °C протягом 600–670 хв, причому підвищення температури не забезпечує статистично значущого прискорення процесу. На відміну від цього, у ХТС процес твердіння відбувається за температури навколишнього середовища без використання природного газу, що змінює енергетичний баланс виробництва. Показано, що досягнення міцності форм на рівні 3,0–5,0 МПа забезпечується дозуванням смоли в межах 0,8–1,2%, тоді як збільшення частки каталізатора не впливає на міцність і є технологічно необґрунтованим. Також підтверджено можливість використання до 50 % регенерованого піску без зниження міцності. Практичне значення роботи полягає в обґрунтуванні переходу до енергонезалежного ливарного виробництва за рахунок повного усунення стадії сушіння (відмови від газових сушильних печей) та зниження енерговитрат, за умови забезпечення екологічної безпеки шляхом впровадження систем локальної аспірації
Посилання
Mhamane D. A., Rayjadhav S. B., Shinde V. D. Analysis of chemically bonded sand used for molding in foundry. Asian Journal of Science and Applied Technology. 2018. Vol. 7, No. 1. P. 11–16. DOI: https://doi.org/10.51983/ajsat-2018.7.1.1025
Лютий Р. В., Селівьорстов В. Ю., Іванов В. Г., Ямшинський М. М. Зв’язувальні матеріали для ливарних форм і стрижнів: проблеми і перспективи. Метал та лиття України. 2022. Т. 30, № 2 (329). С. 72–82. DOI: https://doi.org/10.15407/scin15.04.005
Sheladiya M. V., Acharya S. G., Pandya J. G., Acharya G. D. Sensitivity analysis of furan-no-bake sand mold system parameters. The IUP Journal of Mechanical Engineering. 2019. Vol. XII, No. 4. P. 22–29. Available at: https://ssrn.com/abstract=3796050
Dobosz St. M., Major-Gabryś K., Grabarczyk A. New materials in the production of moulding and core sands. Archives of Foundry Engineering. 2015. Vol. 15, Issue 4. P. 25–28. DOI: https://doi.org/10.1515/afe-2015-0073
Holtzer M., Dańko R., Kmita A. Influence of a reclaimed sand addition to moulding sand with furan resin on its impact on the environment. Water, Air, and Soil Pollution. 2016. Vol. 227. Article 16. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-015-2707-9
Бушуй Н. М., Пашинський В. В. Перспективи впровадження Cold-Box та ХТС-процесів при модернізації ливарного виробництва. Start in Science: студентська науково-технічна конференція: збірник тез і анотацій наукових доповідей. Одеса: Олді+, 2025. С. 40–41.
Campbell J. Complete Casting Handbook: Metal Casting Processes, Metallurgy, Techniques and Design.2nd ed. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2015. 978 p. DOI: https://doi.org/10.1016/C2014-0-01548-1
Acharya S. G., Vadher J. A., Sheladiya M. A Furan No-Bake Binder System Analysis for Improved Casting Quality. International Journal of Metalcasting. 2016. Vol. 10, No. 4. P. 491–499. DOI: https://doi.org/10.1007/s40962-016-0059-x
Acharya S. G., Vadher J. A., Kanjariya P. V. Identification and Quantification of Gases Releasing From Furan No Bake Binder. Archives of Foundry Engineering. 2016. Vol. 16, No. 3. P. 5–10. DOI: https://doi. org/10.1515/afe-2016-0039
Chate G. R., Patel G. C. M., Deshpande A. S., Parappagoudar M. B. Modeling and optimization of furan molding sand system using design of experiments and particle swarm optimization. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part E: Journal of Process Mechanical Engineering. 2018. Vol. 232, No. 5. P. 579–598. DOI: https://doi.org/10.1177/0954408917728636
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
