1、Introduksjon
Med den kontinuerlige utviklingen av moderne industri blir kravene til kvalitet og ytelse av metallmaterialer stadig høyere. Som et viktig ledd i produksjonen av stål og ikke-jernholdige metaller, påvirker utviklingsnivået for kontinuerlig støpeteknologi direkte kvaliteten og produksjonseffektiviteten til metallmaterialer. Vakuum kontinuerlig støping teknologi er basert på tradisjonell kontinuerlig støping teknologi, som plasserer formen i et vakuum miljø for støping. Det har betydelige fordeler som å redusere gassinnholdet i det smeltede metallet, redusere inneslutninger og forbedre kvaliteten på støpeemnet. Nøyaktig kontroll av metallstrømmen i et vakuummiljø er nøkkelen til å oppnå høy kvalitetvakuum kontinuerlig støping.
2、Oversikt over vakuumkontinuerlig støpingsteknologi
(1)Prinsippet om kontinuerlig støping i vakuum
Vakuum kontinuerlig støping er prosessen med å injisere smeltet metall i en krystallisator i et vakuummiljø og danne et støpt emne gjennom avkjøling og størkning. I et vakuummiljø reduseres løseligheten av gasser i det smeltede metallet, noe som gjør det lettere for gasser å unnslippe, og reduserer dermed defekter som porøsitet i den støpte barren. Samtidig kan et vakuummiljø også redusere kontakten mellom smeltet metall og luft, og redusere genereringen av oksidasjon og inneslutninger.
(2)Egenskaper ved vakuum kontinuerlig støping
Forbedre kvaliteten på støpegods: redusere defekter som porer og inneslutninger, og forbedre tettheten og renheten til støpegods.
Forbedring av størkningsstrukturen til metaller: gunstig for å foredle kornstørrelse og forbedre de mekaniske egenskapene til metaller.
Reduser produksjonskostnadene: Reduser påfølgende prosesstrinn og forbedre produksjonseffektiviteten.
3、Vakuummiljøets innflytelse på flytende metallflyt
(1)Redusert gassløselighet
I et vakuummiljø er løseligheten av gasser i smeltet metall betydelig redusert, noe som gjør det lettere for gasser å unnslippe og danne bobler. Hvis bobler ikke kan støtes ut i tide, vil det dannes feil som lufthull i støpegodset, noe som påvirker kvaliteten på støpegodset.
(2)Overflatespenningsvariasjon
Vakuummiljøet vil endre overflatespenningen til metallvæsken, og påvirke strømningstilstanden og størkningsprosessen til metallvæsken i krystallisatoren. Endringen i overflatespenning kan føre til en endring i fuktbarheten til det smeltede metallet, noe som påvirker kontakttilstanden mellom støpeemnet og krystallisatorveggen.
(3)Redusert strømningsmotstand
I et vakuummiljø avtar luftmotstanden mot strømmen av smeltet metall, og hastigheten til det smeltede metallet øker. Dette krever mer presis kontroll av metallstrømmen for å forhindre fenomener som turbulens og sprut.
4、Nøkkelutstyr og tekniske midler for presis kontroll av metallstrømmen i vakuum kontinuerlig støpemaskin
(1)Krystallisator
Funksjonen til krystallisator
Krystallisator er kjernekomponenten i vakuumkontinuerlig støpemaskin, hvis hovedfunksjon er å avkjøle og størkne det smeltede metallet i den for å danne et støpt emne. Formen og størrelsen på krystallisatoren påvirker direkte kvaliteten og dimensjonsnøyaktigheten til det støpte emnet.
Designkrav til krystallisator
For å oppnå nøyaktig kontroll av metallstrømmen, bør utformingen av krystallisatoren oppfylle følgende krav:
(1) God termisk ledningsevne: i stand til raskt å overføre varmen til det smeltede metallet, og sikre kjølehastigheten til den støpte billetten.
(2) Passende avsmalning: Avsmalningen til krystallisatoren bør utformes basert på krympingsegenskapene til støpegodset for å sikre god kontakt mellom støpegodset og krystallisatorveggen, og for å forhindre fenomener som trekking og lekkasje.
(3) Stabil væskenivåkontroll: Ved presise væskenivådeteksjons- og kontrollenheter opprettholdes stabiliteten til metallvæskenivået i krystallisatoren, noe som sikrer ensartethet i støpekvaliteten.
(2)Pinnesystem
Funksjonen til pluggen
En propp er en viktig enhet som brukes til å kontrollere strømningshastigheten og hastigheten til smeltet metall inn i krystallisatoren. Ved å justere posisjonen til stopperen kan størrelsen og hastigheten på metallstrømmen kontrolleres nøyaktig.
Kontrollprinsipp for stempelsystem
Pluggstangsystemet består vanligvis av en pluggstang, en drivmekanisme og et kontrollsystem. Kontrollsystemet justerer posisjonen til pluggstangen gjennom drivmekanismen basert på prosesskrav og væskenivådeteksjonssignaler, og oppnår presis kontroll av metallvæskestrømmen.
(3)Elektromagnetisk omrøring
Prinsippet for elektromagnetisk omrøring
Elektromagnetisk omrøring er bruken av prinsippet om elektromagnetisk induksjon for å generere et roterende magnetfelt i flytende metall, som forårsaker rørebevegelse i det flytende metallet. Elektromagnetisk omrøring kan forbedre strømningstilstanden til smeltet metall, fremme flyting av inneslutninger og unnslipping av gasser, og forbedre kvaliteten på støpegods.
Typer og anvendelser av elektromagnetisk omrøring
Elektromagnetisk omrøring er delt inn i forskjellige typer som elektromagnetisk omrøring med krystallisator, elektromagnetisk røring i sekundær kjølingssone og elektromagnetisk røring ved størkning. I henhold til ulike prosesskrav og støpekvalitetskrav, kan passende typer elektromagnetisk omrøring velges for bruk.
(4)Deteksjon og kontrollsystem for væskenivå
Metode for deteksjon av væskenivå
Væskenivådeteksjon er en av nøkkelleddene for å oppnå presis kontroll av metallvæskestrømmen. De vanligste metodene for deteksjon av væskenivå inkluderer radioaktiv isotopdeteksjon, ultralyddeteksjon, laserdeteksjon osv. Disse deteksjonsmetodene har fordelene med høy nøyaktighet og rask responshastighet, og kan overvåke endringene i det flytende metallnivået i krystallisatoren i sanntid .
Sammensetning og arbeidsprinsipp for kontrollsystem for væskenivå
Væskenivåkontrollsystemet består vanligvis av væskenivåsensorer, kontrollere og aktuatorer. Væskenivåsensoren sender det detekterte væskenivåsignalet til kontrolleren. Kontrolleren justerer posisjonen til stempelet eller andre kontrollparametere gjennom aktuatoren i henhold til prosesskravene og innstilte verdier, og oppnår stabil kontroll av metallvæskenivået.
5、Prosessoptimalisering av presis kontroll av metallstrømmen i vakuum kontinuerlig støpemaskin
(1)Optimaliser skjenkeparametere
Helletemperatur: Rimelig kontroll av helletemperaturen kan sikre flytbarheten og fyllingsevnen til metallvæsken, samtidig som man unngår for høy temperatur som kan forårsake oksidasjon og suging av metallvæsken.
Hellehastighet: Velg passende hellehastighet basert på størrelsen og kvalitetskravene til støpestykket. For høy hellehastighet kan forårsake ustabil metallstrøm, noe som resulterer i turbulens og sprut; En for lav hellehastighet vil påvirke produksjonseffektiviteten.
(2)Forbedre kjølesystemet til krystallisatoren
Kontroll av kjølevannets strømningshastighet og strømningshastighet: Basert på størkningsegenskapene og kvalitetskravene til støpeemnet, bør kjølevannets strømningshastighet og strømningshastigheten til krystallisatoren være rimelig kontrollert for å sikre kjølehastigheten og jevnheten til støpeemnet.
Valg av kjølemetoder: Ulike kjølemetoder som vannkjøling og aerosolkjøling kan benyttes, og valg og optimalisering kan baseres på spesifikke situasjoner.
(3)Samarbeidskontroll av elektromagnetisk omrøring og pluggstangsystem
Optimalisering av elektromagnetiske røreparametere: Basert på kvalitetskravene og prosessegenskapene til støpeemnet, optimaliser frekvensen, intensiteten og røremetoden for elektromagnetisk røring for å utnytte funksjonen fullt ut.
Samarbeidskontroll av pluggsystem og elektromagnetisk omrøring: Gjennom en fornuftig kontrollstrategi kan samarbeidsarbeidet med pluggsystem og elektromagnetisk omrøring oppnås for å forbedre stabiliteten til metallstrømmen og kvaliteten på støpegods.
6、Konklusjon
Den nøyaktige kontrollen av metallstrømmen i et vakuummiljø med envakuum kontinuerlig støping maskiner nøkkelen til å oppnå høykvalitets billettproduksjon. Gjennom bruk av nøkkelutstyr og tekniske midler som krystallisatorer, stoppersystemer, elektromagnetisk omrøring, væskenivådeteksjon og kontrollsystemer, samt prosessoptimalisering, kan nøyaktig kontroll av metallstrømmen oppnås effektivt. I fremtiden, med utviklingen av intelligent teknologi og anvendelse av nye materialer, vil vakuum kontinuerlig støping-teknologi fortsette å innovere og forbedre, og gi mer pålitelig og effektiv teknisk støtte for produksjon av metallmaterialer. Samtidig må vi også møte utfordringer som høye tekniske vanskeligheter, høye kostnader og talentmangel, og fremme utvikling og anvendelse av vakuum kontinuerlig støpingsteknologi gjennom kontinuerlig innsats og innovasjon.
Innleggstid: 12. desember 2024