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 støpeteknologi er basert på tradisjonell kontinuerlig støpeteknologi, som plasserer formen i et vakuummiljø for støping. Den 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 kvalitet.vakuum kontinuerlig støping.
2、Oversikt over vakuum kontinuerlig støpeteknologi
(1)Prinsippet for vakuumstrengstøping
Vakuumkontinuerlig støping er prosessen med å injisere smeltet metall i en krystallisator i et vakuummiljø og danne en støpt barre gjennom avkjøling og størkning. I et vakuummiljø reduseres løseligheten av gasser i det smeltede metallet, noe som gjør det lettere for gasser å slippe ut, og dermed reduseres 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)Kjennetegn ved vakuumstrengstøping
Forbedring av kvaliteten på støpegods: reduksjon av defekter som porer og inneslutninger, og forbedring av tettheten og renheten til støpegods.
Forbedring av størkningsstrukturen til metaller: gunstig for raffinering av kornstørrelse og forbedring av metallers mekaniske egenskaper.
Reduser produksjonskostnader: Reduser påfølgende prosesstrinn og forbedrer produksjonseffektiviteten.
3、Påvirkningen av vakuummiljø på metallvæskestrøm
(1)Redusert gassløselighet
I et vakuummiljø reduseres løseligheten av gasser i smeltet metall betydelig, noe som gjør det lettere for gasser å slippe ut og danne bobler. Hvis bobler ikke kan presses ut i tide, vil det dannes defekter som lufthull i støpegodset, noe som påvirker støpegodsets kvalitet.
(2)Variasjon i overflatespenning
Vakuummiljøet vil endre overflatespenningen til metallvæsken, noe som påvirker flytetilstanden 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 den støpte barren og krystallisatorveggen.
(3)Redusert strømningsmotstand
I et vakuummiljø reduseres 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 metallstrøm i vakuum kontinuerlig støpemaskin
(1)Krystallisator
Funksjonen til krystallisatoren
Krystallisatoren er kjernekomponenten i en vakuumstøpemaskin, hvis hovedfunksjon er å avkjøle og størkne det smeltede metallet i det for å danne en støpt barre. Formen og størrelsen på krystallisatoren påvirker direkte kvaliteten og dimensjonsnøyaktigheten til den støpte barren.
Designkrav for krystallisator
For å oppnå presis kontroll over metallstrømmen, bør krystallisatorens design oppfylle følgende krav:
(1) God varmeledningsevne: i stand til raskt å overføre varmen fra det smeltede metallet, noe som sikrer kjølehastigheten til støpestykket.
(2) Passende avsmalning: Krystallisatorens avsmalning bør utformes basert på støpegodsets krympeegenskaper for å sikre god kontakt mellom støpegodset og krystallisatorveggen, og for å forhindre fenomener som trekking og lekkasje.
(3) Stabil væskenivåkontroll: Ved hjelp av presise væskenivådeteksjons- og kontrollenheter opprettholdes stabiliteten til metallvæskenivået i krystallisatoren, noe som sikrer ensartet støpekvalitet.
(2)Pinnesystem
Pluggens funksjon
En propp er en viktig innretning som brukes til å kontrollere strømningshastigheten og hastigheten til smeltet metall inn i krystallisatoren. Ved å justere proppens posisjon kan størrelsen og hastigheten på metallstrømmen kontrolleres nøyaktig.
Kontrollprinsipp for stempelsystemet
Pluggstangsystemet består vanligvis av en pluggstang, en drivmekanisme og et kontrollsystem. Kontrollsystemet justerer pluggstangens posisjon gjennom drivmekanismen basert på prosesskrav og væskenivådeteksjonssignaler, og oppnår dermed presis kontroll over 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, noe som forårsaker omrøringsbevegelse i det flytende metallet. Elektromagnetisk omrøring kan forbedre flytetilstanden til smeltet metall, fremme flyting av inneslutninger og unnslipp av gasser, og forbedre kvaliteten på støpegods.
Typer og anvendelser av elektromagnetisk omrøring
Elektromagnetisk omrøring er delt inn i forskjellige typer som krystallisatorelektromagnetisk omrøring, sekundær kjølesoneelektromagnetisk omrøring og størkningsende elektromagnetisk omrøring. I henhold til forskjellige prosesskrav og krav til støpekvalitet kan passende typer elektromagnetisk omrøring velges for bruk.
(4)System for deteksjon og kontroll av væskenivå
Metode for væskenivådeteksjon
Væskenivådeteksjon er en av nøkkelleddene for å oppnå presis kontroll av metallvæskestrømmen. Vanlig brukte væskenivådeteksjonsmetoder inkluderer radioaktiv isotopdeteksjon, ultralyddeteksjon, laserdeteksjon, etc. Disse deteksjonsmetodene har fordelene med høy nøyaktighet og rask responshastighet, og kan overvåke endringer i flytende metallnivå i krystallisatoren i sanntid.
Sammensetning og virkemåte for væskenivåkontrollsystem
Væskenivåkontrollsystemet består vanligvis av væskenivåsensorer, kontrollere og aktuatorer. Væskenivåsensoren overfører det detekterte væskenivåsignalet til kontrolleren. Kontrolleren justerer posisjonen til stempelet eller andre kontrollparametere gjennom aktuatoren i henhold til prosesskravene og innstilte verdier, og oppnår dermed stabil kontroll av metallvæskenivået.
5、Prosessoptimalisering av presis kontroll av metallstrøm i vakuum kontinuerlig støpemaskin
(1)Optimaliser helleparametere
Helletemperatur: Rimelig kontroll av helletemperaturen kan sikre flyteevnen 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 støpeemnet. For høy hellehastighet kan forårsake ustabil metallstrøm, noe som resulterer i turbulens og sprut. En for lav hellehastighet vil påvirke produksjonseffektiviteten.
(2)Forbedre krystallisatorens kjølesystem
Kontroll av kjølevannsstrømningshastighet og strømningshastighet: Basert på størkningsegenskapene og kvalitetskravene til støpestykket, bør kjølevannsstrømningshastigheten og strømningshastigheten til krystallisatoren kontrolleres på en rimelig måte for å sikre kjølehastigheten og ensartetheten til støpestykket.
Valg av kjølemetoder: Ulike kjølemetoder som vannkjøling og aerosolkjøling kan brukes, og valget og optimaliseringen kan baseres på spesifikke situasjoner.
(3)Samarbeidskontroll av elektromagnetisk omrøring og pluggstangsystem
Optimalisering av elektromagnetiske omrøringsparametere: Basert på kvalitetskravene og prosessegenskapene til støpeemnet, optimaliser frekvensen, intensiteten og omrøringsmetoden for elektromagnetisk omrøring for å utnytte funksjonen fullt ut.
Samarbeidskontroll av pluggsystem og elektromagnetisk omrøring: Gjennom en rimelig kontrollstrategi kan samarbeidet mellom pluggsystem og elektromagnetisk omrøring oppnås for å forbedre stabiliteten i metallstrømmen og kvaliteten på støpegodset.
6、Konklusjon
Den nøyaktige kontrollen av metallstrømmen i et vakuummiljø ved hjelp av envakuum kontinuerlig støpemaskiner nøkkelen til å oppnå høykvalitets produksjon av billetmaterialer. Gjennom bruk av nøkkelutstyr og tekniske midler som krystallisatorer, stoppersystemer, elektromagnetisk omrøring, væskenivådeteksjons- og kontrollsystemer, samt prosessoptimalisering, kan presis kontroll av metallstrømmen oppnås effektivt. I fremtiden, med utviklingen av intelligent teknologi og bruk av nye materialer, vil vakuumkontinuerlig støpeteknologi fortsette å innovere og forbedre seg, og gi mer pålitelig og effektiv teknisk støtte til produksjon av metallmaterialer. Samtidig må vi også møte utfordringer som høy teknisk vanskelighetsgrad, høye kostnader og mangel på talent, og fremme utvikling og anvendelse av vakuumkontinuerlig støpeteknologi gjennom kontinuerlig innsats og innovasjon.
Publisert: 12. desember 2024










