Новости

1、Введение

С непрерывным развитием современной промышленности требования к качеству и характеристикам металлических материалов постоянно растут. Как важное звено в производстве стали и цветных металлов, уровень развития технологии непрерывного литья напрямую влияет на качество и эффективность производства металлических материалов. Технология вакуумного непрерывного литья основана на традиционной технологии непрерывного литья, при которой форма помещается в вакуумную среду для литья. Она обладает значительными преимуществами, такими как снижение содержания газов в расплавленном металле, уменьшение включений и улучшение качества отливки. Точный контроль потока металла в вакуумной среде является ключом к достижению высокого качества.вакуумное непрерывное литье.

2、Обзор технологии вакуумного непрерывного литья

(1）Принцип вакуумной непрерывной разливки

Вакуумное непрерывное литье — это процесс впрыскивания расплавленного металла в кристаллизатор в вакуумной среде и формирования литой заготовки путем охлаждения и затвердевания. В вакуумной среде растворимость газов в расплавленном металле уменьшается, что облегчает их выход и, следовательно, снижает количество дефектов, таких как пористость, в литой заготовке. В то же время вакуумная среда также уменьшает контакт расплавленного металла с воздухом и снижает образование оксидов и включений.

(2）Характеристики вакуумного непрерывного литья

Улучшение качества отливок: уменьшение дефектов, таких как поры и включения, а также повышение плотности и чистоты отливок.

Улучшение структуры затвердевания металлов: способствует измельчению размера зерна и повышению механических свойств металлов.

Снижение производственных затрат: сокращение количества последующих этапов обработки и повышение эффективности производства.

3、Влияние вакуумной среды на течение жидкого металла

(1）Снижение растворимости газа

В вакууме растворимость газов в расплавленном металле значительно снижается, что облегчает их выход и образование пузырьков. Если пузырьки не удаляются своевременно, в отливке образуются дефекты, такие как воздушные полости, что влияет на качество отливки.

(2）Изменение поверхностного натяжения

Вакуумная среда изменяет поверхностное натяжение расплавленного металла, влияя на текучесть и процесс затвердевания металла в кристаллизаторе. Изменение поверхностного натяжения может привести к изменению смачиваемости расплавленного металла, влияя на состояние контакта между отлитой заготовкой и стенкой кристаллизатора.

(3）Сниженное сопротивление потоку

В вакууме сопротивление воздуха потоку расплавленного металла уменьшается, а скорость расплавленного металла увеличивается. Это требует более точного контроля потока металла для предотвращения таких явлений, как турбулентность и разбрызгивание.

4、Ключевое оборудование и технические средства для точного контроля потока металла в вакуумной установке непрерывного литья.

(1）Кристаллизатор

Функция кристаллизатора

Кристаллизатор является ключевым компонентом вакуумной машины непрерывного литья, его основная функция заключается в охлаждении и затвердевании расплавленного металла для образования литой заготовки. Форма и размер кристаллизатора напрямую влияют на качество и точность размеров литой заготовки.

Требования к конструкции кристаллизатора

Для обеспечения точного контроля потока металла конструкция кристаллизатора должна соответствовать следующим требованиям:

(1) Хорошая теплопроводность: способность быстро передавать тепло расплавленного металла, обеспечивая скорость охлаждения литой заготовки.

(2) Соответствующая конусность: Конусность кристаллизатора должна быть спроектирована с учетом характеристик усадки отливки, чтобы обеспечить хороший контакт между отливкой и стенкой кристаллизатора и предотвратить такие явления, как вытягивание и утечка.

(3) Стабильный контроль уровня жидкости: Благодаря устройствам точного определения и контроля уровня жидкости поддерживается стабильность уровня металлической жидкости в кристаллизаторе, что обеспечивает однородность качества отливки.

(2）Система ручек

Функция вилки

Запорный клапан — важное устройство, используемое для регулирования скорости потока расплавленного металла в кристаллизатор. Регулируя положение клапана, можно точно контролировать размер и скорость потока металла.

Принцип управления плунжерной системой

Система штокового механизма обычно состоит из штокового механизма, приводного механизма и системы управления. Система управления регулирует положение штокового механизма посредством приводного механизма в соответствии с требованиями процесса и сигналами обнаружения уровня жидкости, обеспечивая точное управление потоком металла в жидкости.

(3）Электромагнитное перемешивание

Принцип электромагнитного перемешивания

Электромагнитное перемешивание — это использование принципа электромагнитной индукции для создания вращающегося магнитного поля в жидком металле, вызывающего перемешивающее движение в жидком металле. Электромагнитное перемешивание может улучшить текучесть расплавленного металла, способствовать всплыванию включений и выходу газов, а также улучшить качество отливок.

Виды и области применения электромагнитного перемешивания

Электромагнитное перемешивание подразделяется на различные типы, такие как электромагнитное перемешивание в кристаллизаторе, электромагнитное перемешивание в зоне вторичного охлаждения и электромагнитное перемешивание в конце процесса затвердевания. В зависимости от требований к технологическому процессу и качеству отливок, для применения может быть выбран подходящий тип электромагнитного перемешивания.

(4）Система обнаружения и контроля уровня жидкости

Метод определения уровня жидкости

Контроль уровня жидкости является одним из ключевых звеньев для обеспечения точного управления потоком жидкого металла. К наиболее распространенным методам контроля уровня жидкости относятся радиоизотопный анализ, ультразвуковой контроль, лазерный контроль и др. Эти методы обладают преимуществами высокой точности и быстрой реакции, а также позволяют отслеживать изменения уровня жидкого металла в кристаллизаторе в режиме реального времени.

Состав и принцип работы системы регулирования уровня жидкости.

Система контроля уровня жидкости обычно состоит из датчиков уровня жидкости, контроллеров и исполнительных механизмов. Датчик уровня жидкости передает сигнал об обнаруженном уровне жидкости на контроллер. Контроллер регулирует положение плунжера или другие параметры управления через исполнительный механизм в соответствии с требованиями процесса и заданными значениями, обеспечивая стабильное управление уровнем металлической жидкости.

5、Оптимизация процесса точного контроля потока металла в вакуумной установке непрерывного литья.

(1）Оптимизация параметров разлива

Температура заливки: Разумный контроль температуры заливки обеспечивает текучесть и способность заполнения металлическим раствором, избегая при этом чрезмерной температуры, которая может вызвать окисление и всасывание металлического раствора.

Скорость заливки: Выберите подходящую скорость заливки в зависимости от размера и требований к качеству литейной заготовки. Чрезмерная скорость заливки может привести к нестабильному потоку металла, турбулентности и разбрызгиванию; слишком низкая скорость заливки снизит эффективность производства.

(2）Усовершенствовать систему охлаждения кристаллизатора.

Контроль расхода охлаждающей воды и скорости потока: Исходя из характеристик затвердевания и требований к качеству литейной заготовки, расход охлаждающей воды и скорость потока кристаллизатора должны разумно контролироваться для обеспечения скорости охлаждения и равномерности литейной заготовки.

Выбор методов охлаждения: Могут использоваться различные методы охлаждения, такие как водяное и аэрозольное охлаждение, а выбор и оптимизация могут основываться на конкретных условиях.

(3）Совместное управление электромагнитной мешалкой и системой стержневых перемешивателей.

Оптимизация параметров электромагнитного перемешивания: исходя из требований к качеству и технологических характеристик литейной заготовки, оптимизировать частоту, интенсивность и метод перемешивания электромагнитным методом для полного использования его возможностей.

Совместное управление системой подачи металла и электромагнитным перемешиванием: Благодаря разумной стратегии управления можно добиться совместной работы системы подачи металла и электромагнитного перемешивания для повышения стабильности потока металла и качества отливок.

6、Заключение

Точное управление потоком металла в вакуумной среде с помощьювакуумная машина непрерывного литьяКлюч к достижению высокого качества производства заготовок — это использование ключевого оборудования и технических средств, таких как кристаллизаторы, системы закупоривания, электромагнитное перемешивание, системы обнаружения и контроля уровня жидкости, а также оптимизация процесса, что позволяет эффективно контролировать поток металла. В будущем, с развитием интеллектуальных технологий и применением новых материалов, технология вакуумного непрерывного литья будет продолжать развиваться и совершенствоваться, обеспечивая более надежную и эффективную техническую поддержку производства металлических материалов. В то же время нам необходимо решать такие проблемы, как высокая техническая сложность, высокая стоимость и нехватка квалифицированных кадров, и постоянно прилагать усилия и внедрять инновации в развитие и применение технологии вакуумного непрерывного литья.