1、Introduktion
Med den ständiga utvecklingen av modern industri blir kraven på kvalitet och prestanda hos metallmaterial allt högre. Som en viktig länk i produktionen av stål och icke-järnmetaller påverkar utvecklingsnivån för stränggjutningsteknik direkt kvaliteten och produktionseffektiviteten hos metallmaterial. Vakuum stränggjutningsteknik är baserad på traditionell stränggjutningsteknik, som placerar formen i en vakuummiljö för gjutning. Det har betydande fördelar såsom att minska gashalten i den smälta metallen, minska inneslutningar och förbättra kvaliteten på gjutämnet. Att noggrant kontrollera metallflödet i en vakuummiljö är nyckeln till att uppnå hög kvalitetvakuum stränggjutning.
2、Översikt över vakuumkontinuerlig gjutteknik
(1)Principen för vakuum stränggjutning
Vakuumkontinuerlig gjutning är processen att injicera smält metall i en kristallisator i en vakuummiljö och bilda ett gjutet ämne genom kylning och stelning. I en vakuummiljö minskar lösligheten av gaser i den smälta metallen, vilket gör det lättare för gaser att fly, vilket minskar defekter som porositet i det gjutna ämnet. Samtidigt kan en vakuummiljö också minska kontakten mellan smält metall och luft och minska genereringen av oxidation och inneslutningar.
(2)Egenskaper för vakuum stränggjutning
Förbättra kvaliteten på gjutgods: minska defekter som porer och inneslutningar, och förbättra densiteten och renheten hos gjutgods.
Förbättring av stelningsstrukturen hos metaller: fördelaktigt för att förfina kornstorleken och förbättra metallernas mekaniska egenskaper.
Minska produktionskostnaderna: Minska efterföljande bearbetningssteg och förbättra produktionseffektiviteten.
3、Vakuummiljöns inverkan på metallvätskeflöde
(1)Minskad gaslöslighet
I en vakuummiljö reduceras lösligheten av gaser i smält metall avsevärt, vilket gör det lättare för gaser att fly och bilda bubblor. Om bubblor inte kan skjutas ut i tid, kommer defekter som lufthål att bildas i gjutgodset, vilket påverkar gjutgodset.
(2)Variation i ytspänning
Vakuummiljön kommer att ändra ytspänningen hos metallvätskan, vilket påverkar flödestillståndet och stelningsprocessen för metallvätskan i kristallisatorn. Ändringen i ytspänning kan leda till en förändring i vätbarheten hos den smälta metallen, vilket påverkar kontakttillståndet mellan det gjutna ämnet och kristalliseringsväggen.
(3)Minskat flödesmotstånd
I en vakuummiljö minskar luftens motstånd mot flödet av smält metall, och hastigheten hos den smälta metallen ökar. Detta kräver mer exakt kontroll av metallflödet för att förhindra fenomen som turbulens och stänk.
4、Nyckelutrustning och tekniska hjälpmedel för exakt kontroll av metallflödet i vakuumkontinuerlig gjutmaskin
(1)Kristalliserare
Kristallisatorns funktion
Kristalliserare är kärnkomponenten i en vakuumkontinuerlig gjutmaskin, vars huvudsakliga funktion är att kyla och stelna den smälta metallen i den för att bilda en gjuten ämne. Formen och storleken på kristallisatorn påverkar direkt kvaliteten och dimensionsnoggrannheten hos det gjutna ämnet.
Designkrav för kristallisator
För att uppnå exakt kontroll av metallflödet bör utformningen av kristallisatorn uppfylla följande krav:
(1) Bra värmeledningsförmåga: kan snabbt överföra värmen från den smälta metallen, vilket säkerställer kylningshastigheten för det gjutna ämnet.
(2) Lämplig avsmalning: Kristallisatorns avsmalning bör utformas utifrån gjutgodsets krympningsegenskaper för att säkerställa god kontakt mellan gjutgodset och kristallisatorväggen och för att förhindra fenomen som dragning och läckage.
(3) Stabil vätskenivåkontroll: Genom exakta vätskenivådetektions- och kontrollanordningar upprätthålls stabiliteten hos metallvätskenivån i kristallisatorn, vilket säkerställer enhetligheten i gjutkvaliteten.
(2)Sticksystem
Pluggens funktion
En propp är en viktig anordning som används för att kontrollera flödeshastigheten och hastigheten för smält metall in i kristallisatorn. Genom att justera stoppets läge kan storleken och hastigheten på metallflödet kontrolleras exakt.
Kontrollprincip för kolvsystemet
Pluggstångssystemet består vanligtvis av en pluggstång, en drivmekanism och ett styrsystem. Styrsystemet justerar läget för pluggstången genom drivmekanismen baserat på processkrav och vätskenivådetekteringssignaler, vilket uppnår exakt kontroll av metallvätskeflödet.
(3)Elektromagnetisk omrörning
Principen för elektromagnetisk omrörning
Elektromagnetisk omrörning är användningen av principen om elektromagnetisk induktion för att generera ett roterande magnetfält i flytande metall, vilket orsakar omrörningsrörelse i den flytande metallen. Elektromagnetisk omrörning kan förbättra flödestillståndet för smält metall, främja flytande av inneslutningar och utsläpp av gaser och förbättra kvaliteten på gjutgods.
Typer och tillämpningar av elektromagnetisk omrörning
Elektromagnetisk omrörning är uppdelad i olika typer, såsom elektromagnetisk omrörning med kristalliserare, elektromagnetisk omrörning i sekundär kylzon och elektromagnetisk omrörning vid stelning. Enligt olika processkrav och gjutkvalitetskrav kan lämpliga typer av elektromagnetisk omrörning väljas för tillämpning.
(4)System för detektering och kontroll av vätskenivå
Metod för vätskenivådetektion
Detektering av vätskenivå är en av nyckellänkarna för att uppnå exakt kontroll av metallvätskeflödet. De vanligaste metoderna för detektering av vätskenivå inkluderar radioaktiv isotopdetektering, ultraljudsdetektering, laserdetektering etc. Dessa detektionsmetoder har fördelarna med hög noggrannhet och snabb svarshastighet, och kan övervaka förändringarna i vätskemetallnivån i kristallisatorn i realtid .
Sammansättning och arbetsprincip för vätskenivåkontrollsystem
Vätskenivåkontrollsystemet består vanligtvis av vätskenivåsensorer, styrenheter och ställdon. Vätskenivåsensorn sänder den detekterade vätskenivåsignalen till styrenheten. Styrenheten justerar kolvens position eller andra styrparametrar genom ställdonet enligt processkraven och inställda värden, vilket uppnår stabil kontroll av metallvätskenivån.
5、Processoptimering av exakt styrning av metallflödet i vakuumkontinuerlig gjutmaskin
(1)Optimera hällparametrar
Hälltemperatur: Rimlig kontroll av hälltemperaturen kan säkerställa metallvätskans fluiditet och fyllnadsförmåga, samtidigt som man undviker för hög temperatur som kan orsaka oxidation och sugning av metallvätskan.
Hällhastighet: Välj lämplig hällhastighet baserat på storleken och kvalitetskraven på gjutämnet. Överdriven hällhastighet kan orsaka instabilt metallflöde, vilket resulterar i turbulens och stänk; En för låg hällhastighet kommer att påverka produktionseffektiviteten.
(2)Förbättra kylsystemet för kristallisatorn
Kontroll av kylvattenflödet och flödeshastigheten: Baserat på stelningsegenskaperna och kvalitetskraven för gjutämnet, bör kylvattenflödet och flödeshastigheten för kristallisatorn vara rimligt kontrollerad för att säkerställa kylningshastigheten och enhetligheten hos gjutämnet.
Val av kylningsmetoder: Olika kylmetoder som vattenkylning och aerosolkylning kan användas och valet och optimeringen kan baseras på specifika situationer.
(3)Samverkanskontroll av elektromagnetisk omrörning och pluggstavssystem
Optimering av elektromagnetiska omrörningsparametrar: Baserat på kvalitetskraven och processegenskaperna för gjutämnet, optimera frekvensen, intensiteten och omrörningsmetoden för elektromagnetisk omrörning för att fullt ut utnyttja dess funktion.
Samverkanskontroll av pluggsystem och elektromagnetisk omrörning: Genom en rimlig kontrollstrategi kan samverkansarbetet av pluggsystem och elektromagnetisk omrörning uppnås för att förbättra stabiliteten hos metallflödet och kvaliteten på gjutgods.
6、Slutsats
Den exakta kontrollen av metallflödet i en vakuummiljö av envakuum stränggjutningsmaskinär nyckeln till att uppnå högkvalitativ billetproduktion. Genom tillämpning av nyckelutrustning och tekniska medel som kristallisatorer, proppsystem, elektromagnetisk omrörning, vätskenivådetektering och kontrollsystem, samt processoptimering, kan exakt kontroll av metallflödet uppnås effektivt. I framtiden, med utvecklingen av intelligent teknik och tillämpningen av nya material, kommer vakuumkontinuerlig gjutteknik att fortsätta att förnya och förbättra, vilket ger mer tillförlitligt och effektivt tekniskt stöd för produktion av metallmaterial. Samtidigt måste vi också möta utmaningar som höga tekniska svårigheter, höga kostnader och talangbrist, och främja utvecklingen och tillämpningen av vakuumkontinuerlig gjutteknik genom kontinuerliga ansträngningar och innovation.
Posttid: 2024-12-12