1、Introducere
Odată cu dezvoltarea continuă a industriei moderne, cerințele pentru calitatea și performanța materialelor metalice devin din ce în ce mai ridicate. Fiind o verigă importantă în producția de oțel și metale neferoase, nivelul de dezvoltare a tehnologiei de turnare continuă afectează în mod direct calitatea și eficiența producției materialelor metalice. Tehnologia de turnare continuă în vid se bazează pe tehnologia tradițională de turnare continuă, care plasează matrița într-un mediu vid pentru turnare. Are avantaje semnificative, cum ar fi reducerea conținutului de gaz în metalul topit, reducerea incluziunilor și îmbunătățirea calității țaglei de turnare. Controlul cu precizie a fluxului de metal într-un mediu de vid este cheia pentru a obține o calitate înaltăturnare continuă în vid.
2、Prezentare generală a tehnologiei de turnare continuă în vid
(1)Principiul turnării continue în vid
Turnarea continuă în vid este procesul de injectare a metalului topit într-un cristalizator într-un mediu de vid și de formare a unei țagle turnate prin răcire și solidificare. Într-un mediu de vid, solubilitatea gazelor în metalul topit scade, facilitând evacuarea gazelor, reducând astfel defecte precum porozitatea țaglei turnate. În același timp, un mediu de vid poate reduce, de asemenea, contactul dintre metalul topit și aer și poate reduce generarea de oxidare și incluziuni.
(2)Caracteristicile turnării continue în vid
Îmbunătățirea calității pieselor turnate: reducerea defectelor precum porii și incluziunile și creșterea densității și purității pieselor turnate.
Îmbunătățirea structurii de solidificare a metalelor: benefică pentru rafinarea granulometriei și îmbunătățirea proprietăților mecanice ale metalelor.
Reduceți costurile de producție: reduceți etapele ulterioare de procesare și îmbunătățiți eficiența producției.
3、Influența mediului de vid asupra fluxului de lichid metalic
(1)Scăderea solubilității în gaz
Într-un mediu de vid, solubilitatea gazelor în metalul topit este redusă semnificativ, facilitând evacuarea gazelor și formarea de bule. Dacă bulele nu pot fi expulzate în timp util, în turnare se vor forma defecte precum găuri de aer, care afectează calitatea turnării.
(2)Variația tensiunii superficiale
Mediul de vid va modifica tensiunea superficială a lichidului metalic, afectând starea de curgere și procesul de solidificare a lichidului metalic din cristalizator. Modificarea tensiunii superficiale poate duce la o modificare a umectabilității metalului topit, afectând starea de contact dintre țagla turnată și peretele cristalizatorului.
(3)Rezistență redusă la curgere
Într-un mediu de vid, rezistența aerului la curgerea metalului topit scade, iar viteza metalului topit crește. Acest lucru necesită un control mai precis al fluxului de metal pentru a preveni fenomene precum turbulența și stropirea.
4、Echipamente cheie și mijloace tehnice pentru controlul precis al fluxului de metal în mașina de turnare continuă în vid
(1)Cristalizator
Funcția de cristalizator
Cristalizatorul este componenta de bază a mașinii de turnare continuă în vid, a cărei funcție principală este de a răci și solidifica metalul topit din el pentru a forma o țagla turnată. Forma și dimensiunea cristalizatorului afectează direct calitatea și acuratețea dimensională a țaglei turnate.
Cerințe de proiectare pentru cristalizator
Pentru a obține un control precis al fluxului de metal, designul cristalizatorului trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:
(1) Conductivitate termică bună: capabilă să transfere rapid căldura metalului topit, asigurând viteza de răcire a țaglei turnate.
(2) Conicitate adecvată: conicitatea cristalizatorului trebuie proiectată pe baza caracteristicilor de contracție ale turnării pentru a asigura un contact bun între turnare și peretele cristalizatorului și pentru a preveni fenomene precum tragerea și scurgerea.
(3) Control stabil al nivelului de lichid: Prin dispozitive precise de detectare și control al nivelului de lichid, stabilitatea nivelului lichidului metalic din cristalizator este menținută, asigurând uniformitatea calității turnării.
(2)Sistem stick
Funcția mufei
Un dop este un dispozitiv important folosit pentru a controla debitul și viteza metalului topit în cristalizator. Prin reglarea poziției opritorului, dimensiunea și viteza fluxului de metal pot fi controlate cu precizie.
Principiul de control al sistemului piston
Sistemul de tijă de dop constă de obicei dintr-o tijă de dop, un mecanism de antrenare și un sistem de control. Sistemul de control reglează poziția tijei de ștecher prin mecanismul de antrenare pe baza cerințelor procesului și a semnalelor de detectare a nivelului lichidului, realizând un control precis al fluxului de lichid metalic.
(3)Agitarea electromagnetică
Principiul agitarii electromagnetice
Agitarea electromagnetică este utilizarea principiului inducției electromagnetice pentru a genera un câmp magnetic rotativ în metalul lichid, provocând mișcare de agitare în metalul lichid. Agitarea electromagnetică poate îmbunătăți starea de curgere a metalului topit, poate promova plutirea incluziunilor și scăparea gazelor și poate îmbunătăți calitatea piesei turnate.
Tipuri și aplicații de agitare electromagnetică
Agitarea electromagnetică este împărțită în diferite tipuri, cum ar fi agitarea electromagnetică a cristalizatorului, agitarea electromagnetică în zona de răcire secundară și agitarea electromagnetică la final de solidificare. În funcție de diferitele cerințe ale procesului și cerințelor de calitate a turnării, pot fi selectate tipuri adecvate de agitare electromagnetică pentru aplicare.
(4)Sistem de detectare și control al nivelului de lichid
Metoda de detectare a nivelului lichidului
Detectarea nivelului de lichid este una dintre verigile cheie pentru a obține un control precis al fluxului de lichid metalic. Metodele de detectare a nivelului lichidului utilizate în mod obișnuit includ detectarea izotopilor radioactivi, detectarea cu ultrasunete, detectarea cu laser etc. Aceste metode de detectare au avantajele unei precizii ridicate și vitezei rapide de răspuns și pot monitoriza în timp real modificările nivelului de metal lichid din cristalizator. .
Compoziția și principiul de funcționare al sistemului de control al nivelului lichidului
Sistemul de control al nivelului lichidului constă de obicei din senzori de nivel al lichidului, controlere și dispozitive de acționare. Senzorul de nivel al lichidului transmite controlerului semnalul de nivel al lichidului detectat. Controlerul reglează poziția pistonului sau a altor parametri de control prin actuator în funcție de cerințele procesului și de valorile setate, realizând un control stabil al nivelului lichidului metalic.
5、Optimizarea procesului de control precis al fluxului de metal în mașina de turnare continuă în vid
(1)Optimizați parametrii de turnare
Temperatura de turnare: Controlul rezonabil al temperaturii de turnare poate asigura fluiditatea și capacitatea de umplere a lichidului metalic, evitând în același timp temperatura excesivă care poate provoca oxidarea și aspirarea lichidului metalic.
Viteza de turnare: Alegeți viteza de turnare adecvată în funcție de dimensiunea și cerințele de calitate ale țaglei de turnare. Viteza excesivă de turnare poate cauza curgere instabilă a metalului, ducând la turbulențe și stropire; O viteză prea mică de turnare va afecta eficiența producției.
(2)Îmbunătățiți sistemul de răcire al cristalizatorului
Controlul debitului apei de răcire și al debitului: Pe baza caracteristicilor de solidificare și a cerințelor de calitate ale țaglei de turnare, debitul de apă de răcire și debitul cristalizatorului trebuie controlate în mod rezonabil pentru a asigura viteza de răcire și uniformitatea țaglei de turnare.
Selectarea metodelor de răcire: Pot fi utilizate diferite metode de răcire, cum ar fi răcirea cu apă și răcirea cu aerosoli, iar selecția și optimizarea se pot baza pe situații specifice.
(3)Controlul colaborativ al amestecării electromagnetice și al sistemului de tije
Optimizarea parametrilor de agitare electromagnetică: Pe baza cerințelor de calitate și a caracteristicilor de proces ale semifabricatului de turnare, optimizați frecvența, intensitatea și metoda de agitare a amestecării electromagnetice pentru a-și utiliza pe deplin funcția.
Controlul colaborativ al sistemului de dop și al amestecării electromagnetice: printr-o strategie de control rezonabilă, munca în colaborare a sistemului de dop și agitarea electromagnetică poate fi realizată pentru a îmbunătăți stabilitatea fluxului de metal și calitatea turnărilor.
6、Concluzie
Controlul precis al fluxului de metal într-un mediu de vid prin amașină de turnare continuă în videste cheia pentru a obține o producție de țagle de înaltă calitate. Prin aplicarea echipamentelor cheie și a mijloacelor tehnice, cum ar fi cristalizatoare, sisteme de dop, agitare electromagnetică, sisteme de detectare și control al nivelului de lichid, precum și optimizarea procesului, se poate obține un control precis al fluxului de metal. În viitor, odată cu dezvoltarea tehnologiei inteligente și aplicarea de noi materiale, tehnologia de turnare continuă în vid va continua să inoveze și să se îmbunătățească, oferind suport tehnic mai fiabil și mai eficient pentru producția de materiale metalice. În același timp, trebuie să ne confruntăm cu provocări precum dificultatea tehnică ridicată, costul ridicat și lipsa de talent și să promovăm dezvoltarea și aplicarea tehnologiei de turnare continuă în vid prin eforturi și inovații continue.
Ora postării: 12-12-2024