اخبار

1،مقدمه

با توسعه مداوم صنعت مدرن، الزامات برای کیفیت و عملکرد مواد فلزی به طور فزاینده ای افزایش می یابد. به عنوان یک حلقه مهم در تولید فولاد و فلزات غیرآهنی، سطح توسعه فناوری ریخته گری پیوسته به طور مستقیم بر کیفیت و راندمان تولید مواد فلزی تأثیر می گذارد. فناوری ریخته گری پیوسته خلاء مبتنی بر فناوری ریخته گری پیوسته سنتی است که قالب را در یک محیط خلاء برای ریخته گری قرار می دهد. مزایای قابل توجهی مانند کاهش محتوای گاز در فلز مذاب، کاهش آخال ها و بهبود کیفیت بیلت ریخته گری دارد. کنترل دقیق جریان فلز در محیط خلاء، کلید دستیابی به کیفیت بالا است.ریخته گری مداوم خلاء

2،مروری بر فناوری ریخته گری مداوم خلاء

(1)اصل ریخته گری مداوم در خلاء

ریخته‌گری پیوسته خلاء فرآیند تزریق فلز مذاب به کریستالایزر در محیط خلاء و تشکیل یک بیلت ریخته‌گری از طریق سرد کردن و انجماد است. در محیط خلاء، حلالیت گازها در فلز مذاب کاهش می‌یابد و خروج گازها را آسان‌تر می‌کند و در نتیجه نقص‌هایی مانند تخلخل در بیلت ریخته‌گری را کاهش می‌دهد. در عین حال، یک محیط خلاء همچنین می تواند تماس بین فلز مذاب و هوا را کاهش دهد و تولید اکسیداسیون و آخال ها را کاهش دهد.

(2)ویژگی های ریخته گری مداوم در خلاء

بهبود کیفیت ریخته گری: کاهش عیوب مانند منافذ و آخال ها و افزایش تراکم و خلوص ریخته گری.

بهبود ساختار انجماد فلزات: برای پالایش اندازه دانه و افزایش خواص مکانیکی فلزات مفید است.

کاهش هزینه های تولید: کاهش مراحل بعدی پردازش و بهبود کارایی تولید.

3،تأثیر محیط خلاء بر جریان مایع فلزی

(1)کاهش حلالیت گاز

در محیط خلاء، حلالیت گازها در فلز مذاب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و خروج گازها و تشکیل حباب را آسان تر می کند. اگر نتوان حباب ها را به موقع خارج کرد، عیوبی مانند سوراخ های هوا در ریخته گری ایجاد می شود که بر کیفیت ریخته گری تأثیر می گذارد.

(2)تغییرات کشش سطحی

محیط خلاء کشش سطحی مایع فلزی را تغییر می‌دهد و بر وضعیت جریان و فرآیند انجماد مایع فلزی در کریستالایزر تأثیر می‌گذارد. تغییر کشش سطحی ممکن است منجر به تغییر در ترشوندگی فلز مذاب شود که بر حالت تماس بین بیلت ریخته‌گری و دیواره کریستالایزر تأثیر می‌گذارد.

(3)مقاومت جریان کاهش یافته است

در محیط خلاء، مقاومت هوا در برابر جریان فلز مذاب کاهش می یابد و سرعت فلز مذاب افزایش می یابد. این امر مستلزم کنترل دقیق تر جریان فلز برای جلوگیری از پدیده هایی مانند تلاطم و پاشش است.

4،تجهیزات کلیدی و ابزار فنی برای کنترل دقیق جریان فلز در دستگاه ریخته گری مداوم خلاء

(1)کریستالایزر

عملکرد کریستالایزر

کریستالایزر جزء اصلی دستگاه ریخته گری پیوسته خلاء است که وظیفه اصلی آن خنک کردن و جامد کردن فلز مذاب در آن برای تشکیل یک بیلت ریخته گری است. شکل و اندازه کریستالایزر مستقیماً بر کیفیت و دقت ابعادی بیلت ریخته گری تأثیر می گذارد.

الزامات طراحی برای کریستالایزر

برای دستیابی به کنترل دقیق جریان فلز، طراحی کریستالایزر باید شرایط زیر را برآورده کند:

(1) رسانایی حرارتی خوب: قادر به انتقال سریع گرمای فلز مذاب است و سرعت خنک شدن شمش ریخته گری را تضمین می کند.

(2) مخروطی مناسب: مخروطی کریستالایزر باید بر اساس ویژگی های انقباض ریخته گری طراحی شود تا از تماس خوب بین ریخته گری و دیواره کریستالایزر اطمینان حاصل شود و از پدیده هایی مانند کشیدن و نشت جلوگیری شود.

(3) کنترل سطح مایع پایدار: با دستگاه های تشخیص و کنترل دقیق سطح مایع، ثبات سطح مایع فلزی در کریستالایزر حفظ می شود و یکنواختی کیفیت ریخته گری را تضمین می کند.

(2)سیستم استیک

عملکرد دوشاخه

درپوش دستگاه مهمی است که برای کنترل سرعت جریان و سرعت فلز مذاب در کریستالایزر استفاده می شود. با تنظیم موقعیت استاپر می توان اندازه و سرعت جریان فلز را دقیقاً کنترل کرد.

اصل کنترل سیستم پیستون

سیستم میله پلاگین معمولاً از یک میله پلاگین، مکانیزم محرک و یک سیستم کنترل تشکیل شده است. سیستم کنترل موقعیت میله پلاگین را از طریق مکانیزم محرک بر اساس الزامات فرآیند و سیگنال های تشخیص سطح مایع تنظیم می کند و به کنترل دقیق جریان مایع فلزی دست می یابد.

(3)همزن الکترومغناطیسی

اصل هم زدن الکترومغناطیسی

همزن الکترومغناطیسی استفاده از اصل القای الکترومغناطیسی برای ایجاد میدان مغناطیسی دوار در فلز مایع است که باعث ایجاد حرکت همزن در فلز مایع می شود. هم زدن الکترومغناطیسی می تواند وضعیت جریان فلز مذاب را بهبود بخشد، باعث شناور شدن آخال ها و فرار گازها شود و کیفیت ریخته گری را بهبود بخشد.

انواع و کاربردهای همزن الکترومغناطیسی

همزن الکترومغناطیسی به انواع مختلفی مانند همزن الکترومغناطیسی کریستالایزر، همزن الکترومغناطیسی منطقه خنک کننده ثانویه و همزن الکترومغناطیسی انتهای انجماد تقسیم می شود. با توجه به الزامات مختلف فرآیند و الزامات کیفیت ریخته گری، انواع مناسب همزن الکترومغناطیسی را می توان برای کاربرد انتخاب کرد.

(4)سیستم تشخیص و کنترل سطح مایعات

روش تشخیص سطح مایع

تشخیص سطح مایع یکی از راه های کلیدی برای دستیابی به کنترل دقیق جریان مایع فلزی است. روش‌های متداول تشخیص سطح مایع شامل تشخیص ایزوتوپ رادیواکتیو، تشخیص اولتراسونیک، تشخیص لیزری و غیره است. .

ترکیب و اصل کار سیستم کنترل سطح مایع

سیستم کنترل سطح مایع معمولاً از سنسورهای سطح مایع، کنترل کننده ها و محرک ها تشکیل شده است. سنسور سطح مایع سیگنال سطح مایع شناسایی شده را به کنترل کننده ارسال می کند. کنترل کننده موقعیت پیستون یا سایر پارامترهای کنترلی را از طریق محرک مطابق با الزامات فرآیند و مقادیر تنظیم شده تنظیم می کند و به کنترل پایدار سطح مایع فلزی دست می یابد.

5،بهینه سازی فرآیند کنترل دقیق جریان فلز در دستگاه ریخته گری پیوسته خلاء

(1)بهینه سازی پارامترهای ریختن

دمای ریختن: کنترل معقول دمای ریختن می تواند سیالیت و توانایی پر شدن مایع فلزی را تضمین کند، در حالی که از دمای بیش از حد که ممکن است باعث اکسیداسیون و مکش مایع فلزی شود، جلوگیری می کند.

سرعت ریختن: سرعت ریختن مناسب را بر اساس اندازه و کیفیت مورد نیاز بیلت ریخته گری انتخاب کنید. سرعت ریختن بیش از حد ممکن است باعث جریان ناپایدار فلز و در نتیجه آشفتگی و پاشش شود. سرعت ریختن خیلی آهسته بر راندمان تولید تأثیر می گذارد.

(2)بهبود سیستم خنک کننده کریستالایزر

کنترل سرعت جریان آب خنک کننده و سرعت جریان: بر اساس ویژگی های انجماد و الزامات کیفی بیلت ریخته گری، سرعت جریان آب خنک کننده و سرعت جریان کریستالایزر باید به طور منطقی کنترل شود تا از سرعت خنک کننده و یکنواختی بیلت ریخته گری اطمینان حاصل شود.

انتخاب روش‌های خنک‌کننده: روش‌های خنک‌کننده مختلفی مانند خنک‌سازی آبی و خنک‌سازی آئروسل می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد و انتخاب و بهینه‌سازی براساس موقعیت‌های خاص باشد.

(3)کنترل مشارکتی همزن الکترومغناطیسی و سیستم میله پلاگین

بهینه سازی پارامترهای همزن الکترومغناطیسی: بر اساس الزامات کیفی و ویژگی های فرآیند قطعه ریخته گری، فرکانس، شدت و روش هم زدن الکترومغناطیسی را برای استفاده کامل از عملکرد آن بهینه کنید.

کنترل مشترک سیستم پلاگین و همزن الکترومغناطیسی: از طریق یک استراتژی کنترل معقول، می توان به کار مشترک سیستم پلاگین و همزن الکترومغناطیسی برای بهبود پایداری جریان فلز و کیفیت ریخته گری دست یافت.

6،نتیجه گیری

کنترل دقیق جریان فلز در محیط خلاء توسط الفدستگاه ریخته گری مداوم خلاءکلید دستیابی به تولید بیلت با کیفیت بالا است. از طریق استفاده از تجهیزات کلیدی و ابزارهای فنی مانند کریستالایزرها، سیستم های درپوش، همزن الکترومغناطیسی، سیستم های تشخیص و کنترل سطح مایع و همچنین بهینه سازی فرآیند، می توان به طور موثر به کنترل دقیق جریان فلز دست یافت. در آینده، با توسعه فناوری هوشمند و استفاده از مواد جدید، فناوری ریخته‌گری مداوم خلاء به نوآوری و بهبود ادامه خواهد داد و پشتیبانی فنی مطمئن‌تر و کارآمدتری برای تولید مواد فلزی ارائه می‌دهد. در عین حال، ما همچنین باید با چالش هایی مانند دشواری فنی بالا، هزینه بالا و کمبود استعداد روبرو شویم و با تلاش و نوآوری مستمر، توسعه و کاربرد فناوری ریخته گری پیوسته خلاء را ارتقا دهیم.