1、Zavedení
S neustálým rozvojem moderního průmyslu se požadavky na kvalitu a výkon kovových materiálů stále zvyšují. Jakožto důležitý článek ve výrobě oceli a neželezných kovů má úroveň rozvoje technologie plynulého lití přímý vliv na kvalitu a efektivitu výroby kovových materiálů. Technologie vakuového plynulého lití je založena na tradiční technologii plynulého lití, při které se forma pro odlévání umisťuje do vakuového prostředí. Má významné výhody, jako je snížení obsahu plynu v roztaveném kovu, snížení vměstků a zlepšení kvality odlitků. Přesné řízení toku kovu ve vakuovém prostředí je klíčem k dosažení vysoké kvality.vakuové kontinuální lití.
2、Přehled technologie vakuového kontinuálního lití
()1）Princip vakuového kontinuálního lití
Vakuové kontinuální lití je proces vstřikování roztaveného kovu do krystalizátoru ve vakuovém prostředí a formování odlitku ochlazováním a tuhnutím. Ve vakuovém prostředí se snižuje rozpustnost plynů v roztaveném kovu, což usnadňuje jejich únik a tím snižuje vady, jako je pórovitost v odlitku. Zároveň vakuové prostředí může také snížit kontakt mezi roztaveným kovem a vzduchem a snížit tvorbu oxidace a vměstků.
()2）Charakteristiky vakuového kontinuálního lití
Zlepšení kvality odlitků: snížení vad, jako jsou póry a vměstky, a zvýšení hustoty a čistoty odlitků.
Zlepšení struktury tuhnutí kovů: prospěšné pro zjemnění velikosti zrn a zlepšení mechanických vlastností kovů.
Snižte výrobní náklady: Zredukujte následné kroky zpracování a zvyšte efektivitu výroby.
3、Vliv vakuového prostředí na tok kovové kapaliny
()1）Snížená rozpustnost plynu
Ve vakuovém prostředí je rozpustnost plynů v roztaveném kovu výrazně snížena, což usnadňuje únik plynů a tvorbu bublin. Pokud bubliny nelze včas vytlačit, v odlitku se vytvoří vady, jako jsou vzduchové otvory, což ovlivní kvalitu odlitku.
()2）Změna povrchového napětí
Vakuové prostředí změní povrchové napětí kovové kapaliny, což ovlivní stav proudění a proces tuhnutí kovové kapaliny v krystalizátoru. Změna povrchového napětí může vést ke změně smáčivosti roztaveného kovu, což ovlivní stav kontaktu mezi odlitkem a stěnou krystalizátoru.
()3）Snížený odpor proudění
Ve vakuovém prostředí se odpor vzduchu vůči proudění roztaveného kovu snižuje a rychlost roztaveného kovu se zvyšuje. To vyžaduje přesnější řízení proudění kovu, aby se zabránilo jevům, jako je turbulence a rozstřikování.
4、Klíčová zařízení a technické prostředky pro přesné řízení toku kovu ve vakuovém kontinuálním licím stroji
()1）Krystalizátor
Funkce krystalizátoru
Krystalizátor je základní součástí vakuového kontinuálního licího stroje, jehož hlavní funkcí je ochlazování a tuhnutí roztaveného kovu za vzniku odlitého ingotu. Tvar a velikost krystalizátoru přímo ovlivňují kvalitu a rozměrovou přesnost odlitého ingotu.
Konstrukční požadavky na krystalizátor
Aby bylo dosaženo přesné regulace toku kovu, měla by konstrukce krystalizátoru splňovat následující požadavky:
(1) Dobrá tepelná vodivost: schopnost rychle přenášet teplo roztaveného kovu, což zajišťuje rychlost chlazení odlitého polotovaru.
(2) Vhodné zúžení: Zúžení krystalizátoru by mělo být navrženo na základě charakteristik smrštění odlitku, aby se zajistil dobrý kontakt mezi odlitkem a stěnou krystalizátoru a aby se zabránilo jevům, jako je tahání a netěsnost.
(3) Stabilní regulace hladiny kapaliny: Díky přesným zařízením pro detekci a regulaci hladiny kapaliny je udržována stabilita hladiny kovové kapaliny v krystalizátoru, což zajišťuje rovnoměrnost kvality odlitků.
()2）Systém tyčí
Funkce zástrčky
Zátka je důležité zařízení používané k regulaci průtoku a rychlosti roztaveného kovu do krystalizátoru. Nastavením polohy zátky lze přesně regulovat velikost a rychlost toku kovu.
Princip ovládání plunžrového systému
Systém zátkové tyče se obvykle skládá z zátkové tyče, hnacího mechanismu a řídicího systému. Řídicí systém upravuje polohu zátkové tyče pomocí hnacího mechanismu na základě procesních požadavků a signálů detekce hladiny kapaliny, čímž dosahuje přesné regulace toku kovové kapaliny.
()3）Elektromagnetické míchání
Princip elektromagnetického míchání
Elektromagnetické míchání je využití principu elektromagnetické indukce k vytvoření rotujícího magnetického pole v tekutém kovu, což způsobuje míchání v tekutém kovu. Elektromagnetické míchání může zlepšit stav toku roztaveného kovu, podpořit vznášení vměstků a únik plynů a zlepšit kvalitu odlitků.
Typy a aplikace elektromagnetického míchání
Elektromagnetické míchání se dělí na různé typy, jako například elektromagnetické míchání v krystalizátoru, elektromagnetické míchání v sekundární chladicí zóně a elektromagnetické míchání na konci tuhnutí. V závislosti na různých požadavcích procesu a požadavcích na kvalitu odlitků lze pro danou aplikaci zvolit vhodné typy elektromagnetického míchání.
()4）Systém detekce a regulace hladiny kapaliny
Metoda detekce hladiny kapaliny
Detekce hladiny kapaliny je jedním z klíčových článků pro dosažení přesné regulace toku kovových kapalin. Mezi běžně používané metody detekce hladiny kapaliny patří detekce radioaktivních izotopů, ultrazvuková detekce, laserová detekce atd. Tyto detekční metody mají výhody vysoké přesnosti a rychlé odezvy a umožňují monitorovat změny hladiny tekutého kovu v krystalizátoru v reálném čase.
Složení a princip fungování systému regulace hladiny kapaliny
Systém regulace hladiny kapaliny se obvykle skládá ze senzorů hladiny kapaliny, regulátorů a akčních členů. Senzor hladiny kapaliny přenáší detekovaný signál hladiny kapaliny do regulátoru. Regulátor upravuje polohu pístu nebo jiné řídicí parametry pomocí akčního členu podle procesních požadavků a nastavených hodnot, čímž se dosahuje stabilní regulace hladiny kovové kapaliny.
5、Optimalizace procesu přesného řízení toku kovu ve vakuovém kontinuálním licím stroji
()1）Optimalizace parametrů lití
Teplota lití: Přiměřená regulace teploty lití může zajistit tekutost a plnivost kovové kapaliny a zároveň zabránit nadměrné teplotě, která by mohla způsobit oxidaci a nasávání kovové kapaliny.
Rychlost lití: Zvolte vhodnou rychlost lití na základě požadavků na velikost a kvalitu odlitku. Nadměrná rychlost lití může způsobit nestabilní tok kovu, což má za následek turbulenci a rozstřik; Příliš pomalá rychlost lití ovlivní efektivitu výroby.
()2）Vylepšete chladicí systém krystalizátoru
Řízení průtoku chladicí vody a rychlosti proudění: Na základě charakteristik tuhnutí a požadavků na kvalitu odlitku by měl být průtok chladicí vody a průtok krystalizátoru přiměřeně řízen, aby byla zajištěna rychlost chlazení a rovnoměrnost odlitku.
Výběr metod chlazení: Lze použít různé metody chlazení, jako je vodní chlazení a aerosolové chlazení, a výběr a optimalizace mohou být založeny na konkrétních situacích.
()3）Kolaborativní řízení elektromagnetického míchadla a systému zátkové tyče
Optimalizace parametrů elektromagnetického míchání: Na základě požadavků na kvalitu a procesních charakteristik odlitého polotovaru optimalizujte frekvenci, intenzitu a způsob míchání elektromagnetického míchání, abyste plně využili jeho funkci.
Spolupráce v řízení systému zátky a elektromagnetického míchání: Díky rozumné strategii řízení lze dosáhnout spolupráce systému zátky a elektromagnetického míchání, což zlepší stabilitu toku kovu a kvalitu odlitků.
6、Závěr
Přesné řízení toku kovu ve vakuovém prostředí pomocívakuový stroj na kontinuální litíje klíčem k dosažení vysoce kvalitní výroby sochorů. Díky použití klíčového zařízení a technických prostředků, jako jsou krystalizátory, zátkové systémy, elektromagnetické míchání, systémy detekce a řízení hladiny kapaliny, a také optimalizaci procesů, lze efektivně dosáhnout přesného řízení toku kovu. V budoucnu, s rozvojem inteligentních technologií a aplikací nových materiálů, bude technologie vakuového kontinuálního lití nadále inovovat a zlepšovat se a poskytovat spolehlivější a efektivnější technickou podporu pro výrobu kovových materiálů. Zároveň se musíme vypořádat s výzvami, jako je vysoká technická obtížnost, vysoké náklady a nedostatek talentů, a podporovat rozvoj a aplikaci technologie vakuového kontinuálního lití prostřednictvím neustálého úsilí a inovací.
Čas zveřejnění: 12. prosince 2024
