1、Indledning
Med den fortsatte udvikling af den moderne industri bliver kravene til kvaliteten og ydeevnen af metalmaterialer stadig højere. Som et vigtigt led i produktionen af stål og ikke-jernholdige metaller påvirker udviklingsniveauet for kontinuerlig støbning direkte kvaliteten og produktionseffektiviteten af metalmaterialer. Vakuum kontinuerlig støbning er baseret på traditionel kontinuerlig støbning, hvor støbeformen placeres i et vakuummiljø. Det har betydelige fordele såsom reduktion af gasindholdet i det smeltede metal, reduktion af indeslutninger og forbedring af kvaliteten af støbeemnen. Nøjagtig styring af metalstrømmen i et vakuummiljø er nøglen til at opnå høj kvalitet.vakuum kontinuerlig støbning.
2、Oversigt over vakuumkontinuerlig støbningsteknologi
(1)Princippet for vakuumkontinuerlig støbning
Vakuumkontinuerlig støbning er processen med at indsprøjte smeltet metal i en krystallisator i et vakuummiljø og danne en støbt barre gennem afkøling og størkning. I et vakuummiljø falder opløseligheden af gasser i det smeltede metal, hvilket gør det lettere for gasser at undslippe, hvorved defekter såsom porøsitet i den støbte barre reduceres. Samtidig kan et vakuummiljø også reducere kontakten mellem smeltet metal og luft og mindske dannelsen af oxidation og indeslutninger.
(2)Karakteristika for vakuumkontinuerlig støbning
Forbedring af støbegodsets kvalitet: reduktion af defekter såsom porer og indeslutninger og forbedring af støbegodsets tæthed og renhed.
Forbedring af metallers størkningsstruktur: gavnlig til raffinering af kornstørrelse og forbedring af metallers mekaniske egenskaber.
Reducer produktionsomkostninger: Reducer efterfølgende forarbejdningstrin og forbedr produktionseffektiviteten.
3、Indflydelsen af vakuummiljø på metalvæskestrømning
(1)Nedsat gasopløselighed
I et vakuummiljø reduceres gassernes opløselighed i smeltet metal betydeligt, hvilket gør det lettere for gasserne at slippe ud og danne bobler. Hvis boblerne ikke kan uddrives rettidigt, vil der dannes defekter såsom lufthuller i støbegodset, hvilket påvirker støbegodsets kvalitet.
(2)Variation i overfladespænding
Vakuummiljøet vil ændre overfladespændingen af metalvæsken, hvilket påvirker flydetilstanden og størkningsprocessen af metalvæsken i krystallisatoren. Ændringen i overfladespænding kan føre til en ændring i det smeltede metals befugtningsevne, hvilket påvirker kontakttilstanden mellem den støbte barre og krystallisatorvæggen.
(3)Reduceret strømningsmodstand
I et vakuummiljø falder luftens modstand mod strømmen af smeltet metal, og hastigheden af det smeltede metal øges. Dette kræver en mere præcis kontrol af metalstrømmen for at forhindre fænomener som turbulens og stænk.
4、Nøgleudstyr og tekniske midler til præcis styring af metalstrømmen i vakuumkontinuerlig støbemaskine
(1)Krystallisator
Krystallisatorens funktion
Krystallisatoren er kernekomponenten i en vakuumstøbemaskine, hvis hovedfunktion er at afkøle og størkne det smeltede metal i det for at danne en støbt barre. Krystallisatorens form og størrelse påvirker direkte kvaliteten og dimensionsnøjagtigheden af den støbte barre.
Designkrav til krystallisator
For at opnå præcis kontrol af metalstrømmen skal krystallisatorens design opfylde følgende krav:
(1) God varmeledningsevne: i stand til hurtigt at overføre varmen fra det smeltede metal, hvilket sikrer den støbte barrens kølehastighed.
(2) Passende konisk form: Krystallisatorens konisk form bør designes ud fra støbegodsets krympningsegenskaber for at sikre god kontakt mellem støbegodset og krystallisatorvæggen og for at forhindre fænomener som træk og lækage.
(3) Stabil væskeniveaukontrol: Ved hjælp af præcise væskeniveaudetektions- og styringsanordninger opretholdes stabiliteten af metalvæskeniveauet i krystallisatoren, hvilket sikrer ensartet støbekvalitet.
(2)Stick-system
Stikkets funktion
En prop er en vigtig anordning, der bruges til at kontrollere strømningshastigheden og hastigheden af smeltet metal ind i krystallisatoren. Ved at justere propp'ens position kan størrelsen og hastigheden af metalstrømmen styres præcist.
Kontrolprincip for stempelsystemet
Propstangsystemet består normalt af en propstang, en drivmekanisme og et styresystem. Styresystemet justerer propstangens position via drivmekanismen baseret på proceskrav og væskeniveaudetekteringssignaler, hvilket opnår præcis kontrol af metalvæskestrømmen.
(3)Elektromagnetisk omrøring
Princippet for elektromagnetisk omrøring
Elektromagnetisk omrøring er brugen af princippet om elektromagnetisk induktion til at generere et roterende magnetfelt i flydende metal, hvilket forårsager en omrøringsbevægelse i det flydende metal. Elektromagnetisk omrøring kan forbedre flydetilstanden af smeltet metal, fremme opflydning af indeslutninger og frigivelse af gasser og forbedre kvaliteten af støbegods.
Typer og anvendelser af elektromagnetisk omrøring
Elektromagnetisk omrøring er opdelt i forskellige typer, såsom krystallisatorelektromagnetisk omrøring, sekundær kølezoneelektromagnetisk omrøring og størknings- og størkningsafslutningselektromagnetisk omrøring. I henhold til forskellige proceskrav og støbekvalitetskrav kan der vælges passende typer elektromagnetisk omrøring til anvendelse.
(4)System til detektion og kontrol af væskeniveau
Metode til væskeniveaudetektion
Væskeniveaudetektion er et af nøgleleddene til at opnå præcis kontrol af metalvæskestrømmen. De almindeligt anvendte væskeniveaudetektionsmetoder omfatter radioaktiv isotopdetektion, ultralyddetektion, laserdetektion osv. Disse detektionsmetoder har fordelene ved høj nøjagtighed og hurtig responshastighed og kan overvåge ændringer i det flydende metalniveau i krystallisatoren i realtid.
Sammensætning og funktionsprincip for væskeniveaustyringssystem
Væskeniveaustyringssystemet består normalt af væskeniveausensorer, controllere og aktuatorer. Væskeniveausensoren sender det detekterede væskeniveausignal til controlleren. Controlleren justerer stemplets position eller andre kontrolparametre via aktuatoren i henhold til proceskravene og de indstillede værdier, hvilket opnår stabil kontrol af metalvæskeniveauet.
5、Procesoptimering af præcis styring af metalflow i vakuum kontinuerlig støbemaskine
(1)Optimer hældeparametre
Hældetemperatur: Rimelig kontrol af hældetemperaturen kan sikre flydeevnen og fyldeevnen af metalvæsken, samtidig med at man undgår for høj temperatur, der kan forårsage oxidation og sugning af metalvæsken.
Hældehastighed: Vælg den passende hældehastighed baseret på støbeemnets størrelse og kvalitetskrav. For høj hældehastighed kan forårsage ustabil metalstrømning, hvilket resulterer i turbulens og stænk; en for langsom hældehastighed vil påvirke produktionseffektiviteten.
(2)Forbedr krystallisatorens kølesystem
Kontrol af kølevandsstrømningshastighed og strømningshastighed: Baseret på størkningsegenskaberne og kvalitetskravene til støbeemnet bør kølevandsstrømningshastigheden og strømningshastigheden for krystallisatoren kontrolleres rimeligt for at sikre støbeemnets kølehastighed og ensartethed.
Valg af kølemetoder: Forskellige kølemetoder såsom vandkøling og aerosolkøling kan anvendes, og valget og optimeringen kan baseres på specifikke situationer.
(3)Samarbejdsstyring af elektromagnetisk omrøring og propstangsystem
Optimering af parametre for elektromagnetisk omrøring: Baseret på kvalitetskravene og proceskarakteristikaene for støbeemnet skal frekvensen, intensiteten og omrøringsmetoden for elektromagnetisk omrøring optimeres for fuldt ud at udnytte dens funktion.
Samarbejdsstyring af propsystem og elektromagnetisk omrøring: Gennem en rimelig styringsstrategi kan det samarbejdende arbejde mellem propsystem og elektromagnetisk omrøring opnås for at forbedre stabiliteten af metalstrømmen og kvaliteten af støbegods.
6、Konklusion
Den præcise kontrol af metalstrømmen i et vakuummiljø ved hjælp af envakuum kontinuerlig støbemaskineer nøglen til at opnå billetproduktion af høj kvalitet. Gennem anvendelse af nøgleudstyr og tekniske midler såsom krystallisatorer, stopsystemer, elektromagnetisk omrøring, væskeniveaudetektions- og kontrolsystemer samt procesoptimering kan præcis kontrol af metalstrømmen opnås effektivt. I fremtiden, med udviklingen af intelligent teknologi og anvendelsen af nye materialer, vil vakuumkontinuerlig støbningsteknologi fortsætte med at innovere og forbedres og give mere pålidelig og effektiv teknisk support til produktion af metalmaterialer. Samtidig skal vi også imødegå udfordringer såsom høje tekniske vanskeligheder, høje omkostninger og mangel på talent og fremme udviklingen og anvendelsen af vakuumkontinuerlig støbningsteknologi gennem kontinuerlig indsats og innovation.
Opslagstidspunkt: 12. dec. 2024










