1、Perkenalan
Seiring dengan perkembangan industri modern yang berkelanjutan, persyaratan terhadap kualitas dan kinerja material logam semakin tinggi. Sebagai mata rantai penting dalam produksi baja dan logam non-ferrous, tingkat perkembangan teknologi pengecoran kontinu secara langsung memengaruhi kualitas dan efisiensi produksi material logam. Teknologi pengecoran kontinu vakum didasarkan pada teknologi pengecoran kontinu tradisional, yang menempatkan cetakan dalam lingkungan vakum untuk pengecoran. Teknologi ini memiliki keunggulan signifikan seperti mengurangi kandungan gas dalam logam cair, mengurangi inklusi, dan meningkatkan kualitas billet coran. Pengendalian aliran logam secara akurat dalam lingkungan vakum adalah kunci untuk mencapai kualitas tinggi.Pengecoran kontinu vakum.
2、Gambaran Umum Teknologi Pengecoran Kontinu Vakum
(1)Prinsip pengecoran kontinu vakum
Pengecoran kontinu vakum adalah proses penyuntikan logam cair ke dalam kristalisator dalam lingkungan vakum dan pembentukan billet cor melalui pendinginan dan pembekuan. Dalam lingkungan vakum, kelarutan gas dalam logam cair berkurang, sehingga gas lebih mudah keluar, dan dengan demikian mengurangi cacat seperti porositas pada billet cor. Pada saat yang sama, lingkungan vakum juga dapat mengurangi kontak antara logam cair dan udara, serta mengurangi pembentukan oksidasi dan inklusi.
(2)Karakteristik pengecoran kontinu vakum
Meningkatkan kualitas hasil pengecoran: mengurangi cacat seperti pori-pori dan inklusi, serta meningkatkan kepadatan dan kemurnian hasil pengecoran.
Meningkatkan struktur pembekuan logam: bermanfaat untuk memperhalus ukuran butir dan meningkatkan sifat mekanik logam.
Mengurangi biaya produksi: Mengurangi langkah-langkah pemrosesan selanjutnya dan meningkatkan efisiensi produksi.
3、Pengaruh Lingkungan Vakum terhadap Aliran Cairan Logam
(1)Penurunan kelarutan gas
Dalam lingkungan vakum, kelarutan gas dalam logam cair berkurang secara signifikan, sehingga gas lebih mudah keluar dan membentuk gelembung. Jika gelembung tidak dapat dikeluarkan tepat waktu, cacat seperti lubang udara akan terbentuk pada hasil pengecoran, yang memengaruhi kualitas hasil pengecoran.
(2)Variasi tegangan permukaan
Lingkungan vakum akan mengubah tegangan permukaan cairan logam, yang memengaruhi keadaan aliran dan proses pembekuan cairan logam di dalam kristalisator. Perubahan tegangan permukaan dapat menyebabkan perubahan kemampuan pembasahan logam cair, yang memengaruhi keadaan kontak antara billet cor dan dinding kristalisator.
(3)Pengurangan hambatan aliran
Dalam lingkungan vakum, hambatan udara terhadap aliran logam cair berkurang, dan kecepatan logam cair meningkat. Hal ini membutuhkan kontrol aliran logam yang lebih presisi untuk mencegah fenomena seperti turbulensi dan percikan.
4、Peralatan utama dan sarana teknis untuk kontrol aliran logam yang presisi pada mesin pengecoran kontinu vakum.
(1)Kristalisator
Fungsi kristalisator
Kristalisator adalah komponen inti dari mesin pengecoran kontinu vakum, yang fungsi utamanya adalah untuk mendinginkan dan memadatkan logam cair di dalamnya untuk membentuk billet cor. Bentuk dan ukuran kristalisator secara langsung memengaruhi kualitas dan akurasi dimensi billet cor.
Persyaratan desain untuk kristalisator
Untuk mencapai kontrol aliran logam yang tepat, desain kristalisator harus memenuhi persyaratan berikut:
(1) Konduktivitas termal yang baik: mampu mentransfer panas logam cair dengan cepat, memastikan kecepatan pendinginan billet cor.
(2) Kemiringan yang tepat: Kemiringan kristalisator harus dirancang berdasarkan karakteristik penyusutan hasil pengecoran untuk memastikan kontak yang baik antara hasil pengecoran dan dinding kristalisator, dan untuk mencegah fenomena seperti tarikan dan kebocoran.
(3) Kontrol level cairan yang stabil: Dengan perangkat deteksi dan kontrol level cairan yang presisi, stabilitas level cairan logam dalam kristalisator dijaga, sehingga menjamin keseragaman kualitas pengecoran.
(2)Sistem tongkat
Fungsi steker
Stopper adalah perangkat penting yang digunakan untuk mengontrol laju aliran dan kecepatan logam cair ke dalam kristalisator. Dengan menyesuaikan posisi stopper, ukuran dan kecepatan aliran logam dapat dikontrol secara tepat.
Prinsip kontrol sistem pendorong
Sistem batang penyumbat biasanya terdiri dari batang penyumbat, mekanisme penggerak, dan sistem kontrol. Sistem kontrol menyesuaikan posisi batang penyumbat melalui mekanisme penggerak berdasarkan persyaratan proses dan sinyal deteksi ketinggian cairan, sehingga mencapai kontrol yang tepat terhadap aliran cairan logam.
(3)Pengadukan elektromagnetik
Prinsip pengadukan elektromagnetik
Pengadukan elektromagnetik adalah penggunaan prinsip induksi elektromagnetik untuk menghasilkan medan magnet berputar dalam logam cair, yang menyebabkan gerakan pengadukan dalam logam cair. Pengadukan elektromagnetik dapat memperbaiki kondisi aliran logam cair, mendorong pengapungan inklusi dan keluarnya gas, serta meningkatkan kualitas pengecoran.
Jenis dan Aplikasi Pengadukan Elektromagnetik
Pengadukan elektromagnetik terbagi menjadi beberapa jenis, seperti pengadukan elektromagnetik kristalisator, pengadukan elektromagnetik zona pendinginan sekunder, dan pengadukan elektromagnetik ujung pembekuan. Sesuai dengan persyaratan proses dan persyaratan kualitas pengecoran yang berbeda, jenis pengadukan elektromagnetik yang sesuai dapat dipilih untuk diterapkan.
(4)Sistem deteksi dan kontrol level cairan
Metode deteksi ketinggian cairan
Deteksi ketinggian cairan merupakan salah satu kunci penting untuk mencapai kontrol yang tepat terhadap aliran cairan logam. Metode deteksi ketinggian cairan yang umum digunakan meliputi deteksi isotop radioaktif, deteksi ultrasonik, deteksi laser, dan lain-lain. Metode deteksi ini memiliki keunggulan akurasi tinggi dan kecepatan respons yang cepat, serta dapat memantau perubahan ketinggian cairan logam dalam kristalisator secara real-time.
Komposisi dan prinsip kerja sistem kontrol ketinggian cairan
Sistem kontrol ketinggian cairan biasanya terdiri dari sensor ketinggian cairan, pengontrol, dan aktuator. Sensor ketinggian cairan mengirimkan sinyal ketinggian cairan yang terdeteksi ke pengontrol. Pengontrol menyesuaikan posisi pendorong atau parameter kontrol lainnya melalui aktuator sesuai dengan persyaratan proses dan nilai yang ditetapkan, sehingga mencapai kontrol ketinggian cairan logam yang stabil.
5、Optimalisasi proses pengendalian aliran logam yang presisi pada mesin pengecoran kontinu vakum.
(1)Optimalkan parameter penuangan.
Suhu penuangan: Pengendalian suhu penuangan yang wajar dapat memastikan fluiditas dan kemampuan pengisian cairan logam, sekaligus menghindari suhu berlebihan yang dapat menyebabkan oksidasi dan penyerapan cairan logam.
Kecepatan penuangan: Pilih kecepatan penuangan yang sesuai berdasarkan ukuran dan persyaratan kualitas billet coran. Kecepatan penuangan yang berlebihan dapat menyebabkan aliran logam yang tidak stabil, mengakibatkan turbulensi dan percikan; kecepatan penuangan yang terlalu lambat akan memengaruhi efisiensi produksi.
(2)Perbaiki sistem pendinginan kristalisator.
Pengendalian laju aliran air pendingin dan laju alir: Berdasarkan karakteristik pembekuan dan persyaratan kualitas billet cor, laju aliran air pendingin dan laju alir kristalisator harus dikendalikan secara wajar untuk memastikan kecepatan pendinginan dan keseragaman billet cor.
Pemilihan metode pendinginan: Berbagai metode pendinginan seperti pendinginan air dan pendinginan aerosol dapat digunakan, dan pemilihan serta optimalisasinya dapat didasarkan pada situasi spesifik.
(3)Pengendalian kolaboratif sistem pengadukan elektromagnetik dan batang penyumbat
Optimalisasi parameter pengadukan elektromagnetik: Berdasarkan persyaratan kualitas dan karakteristik proses bahan baku pengecoran, optimalkan frekuensi, intensitas, dan metode pengadukan elektromagnetik untuk memanfaatkan fungsinya secara maksimal.
Pengendalian kolaboratif sistem penyumbat dan pengadukan elektromagnetik: Melalui strategi pengendalian yang wajar, kerja sama antara sistem penyumbat dan pengadukan elektromagnetik dapat dicapai untuk meningkatkan stabilitas aliran logam dan kualitas pengecoran.
6、Kesimpulan
Pengendalian aliran logam secara tepat dalam lingkungan vakum oleh sebuahmesin pengecoran kontinu vakumKunci keberhasilan produksi billet berkualitas tinggi adalah pengendalian aliran logam yang tepat. Melalui penerapan peralatan dan sarana teknis utama seperti kristalisator, sistem penghenti, pengadukan elektromagnetik, sistem deteksi dan kontrol level cairan, serta optimasi proses, pengendalian aliran logam yang tepat dapat dicapai secara efektif. Di masa depan, dengan perkembangan teknologi cerdas dan penerapan material baru, teknologi pengecoran kontinu vakum akan terus berinovasi dan berkembang, memberikan dukungan teknis yang lebih andal dan efisien untuk produksi material logam. Pada saat yang sama, kita juga perlu menghadapi tantangan seperti kesulitan teknis yang tinggi, biaya yang tinggi, dan kekurangan tenaga kerja terampil, serta mendorong pengembangan dan penerapan teknologi pengecoran kontinu vakum melalui upaya dan inovasi yang berkelanjutan.
Waktu posting: 12 Desember 2024










