Notizia

1、Introduzione

Con il continuo sviluppo dell'industria moderna, i requisiti di qualità e prestazioni dei materiali metallici stanno diventando sempre più elevati. Essendo un anello importante nella produzione di acciaio e metalli non ferrosi, il livello di sviluppo della tecnologia di colata continua influisce direttamente sulla qualità e sull'efficienza produttiva dei materiali metallici. La tecnologia di colata continua sotto vuoto si basa sulla tradizionale tecnologia di colata continua, che colloca lo stampo in un ambiente sotto vuoto per la colata. Presenta vantaggi significativi come la riduzione del contenuto di gas nel metallo fuso, la riduzione delle inclusioni e il miglioramento della qualità della billetta colata. Il controllo accurato del flusso di metallo in un ambiente sotto vuoto è la chiave per ottenere un'alta qualitàcolata continua sotto vuoto.

2、Panoramica della tecnologia di colata continua sotto vuoto

（1）Il principio della colata continua sotto vuoto

La colata continua sotto vuoto è il processo di iniezione del metallo fuso in un cristallizzatore in un ambiente sotto vuoto e di formazione di una billetta fusa attraverso il raffreddamento e la solidificazione. In un ambiente sotto vuoto, la solubilità dei gas nel metallo fuso diminuisce, facilitando la fuoriuscita dei gas, riducendo così difetti come la porosità nella billetta fusa. Allo stesso tempo, un ambiente sotto vuoto può anche ridurre il contatto tra metallo fuso e aria e diminuire la generazione di ossidazioni e inclusioni.

（2）Caratteristiche della colata continua sotto vuoto

Miglioramento della qualità dei getti: riduzione dei difetti come pori e inclusioni e miglioramento della densità e della purezza dei getti.

Miglioramento della struttura di solidificazione dei metalli: utile per affinare la dimensione dei grani e migliorare le proprietà meccaniche dei metalli.

Ridurre i costi di produzione: ridurre le fasi di lavorazione successive e migliorare l'efficienza produttiva.

3、L'influenza dell'ambiente di vuoto sul flusso di liquidi metallici

（1）Diminuzione della solubilità del gas

In un ambiente sotto vuoto, la solubilità dei gas nel metallo fuso è significativamente ridotta, facilitando la fuoriuscita dei gas e la formazione di bolle. Se le bolle non possono essere espulse in modo tempestivo, nella fusione si formeranno difetti come fori d'aria, che influiranno sulla qualità della fusione.

（2）Variazione della tensione superficiale

L'ambiente sotto vuoto modificherà la tensione superficiale del liquido metallico, influenzando lo stato di flusso e il processo di solidificazione del liquido metallico nel cristallizzatore. La variazione della tensione superficiale può portare a una variazione della bagnabilità del metallo fuso, influenzando lo stato di contatto tra la billetta fusa e la parete del cristallizzatore.

（3）Resistenza al flusso ridotta

In un ambiente sotto vuoto, la resistenza dell'aria al flusso di metallo fuso diminuisce e la velocità del metallo fuso aumenta. Ciò richiede un controllo più preciso del flusso di metallo per prevenire fenomeni come turbolenza e spruzzi.

4、Attrezzature chiave e mezzi tecnici per il controllo preciso del flusso di metallo nella macchina di colata continua sotto vuoto

（1）Cristallizzatore

La funzione di cristallizzatore

Il cristallizzatore è il componente principale della macchina per colata continua sotto vuoto, la cui funzione principale è quella di raffreddare e solidificare il metallo fuso al suo interno per formare una billetta fusa. La forma e le dimensioni del cristallizzatore influiscono direttamente sulla qualità e sull'accuratezza dimensionale della billetta fusa.

Requisiti di progettazione del cristallizzatore

Per ottenere un controllo preciso del flusso del metallo, il design del cristallizzatore dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti:

(1) Buona conduttività termica: in grado di trasferire rapidamente il calore del metallo fuso, garantendo la velocità di raffreddamento della billetta fusa.

(2) Conicità adeguata: la conicità del cristallizzatore deve essere progettata in base alle caratteristiche di ritiro del getto per garantire un buon contatto tra il getto e la parete del cristallizzatore e per prevenire fenomeni quali trazione e perdite.

(3) Controllo stabile del livello del liquido: grazie a precisi dispositivi di rilevamento e controllo del livello del liquido, viene mantenuta la stabilità del livello del liquido metallico nel cristallizzatore, garantendo l'uniformità della qualità della fusione.

（2）Sistema a bastone

La funzione della spina

Un tappo è un dispositivo importante utilizzato per controllare la portata e la velocità del metallo fuso nel cristallizzatore. Regolando la posizione del tappo, è possibile controllare con precisione la dimensione e la velocità del flusso di metallo.

Principio di controllo del sistema a stantuffo

Il sistema di aste di innesto è solitamente costituito da un'asta di innesto, un meccanismo di azionamento e un sistema di controllo. Il sistema di controllo regola la posizione dell'asta del tappo attraverso il meccanismo di azionamento in base ai requisiti del processo e ai segnali di rilevamento del livello del liquido, ottenendo un controllo preciso del flusso del liquido metallico.

（3）Agitazione elettromagnetica

Il principio dell'agitazione elettromagnetica

L'agitazione elettromagnetica è l'uso del principio dell'induzione elettromagnetica per generare un campo magnetico rotante nel metallo liquido, provocando un movimento di agitazione nel metallo liquido. L'agitazione elettromagnetica può migliorare lo stato di flusso del metallo fuso, favorire il galleggiamento delle inclusioni e la fuga dei gas e migliorare la qualità dei pezzi fusi.

Tipi e applicazioni dell'agitazione elettromagnetica

L'agitazione elettromagnetica è divisa in diversi tipi come l'agitazione elettromagnetica del cristallizzatore, l'agitazione elettromagnetica della zona di raffreddamento secondaria e l'agitazione elettromagnetica finale della solidificazione. In base ai diversi requisiti di processo e ai requisiti di qualità della fusione, è possibile selezionare tipi adatti di agitazione elettromagnetica per l'applicazione.

（4）Sistema di rilevamento e controllo del livello dei liquidi

Metodo di rilevamento del livello del liquido

Il rilevamento del livello del liquido è uno dei collegamenti chiave per ottenere un controllo preciso del flusso del liquido metallico. I metodi di rilevamento del livello del liquido comunemente usati includono il rilevamento di isotopi radioattivi, il rilevamento a ultrasuoni, il rilevamento laser, ecc. Questi metodi di rilevamento presentano i vantaggi di un'elevata precisione e una rapida velocità di risposta e possono monitorare i cambiamenti nel livello del metallo liquido nel cristallizzatore in tempo reale .

Composizione e principio di funzionamento del sistema di controllo del livello del liquido

Il sistema di controllo del livello del liquido è solitamente costituito da sensori, controller e attuatori del livello del liquido. Il sensore di livello del liquido trasmette il segnale del livello del liquido rilevato al controller. Il controller regola la posizione dello stantuffo o altri parametri di controllo tramite l'attuatore in base ai requisiti di processo e ai valori impostati, ottenendo un controllo stabile del livello del liquido metallico.

5、Ottimizzazione del processo di controllo preciso del flusso di metallo nella macchina di colata continua sotto vuoto

（1）Ottimizza i parametri di colata

Temperatura di versamento: un controllo ragionevole della temperatura di versamento può garantire la fluidità e la capacità di riempimento del liquido metallico, evitando una temperatura eccessiva che potrebbe causare l'ossidazione e l'aspirazione del liquido metallico.

Velocità di colata: scegliere la velocità di colata appropriata in base alle dimensioni e ai requisiti di qualità della billetta da colata. Una velocità di colata eccessiva può causare un flusso instabile del metallo, con conseguenti turbolenze e spruzzi; Una velocità di colata troppo lenta influenzerà l’efficienza della produzione.

（2）Migliorare il sistema di raffreddamento del cristallizzatore

Controllo della portata e della portata dell'acqua di raffreddamento: in base alle caratteristiche di solidificazione e ai requisiti di qualità della billetta colata, la portata dell'acqua di raffreddamento e la portata del cristallizzatore devono essere ragionevolmente controllate per garantire la velocità di raffreddamento e l'uniformità della billetta colata.

Selezione dei metodi di raffreddamento: possono essere utilizzati diversi metodi di raffreddamento come il raffreddamento ad acqua e il raffreddamento ad aerosol e la selezione e l'ottimizzazione possono essere basate su situazioni specifiche.

（3）Controllo collaborativo dell'agitazione elettromagnetica e del sistema plug rod

Ottimizzazione dei parametri di agitazione elettromagnetica: in base ai requisiti di qualità e alle caratteristiche di processo del grezzo di colata, ottimizzare la frequenza, l'intensità e il metodo di agitazione dell'agitazione elettromagnetica per sfruttare appieno la sua funzione.

Controllo collaborativo del sistema a tappi e dell'agitazione elettromagnetica: attraverso una ragionevole strategia di controllo, è possibile ottenere il lavoro collaborativo del sistema a tappi e dell'agitazione elettromagnetica per migliorare la stabilità del flusso del metallo e la qualità dei getti.

6、Conclusione

Il controllo preciso del flusso di metallo in un ambiente sotto vuoto mediante amacchina per colata continua sotto vuotoè la chiave per ottenere una produzione di billette di alta qualità. Attraverso l'applicazione di apparecchiature chiave e mezzi tecnici come cristallizzatori, sistemi di chiusura, agitazione elettromagnetica, sistemi di rilevamento e controllo del livello dei liquidi, nonché l'ottimizzazione del processo, è possibile ottenere in modo efficace un controllo preciso del flusso di metallo. In futuro, con lo sviluppo di tecnologie intelligenti e l'applicazione di nuovi materiali, la tecnologia di colata continua sotto vuoto continuerà a innovarsi e migliorare, fornendo un supporto tecnico più affidabile ed efficiente per la produzione di materiali metallici. Allo stesso tempo, dobbiamo anche affrontare sfide quali l’elevata difficoltà tecnica, i costi elevati e la carenza di talenti, e promuovere lo sviluppo e l’applicazione della tecnologia di colata continua sotto vuoto attraverso sforzi e innovazione continui.