Nei moderni settori industriali e tecnologici, i metalli preziosi hanno un valore estremamente elevato e ampie applicazioni grazie alle loro proprietà fisiche e chimiche uniche. Per soddisfare gli elevati requisiti di qualità dei materiali in metalli preziosi, sono emerse apparecchiature di colata continua sottovuoto per metalli preziosi. Queste apparecchiature avanzate utilizzano la tecnologia del vuoto spinto per fondere i metalli preziosi in un ambiente rigorosamente controllato, garantendo la purezza, l'uniformità e le prestazioni del prodotto. Questo articolo fornirà un'introduzione dettagliata all'alto vuoto.attrezzature per colata continua sottovuotoper i metalli preziosi e le loro applicazioni.

attrezzature per colata continua sottovuoto
1、Panoramica delle apparecchiature per la colata continua sottovuoto di metalli preziosi
Composizione dell'attrezzatura
1. Sistema di aspirazione
Pompa per alto vuoto: Solitamente, per ottenere un ambiente ad alto vuoto si utilizza una combinazione di pompa meccanica, pompa a diffusione o pompa molecolare. Queste pompe possono ridurre rapidamente la pressione all'interno dell'apparecchiatura a livelli estremamente bassi, eliminando le interferenze dell'aria e di altre impurità.
Valvole e tubazioni per il vuoto: utilizzate per controllare il grado di vuoto e il flusso di gas, garantendo il funzionamento stabile del sistema del vuoto.
Manometro per il vuoto: monitora il livello di vuoto all'interno dell'apparecchiatura e fornisce agli operatori informazioni precise sullo stato del vuoto.
2. Sistema di fusione
Dispositivo di riscaldamento: può essere a induzione, a resistenza o ad arco, e può riscaldare i metalli preziosi fino allo stato fuso. I diversi metodi di riscaldamento hanno caratteristiche e applicabilità proprie e possono essere selezionati in base al tipo di metallo prezioso e ai requisiti del processo.
Crogiolo: Utilizzato per contenere metalli preziosi fusi, solitamente realizzato con materiali resistenti alle alte temperature e alla corrosione, come grafite, ceramica o leghe speciali.
Dispositivo di agitazione: Agitare il fuso durante il processo di fusione per garantire uniformità di composizione e costanza della temperatura.
3. Sistema di colata continua
Cristallizzatore: è un componente chiave nel processo di colata continua, che determina la forma e le dimensioni del lingotto. I cristallizzatori sono generalmente realizzati in rame o altri materiali con buona conducibilità termica e vengono raffreddati internamente ad acqua per accelerare la solidificazione delle fusioni di metalli preziosi.
Dispositivo di introduzione del lingotto: Estrae il lingotto solidificato dal cristallizzatore per garantire il funzionamento continuo del processo di colata continua.
Dispositivo di trazione: controlla la velocità di estrazione del lingotto, influenzando la qualità e l'efficienza produttiva del lingotto stesso.
4. Sistema di controllo
Sistema di controllo elettrico: Controllo elettrico di varie parti dell'apparecchiatura, compresa la regolazione di parametri quali potenza di riscaldamento, funzionamento della pompa del vuoto e velocità di estrazione dei billette.
Sistema di controllo automatizzato: consente il funzionamento automatizzato delle apparecchiature, migliorando l'efficienza produttiva e la stabilità della qualità del prodotto. Attraverso programmi preimpostati, il sistema di controllo può completare automaticamente processi come la fusione e la colata continua, monitorando e regolando in tempo reale diversi parametri.
2、Descrizione strutturale principale
1. Corpo del forno: Il corpo del forno adotta una struttura verticale a doppio strato raffreddata ad acqua. Il coperchio del forno può essere aperto per facilitare l'inserimento di crogioli, cristallizzatori e materie prime. La parte superiore del coperchio del forno è dotata di una finestra di osservazione che consente di monitorare le condizioni del materiale fuso durante il processo di fusione. La flangia dell'elettrodo a induzione e la flangia della tubazione del vuoto sono disposte simmetricamente a diverse altezze al centro del corpo del forno per introdurre il giunto dell'elettrodo a induzione e collegarlo al dispositivo del vuoto. La piastra di base del forno è dotata di un telaio di supporto per il crogiolo, che funge anche da supporto fisso per fissare con precisione la posizione del cristallizzatore, garantendo che il foro centrale del cristallizzatore sia concentrico con il canale sigillato sulla piastra di base del forno. In caso contrario, l'asta di guida per la cristallizzazione non potrà entrare all'interno del cristallizzatore attraverso il canale sigillato. Sul telaio di supporto sono presenti tre anelli di raffreddamento ad acqua, corrispondenti alle parti superiore, centrale e inferiore del cristallizzatore. Controllando la portata dell'acqua di raffreddamento, è possibile controllare con precisione la temperatura di ciascuna parte del cristallizzatore. Sul telaio di supporto sono presenti quattro termocoppie, utilizzate per misurare la temperatura rispettivamente della parte superiore, centrale e inferiore del crogiolo e del cristallizzatore. L'interfaccia tra la termocoppia e l'esterno del forno si trova sul fondo del forno stesso. Un contenitore di scarico può essere posizionato alla base del telaio di supporto per impedire che il materiale fuso, riscaldato, defluisca direttamente dal pulitore e danneggi il corpo del forno. Al centro del fondo del forno è presente anche una piccola camera a vuoto preliminare rimovibile. Sotto la camera a vuoto preliminare si trova una camera in vetro organico, in cui è possibile aggiungere antiossidanti per migliorare la tenuta del vuoto dei filamenti. Questo materiale può esercitare un effetto antiossidante sulla superficie delle barre di rame mediante l'aggiunta di antiossidanti alla cavità in vetro organico.
2. Crogiolo e cristallizzatore:Il crogiolo e il cristallizzatore sono realizzati in grafite ad elevata purezza. Il fondo del crogiolo è conico ed è collegato al cristallizzatore tramite filettature.
3. Sistema di aspirazione
4. Meccanismo di trazione e avvolgimento:Il sistema di colata continua di barre di rame è composto da ruote guida, barre di precisione, guide lineari e meccanismi di avvolgimento. La ruota guida svolge una funzione di guida e posizionamento: quando la barra di rame viene estratta dal forno, passa prima attraverso la ruota guida. La barra guida in cristallo è fissata alla vite di precisione e al dispositivo di guida lineare. Inizialmente, la barra di rame viene estratta (pre-estratta) dal corpo del forno tramite il movimento lineare della barra guida di cristallizzazione. Quando la barra di rame ha superato la ruota guida e ha raggiunto una certa lunghezza, può essere scollegata dalla barra guida in cristallo. Successivamente, viene fissata alla macchina avvolgitrice e continua a essere estratta tramite la rotazione della macchina stessa. Il servomotore controlla il movimento lineare e la rotazione della macchina avvolgitrice, consentendo di controllare con precisione la velocità di colata continua della barra di rame.
5. L'alimentatore a ultrasuoni del sistema di alimentazione adotta IGBT tedeschi, che presentano bassa rumorosità e risparmio energetico. Il pozzo utilizza strumenti di controllo della temperatura per il riscaldamento programmato. Progettazione dell'impianto elettrico
Sono presenti circuiti di retroazione e protezione da sovracorrente e sovratensione.
6. Sistema di controllo:Questa apparecchiatura adotta un sistema di controllo completamente automatico con touch screen e molteplici dispositivi di monitoraggio per controllare con precisione la temperatura del forno e del cristallizzatore, garantendo le condizioni di stabilità a lungo termine necessarie per la colata continua di barre di rame. Grazie ai dispositivi di monitoraggio è possibile attivare diverse misure di protezione, ad esempio in caso di perdite di materiale causate da temperature elevate del forno, vuoto insufficiente, pressione inadeguata o carenza d'acqua. Il dispositivo è facile da usare e i parametri principali sono impostati correttamente.
Sono presenti la temperatura del forno, le temperature superiore, media e inferiore del cristallizzatore, la velocità di pre-estrazione e la velocità di estrazione per la crescita dei cristalli.
E vari valori di allarme. Dopo aver impostato vari parametri, nel processo di produzione della colata continua di barre di rame, purché sia garantita la sicurezza.
Posizionare l'asta guida di cristallizzazione, inserire le materie prime, chiudere lo sportello del forno, tagliare il collegamento tra l'asta di rame e l'asta guida di cristallizzazione e collegarla alla macchina avvolgitrice.
3、L'utilizzo di apparecchiature di colata continua sottovuoto per metalli preziosi
(1)Produrre lingotti di metalli preziosi di alta qualità
1. Elevata purezza
La fusione e la colata continua in un ambiente ad alto vuoto consentono di evitare efficacemente la contaminazione da aria e altre impurità, producendo così lingotti di metalli preziosi ad elevata purezza. Questo è fondamentale per settori come l'elettronica, l'aerospaziale e il settore sanitario, che richiedono materiali in metalli preziosi di purezza estremamente elevata.
Ad esempio, nell'industria elettronica, metalli preziosi ad elevata purezza come oro e argento vengono utilizzati per la produzione di circuiti integrati, componenti elettronici, ecc. La presenza di impurità può comprometterne seriamente le prestazioni e l'affidabilità.
2. Uniformità
Il dispositivo di agitazione e il sistema di colata continua presenti nell'apparecchiatura garantiscono l'uniformità della composizione della lega di metallo prezioso durante il processo di solidificazione, evitando difetti come la segregazione. Ciò è di grande importanza per le applicazioni che richiedono un'elevata uniformità delle proprietà del materiale, come la produzione di strumenti di precisione e la lavorazione di gioielli.
Ad esempio, nella lavorazione dei gioielli, l'utilizzo di materiali in metallo prezioso uniformi può garantire colore e consistenza omogenei ai gioielli, migliorandone la qualità e il valore.
3. Buona qualità della superficie
La superficie dei lingotti prodotti mediante colata continua sottovuoto spinto è liscia, priva di pori o inclusioni e presenta un'ottima qualità superficiale. Ciò non solo riduce il carico di lavoro delle successive fasi di lavorazione, ma migliora anche l'aspetto estetico e la competitività del prodotto sul mercato.
Ad esempio, nella produzione di alta gamma, i materiali in metalli preziosi con una buona qualità superficiale possono essere utilizzati per realizzare componenti di precisione, decorazioni, ecc., soddisfacendo gli elevati requisiti dei clienti in termini di aspetto e prestazioni del prodotto.
(2)Sviluppo di nuovi materiali a base di metalli preziosi
1. Controllare con precisione la composizione e la struttura
Le apparecchiature per la colata continua sottovuoto di metalli preziosi consentono di controllare con precisione la composizione e la temperatura della massa fusa, garantendo così un controllo accurato sulla composizione e sulla struttura del lingotto. Ciò rappresenta un potente strumento per lo sviluppo di nuovi materiali a base di metalli preziosi.
Ad esempio, aggiungendo specifici elementi di lega ai metalli preziosi, è possibile modificarne le proprietà fisiche e chimiche, portando allo sviluppo di nuovi materiali con caratteristiche speciali quali elevata resistenza, elevata resistenza alla corrosione ed elevata conduttività.
2. Simulare il processo di fusione in ambienti speciali
L'apparecchiatura è in grado di simulare ambienti particolari, come diverse pressioni, temperature e atmosfere, per studiare il comportamento di fusione e le variazioni prestazionali dei metalli preziosi in tali ambienti. Ciò riveste grande importanza per lo sviluppo di materiali in metalli preziosi in grado di adattarsi a condizioni di lavoro specifiche.
Ad esempio, nell'industria aerospaziale, i materiali in metalli preziosi devono funzionare in ambienti ostili come alta temperatura, alta pressione e forti radiazioni. Simulando questi ambienti durante gli esperimenti di fusione, è possibile sviluppare nuovi materiali con prestazioni eccellenti per soddisfare le esigenze dell'industria aerospaziale.
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Data di pubblicazione: 3 dicembre 2024









