Оборудование для полунепрерывного и непрерывного литья слитков

24.01.2017

В то время как английские машины для литья слитков являются полунепрерывными и применение их позволяет получать слитки или слябы массой до 450 кг, машины, применяемые на заводе фирмы Dow, — автоматические, непрерывного действия; по мере литья слиток массой около 1225 кг отрезается летучей пилой. Чувствительный прибор с искровым зазором служит для регулирования уровня металла в кристаллизаторе. Насосы (рис. 195) для перекачки расплавленного магния до начала работы нагреваются током низкого напряжения. При перекачке некоторых сплавов в процессе литья насосы продолжают подогревать, чтобы предотвратить образование включений вследствие падения температуры металла при переливе из тигля в кристаллизатор. Одна из американских фирм применяет термостатический контроль температуры металла, подаваемого в кристаллизатор, для регулирования силы тока, используемого для подогрева насоса.
Оборудование для полунепрерывного и непрерывного литья слитков

Основными деталями английской установки для полунепрерывого литья слитков массой до 450 кг являются: подогреваемая наклоняющаяся опора для крепления ковша, подогреваемые распределительные коробки с вентилем или лотком, ковш для распределения металла, кристаллизатор, приспособление для охлаждения водой, гидравлический поршень для извлечения слитков после затвердевания, устройство для инертной атмосферы. Газовый обогрев обеспечивает поддержание температуры расплава в пределах до 780° С в ковше и до 730° С в распределительной коробке. Распределительные коробки применяют обычно для литья слябов под прокатку и слитков большого размера, но в настоящее время существует тенденция применять для слитков большого размера короткие безвентильные лотки, оснащенные в некоторых случаях перегородками. Кроме случаев отливки малогабаритных слитков, для получения спокойной струи металла применяются прорезные воронки. От формы струи зависит качество отливаемого слитка.
Кристаллизаторы, изготавливаемые из меди высокой проводимости или алюминия, либо снабжены водоохлаждаемой рубашкой, либо охлаждаются водяными струями, либо нижней частью погружены в воду. Уилкинсон и Херст применяют медные кристаллизаторы с двумя или тремя распылительными кольцами, из нижнего кольца вода подается непосредственно на слиток. Гидравлический поршень двойного действия обеспечивает плавный ход слитка. Двуокись серы или смесь твердой двуокиси серы со сжатым воздухом подают на поверхность металла в кристаллизаторе, воронке и распределительных коробках или лотке при помощи системы колец и трубопроводов. Серу в струе сжатого газа подают в ковш и направляют на падающую струю расплавленного металла; естественно, что длина струп должна быть по возможности более короткой.
Оборудование для полунепрерывного и непрерывного литья слитков

На рис. 196 показаны слябы, полученные методом полунепрерывного литья с непосредственным охлаждением слитка водой.
Режимы литья. В табл. 55 приведены режимы полунепрерывного литья слитков из некоторых магниевых сплавов по данным Уилкинсона и Херста.
Чтобы исключить растрескивание слитков, следует регулировать скорость литья при одновременном применении оптимальных температуры литья, высоты кристаллизатора и условий охлаждения слитка водой. При низких скоростях литья на поверхности слитка появляются неслитины.
Для отливки слитков большого диаметра из сплавов, содержащих цирконий, используют относительно высокие кристаллизаторы, а для слитков из сплавов, содержащих большое количество алюминия, относительно короткие. Высота кристаллизатора должна соответствовать глубине лунки при литье слитка.
Оборудование для полунепрерывного и непрерывного литья слитков

Для сплава AZМ температуру литья поддерживают низкой, чтобы избежать налипания металла на кристаллизатор.
Обычно в процессе литья нет необходимости в применении смазок, но до начала литья кристаллизатор можно смазать силиконом со смесью графита в растительном или животном жире, либо в смеси с борной кислотой. Высокочастотная вибрация кристаллизатора в какой-то мере предотвращает налипание металла.
Мани установил, что применение распределительной воронки способствует образованию крупнозернистой структуры в слитках некоторых сплавов, при отсутствии же воронки слитки получаются с мелкозернистой структурой. Манн считал, что это является следствием турбулентности, возникающей в лупке при отсутствии воронки. На основе этого положения было разработано устройство для электромагнитного перемешивания металла в кристаллизаторе в процессе кристаллизации слитка и тем самым установлена возможность отливки слитков из сплавов, имеющих крупнозернисто структуру, например из сплава АМ503.