1、Introducción
Con el continuo desarrollo de la industria moderna, los requisitos de calidad y rendimiento de los materiales metálicos son cada vez más altos. Como eslabón importante en la producción de acero y metales no ferrosos, el nivel de desarrollo de la tecnología de fundición continua afecta directamente la calidad y la eficiencia de la producción de los materiales metálicos. La tecnología de colada continua al vacío se basa en la tecnología de colada continua tradicional, que coloca el molde en un entorno de vacío para la fundición. Tiene importantes ventajas, como reducir el contenido de gas en el metal fundido, reducir las inclusiones y mejorar la calidad de la palanquilla fundida. Controlar con precisión el flujo de metal en un entorno de vacío es la clave para lograr una alta calidad.colada continua al vacío.
2、Descripción general de la tecnología de colada continua al vacío
(1）El principio de la colada continua al vacío.
La colada continua al vacío es el proceso de inyectar metal fundido en un cristalizador en un ambiente de vacío y formar una palanquilla fundida mediante enfriamiento y solidificación. En un entorno de vacío, la solubilidad de los gases en el metal fundido disminuye, lo que facilita el escape de los gases, lo que reduce defectos como la porosidad en la palanquilla fundida. Al mismo tiempo, un entorno de vacío también puede reducir el contacto entre el metal fundido y el aire y disminuir la generación de oxidación e inclusiones.
(2）Características de la colada continua al vacío.
Mejora de la calidad de las piezas fundidas: reducción de defectos como poros e inclusiones, y mejora de la densidad y pureza de las piezas fundidas.
Mejora de la estructura de solidificación de los metales: beneficioso para refinar el tamaño del grano y mejorar las propiedades mecánicas de los metales.
Reduzca los costos de producción: reduzca los pasos de procesamiento posteriores y mejore la eficiencia de la producción.
3、La influencia del entorno de vacío en el flujo de líquido metálico
(1）Disminución de la solubilidad del gas.
En un ambiente de vacío, la solubilidad de los gases en el metal fundido se reduce significativamente, lo que facilita que los gases escapen y formen burbujas. Si las burbujas no se pueden expulsar a tiempo, se formarán defectos como agujeros de aire en la pieza fundida, lo que afectará la calidad de la pieza fundida.
(2）Variación de la tensión superficial
El ambiente de vacío cambiará la tensión superficial del líquido metálico, afectando el estado de flujo y el proceso de solidificación del líquido metálico en el cristalizador. El cambio en la tensión superficial puede conducir a un cambio en la humectabilidad del metal fundido, afectando el estado de contacto entre el tocho fundido y la pared del cristalizador.
(3）Resistencia al flujo reducida
En un ambiente de vacío, la resistencia del aire al flujo de metal fundido disminuye y la velocidad del metal fundido aumenta. Esto requiere un control más preciso del flujo de metal para evitar fenómenos como turbulencias y salpicaduras.
4、Equipos clave y medios técnicos para un control preciso del flujo de metal en una máquina de colada continua al vacío
(1）cristalizador
La función del cristalizador.
El cristalizador es el componente central de la máquina de colada continua al vacío, cuya función principal es enfriar y solidificar el metal fundido que contiene para formar una palanquilla fundida. La forma y el tamaño del cristalizador afectan directamente la calidad y precisión dimensional del tocho fundido.
Requisitos de diseño para cristalizador.
Para lograr un control preciso del flujo de metal, el diseño del cristalizador debe cumplir los siguientes requisitos:
(1) Buena conductividad térmica: capaz de transferir rápidamente el calor del metal fundido, asegurando la velocidad de enfriamiento del tocho fundido.
(2) Cono apropiado: El cono del cristalizador debe diseñarse en función de las características de contracción de la pieza fundida para garantizar un buen contacto entre la pieza fundida y la pared del cristalizador y para evitar fenómenos como tirones y fugas.
(3) Control estable del nivel de líquido: mediante dispositivos precisos de control y detección del nivel de líquido, se mantiene la estabilidad del nivel de líquido metálico en el cristalizador, asegurando la uniformidad de la calidad de la fundición.
(2）Sistema de palo
La función del enchufe.
Un tapón es un dispositivo importante que se utiliza para controlar el caudal y la velocidad del metal fundido en el cristalizador. Al ajustar la posición del tapón, se puede controlar con precisión el tamaño y la velocidad del flujo de metal.
Principio de control del sistema de émbolo.
El sistema de varilla de obturación generalmente consta de una varilla de obturación, un mecanismo de accionamiento y un sistema de control. El sistema de control ajusta la posición de la varilla del tapón a través del mecanismo de accionamiento según los requisitos del proceso y las señales de detección del nivel de líquido, logrando un control preciso del flujo de líquido metálico.
(3）agitación electromagnética
El principio de agitación electromagnética.
La agitación electromagnética es el uso del principio de inducción electromagnética para generar un campo magnético giratorio en el metal líquido, provocando un movimiento de agitación en el metal líquido. La agitación electromagnética puede mejorar el estado de flujo del metal fundido, promover la flotación de inclusiones y el escape de gases y mejorar la calidad de las piezas fundidas.
Tipos y aplicaciones de agitación electromagnética
La agitación electromagnética se divide en diferentes tipos, como agitación electromagnética del cristalizador, agitación electromagnética de la zona de enfriamiento secundaria y agitación electromagnética del extremo de solidificación. De acuerdo con los diferentes requisitos del proceso y los requisitos de calidad de la fundición, se pueden seleccionar tipos adecuados de agitación electromagnética para su aplicación.
(4）Sistema de control y detección de nivel de líquido.
Método de detección de nivel de líquido.
La detección del nivel de líquido es uno de los eslabones clave para lograr un control preciso del flujo de líquido metálico. Los métodos de detección de nivel de líquido comúnmente utilizados incluyen detección de isótopos radiactivos, detección ultrasónica, detección por láser, etc. Estos métodos de detección tienen las ventajas de una alta precisión y una velocidad de respuesta rápida, y pueden monitorear los cambios en el nivel de metal líquido en el cristalizador en tiempo real. .
Composición y principio de funcionamiento del sistema de control de nivel de líquido.
El sistema de control de nivel de líquido generalmente consta de sensores, controladores y actuadores de nivel de líquido. El sensor de nivel de líquido transmite la señal del nivel de líquido detectado al controlador. El controlador ajusta la posición del émbolo u otros parámetros de control a través del actuador de acuerdo con los requisitos del proceso y los valores establecidos, logrando un control estable del nivel de líquido metálico.
5、Optimización del proceso de control preciso del flujo de metal en una máquina de colada continua al vacío.
(1）Optimizar los parámetros de vertido
Temperatura de vertido: un control razonable de la temperatura de vertido puede garantizar la fluidez y la capacidad de llenado del líquido metálico, evitando al mismo tiempo una temperatura excesiva que pueda causar oxidación y succión del líquido metálico.
Velocidad de vertido: elija la velocidad de vertido adecuada según el tamaño y los requisitos de calidad del tocho de fundición. Una velocidad de vertido excesiva puede provocar un flujo de metal inestable, lo que provocará turbulencias y salpicaduras; Una velocidad de vertido demasiado lenta afectará la eficiencia de la producción.
(2）Mejorar el sistema de refrigeración del cristalizador.
Control del caudal de agua de refrigeración y del caudal: según las características de solidificación y los requisitos de calidad del tocho de fundición, el caudal de agua de refrigeración y el caudal del cristalizador deben controlarse razonablemente para garantizar la velocidad de enfriamiento y la uniformidad del tocho de fundición.
Selección de métodos de enfriamiento: se pueden utilizar diferentes métodos de enfriamiento, como enfriamiento por agua y enfriamiento por aerosol, y la selección y optimización pueden basarse en situaciones específicas.
(3）Control colaborativo del sistema de agitación electromagnética y varilla tapón.
Optimización de los parámetros de agitación electromagnética: según los requisitos de calidad y las características del proceso de la pieza en bruto de fundición, optimice la frecuencia, la intensidad y el método de agitación de la agitación electromagnética para utilizar plenamente su función.
Control colaborativo del sistema de tapón y agitación electromagnética: mediante una estrategia de control razonable, se puede lograr el trabajo colaborativo del sistema de tapón y la agitación electromagnética para mejorar la estabilidad del flujo de metal y la calidad de las piezas fundidas.
6、Conclusión
El control preciso del flujo de metal en un ambiente de vacío mediante unmáquina de colada continua al vacíoes la clave para lograr una producción de palanquilla de alta calidad. Mediante la aplicación de equipos y medios técnicos clave, como cristalizadores, sistemas de tapón, agitación electromagnética, sistemas de control y detección de nivel de líquido, así como la optimización de procesos, se puede lograr un control preciso del flujo de metal de manera efectiva. En el futuro, con el desarrollo de tecnología inteligente y la aplicación de nuevos materiales, la tecnología de colada continua al vacío seguirá innovando y mejorando, brindando un soporte técnico más confiable y eficiente para la producción de materiales metálicos. Al mismo tiempo, también debemos enfrentar desafíos como la alta dificultad técnica, el alto costo y la escasez de talento, y promover el desarrollo y la aplicación de la tecnología de colada continua al vacío a través de esfuerzos e innovación continuos.
Hora de publicación: 12 de diciembre de 2024
