连续铸造
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六种铸造方法铸造是一种常见的制造工艺,用于制造各种金属制品。
在铸造过程中,根据所用的模具和铸造材料的不同,可以分为六种主要的铸造方法,分别是砂型铸造、金属型铸造、压铸、熔模铸造、连续铸造和精密铸造。
1. 砂型铸造砂型铸造是最常见的铸造方法之一。
它使用砂型作为铸造材料,将其填充到模具中,然后浇注熔化的金属。
砂型铸造适用于生产各种不同形状和大小的铸件,成本低廉,生产效率高。
然而,由于砂型的热膨胀和收缩,砂型铸造的尺寸精度较低。
2. 金属型铸造金属型铸造是一种使用金属模具的铸造方法。
金属模具可以承受高温和高压,因此可以制造出更精确、更复杂的铸件。
金属型铸造适用于生产高精度、高质量要求的零件,但成本较高,适用范围较窄。
3. 压铸压铸是一种将熔化的金属注入高压下的快速冷却模具中的铸造方法。
压铸可以制造出形状复杂、尺寸精确的铸件,表面质量好,且具有良好的机械性能。
压铸适用于大批量生产,但设备和模具成本较高。
4. 熔模铸造熔模铸造是一种使用可熔化模具的铸造方法。
先制造出模具,然后将其加热以使其熔化,再将熔化的模具注入金属。
熔模铸造适用于生产高温合金和复杂形状的铸件,但模具制造成本较高,生产周期较长。
5. 连续铸造连续铸造是一种连续生产铸件的铸造方法。
在连续铸造中,熔化的金属通过连续浇注到连续铸造机中的模具中,形成连续的铸件。
连续铸造适用于生产长条状或板状的铸件,具有高生产效率和较好的机械性能。
6. 精密铸造精密铸造是一种制造高精度、高表面质量的铸件的铸造方法。
精密铸造使用特殊的模具和工艺,可以制造出复杂的内腔和细小的结构。
精密铸造适用于制造精密仪器、模具等高要求的铸件,但成本较高,生产周期较长。
总结起来,不同的铸造方法适用于不同的生产需求。
砂型铸造和金属型铸造适用于一般铸件的大批量生产,压铸适用于形状复杂、尺寸精确的铸件,熔模铸造适用于高温合金和复杂形状的铸件,连续铸造适用于长条状或板状的铸件,精密铸造适用于高精度、高表面质量的铸件。
连铸的名词解释连铸是一种金属加工技术,它是工业生产中重要的工艺过程之一。
连铸技术通过将金属熔化后直接注入连续铸模中,让金属在连续的铸造过程中得以凝固和成形。
连铸技术在现代工业的发展中起到了至关重要的作用,为各种金属制品的生产提供了高效、高质、低成本的解决方案。
从字面上看,连铸可以被解释为连续铸造的缩写。
它以其高效、迅速的生产速度而闻名。
相比传统的离散铸造方法,连铸技术能够使金属的连续生产变得更加容易。
在传统的离散铸造过程中,金属液体将分次铸入铸模中,每次只能生产一块金属基板。
而使用连铸技术,可以通过一次注入连续铸模,并通过恒定速度的运动,从而实现金属连续铸造。
这不仅提高了生产效率,降低了生产成本,还能够大幅度提高制品的质量。
连铸技术的基本过程主要包括金属熔炼、金属过渡、铸模注入、凝固和成品冷却等阶段。
首先,金属将被加热至其熔点以上,从而使其成为熔化状态。
然后,熔融金属通过特定的管道系统被输送到连续铸模的顶部,开始铸造过程。
通过适当的设计和控制,金属在连续铸模中得到均匀分布,并逐渐冷却凝固。
最后,连铸产生的铸坯将经过进一步的加工和处理,成为所需的金属制品。
连铸技术的优势显而易见。
首先,连铸过程中的金属冷却速度相对较快,使得金属晶粒尺寸较细,从而提高了制品的力学性能和表面质量。
其次,连铸技术能够生产出长度可控制的金属基板,进一步提高了产品的生产效率和材料利用率。
此外,由于连铸过程中的金属熔化和凝固连续进行,使得金属流动更加稳定,减少了产生气孔和夹杂物的可能性,进一步提高了制品的质量。
然而,连铸技术也存在一些挑战和限制。
首先,连铸过程中要求金属的熔点较低,使得部分高熔点金属无法直接应用于连铸技术中。
其次,在连铸过程中对铸模的要求相对较高,需要具备良好的耐热性和耐腐蚀性。
此外,连铸过程中涉及到的冷却和凝固过程需要进行严格的温度控制和冷却处理,以保证金属制品的质量。
尽管如此,连铸技术在如今的工业生产中扮演了重要的角色。
连续铸造及其与轧制的衔接工艺1. 引言连续铸造是一种现代化的铸造工艺,它与传统的间歇铸造相比具有更高的生产效率和质量控制能力。
随着工业技术的发展,连续铸造在轧制过程中的应用也越来越广泛。
本文将介绍连续铸造的基本原理和与轧制的衔接工艺。
2. 连续铸造的原理连续铸造是通过在连铸机上连续铸造金属坯料,将熔融金属倒入预先制备好的连续浇注铸模中,经过一系列冷却和凝固过程,最终形成所需的连续坯料。
连续铸造具有以下几个主要特点:•产量高:连续铸造可以实现连续、自动化生产,生产效率高于传统的间歇铸造。
•质量可控:由于冷却和凝固过程的控制,连续铸造可以获得均匀的结晶组织,从而提高材料的力学性能和物理性能。
•节省能源:连续铸造的过程中可以充分利用余热和余能,提高能源利用效率。
3. 轧制与连续铸造的衔接工艺在连续铸造生产的金属坯料经过冷却和凝固后,需要进行进一步的加工,其中轧制是最常用的一种加工方式。
轧制是利用辊轧机将金属坯料进行塑性变形,最终得到所需的板材、型材或管材。
轧制与连续铸造的衔接工艺主要包括以下几个步骤:3.1 金属坯料的预热在连续铸造后的金属坯料中,由于冷却和凝固过程的影响,金属坯料温度较低,不利于轧制操作。
因此,需要对金属坯料进行预热处理,将其温度提高到适合轧制的范围。
3.2 理化性能测试在进行轧制前,需要对金属坯料进行理化性能测试,以确保其符合轧制要求。
测试项目包括金属材料的化学成分、力学性能和物理性能等。
3.3 轧制机的调试轧制机是进行轧制操作的关键设备,调试工作包括辊轧机的调整和辊轧力的设定,以保证轧制过程中金属坯料的塑性变形符合要求。
3.4 轧制过程的控制轧制过程中,需要对金属坯料的温度、厚度、宽度等进行实时监控和控制。
一般采用自动控制系统,通过传感器和控制算法,对轧制参数进行调整,以实现所需的轧制结果。
3.5 轧制后的检验和修整轧制后的金属板材、型材或管材需要进行质量检验,包括外观质量、尺寸精度和力学性能等。
钢铁冶炼过程中连续铸造技术的应用钢铁产业一直是国民经济中的重要支柱产业之一,而钢铁冶炼是钢铁产业的核心环节之一。
在现代化工业生产中,连续铸造技术已经广泛应用于钢铁冶炼过程中,其优势在于能够大幅度提高产量、降低成本、保证质量稳定性以及环保节能等方面。
本文将从连续铸造技术的原理、优势以及应用范围等方面进行详细探讨。
一、连续铸造技术的原理钢铁冶炼过程中,传统的铸造方式是将熔化的金属倒入成型模具中进行加工,这种方式具有可塑性强、成型精度高的特点。
然而,由于钢厂的生产需求越来越高、规模越来越大,使得炉顶工具升降的时间成为瓶颈,从而限制了钢铁生产的速率。
传统铸造方式的生产能力显然满足不了社会发展的需要。
连续铸造技术的应用,成为了解决这一问题的有效途径。
连续铸造技术运用了连续铸机的原理,将熔融金属通过上下两端持续循环,铸造出连续不断的板材,从而大幅增加了生产效率。
与传统铸造技术相比,其原理特点在于分为三个环节:浇注熔融金属、凝固铸坯、定尺剪切。
1. 浇注熔融金属:在连续铸造技术中,熔化的钢水通过熔炉或电弧炉被输送到连续铸机的浇注室内。
这是最关键的一环,也就是将钢水稳定地浇入铸造机器的连铸结晶器。
2. 凝固铸坯:浇注钢水后,铸机顶部的冷却水开始喷淋在钢水上方喷注成薄雾形式,逐渐冷却钢水,框架中的铸蛇板缓慢前行,从而使得钢水逐渐凝固成坯,而且是一段一段地连续进行的,从而得到了一条连续的存在凝固层的铸坯。
3. 定尺剪切:铸坯通过抛光后,被就位在连铸机前部的设备剪切成预定尺寸的钢板,然后被送送到下一个生产环节。
二、连续铸造技术的优势1. 高效率:通过高效的连续铸造过程,产生的钢材可以一直持续取出,大大提高了生产效率,并降低了铸造工艺的复杂性。
相较于传统铸造技术,连续铸造技术的生产能力可提高10至20倍不等。
2. 质量稳定:连续铸造技术的铸造过程在浇注、冷却及剪切等关键环节上,均采取了高度的自动化控制系统,更能控制钢坯质量,降低干裂、悬露、表面打裂等缺陷的产生。
连铸工艺要点连铸工艺是指连续铸造技术,是铁合金、钢铁等冶金行业中的一种主要生产工艺。
其工艺特点是连续铸造、高效能、高品质、节能环保等。
下面我们来了解一下连铸工艺的要点。
1. 连铸设备连铸设备是连铸工艺的核心,由铸机、结晶器、引伸器、切割机、输送机等组成。
铸机是整个设备的主体,结晶器是铸机的核心部分,引伸器是为了延长铸坯结晶器内的结晶长度,切割机是将连续铸坯切割成长度符合要求的坯料,输送机将坯料送到后续加工工序。
2. 连铸模具连铸模具是决定铸坯质量和工艺效果的重要因素,也是连铸设备的重要组成部分。
模具材料要求高强度、高温耐用、不易变形。
常用的模具材料有高硅铸铁、高铬铸铁、尿素醛树脂等。
模具结构形式有直立式、倾斜式、水平式等,不同结构形式适用于不同铸造条件。
3. 冷却水系统连铸过程中,冷却水系统起着非常重要的作用。
冷却水系统包括结晶器水口、结晶器壁面、引伸器、切割机等部位的冷却系统。
冷却水系统的稳定性和冷却效果直接影响铸坯的质量。
冷却水的温度、流量、压力等参数的调节需要精细控制。
4. 铸造工艺参数连铸工艺参数的优化对铸坯质量和生产效率有重要影响。
铸造参数包括结晶器冷却、引伸器速度、拉拔速度、切割位置等。
优化铸造参数可以控制铸坯中的缺陷、提高铸坯表面质量、降低成本并提高生产效率。
5. 质量控制质量控制是连铸工艺中的重要环节。
铸坯质量的稳定性和可控性直接影响产品的质量和生产效率。
质量控制包括铸坯表面质量检测、铸坯内部缺陷检测、坯料长度检测等。
不同的质量控制手段需要不同的检测设备和技术支持。
连铸工艺的要点包括连铸设备、连铸模具、冷却水系统、铸造工艺参数和质量控制。
在实际生产中,要根据不同的生产条件和产品要求,综合考虑这些要点,优化工艺流程,提高生产效率和产品质量。
连续铸造1 基本原理、工艺特点及应用范围1.1 连续铸造的基本过程连续铸造是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特定的长度的铸件。
连续铸锭的工艺过程如图1所示,在结晶器的下端插入引锭,形成结晶器的底,当浇入的金属液面达一定高度后,开动拉锭装置,使铸锭随引锭下降,上面不断浇入金属,下面连续拉出铸锭。
连续铸管的工艺与此相似,只是在结晶器的中央加——内结晶器,以形成铸管的内孔。
图1 连续铸锭示意图1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭1.2 连续铸造的特点和应用连续铸造在国内外已被广泛采用,例如连续铸锭(钢或有色金属锭),连续铸管等。
连续铸造和普遍铸造法比较有下述优点:1.由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能较好;2.连续铸造时,铸件上没有浇注系统的冒口,故连续铸锭在轧制时不用切头去尾,节约了金属,提高了收得率;3.简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;4.连续铸造生产易于实现机械化和自动化,铸锭时还能实现连铸连轧,大大提高了生产效率。
2 连续铸铁管连续铸管目前已成为我国生产铸铁管的主要方法。
铸铁管的品种有承插管(自来水管及煤气管),法兰管(农业排灌及工业用管)薄壁管及小直管等。
各种管的形状如图2所示。
图2 连续铸造结构图a-承插管 b-法兰管 c-薄壁管 d一小直管目前国内生产的连铸管内直径由30~1200mm;一般普通压力管出厂前要进行大于15atm的水压试验。
连续铸管的方法是将铁水浇入内外结晶器之间的间隙中(间隙大小即铸管的壁厚)结晶器上下振动,从结晶器下方,下断地拉出管子。
在拉管过程中,管子通过结晶器下口时,必须有一定厚度的凝固层(图3),使能承受拉力、和内部铁水的压力,否则将会造成拉漏的现象。
上述这些工艺要求,都应由连续铸管机加以实现。
连续铸造原理和连铸设备简介连续铸造设备主要包括连铸机、送丝装置、拉拔机、冷却设备等组成。
连铸机是整个连续铸造线的核心设备,它包括浇注部分和凝固部分。
浇注部分通过浇注头将熔化金属浇注到冷却结晶器中,使得熔化金属得到成型。
凝固部分则是通过在凝固过程中对金属坯料进行冷却处理,使得金属坯料在不断移动的过程中逐渐凝固成型。
送丝装置和拉拔机是用来控制金属坯料的尺寸和形状的关键装置。
送丝装置通过控制坯料的拉丝速度和张力,使得坯料能够在凝固过程中得到适当的形状和尺寸。
拉拔机则是用来拉拔和整形坯料,从而使得金属坯料得到精确的尺寸和形状。
最后,冷却设备是用来对金属坯料进行冷却处理的设备。
通过控制冷却设备的参数,可以使得坯料在凝固过程中能够得到适当的温度和结晶结构,从而保证产品质量。
总的来说,连续铸造设备通过不断地控制和调整熔炼金属的流动和凝固过程,使得金属坯料能够在连续铸造过程中得到高质量的产品。
这种生产方式不仅提高了生产效率,降低了能耗成本,还能够获得更加均匀的产品质量,因此在金属加工行业得到了广泛的应用。
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连续铸造设备是现代工业领域中一个重要的技术装备,它广泛应用于钢铁、铝合金、铜合金等金属材料的生产中。
通过连续铸造设备,工厂可以实现高效、精确的生产过程,满足市场对于高质量金属坯料的需求。
在连续铸造的过程中,关键的一环是冷却设备。
冷却设备的设计和操作对于金属坯料的凝固过程至关重要。
凝固速率的控制能够对金属晶粒的尺寸和分布进行调节,进而对产品的力学性能和内部组织进行精确控制。
冷却设备的设计也需要考虑如何降低能耗和提高运行效率,同时保证产品质量。
一些先进的连续铸造设备还配备了智能控制系统,可以实时监测和调整坯料的凝固过程,从而提高产量和坯料质量。
与传统的间歇铸造相比,连续铸造设备具有很高的生产率和效率。
通过连续铸造,金属坯料可以实现自动化和连续化的生产过程,降低了生产周期和人工成本。
以连续铸造方法制备梯度材料的实验研究连续铸造技术作为一种重要的制备梯度材料技术,随着近年来材料制备技术发展的不断推进,在现代工业生产和科研领域中发挥着越来越重要的作用。
连续铸造技术可以合成具有结构复杂度和组分均匀分布的梯度材料,这种新型材料具有优异的物理和力学性能,为工程应用提供了非常实用的解决方案。
本文的目的是以《以连续铸造方法制备梯度材料的实验研究》为标题,针对连续铸造方法制备梯度材料的研究进行3000字的中文报道。
主要内容包括连续铸造技术的基础原理、连续铸造方法制备梯度材料的主要过程、梯度材料的特性及其应用等。
一、连续铸造技术基础原理连续铸造技术是一种新型的金属制造技术,它利用拔块法,分离熔母金属,以及在熔母金属中添加不同的化合物,在控制温度的环境下,以持续的方式制备铸件。
连续铸造技术能够不断改变被制备铸件的构造参数,从而将多层材料组合制备而成,从而达到得到梯度材料的目的。
二、连续铸造方法制备梯度材料的主要过程1、准备工作:首先需要准备铸件的设计图纸,并根据图纸选择合适的材料。
接着,需要准备与铸件设计相匹配的模具,并将模具里填入相应的模型、模板、加热棒等部件,以及准备各种化学试剂和夹具。
2、熔融及安排:将选定的材料熔融,根据设计图纸和工艺要求进行调整,使材料处于可用于连续铸造制备梯度材料的流动状态。
3、铸造:将材料按照设计图纸的要求进行填充,以及铸件模具的图形进行填充,使铸件的成形满足设计要求。
4、冷却:将铸件在适当的环境中冷却,使铸件达到设计要求的成型尺寸。
5、修整:在铸件冷却完毕后,按照设计要求对梯度材料的表面进行处理,以达到最终产品的质量标准。
三、梯度材料的特性及其应用梯度材料普遍具有出色的密度、弹性模量和耐疲劳性等特性,同时它还具有高层次的结构复杂度和化学组成均匀性,可以应用于多种特殊环境下的精密零件的制造,以满足科研和工业应用的要求。
梯度材料的应用领域包括机械零件制造、航空航天、电子元件和生物医学等领域。
连续铸钢的名词解释近年来,随着科技的不断发展,连续铸钢技术在钢铁行业的应用越来越广泛。
它不仅提高了钢铁生产的效率和质量,还减少了环境污染。
那么,什么是连续铸钢?本文将对连续铸钢进行详细解释。
一、连续铸钢的概念连续铸钢是指在一个连续的过程中,将液态钢浇铸成连续的坯料。
相比于传统的间歇铸造方法,连续铸钢具有以下优势:1. 提高生产效率:连续铸钢不需要停机等待冷却和顶出钢坯,而是实现钢液的连续供给,大大缩短了生产周期。
2. 提高产品质量:由于连续铸造过程中的冷却速度比较快,钢材的晶粒细化,内部组织均匀,从而提高了产品的力学性能和外观质量。
3. 减少能源消耗:连续铸钢无需反复预热,避免了大量热能的浪费,降低了能源的消耗。
4. 减少环境污染:连续铸钢过程中无需大量排放烟尘和废气,减少了环境污染的程度。
5. 方便管理与自动化控制:连续铸钢系统能够实现全面自动化控制,减少了人工操作的难度,提高了管理的便捷性。
二、连续铸钢的工艺流程连续铸钢的工艺流程主要包括:钢车、过渡板、连铸机、定盘修边、冷却、切割、堆垛等环节。
1. 钢车:钢液从炼钢炉中通过钢包输送到铸钢车中进行储存和运输,维持钢液的合适温度和流动性。
2. 过渡板:钢液从钢车通过过渡管流向连铸机,过渡板起到连接钢车和连铸机的作用,确保钢液的平稳流动。
3. 连铸机:钢液在连铸机内通过结晶器,逐渐冷却凝固成坯料。
连铸机主要包括浇注系统、结晶器、拉拔机构和冷却装置等。
4. 定盘修边:连铸机出来的钢坯经过定盘修边,将坯料的尺寸修整至合适。
5. 冷却:修整后的钢坯通过冷却装置,降低温度,使钢材的内部结构得以稳定,提高其力学性能。
6. 切割:冷却后的钢坯通过切割机械进行切割,根据需要得到合适的长度。
7. 堆垛:切割好的钢材坯料按照规定的规格和堆垛方式进行堆放,便于后续的钢材加工和运输。
三、连续铸钢的应用领域连续铸钢技术广泛应用于钢铁行业的各个领域,如建筑、汽车、船舶、机械制造等。
连铸工艺流程连铸工艺流程是指将熔化状态的钢水通过连铸机连续铸造成连续铸坯的工艺流程。
该工艺流程主要包括加热与保温、定量浇注、连续铸造、凝固与定形、剪断与冷却等几个过程。
首先,加热与保温是连铸工艺的第一步。
钢水从炉中出来后,需要进行加热,使其达到适宜的铸造温度,一般为1500-1600℃。
然后,需要将加热后的钢水保温一段时间,以保持其熔化状态,一般保温时间为30-60分钟。
接下来是定量浇注过程。
在钢水进行保温的同时,需要将一定的钢水通过浇口定量地注入连铸机的浇注口。
这一过程需要控制好浇注速度和浇注时间,以确保钢水均匀地注入连铸机,避免铸坯出现缺陷。
随后是连续铸造过程。
连铸机将钢水从浇注口引入连铸机的结晶器中,结晶器内壁上涂有一层绝缘材料,以减小结晶器和铸坯之间的传热和冷却速度,使钢水逐渐凝固。
在结晶器中,钢水经过冷却后,开始凝固。
结晶器内还设有冷却水管,以维持适宜的结晶器温度,提高凝固质量。
凝固与定形是连铸工艺的关键过程。
当钢水进入结晶器后,在冷却的作用下,钢水开始凝固形成铸坯。
这一过程需要控制好结晶器的冷却温度和冷却速度,以确保钢水凝固成坯的过程中,铸坯的组织结构和尺寸能达到设计要求。
最后是剪断与冷却过程。
在连铸机的结晶器中,通过剪切装置将凝固成型的连续铸坯切断为定长的铸坯,同时进行冷却,使铸坯温度降低到适宜的水平。
然后,铸坯通过输送设备运输到下一道工序,如轧机进行轧制或其他后续加工工序。
总之,连铸工艺流程是一套将熔化状态的钢水连续铸造成连续铸坯的工艺流程。
该工艺流程主要包括加热与保温、定量浇注、连续铸造、凝固与定形、剪断与冷却等几个过程。
在每个步骤中,需要严格控制各个参数,以确保连铸坯的质量和成型效果。
同时,连铸工艺也具有高效、节能等优点,被广泛应用于钢铁工业。
连续铸造原理和连铸设备简介引言连续铸造技术是一种重要的金属加工技术,广泛应用于钢铁、铝、镁、铜等金属的生产中。
连续铸造的工艺具有高效、节能、材料利用率高等优点,被广泛应用于钢铁、铝、镁等行业中。
本文将对连续铸造技术的原理和设备进行简要介绍。
连续铸造原理连续铸造是一种通过连续供料、连续浇注和连续凝固的工艺,实现金属材料连续成型的方法。
连续铸造的原理可以概括为以下几个步骤:1.料槽和供料:连续铸造设备中的料槽用于储存金属熔体,通过供料系统将熔体连续地供给到浇注系统中。
2.连续浇注:在连续铸造设备中,浇注是一个关键步骤。
通过浇注系统,金属熔体被连续地注入到连续铸造模具中。
模具可以是直连铸模、弯铸模或者弯腰铸模等不同类型,根据需要可以选择相应的模具。
3.连续凝固:铸造过程中,金属熔体在模具中逐渐冷却凝固,形成连续的坯料。
连续凝固是整个连续铸造过程中最关键的环节之一,它直接影响到最终产品的结构和性能。
4.坯料切割:连续凝固后的金属坯料需要经过切割设备进行切割,得到所需的最终产品。
切割的方式可以有气割、火割、机械切割等多种方式。
连铸设备简介连铸设备是实现连续铸造工艺的关键设备,根据不同的金属材料和工艺要求,连铸设备可以有多种类型。
下面将对常见的连铸设备进行简要介绍:1.连铸机:连铸机是一种用于实现钢铁、铝、铜等材料连续铸造的关键设备。
连铸机主要由料槽、浇注系统、连续凝固系统、控制系统等部分组成。
根据金属材料的不同,连铸机还可以分为脱模连铸机、直铸连铸机等不同种类。
2.连续铝型材连铸设备:连续铝型材连铸设备是一种专门用于铝型材生产的设备。
它通过连续供料和连续浇注,将铝熔体连续地注入到铸模中,经过连续凝固和切割后得到所需的铝型材产品。
3.连续铸造机组:连续铸造机组是一种用于实现多金属连续铸造的设备。
它可以实现不同金属的连续铸造,如钢铁、铝、镁等材料的连续铸造。
连续铸造机组通常包括连续供料系统、浇注系统、凝固系统、切割系统和控制系统等部分。
连续生产铸造工艺的研究与应用随着现代工业的飞速发展,铁、钢等金属材料的需求日益增加。
而连续生产铸造工艺的研究与应用,对于金属材料的生产具有非常重要的意义。
本文将从五个方面来阐述连续生产铸造工艺的研究与应用。
一、什么是连续生产铸造工艺铸造是一种制造金属零件的工艺,铸造工艺中最常用的是熔化金属,然后将其浇入铸模中,通过冷却加工得到所需的零件。
而连续生产铸造工艺则是将铸造工艺尽可能地自动化,使其能够连续地生产多个零件,从而提高生产效率。
二、连续生产铸造工艺的发展历程连续生产铸造工艺最早出现于20世纪30年代,当时主要应用于钢铁行业。
此后,该工艺在20世纪50年代得到了进一步的发展,被应用于铝合金等行业。
而到了21世纪,连续生产铸造工艺已经得到了广泛的应用,不仅在工业领域,在汽车、航空等领域也有重要应用。
三、连续生产铸造工艺的优点相比于传统铸造工艺,连续生产铸造工艺具有以下几个优点。
首先,可以大幅度提高生产效率,减少人工操作,从而降低生产成本。
其次,由于是连续生产,铸件的质量稳定,并且有计划生产,避免了由于变量的影响而导致的生产故障。
此外,连续生产铸造工艺还能大幅度提高生产的自动化程度,从而减少人为因素对生产过程的干扰。
四、连续生产铸造工艺的研究进展在连续生产铸造工艺的研究中,主要涉及两个方面,一是技术方面,另一方面是设备方面。
从技术方面来看,研究人员大力推广应用先进的数控技术,同时也在铸模设计、路径规划等方面做了深入研究。
而从设备方面来看,研究人员不断开发、改进铸造机械,如连续铸造机等,以使其更加适合于连续生产。
五、连续生产铸造工艺的应用前景可以预见的是,随着先进制造技术的不断普及,连续生产铸造工艺将得到更加广泛的应用。
而由于其优越的性能,其应用领域也将不再局限于传统的钢铁、铝合金等行业,而是将更加广泛适用于各种材料和领域。
连续铸造是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特定的长度的铸件。
连续铸造的优点连续铸造在国内外已经被广泛采用,如连续铸锭(钢或有色金属锭),连续铸管等。
连续铸造和普通铸造比较有下述优点:[1]1、由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能较好;2、连续铸造时,铸件上没有浇注系统的冒口,故连续铸锭在轧制时不用切头去尾,节约了金属,提高了收得率;3、简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;4、连续铸造生产易于实现机械化和自动化,铸锭时还能实现连铸连轧,大大提高了生产效率。
利用贯通的结晶器在一端连续地浇入液态金属,从另一端连续地拔出成型材料的铸造方法。
结晶器一般用导热性较好,具有一定强度的材料,如铜、铸铁、石墨等制成,壁中空,空隙中间通冷却水以增强其冷却作用。
铸出的成型材料有方形、长方形、圆形、平板型、管形或各种异形截面。
连续铸造方法的设想是英国人H.贝塞麦于1857年提出的,在当时的技术条件下未能实际应用,直到20世纪30年代,这种方法才成功地用于铜、铝合金的铸造。
到50年代,连续铸造在各国的钢厂正式用于铸钢。
根据铸造出的成型材料不同,连续铸造有铸锭、铸管、铸板等。
图1为连续铸钢锭示意图,有水平式、垂直式和圆弧式 3种。
结晶器在钢水包下部,钢水通过结晶器被连续地拉出成锭,表面固化的锭材在结晶器下面受到喷射水的二次冷却而完全凝固。
当锭料被拉至一定长度时,由切割机切断成段料,供进一步加工使用。
为了缩小锭材中的柱状晶区域,以便减少锭材轴心区的成分偏析和非金属夹杂,可在结晶器下部装一电磁装置。
70年代出现一种电磁结晶器,即利用成形的电磁场代替结晶器围住液态金属,铸锭在结晶器下部被水强烈冷却。
另外还有一种离心连续铸造方法,工作时结晶图2为铁管连续铸造。
铸造机上安有内、外结晶器。
液态金属加工中的连续铸造技术是一种重要的制造工艺,它通过将液态金属倒入模具中,通过冷却和凝固过程,形成连续的固态金属条带或管状材料。
这种技术具有许多优点,包括生产效率高、成本低、易于大规模生产等。
首先,连续铸造技术是一种连续生产工艺,它能够实现高效、稳定的生产。
与传统的铸造方法相比,连续铸造技术可以大大减少生产过程中的废品率和人工干预,从而提高生产效率和产品质量。
其次,连续铸造技术可以生产出高质量的金属材料。
由于模具的连续冷却和凝固过程,金属材料可以均匀地冷却和凝固,从而获得高强度、高硬度和高韧性的金属材料。
这使得连续铸造技术成为制造各种高强度、高精度、高性能金属材料的重要手段。
在应用方面,连续铸造技术被广泛应用于金属板带材、钢管、精密铸造件等领域。
在板带材领域,连续铸造技术可以生产出厚度均匀、宽度和长度可调的金属板带材,广泛应用于汽车、家电、建筑等领域。
在钢管领域,连续铸造技术可以生产出高精度、高质量的金属管材,广泛应用于石油、化工、机械等领域。
此外,在精密铸造件领域,连续铸造技术也可以生产出各种形状和尺寸的金属零件,满足各种工业和民用需求。
虽然连续铸造技术具有许多优点,但它也存在一些挑战和限制。
例如,模具的磨损和损坏问题需要定期维护和更换,这会增加生产成本和生产周期。
此外,连续铸造技术的生产过程需要精确的温度控制和模具设计,以确保金属材料的均匀性和质量。
总之,液态金属加工中的连续铸造技术是一种重要的制造工艺,具有高效、稳定、高质量的生产优势。
虽然存在一些挑战和限制,但随着技术的不断发展和进步,连续铸造技术将在未来继续发挥重要作用。
连续铸造
1 基本原理、工艺特点及应用范围
1.1 连续铸造的基本过程
连续铸造是一种先进的铸造方法,其原理是将熔融的金属,不断浇入一种叫做结晶器的特殊金属型中,凝固(结壳)了的铸件,连续不断地从结晶器的另一端拉出,它可获得任意长或特定的长度的铸件。
连续铸锭的工艺过程如图1所示,在结晶器的下端插入引锭,形成结晶器的底,当浇入的金属液面达一定高度后,开动拉锭装置,使铸锭随引锭下降,上面不断浇入金属,下面连续拉出铸锭。
连续铸管的工艺与此相似,只是在结晶器的中央加——内结晶器,以形成铸管的内孔。
图1 连续铸锭示意图
1-浇包 2-浇口杯 3-结晶器 4-铸锭 5-引锭
1.2 连续铸造的特点和应用
连续铸造在国内外已被广泛采用,例如连续铸锭(钢或有色金属锭),连续铸管等。
连续铸造和普遍铸造法比较有下述优点:
1.由于金属被迅速冷却,结晶致密,组织均匀,机械性能较好;
2.连续铸造时,铸件上没有浇注系统的冒口,故连续铸锭在轧制时不用切头去尾,节约了金属,提高了收得率;
3.简化了工序,免除造型及其它工序,因而减轻了劳动强度;所需生产面积也大为减少;
4.连续铸造生产易于实现机械化和自动化,铸锭时还能实现连铸连轧,大大提高了生产效率。
2 连续铸铁管
连续铸管目前已成为我国生产铸铁管的主要方法。
铸铁管的品种有承插管(自来水管及煤气管),法兰管(农业排灌及工业用管)薄壁管及小直管等。
各种管的形状如图2所示。
图2 连续铸造结构图
a-承插管 b-法兰管 c-薄壁管 d一小直管
目前国内生产的连铸管内直径由30~1200mm;一般普通压力管出厂前要进行大于15atm的水压试验。
连续铸管的方法是将铁水浇入内外结晶器之间的间隙中(间隙大小即铸管的壁厚)结晶器上下振动,从结晶器下方,下断地拉出管子。
在拉管过程中,管子通过结晶器下口时,必须有一定厚度的凝固层(图3),使能承受拉力、和内部铁水的压力,否则将会造成拉漏的现象。
上述这些工艺要求,都应由连续铸管机加以实现。
连续铸管机由导柱、浇注机构、结晶器及其振动机构,底盘与拉管装置等所组成。
图3 连续铸管凝固示意图
1-内结晶器 2-未凝固层 3-凝固层 4-转动浇杯 5-外结晶器
3 连续铸管工艺与操作
3.1 连续铸铁管的基本工序
1.安装结晶器,结晶器涂油;
2.修整和安装中间浇杯、流槽、转动浇杯;
3.合型,开车浇注;
4.振动,脱模,拉管;
5.倒管,校管;
6.热处理(退火、消除应力)
7.切头,试压,浸涂沥青。
3.2 铁水的化学成分
普通铸铁和的化学成分应有利于形成灰口组织和良好的流动性。
因此要求其成分应接近于共晶成分,即碳当量接近4.3%。
生产中常用的灰铁化学成分如下:
C: 3.5-3.8% P≤0.3%
Si: 1.8-2.4% S≤0.1%
Mn: 0.5-0.8%
3.3 浇注温度
浇注温度不宜过高,温度过高就需要较长的凝固时间,同时对结晶器的使用寿命也不利。
连续铸管的浇注温度一般在1250~1370℃之间,小管取上限。
3.4 脱模
1. 脱模时间,由浇注到开始拉管的时间叫脱模时间。
一般适当的脱模时间为24~95s。
2. 脱模温度,一般在980~1050℃。
3.5 液面高度
铸管时,结晶器铁水液面的高度,一般以距结晶器上沿10~40毫米为宜,这样既可充分利用结晶器的有效高度,又便于观察操作,脱模时的液面高度应比拉和时略低,以避免发生卡管。
3.6 结晶器的水冷
1.水压
为使浇入结晶器的迅速凝固和保护结晶器避免受热过度,结晶器内的冷却水须有较快的流速,故水压不宜过低,一般在(15~25)×10kPa。
2.冷却水温差
结晶器的进水和出水的温差小说明冷却强度大。
温差的大小对拉管的速度和结晶器的寿命影响很大。
一般温差在6~20℃之间,小管温差取上限。
3.水流量
结晶器中水的流量和水压,进出水管径及水隙等结构有关。
水量过小会影响冷却强度。
一般水的流量可根据进出水的温差是否适当加以调整,其流量约在0.1~2.12m3/min之间。
3.7 拉管速度
拉管的长度与所需时间之比叫拉管速度。
它标志着生产工艺水平的高低。
拉管的速度与操作技术,铁水质量和结晶器的工作状况有一定关系,所有能促进凝固的措施,都有利于提高拉管速度。
3.8 连续铸管的主要缺陷
1.渗漏
渗漏就是铸管在试水压时有漏水或渗水的现象。
漏水多发生在靠承口的一端。
漏水处的管壁内多有铁豆、开口气孔或夹杂物等。
产生的原因:转浇口安放不正,铁水淋在结晶器上形成铁片或铁豆掉入型腔;铁水温度偏低流动性差,开始浇注时,金属液流过小,或双拉管调流不匀而产生冷隔、铁豆及气孔等而造成漏水;承口芯子表面清理不净而形成砂眼造成漏水。
2.重皮
在管壁内或外表面形成不熔合或熔合不良的鱼鳞状皮层谓之重皮。
其产生的原因:在拉管过程中掉入冷的铁片;铁水的温度或成分不合要求,流动性低所造成;内或外结晶器壁破裂或有孔眼,当粘附该处的冷的铁片脱落后而形成重皮。
3.沟陷
在管壁内表面形成不连续的纵向凹陷沟槽,沟槽内有时挂有铁片,这种缺陷叫做沟陷。
其产生原因:内结晶器的冷却强度远小于外结晶器时,由于内外层收缩不一致,而形成沟陷;拉管速度与铁水凝固速度不相适应,一般拉管速度偏高时,易出现沟陷缺陷;内外结晶器不同心,造成管壁不增匀也能产生此类缺陷;内结晶器的锥度过大,而使红热的铸管内壁过早地与内结晶器壁脱离而产生较大的空隙,使管壁内层凝固较慢,因收缩而形成光陷。
4.白口
管壁断面或表面呈白口组织,质地很脆。
其产生的原因:铁水成分不当,碳当量过低,;脱模时间过晚或脱模温度过低,因而达不到管子自行退火的目的而造成白口;内外结晶器安装不正,造成壁厚不均,冷速不匀,而使局部产生白口。