การหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่อง: หลักการทำงาน อุปกรณ์ที่จำเป็น ข้อดีและข้อเสียของวิธีการ

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

วันนี้ สิ่งของ ชิ้นส่วน และอื่นๆ จำนวนมากทำจากเหล็ก ย่อมต้องใช้วัตถุดิบจำนวนมาก ดังนั้น โรงงานจึงใช้วิธีหล่อเหล็กต่อเนื่องมาเป็นเวลานาน โดยมีลักษณะเฉพาะที่สำคัญที่สุด - ให้ผลผลิตสูง

อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับการทำงาน

จนถึงปัจจุบัน เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการติดตั้งสำหรับการหล่อเหล็กในลักษณะนี้หลายครั้งและเรียกย่อว่า UNRS ในขั้นต้น การติดตั้งแบบแนวตั้งได้รับการพัฒนาและนำไปผลิต ซึ่งอยู่ต่ำกว่าระดับพื้นห้องปฏิบัติงาน 20-30 เมตร อย่างไรก็ตามภายหลังความปรารถนาที่จะละทิ้งพื้นลึกกลายเป็นเครื่องยนต์หลักสำหรับการพัฒนาการติดตั้งเหล่านี้ สิ่งนี้นำไปสู่การพัฒนาและการใช้งานโรงหล่อแบบต่อเนื่องประเภทหอคอย ความสูงของการติดตั้งเหล่านี้คือ 40 ม. อย่างไรก็ตาม เครื่องรุ่นนี้ไม่ได้ใช้กันอย่างแพร่หลายด้วยเหตุผลสองประการ ขั้นแรก สร้างหน่วยดังกล่าวในการประชุมเชิงปฏิบัติการค่อนข้างมีปัญหาและลำบาก ประการที่สอง ความยากลำบากยิ่งเกิดขึ้นกับการดำเนินงาน

การติดตั้งแบบโค้งและแนวรัศมี

เมื่อเวลาผ่านไป การหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่องก็ถูกย้ายไปทำงานด้วยเครื่องดัดแนวตั้ง คุณสมบัติหลักคือการดัดของแท่งโลหะออกมาหลังจากเพลา 90 องศา หลังจากนั้นในการติดตั้งจะใช้กลไกการยืดแบบพิเศษเพื่อยืดแท่งโลหะให้ตรง และหลังจากขั้นตอนนี้จะทำการตัด การหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่องบนอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้รับความนิยมอย่างมากด้วยเหตุผลบางประการ ประการแรกการโค้งงอทำให้สามารถลดความสูงได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ จำกัด ส่วนตัดขวางของแท่งโลหะอย่างรุนแรง ยิ่งจำเป็นต้องได้รับส่วนของวัสดุมากเท่าใด ก็ต้องมีการโค้งงอมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าความสูงจะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง ประการที่สอง เครื่องดัดถูกวางในร้านขายเหล็กที่มีปัญหามากกว่าเครื่องแนวตั้ง

วันนี้ การติดตั้งสำหรับการหล่อเหล็กเรเดียลอย่างต่อเนื่องกำลังได้รับความนิยมมากขึ้นเรื่อยๆ ในหน่วยดังกล่าว แท่งโลหะจะก่อตัวขึ้นในแม่พิมพ์และปล่อยให้มันอยู่ในส่วนโค้งเดียวกันกับที่มันเข้าไป หลังจากนั้นก็จะยืดให้ตรงด้วยกลไกดึงแก้ไข จากนั้นคุณสามารถเริ่มตัดแท่งโลหะเป็นช่องว่างได้แล้ว นี่คือการออกแบบที่ในทางปฏิบัติกลายเป็นเหตุผลที่สมเหตุสมผลที่สุดในการจัดการไหลของสินค้าในร้านเหล็ก

แคสติ้งเริ่มต้นที่ไหน

เทคโนโลยีต่อเนื่องการหล่อเหล็กเป็นกระบวนการที่ค่อนข้างซับซ้อน อย่างไรก็ตาม มันยุติธรรมที่จะบอกว่าหลักการยังคงเหมือนเดิมโดยไม่คำนึงถึงการตั้งค่าการผลิตที่ใช้ คุณสามารถพิจารณาเทคโนโลยีโดยใช้ตัวอย่างของ UNRS แนวตั้ง

ตัวเครื่องมาพร้อมกับทัพพีสำหรับเทเหล็กผ่านปั้นจั่นพิเศษ หลังจากนั้นเหล็กจะไหลลงสู่ถังเก็บน้ำซึ่งมีจุกปิดอยู่ สำหรับเครื่องจักรเกลียวเดียวจะมีจุกหนึ่งตัว สำหรับเครื่องจักรหลายเกลียวจะมีจุกหนึ่งตัวต่อสตรีม นอกจากนี้ tundish ยังมีแผ่นกั้นพิเศษเพื่อเก็บตะกรัน จากตะแกรงเหล็กจะไหลเข้าสู่แม่พิมพ์ ผ่านแก้วตวงหรือจุก สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือก่อนการหล่อครั้งแรก เมล็ดจะถูกนำเข้าไปในแม่พิมพ์จากด้านล่าง เติมส่วนตัดขวางของแม่พิมพ์ทั้งหมด หรือเฉพาะรูปร่างของชิ้นงาน ชั้นบนสุดของเมล็ดจะเป็นส่วนล่างของแม่พิมพ์ นอกจากนี้มันยังมีรูปทรงของหางนกนางแอ่นสำหรับการผูกกับแท่งในอนาคตอีกด้วย

แคสติ้งต่อไป

ต่อไปในกระบวนการหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่อง ต้องรอจนกว่าระดับวัตถุดิบจะสูงขึ้นเหนือเมล็ดให้มีความสูงประมาณ 300-400 มม. เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น กลไกจะเริ่มทำงาน ซึ่งจะทำให้อุปกรณ์ดึงทำงาน มันมีม้วนดึงภายใต้อิทธิพลของที่เมล็ดจะตกและดึงแท่งที่สร้างขึ้นพร้อมกับมัน

เครื่องหล่อแบบต่อเนื่องมีแม่พิมพ์ที่มักจะทำจากทองแดงที่มีผนังกลวง เขาอยู่ภายใต้ความรุนแรงโดยการกระทำของน้ำหล่อเย็นและส่วนภายในจะสอดคล้องกับรูปร่างของแท่งโลหะที่จะได้รับ ที่นี่เป็นที่ที่เปลือกโลกที่ว่างเปล่าถูกสร้างขึ้น ที่ความเร็วการหล่อสูง อาจเกิดการฉีกขาดของเปลือกโลกและการรั่วไหลของโลหะได้ เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ แม่พิมพ์จึงมีลักษณะเป็นลูกสูบเคลื่อนที่

ลักษณะการทำงานของแม่พิมพ์

เครื่องหล่อแบบต่อเนื่องมีมอเตอร์ไฟฟ้าที่รับผิดชอบในการสร้างการเคลื่อนที่แบบลูกสูบนี้ ทำได้โดยใช้แรงของกระปุกเกียร์ที่มีกลไกการแกว่งแบบลูกเบี้ยว ขั้นแรก แม่พิมพ์จะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกับชิ้นงาน กล่าวคือ ด้านล่าง และหลังจากกระบวนการเสร็จสิ้น แม่พิมพ์จะกลับขึ้นใหม่ ระยะสวิงตั้งแต่ 10 ถึง 40 มม. แม่พิมพ์เป็นส่วนสำคัญในการหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่องบนอุปกรณ์ทุกประเภท ดังนั้นผนังจึงหล่อลื่นด้วยพาราฟินหรือสารหล่อลื่นอื่นๆ ที่เหมาะสมกับลักษณะเฉพาะ

เป็นที่น่าสังเกตว่าในอุปกรณ์ที่ทันสมัย ระดับของโลหะจะถูกควบคุมโดยวิธีทางรังสีโดยการใช้สัญญาณควบคุมกับตัวหยุดทัพพี ในแม่พิมพ์นั้นสามารถสร้างบรรยากาศที่เป็นกลางหรือลดบรรยากาศเหนือระดับโลหะเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันของผลิตภัณฑ์ในระหว่างการผลิต

เปลือกลิ่ม

เป็นที่น่าสังเกตว่าการทำงานภายใต้สุญญากาศถือเป็นวิธีการหล่อที่มีแนวโน้มดีเช่นกัน หนึ่งหน่วยสามารถดำเนินการได้เทผ่านแม่พิมพ์หลาย ๆ อันพร้อมกัน ดังนั้น จำนวนสตรีมของการติดตั้งหนึ่งครั้งสามารถเข้าถึงได้ถึงแปดครั้ง

การระบายความร้อนของเมล็ดเย็นถูกใช้เพื่อสร้างก้นของแท่งโลหะ แท่งจะออกจากแม่พิมพ์ภายใต้อิทธิพลของเมล็ด ซึ่งถูกดึงเข้าสู่เขตทำความเย็นรอง (SCZ) ตรงกลางของบิลเล็ต เหล็กจะยังอยู่ในสถานะของเหลว สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ ตามข้อกำหนดของเทคโนโลยีการหล่อเหล็ก ความหนาของผิวต้องมีอย่างน้อย 25 มม. ณ เวลาที่ออกจากแม่พิมพ์ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดเหล่านี้ จำเป็นต้องเลือกอัตราการไหลของวัสดุที่เหมาะสม

ลักษณะของการติดตั้งและกระบวนการหล่อ

ลักษณะทางเทคโนโลยีมีประมาณดังนี้ หากส่วนของแท่งโลหะมีขนาด 160x900 มม. ความเร็วควรอยู่ที่ 0.6 ถึง 0.9 ม./นาที หากหน้าตัดมีขนาด 180x1000 มม. ความเร็วจะลดลงเหลือ 0.55-0.85 ม./นาที ต้องใช้ตัวบ่งชี้ความเร็วสูงสุดสำหรับหน้าตัดของแท่งโลหะชนิดสี่เหลี่ยมจัตุรัส 200x200 มม. - 0.8-1.2 ม./นาที

จากตัวบ่งชี้ข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าความเร็วการหล่อเฉลี่ยของหนึ่งเส้นโดยใช้เทคโนโลยีการหล่อแบบต่อเนื่องคือ 44.2 ตัน/ชม. หากคุณใช้ความเร็วเกินอัตราที่เหมาะสม ความพรุนตรงกลางจะเพิ่มขึ้น

นอกจากนี้ เป็นที่น่าสังเกตว่าความเสถียรของการหล่อและคุณภาพของผลิตภัณฑ์นั้นได้รับผลกระทบจากอุณหภูมิของโลหะ โดยสังเกตได้จากอุณหภูมิที่มากกว่า 1,560 องศาเซลเซียส พื้นผิวของแท่งโลหะมักถูกปกคลุมด้วยรอยแตก หากอุณหภูมิต่ำกว่าที่ระบุ แก้วมักจะถูกทำให้รัดกุม จึงพบว่าอุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับวิธีการหล่อเหล็กแบบต่อเนื่องจะอยู่ที่ 1540-1560 องศาเซลเซียส เพื่อรักษาตัวบ่งชี้นี้ อุณหภูมิความร้อนของเตาเผาก่อนปล่อยควรอยู่ในช่วง 1630-1650 องศา

เขตทำความเย็นรอง

ในส่วนนี้ การทำให้แท่งโลหะเย็นลงโดยตรงและเข้มข้นที่สุดจะดำเนินการโดยใช้น้ำที่มาจากสเปรย์ มีระบบพิเศษรอบเดินเบาไม่ใช่ลูกกลิ้งส่งกำลัง การหมุนของพวกเขาป้องกันไม่ให้แท่งโลหะงอหรือโค้งงอ เนื่องจากการระบายความร้อนที่รุนแรงในโซนนี้ ผนังของแท่งโลหะจะเพิ่มความหนาอย่างรวดเร็ว และการตกผลึกจะกระจายไปในเชิงลึก ควรเลือกความเร็วของการดึงแท่งโลหะและระดับการทำความเย็นในลักษณะที่เมื่อแท่งโลหะเข้าสู่ม้วนดึง แท่งโลหะจะแข็งตัวเต็มที่แล้ว

การหล่อแบบต่อเนื่องมีประโยชน์อย่างไร

เนื่องจากวิธีการหล่อเหล็กนี้ได้เข้ามาแทนที่วิธีการเทลงในแม่พิมพ์แล้ว จึงคุ้มค่าที่จะเปรียบเทียบกับวิธีนี้ โดยทั่วไปแล้ว ควรเน้นย้ำถึงข้อดีดังต่อไปนี้: ผลผลิตที่มากขึ้น ต้นทุนที่ลดลง และความเข้มข้นของแรงงานในกระบวนการลดลง เนื่องจากการก่อตัวของลิ่มอย่างต่อเนื่อง ช่องการหดตัวจึงถูกย้ายไปที่หาง ตรงกันข้ามกับแม่พิมพ์โลหะ ซึ่งแต่ละแท่งมีช่องของตัวเอง ด้วยเหตุนี้ เปอร์เซ็นต์ของผลผลิตของโลหะที่เหมาะสมจึงเพิ่มขึ้นอย่างมาก UNRS ช่วยให้คุณได้รับชิ้นงานรูปทรงต่างๆ ตั้งแต่สี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาดเล็ก 40x40 มม. ถึงสี่เหลี่ยมผืนผ้า 250x1000 มม. การใช้เครื่องหล่อแบบต่อเนื่องทำให้สามารถละทิ้งโรงเลื่อยแบบเหวี่ยงได้อย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ช่วยลดต้นทุนของกระบวนการผลิตได้อย่างมาก และราคาในตลาด นอกจากนี้ กระบวนการแปรรูปโลหะวิทยายังถูกทำให้ง่ายขึ้น

ข้อบกพร่อง

แม้จะมีการใช้เครื่องจักรและระบบอัตโนมัติในระดับสูง แต่ก็มีเปอร์เซ็นต์ที่ดีและข้อดีอื่น ๆ ที่อธิบายไว้ข้างต้น แต่วิธีนี้ก็มีด้านลบเช่นกัน ข้อเสียของเหล็กหล่อแบบต่อเนื่องมีดังนี้

ประการแรก เป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างแท่งโลหะที่มีการกำหนดค่าที่ซับซ้อน ประการที่สอง ช่วงของแท่งโลหะและช่องว่างค่อนข้างจำกัด การแปลงเครื่องจักรเพื่อเทวัตถุดิบของแบรนด์อื่นค่อนข้างยาก ซึ่งอาจเพิ่มต้นทุนขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์ของแบรนด์อื่นหากผลิตในโรงงานเดียวกัน เกรดเหล็กบางชนิด เช่น แบบเดือด ไม่สามารถทำวิธีนี้ได้เลย

เสียเปรียบสุดท้ายของวิธีการหล่อเหล็กอย่างต่อเนื่องมีความสำคัญมาก เป็นไปได้ว่าอุปกรณ์อาจเสียหาย ความล้มเหลวของ UNRS จะนำไปสู่การสูญเสียประสิทธิภาพอย่างมาก ยิ่งใช้เวลาในการซ่อมแซมนานเท่าใด ความสูญเสียก็จะมากขึ้นเท่านั้น