Горизонтальне безперервне лиття, агентство лиття
Перший патент по горизонтальному безперервному литтю був отриманий американцем Дж. Лайнінг в 1826 р Запропонована ним установка призначалася для відливання свинцевих труб, і містила в собі основні принципові риси схеми горизонтальній розливання. Мак-Елрой в 1881 р отримав патент на спосіб і пристрій для виробництва труб зі сталі, ферохрому і кольорових металів. З металлопріемніка метал під тиском поршня подавався в кристалізатор з дорном. Витягування заготовки здійснювалося валками. У 1914 р Персон запропонував спосіб і пристрій для горизонтального безперервного лиття металів, при якому водоохолоджуваний кристаллизатор здійснював зворотно-поступальний рух щодо металлопріемніка і заготовки. Цей патент не знайшов застосування, так як не було вирішено питання з'єднання кристалізатора з металлопріемніка. Не дивлячись на велику різноманітність досить ранніх патентів по безперервному горизонтальному лиття, перші промислові установки з'явилися лише в 60 роках ХХ.
В даний час методом безперервного горизонтального лиття виготовляють сотні найменувань заготовок різного профілю, в тому числі круглі діаметром від 10-15 до 400 мм, квадратні, шестигранні, прямокутні і багатогранні заготовки з різних со-відношенням розмірів, труби і втулки діаметром від 50 до 300 мм. Методом безперервного лиття відливають штанги, направляють верстатів, корпуси підшипників, планки, плити, заготовки для рейок, шестерень, кришок, корпусу гідро- і пневмо-апаратури і ряд інших деталей для багатьох галузей промисловості. Такі заготовки виготовляють з чавуну, мідних сплавів (бронзи, латуні), алюмінієвих сплавів.
Мал. 1: Схема кристалізатора для горизонтального безперервного лиття
Принципова схема процесу горизонтального безперервного лиття на установці з графітовим водоохолоджуваним кристалів-затором показана на рис. 1. У стінці металлопріёмніка 1 встановлюють кристаллизатор, що складається з водоохлаждаемой сорочки 2 і графітових вкладишів 3, а при необхідності отримання отвори в литві - стрижень 4 з отворами 5 для проходу розплаву. На початку процесу всередину кристалізатора вводять затравки-захоплення. Розплав, залитий в розігрітий металлопріемніка, заповнює водоохолоджуваний кристаллизатор, де починає укріпляти в заготовку, зовнішній профіль якої відповідає геома-тріі кристалізатора. Після витримки металу, для формування виливки в кристалізаторі, починають витягувати її з кристалізатора за приманку-захоплення. З самого початку процесу лиття: спочатку запал, а потім і сам злиток переміщаються за допомогою тягне пристрою. Потім без зупинки процесу лиття злитки ріжуться на мірні відрізки за допомогою летючої пили, і за допомогою кантователя відводяться в сторону. У разі лиття дротяних заготовок вони не ріжуться, а нмативаются на котушки (бабіни). Обсяг розплаву в металлопріемніка періодично заповнюється, таким обра-зом процес лиття протікає неодмінно-ривно.
Металлопріемніка фактично грає роль не кристалізується постійно діючої при-чи. завдяки чому кінцевий продукт характеризується підвищеними чистотою, щільністю, гарною якістю поверхні і кращими механічними свій-ствами.
Мал. 2: Схема установки горизонтального безперервного лиття CALAMARI SRA
На ливарних заводах країн СНД можна зустріти лінії безперервного горизонтального лиття конструкції НІІСЛа (Науково-дослідний інститут спеціальних способів лиття, м.Одеса), коротаявключает агрегат кристалізації, тягне кліть, надрезние пристрій і агрегат уламки. Лінія також обладнана камерою охолодження, укриттям і системою напрямних і притискних роликів. Агрегат являє собою канальний індукційний міксер, на передній стороні якого закріплюється кристаллизатор. Кришка міксера забезпечена газовим пальником для обігріву дзеркала розплаву. Для зливу металу в міксері передбачені річка з жолобом, а також механізм повороту. Кристаллизатор складається з металевого водоохолоджуваного корпусу і графітового кристалізатора. Застосування індукційного міксера забезпе-безпечує постійність температури металу, що істотно для процесу неодмінно-ривного лиття, особливо при отриманні заготовок складного профілю і з малою площею поперечного перерізу. Зміну кристалізатора можна виробляти при працюючому індукційному міксері. Всі технологічні операції в лінії автоматизованої-вани. Лінія обслуговується двома робітниками і призначена для безперервної роботи.
Режими витяжки в промислових установках переважно є переривчастими, т. Е. Витягування монотонно чергується з зупинкою. У началь-ний момент затвердіння заготівля стягується з поверхні кристалізатора і, перес-гаясь в процесі витягування, послідовно звільняє ділянку, протяжен-ність якого дорівнює кроку витягування. На освобождающийся ділянку поверхні кристалізатора по-ступають свіжі порції розплаву, і йде послідовний процес наморажіва-ня скоринки - оболонки, що відливається заготовки. Одночасно з цим нарощуванн-ється шар на пересувається заготівлі. Під час зупинки утворилася по периметру скоринка стикується з витягається заготівлею і при наступному циклі стягується з кристалізатора. Далі цикли безперервного лиття повторюються.
На поверхні заготовок, одержуваних безперервним литтям, є харак-терни сліди, які є, наслідком процесу переривчастого витягування. Відстань між цими ділянками відповідає кроку витягування.
Вибір оптимальних параметрів лиття залежить від багатьох факторів: химиче-ського складу сплаву, його жидкотекучести і температури, допустимої швидкості тепловідводу, площі поперечного перерізу і співвідношення розмірів заготовки в перетині. У зв'язку з цим в лініях безперервного лиття, призначених для виробництва різних по перетину заготовок з різних марок сплавів, перед-бачено широкий діапазон настройки основних технологічних параметрів: тривалість витягування 1-10 с; тривалість зупинки 2-20 о; швидкість витягування 0,2-2,0 м / хв.
Мал. 3: Установка ГНЛ CALAMARI SRA здійснює витяжку «в три струмка»
Продуктивність установок безперервного лиття визначається площею і співвідношенням розмірів поперечного перерізу заготовки. Зі збільшенням умовного діаметра заготовки продуктивність за масою істотно зростає. Низ-кая продуктивність при малих перетинах компенсується застосуванням багато-струмкових установок.
Процес затвердіння заготовок і формування їх структури в значній-котельної мірою зумовлюється постійним тиском розплаву, що знаходиться в міксері-металлопріемніка, і великою швидкістю відводу тепла. Відповідно до цього заготовки, отримані безперервним литтям, не мають дефектів, характер-них для традиційних методів лиття. Злами характеризуються щільною структу-рій мелкокристаллического будови. При дотриманні параметрів лиття відсутність про-обхідних пористість, газові раковини, засмічення, шлакові включення і інші ливарні дефекти. Поверхня заготовок - гладка, без пригару. Ці переваж-вин лиття в поєднанні з безперервністю процесу дозволяють досягати ви-ходу придатного литва більше 90%, що недосяжно іншими методами лиття.
Висока якість одержуваних заготовок, зменшені припуски на механи-чний обробку, істотне підвищення виходу придатного литва, можливість отримання заготовок необмеженої довжини, малі виробничі площі, необхідні для установки обладнання, і ступінь автоматизації процесу при невеликій кількості обслуговуючого персоналу і хороших умо-вах праці є основою для подальшого розвитку і розширення вироб-ництва заготовок прогресивним методом безперервного лиття.
Для створення повноти картини пропонуємо подивитися зовсім маленький фільм про цей процес.