חֲדָשׁוֹת

1、מָבוֹא

עם ההתפתחות המתמשכת של התעשייה המודרנית, הדרישות לאיכות ולביצועים של חומרי מתכת הופכות גבוהות יותר ויותר. כחוליה חשובה בייצור פלדה ומתכות לא ברזליות, רמת הפיתוח של טכנולוגיית יציקה מתמשכת משפיעה ישירות על איכות ויעילות הייצור של חומרי מתכת. טכנולוגיית יציקה רציפה בוואקום מבוססת על טכנולוגיית יציקה רציפה מסורתית, המציבה את התבנית בסביבת ואקום לצורך יציקה. יש לו יתרונות משמעותיים כמו הפחתת תכולת הגז במתכת המותכת, הפחתת תכלילים ושיפור איכות בילט היציקה. שליטה מדויקת בזרימת המתכת בסביבת ואקום היא המפתח להשגת איכות גבוההיציקה רציפה בוואקום.

2、סקירה כללית של טכנולוגיית ואקום יציקה רציפה

（1）העיקרון של יציקה רציפה בוואקום

יציקה רציפה בוואקום היא תהליך של הזרקת מתכת מותכת למגבש בסביבת ואקום ויצירת בילט יצוק באמצעות קירור והתמצקות. בסביבת ואקום, מסיסות הגזים במתכת המותכת פוחתת, מה שמקל על בריחה של גזים, ובכך מפחיתים פגמים כמו נקבוביות במיכל היצוק. יחד עם זאת, סביבת ואקום יכולה גם להפחית את המגע בין מתכת מותכת לאוויר, ולהפחית את יצירת החמצון והתכלילים.

（2）מאפיינים של יציקה רציפה בוואקום

שיפור איכות היציקות: הפחתת פגמים כמו נקבוביות ותכלילים, והגברת צפיפות וטוהר היציקות.

שיפור מבנה ההתמצקות של מתכות: מועיל לעידון גודל גרגירים ולשיפור התכונות המכניות של מתכות.

הפחתת עלויות הייצור: צמצם את שלבי העיבוד הבאים ושפר את יעילות הייצור.

3、השפעת סביבת ואקום על זרימת נוזל מתכת

（1）ירידה במסיסות הגזים

בסביבת ואקום, מסיסות הגזים במתכת מותכת מופחתת משמעותית, מה שמקל על בריחת גזים ויצירת בועות. אם לא ניתן להוציא בועות בזמן, יווצרו פגמים כמו חורי אוויר ביציקה, שישפיעו על איכות היציקה.

（2）וריאציה של מתח פני השטח

סביבת הוואקום תשנה את מתח הפנים של נוזל המתכת, וישפיע על מצב הזרימה ותהליך ההתמצקות של נוזל המתכת במגבש. השינוי במתח פני השטח עלול להוביל לשינוי בכושר הרטיבות של המתכת המותכת, להשפיע על מצב המגע בין הבילט היצוק לקיר המתגבש.

（3）התנגדות זרימה מופחתת

בסביבת ואקום, התנגדות האוויר לזרימת המתכת המותכת פוחתת, ומהירות המתכת המותכת עולה. זה דורש שליטה מדויקת יותר בזרימת המתכת כדי למנוע תופעות כמו מערבולת והתזות.

4、ציוד מרכזי ואמצעים טכניים לשליטה מדויקת בזרימת מתכת במכונת יציקה רציפה בוואקום

（1）מתגבש

תפקידו של מגבש

Crystallizer הוא מרכיב הליבה של מכונת יציקה רציפה בוואקום, שתפקידה העיקרי הוא לקרר ולמצק את המתכת המותכת בה ליצירת בילט יצוק. הצורה והגודל של המגבש משפיעים ישירות על האיכות והדיוק הממדים של הבילט היצוק.

דרישות עיצוב למגבש

על מנת להשיג שליטה מדויקת על זרימת המתכת, העיצוב של המגבש צריך לעמוד בדרישות הבאות:

(1) מוליכות תרמית טובה: מסוגל להעביר במהירות את החום של המתכת המותכת, מה שמבטיח את מהירות הקירור של הבילט היצוק.

(2) התחדדות מתאימה: יש לתכנן את ההתחדד של המגבש בהתבסס על מאפייני ההתכווצות של היציקה כדי להבטיח מגע טוב בין היציקה לדופן המגובש, וכדי למנוע תופעות כמו משיכה ודליפה.

(3) בקרת רמת נוזל יציבה: על ידי התקני זיהוי ובקרה מדויקים של מפלס נוזלים, נשמרת יציבות מפלס נוזל המתכת במגבש, מה שמבטיח את אחידות איכות היציקה.

（2）מערכת מקל

תפקידו של התקע

פקק הוא מכשיר חשוב המשמש לשליטה בקצב הזרימה ובמהירות של מתכת מותכת לתוך המגבש. על ידי התאמת מיקום המעצור, ניתן לשלוט במדויק על גודל ומהירות זרימת המתכת.

עקרון הבקרה של מערכת הבוכנה

מערכת מוט תקע מורכבת בדרך כלל ממוט תקע, מנגנון הנעה ומערכת בקרה. מערכת הבקרה מתאימה את מיקום מוט התקע באמצעות מנגנון ההנעה בהתבסס על דרישות התהליך ואותות זיהוי מפלס הנוזל, ומשיגה שליטה מדויקת על זרימת נוזל המתכת.

（3）ערבוב אלקטרומגנטי

העיקרון של ערבוב אלקטרומגנטי

ערבוב אלקטרומגנטי הוא השימוש בעקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית ליצירת שדה מגנטי מסתובב במתכת נוזלית, הגורם לתנועת ערבוב במתכת הנוזלית. ערבוב אלקטרומגנטי יכול לשפר את מצב הזרימה של מתכת מותכת, לקדם את ציפה של תכלילים ובריחת גזים ולשפר את איכות היציקות.

סוגים ויישומים של ערבוב אלקטרומגנטי

ערבוב אלקטרומגנטי מחולק לסוגים שונים כגון ערבוב אלקטרומגנטי מגבש, ערבוב אלקטרומגנטי של אזור קירור משני וערבול אלקטרומגנטי בסוף התמצקות. על פי דרישות תהליך שונות ודרישות איכות היציקה, ניתן לבחור סוגים מתאימים של ערבוב אלקטרומגנטי ליישום.

（4）מערכת זיהוי ובקרה של מפלס נוזלים

שיטת זיהוי מפלס נוזל

זיהוי מפלס נוזלים הוא אחד הקישורים המרכזיים להשגת שליטה מדויקת בזרימת נוזל מתכת. שיטות זיהוי מפלס הנוזל הנפוצות כוללות זיהוי איזוטופים רדיואקטיביים, זיהוי קולי, גילוי לייזר וכו'. לשיטות זיהוי אלו יש את היתרונות של דיוק גבוה ומהירות תגובה מהירה, והן יכולות לנטר את השינויים ברמת המתכת הנוזלית במגבש בזמן אמת. .

הרכב ועקרון העבודה של מערכת בקרת רמת נוזל

מערכת בקרת מפלס הנוזל מורכבת בדרך כלל מחיישני מפלס נוזלים, בקרים ומפעילים. חיישן מפלס הנוזל מעביר את אות מפלס הנוזל שזוהה לבקר. הבקר מתאים את מיקום הבוכנה או פרמטרי בקרה אחרים דרך המפעיל בהתאם לדרישות התהליך ולערכים שנקבעו, ומשיג שליטה יציבה על מפלס נוזל המתכת.

5、אופטימיזציה של תהליך של בקרה מדויקת על זרימת מתכת במכונת יציקה רציפה בוואקום

（1）ייעול פרמטרי מזיגה

טמפרטורת יציקה: שליטה סבירה בטמפרטורת היציקה יכולה להבטיח את נזילות ויכולת המילוי של נוזל המתכת, תוך הימנעות מטמפרטורה מופרזת שעלולה לגרום לחמצון ויניקה של נוזל המתכת.

מהירות יציקה: בחר את מהירות היציקה המתאימה בהתבסס על דרישות הגודל והאיכות של בילט היציקה. מהירות יציקה מוגזמת עלולה לגרום לזרימת מתכת לא יציבה, וכתוצאה מכך למערבולת ולהתזה; מהירות מזיגה איטית מדי תשפיע על יעילות הייצור.

（2）שפר את מערכת הקירור של המגבש

בקרת קצב זרימת מי הקירור וקצב הזרימה: בהתבסס על מאפייני ההתמצקות ודרישות האיכות של בילט היציקה, יש לשלוט באופן סביר על קצב זרימת מי הקירור וקצב הזרימה של המגבש כדי להבטיח את מהירות הקירור והאחידות של בילט היציקה.

בחירת שיטות קירור: ניתן להשתמש בשיטות קירור שונות כגון קירור מים וקירור אירוסול, והבחירה והאופטימיזציה יכולה להתבסס על מצבים ספציפיים.

（3）בקרה משותפת של מערכת ערבוב אלקטרומגנטית ומוט תקע

אופטימיזציה של פרמטרי ערבוב אלקטרומגנטי: בהתבסס על דרישות האיכות ומאפייני התהליך של ריק היציקה, ייעל את התדירות, העוצמה ושיטת הערבול של ערבוב אלקטרומגנטי כדי לנצל את תפקידו במלואו.

בקרה משותפת של מערכת התקעים וערבול אלקטרומגנטי: באמצעות אסטרטגיית בקרה סבירה, ניתן להשיג את העבודה המשותפת של מערכת התקעים וערבול אלקטרומגנטי כדי לשפר את יציבות זרימת המתכת ואת איכות היציקות.

6、מַסְקָנָה

השליטה המדויקת של זרימת מתכת בסביבת ואקום על ידי אמכונת יציקה רציפה בוואקוםהוא המפתח להשגת ייצור בילט באיכות גבוהה. באמצעות יישום ציוד מרכזי ואמצעים טכניים כגון מגבשים, מערכות פקקים, ערבוב אלקטרומגנטי, מערכות זיהוי ובקרה של מפלס נוזלים, כמו גם אופטימיזציה של תהליך, ניתן להשיג ביעילות שליטה מדויקת על זרימת המתכת. בעתיד, עם התפתחות הטכנולוגיה החכמה ויישום חומרים חדשים, טכנולוגיית היציקה המתמשכת בוואקום תמשיך לחדש ולהשתפר, ולספק תמיכה טכנית אמינה ויעילה יותר לייצור חומרי מתכת. במקביל, עלינו להתמודד עם אתגרים כמו קושי טכני גבוה, עלויות גבוהות ומחסור בכישרונות, ולקדם את הפיתוח והיישום של טכנולוגיית יציקה מתמשכת בוואקום באמצעות מאמצים וחדשנות מתמשכים.