ریخته‌گری مداوم (پیوسته): تفاوت میان نسخه‌ها
محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
+{{ادغام|ریخته‌گری پیوسته}} |
Yamaha5Bot (بحث | مشارکتها) تمیزکاری با ویرایشگر خودکار فارسی |
||
خط ۱۲:
=== فولاد کم کربن ===
[[پرونده:Lingotamento Continuo-Continuous Casting.png|پیوند=[[پرونده:Lingotamento Continuo-Continuous Casting.png]]|بندانگشتی|ریخته‌گری مداوم. ۱: دهانه ۲: درپوش. ۳: مخزن. ۴: لوله. ۵: قالب. ۶: ساپورت غلتک. ۷: محل تراشکاری. ۸: لوله. ۹: سطح حمام. ۱۰ سطح منحنی. ۱۱: واحد بازگیری. ۱۲: قطعه. A: فلز مذاب. B: فلز منجمد. C: سرباره. D: صفحات خنک‌کننده مسی. E: فلزات دیرگداز.]]
فلز مذاب از طریق دهانه داخل کوره ریخته می‌شود. پس از انجام عملیات مربوط به دهانه؛ همچون ترکیب آلیاژی، گاز زدایی
فلز داغ از منبع تغذیه توسط لولهٔ [[دیرگداز]] وارد حمام ثابتی به نام تاندیش می‌شود. تاندیش به مخزن فلز اجازه می‌دهد هنگام تغذیهٔ دستگاه ریخته‌گری، منبع‌های تغذیه جایگزین شوند. همچنین به عنوان یک حائل در برابر فلز داغ عمل کرده و به تدریج سیالیت فلز را کاهش می‌دهد. همین‌طور موجب تنظیم مقدار تغذیه لازم برای قالب‌ها و در نهایت تمیزکاری دستگاه می‌شود.
[[پرونده:Continuous casting (Tundish and Mold)-2 NT.PNG|پیوند=[[پرونده:Continuous casting (Tundish and Mold)-2 NT.PNG]]|بندانگشتی|ریخته‌گری مداوم (قالب و مخزن)۱: دهانه. ۲: مخزن. ۳: قالب. ۴: شعله. ۵: درپوش. ۶ناحیه صافکاری]]
فلز توسط لولهٔ دیگری از تاندیش تخلیه شده و درون قالب باز مسی ریخته می‌شود. عمق قالب می‌تواند بین ۰٫۵ الی ۲ متر (۲۰ الی ۷۹ اینچ)، بسته به سرعت ریخته‌گری
در قالب، یک لایهٔ نازک از فلز سریع تر از قسمت درونی منجمد می‌شوند، که استرند نامیده می‌شود، درون اتاقک اسپری برده می‌شود. حجم فلز داخل دیواره‌های استرند همچنان مذاب می‌باشد. استرند بلافاصله توسط فضای بستهٔ ریل‌های خنک‌کننده حمایت می‌شود. در واقع از فشار فروستاتیک بر دیواره‌های استرند در برابر مایع در حال انجماد، جلوگیری می‌کند. برای بالا بردن میزان انجماد، استرند در اتاقک اسپری توسط حجم زیادی از آب اسپری می‌شود. این دومین مرحله از عملیات خنک کاری است. انجماد نهایی استرند معمولاً بعد از بیرون آمدن از اتاقک اسپری صورت می‌گیرد.
در این قسمت، طراحی دستگاه ریخته‌گری مداوم، ممکن است متفاوت باشد. این توضیحی از یک دستگاه ریخته‌گری «پوشش منحنی» است؛ حالت کلی عمودی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در دستگاه ریخته‌گری پوشش منحنی، استرند قالب را به طور عمودی خارج می‌کند (و یا در مسیر مشابه عمودی) و همچنان که از اتاقک اسپری عبور می‌کند، ریل‌ها بتدریج استرند را به صورت افقی منحرف می‌کنند. در دستگاه ریخته‌گری عمودی، استرند در حال عبور از اتاقک اسپری حالت عمودی خود را حفظ می‌کند. قالب‌ها در این نوع دستگاه می‌توانند به صورت مستقیم
در دستگاه‌های افقی ریخته‌گری، محور قالب افقی بوده و جریان فولاد نیز بصورت افقی از مایع به لایهٔ نازک منجمد می‌شود. (بدون خم شدن) در این روش نوسان‌های استرند یا قالب مانع چسبیدن فلز به قالب می‌شود.
پس از خروج از اتاقک اسپری، استرند از درون ریل‌های صاف کننده و بازگیری عبور می‌کند. امکان دارد پس از بازگیری یک مرحله نورد داغ استرند هم وجود داشته باشد تا از حالت داغ بودن فلز استفاده کرده و استرند نهایی را تحت شکل دهی قرار دهند. در نهایت، استرند در اندازه‌های از پیش تعیین شده بریده می‌شود. این کار توسط برش مکانیکی
در بیشتر موارد استرند در ریل‌های بعدی با مکانیسم‌های متفاوت قرار می‌گیرد، همچون [[نورد]]، کشش
=== دستگاه‌های ریخته‌گری برای آلومینیوم و مس ===
خط ۴۴:
* ''' '''بطور قراردادی نورد شمشه‌ها قسمت‌های بالای ۲۰۰ × ۲۰۰ میلیمتر را ریخته‌گری می‌کنند. طول شمشه می‌تواند بین ۴ – ۱۰ متر متغیر باشد.
* ''' '''نورد شمشال‌ها برای ریخته‌گری قسمت‌های کوچکتر بکار می‌روند، بطور مثال کمتر از ۲۰۰ میلیمتر مربع و طول حداکثر ۱۲ متر. سرعت ریخته‌گری می‌تواند تا ۴ متر بر دقیقه پیش برود.
* ''' '''قطر: ۵۰۰ میلیمتر
* ''''''باریکه (نوار نازک): کلفتی ۲–۵ میلیمتر و عرض ۷۶۰ – ۱۳۳۰ میلیمتر دارد.''' '''
خط ۵۰:
به راه اندازی دستگاه ریخته‌گری مداوم شامل قرار دادن یک dummy bar (ضرورتاً یک قطعه فلز منحنی) درون اتاقک اسپری تا قسمت انتهایی قالب را ببندد. فلز درون قالب ریخته می‌شود و پس از انجماد توسط dummy bar بازگیری می‌شود. این بسیار مهم است که تجهیزات بعدی فلز تضمین شده باشند تا مانع خاموش و ریستارت کردن‌های غیرضروری شود. هر بار که دستگاه دوباره به کار می‌افتند، نیازمند یک تاندیش جدید خواهد بود و چون فلز داخل تاندیش قابل تخلیه نمی‌باشد، همان‌طور به صورت skull منجمد می‌شود. برای جلوگیری از این ایجاد این مشکل، می‌توان دهانه کوره را تنگ‌تر کرد تا کنترل بیشتری روی دما ایجاد شود. البته این دما می‌تواند متغیر باشد؛ بسته به نوع آلیاژها و مقدار وجود ذرات زاید و گرم کردن دهانه و خود کوره قبل از ورود فلز.
هرچند میزان ریخته‌گری می‌تواند به دلیل کم کردن فلزات در تاندیش کاهش یابد (و یا برعکس با اضافه کردن فلز در تاندیش افزایش یابد). البته امکان دارد turnaround برای توالی تولید برنامه‌ریزی شده باشد، مثلاً هنگامی که دمای تاندیش پس از مدتی بسیار بالا می‌رود
بسیاری از عملیات ریخته‌گری پیوسته اکنون بطور کامپیوتری کنترل می‌شوند. چندین سنسور الکترومغناطیسی، حرارتی
* توسط میله‌های نگهدارنده که به داخل تاندیش می‌روند.
* توسط دیواره‌های کناری در ابتدای لولهٔ منتهی به قالب
* اگر فلز به صورت باز ریخته می‌شود، این میزان توسط نازل‌های قابل سنجش تنظیم می‌شود.
گذشته بر اینها، سرعت ریخته‌گری توسط دهانه‌های کناری در دیواره با ایجاد تغییر در مقدار فلز داخل تاندیش قابل تنظیم است. PLC همچنین قابلیت تنظیم نوسان قالب و مقدار پودر وارده شده به قالب و همین‌طور میزان آب اسپری‌های خنک‌کننده را داراست. کنترل کامپیوتری همچنین این اجازه را می‌دهد تا اطلاعات حیاتی به سایر بخش‌های تولید ارسال شود تا اطلاعات ارسالی برای تنظیم دستگاه‌ها مانع ریزش
=== آلودگی توسط اکسیژن ===
اگر فلز پیش از شروع ریخته‌گری تمیز نشده باشد
=== گریز ===
از بزرگترین مشکلات موجود در ریخته‌گری مداوم، خروج (گریز) فلز مایع می‌باشد: به عنوان مثال لایه جامد استرند به هر دلیلی شکسته و باعث شود فلز مذاب از راه گریز ایجاد شده دستگاه را بهم بریزد. در بیشتر محیط‌های صنعتی این مشکل بسیار پرهزینه می‌باشد چرا که باید دستگاه خاموش شده و حذف فلز مذاب انجام می‌گیرد
=== سایر موارد ===
از دیگر مشکلات احتمالی در این فرایند، «جوشش کربن» می‌باشد. وقتی اکسیژن حل نشده در فولاد با [[کربن]] درون آن واکنش می‌دهد و حباب‌های [[کربن مونوکسید|کربن منو اکسید]] را تشکیل می‌دهد. همان‌طور که از عبارت [[جوشیدن|جوشش]] پیداست، این واکنش بسیار سریع و با شدت اتفاق می‌افتد و حجم زیادی گاز داغ تولید می‌کند و اگر فرایند ریخته‌گری در فضای محدود و بسته در حال انجام باشد، این اتفاق بسیار خطرناک تلقی می‌شود. در صورت اضافه کردن سیلیکون
محاسبات دینامیک سیالات و دیگر تکنیک‌های حرکت سیالات امروزه به طور گسترده‌ای در طراحی عملیات ریخته‌گری پیوسته بکار گرفته می‌شود. بخصوص در تاندیش جهت حصول اطمینان از عدم دخول و تلاطم در فلز مذاب و اطمینان از اینکه تمام فلز قبل از خنک شدن بیش از حد، وارد قالب شوند. تغییرات اندک در حالات حرکت به داخل تاندیش و قالب می‌تواند موجب ایجاد تفاوت در تلرانس محصولات تولیدی شود.
== استارتر بار ==
استارتر بار
== ریخته‌گری نوار مستقیم ==
خط ۸۴:
ریخته مداوم دو تسمه‌ای یک روش ریخته‌گری نیمه آماده می‌باشد و نیاز به عملیات نورد و شکل دهی ثانویه را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، هنگام ریخته‌گری ورق آند مس، قطعهٔ ریخته نورد نمی‌شود بلکه توسط برشکاری بطور مستقیم به ورق‌های آند برش داده می‌شود.
تسمه‌های خنک‌کننده معمولاً از جنس فولاد کم کربن و تحت کشش در دستگاه ریخته‌گری قرار دارد تا از دقت و پوشش سطح آن اطمینان حاصل شود. به محض ورود یک تسمه سرد به ناحیهٔ قالب، در قسمت ریخته‌گری گرما به آن وارد می‌شود و هدف جلوگیری از انبساط گرمایی است. هنگام ریخته‌گری نوار عریض، این نیروها باید برای حذف خم شدگی و کاهش اعوجاج گرمایی در ابتدای قالب کنترل شوند. این نیروها می‌توانند با از پیش گرما دادن تسمه‌ها قبل از ورود به قالب‌ها کنترل شوند
'''از پیش گرما دادن تسمه‌ها :''' برای ریخته‌گری نوار عریض، از پیش گرم کردن در ابتدای ورود به قالب، برای رساندن بلافاصلهٔ دمای تسمه به ۱۵۰ درجه سانتیگراد و بیشتر صورت می‌گیرد تا تأثیرات قالب گیری سرد کاهش یابد. ساختار فنری گرماده می‌تواند به صورت عرضی در تسمه‌ها برای از پیش گرما دادن، تعبیه شود تا اعوجاج‌های گرمایی جلوگیری شود. همچنین از پیش گرما دادن باعث حذف هرگونه رطوبت از سطح تسمه‌ها خواهد شد.
خط ۹۰:
'''تثبیت مغناطیسی :''' هنگام ریخته‌گری نوار عریض، به دلیل استفاده از نیروی بالا تمایل به اعوجاج گرمایی می‌تواند افزایش یابد. ریل‌های حامی تسمه مغناطیسی درون ناحیه قالب‌ها قرار دارند.
در داخل دستگاه ریخته‌گری دو تسمه‌ای، فلز مذاب به طور صعودی با ورود به قالب شروع به انجماد می‌کند. همچنین به همراه مخزن فلز مذاب حاضر میان دیوارهٔ خارجی انجماد. رویه، بافت و لایه‌های گازی تسمه برای بهبود آهنگ انتقال گرما از فلز ریخته به تسمه به کار می‌روند. کلفتی نهایی می‌تواند در ۳۰٪ ابتدای مسیر رخ دهد (برای نوار نازک)
'''تغذیه حمام بسته :''' هنگام ریخته‌گری فلزهای معینی همچون آلومینیوم، عملیات تزریق تغذیه فلز به درون سیستم در حمام بسته بکار می‌رود. در اینجا، فلز تحت فشار آرامی وارد چاه راه قالب بسته می‌شود. جریان فلز توسط مقدار هر لحظه آن در تاندیش کنترل می‌شود. نازل تغذیه معمولاً از جنس مواد سرامیکی می‌باشد چرا که در برابر دما مقاوم و قابلیت نفوذ پذیری گازهای خارج شده از فلز در حال جریان را دارد.
| |||