ریخته‌گری مداوم (پیوسته): تفاوت میان نسخه‌ها

[[پرونده:Cu-Scheibe.JPG|پیوند=[[پرونده:Cu-Scheibe.JPG]]|بندانگشتی|تصویر میکروسکوپی مس که بطور ریخته‌گری پیوسته ریخته شده استشده‌است. (۹۹٫۹۵٪ خالص) ∅ ≈ 83 mm]]

ریخته‌گری مداوم، فرایندی است که در آن [[فلز]] مذاب برای استفاده‌های بعدی، بصورتبه صورت [[محصولات نیمه‌ساخته ریخته‌گری|محصولات نیمه ساخته ریخته‌گری]] (همانند شمشال، شمشه و تختال) تولید می‌شوند.

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 یا اندازهٔ قسمت، تغییر کند. سپس قالب آب سرد می‌شود تا فلز به طوربه‌طور مستقیم منجمد شود. این اولین مرحله از روش خنک کاری می‌باشد. همچنین به صورت عمودی (و یا در یک راه منحنی عمودی) نوسان می‌کند تا مانع چسبیدن فلز به دیواره‌های قالب شود. یک سیال روانکار (و یا گاهی به صورت پودری که در برخورد با فلزات یا مایعات ذوب می‌شود) اضافه می‌شود تا مانع چسبیدن و باقی ماندن ذرت در قالب شود – همچون ذرات اکسیدی- که امکان دارد روی فلز باشد و باعث شود روی مذاب جمع شود و یک لایه از ذرات و خاکستر را تشکیل دهد. لوله‌ای در قسمت پایین تعبیه شده استشده‌است که مذاب نهفته در زیر لایهٔ ذرات را خارج می‌کند. به این لوله «نازل ورودی زیرآب» (SEN) گفته می‌شود. در برخی موارد لوله‌ها بین تاندیش و قالب استفاده نمی‌شوند. (ریخته‌گری ریزش باز)؛ در این موارد نازل‌های قابل سنجش و تنظیم، که در قسمت انتهایی تاندیش قرار دارند، موجب هدایت فلز به داخل قالب می‌شوند. در برخی از طرح‌های ریخته‌گری پیوسته چندین قالب از یک تاندیش تغذیه می‌شوند.

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 طوربه‌طور عمودی خارج می‌کند (و یا در مسیر مشابه عمودی) و همچنان که از اتاقک اسپری عبور می‌کند، ریل‌ها بتدریجبه‌تدریج 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 یا منحنی، بسته به طراحی اصلی دستگاه قرار بگیرند.

در دستگاه‌های افقی ریخته‌گری، محور قالب افقی بوده و جریان فولاد نیز بصورتبه صورت 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 کنندهصاف‌کننده 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 یا حرکت مشعل اکسی استیلن انجام می‌گیرد. سپس به انبار یا انجام دیگر عملیات شکل دهی برده می‌شود.

[[پرونده:Continuous casting of Al.jpg|پیوند=[[پرونده:Continuous casting of Al.jpg]]|راست|بندانگشتی|فرایند پیوسته گرم بصورتبه صورت عمودی (آلومینیوم)]]

آلومینیوم و مس می‌توانند بصورتبه صورت افقی نیز ریخته‌گری شوند و بسیار آسان تر بصورتبه صورت نیمه آماده ریخته شوند. بخصوص باریکه (نوار نازک) به دلیل دمای ذوب پایینی که دارند.

** ''' '''بطور قراردادی عرض این تختال‌ها در محدودهٔ ۱۰۰ – ۱۶۰۰ میلیمترمیلی‌متر و ارتفاع ۱۸۰ – ۲۵۰ میلیمترمیلی‌متر و طولی تا حداکثر ۱۲ متر می‌باشند. همچنین سرعت ریخته‌گری بطور قراردادی حداکثر تا ۱٫۴ متر بر دقیقه می‌باشد.

** ''' '''تختال‌های عریض تر حداکثر با ۱۵۰ × ۳۲۵۰ میلیمترمیلی‌متر نیز موجود می‌باشد.

** ''' '''تختال‌های کلفت‌تر حداکثر با ۴۵۰ × ۲۲۰۰ میلیمترمیلی‌متر نیز موجود می‌باشند که برای موارد خاصی از فولادها، بطور معمول از ۲۰۰ میلیمترمیلی‌متر تا ۳۰۰ میلیمتر،میلی‌متر، کاربرد دارند.

** ''' '''تختال نازک (فولاد کم کربن): ۵۰ × ۱۶۸۰ میلیمترمیلی‌متر برای نوع بخصوصی از ۴۰ میلیمترمیلی‌متر تا ۱۱۰ میلیمترمیلی‌متر کلفتی را شامل می‌شود که بسته به نوع طراحی هر دستگاه متفاوت می‌باشد.

* ''' '''بطور قراردادی نورد شمشه‌ها قسمت‌های بالای ۲۰۰ × ۲۰۰ میلیمترمیلی‌متر 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 میلیمترمیلی‌متر مربع و طول حداکثر ۱۲ متر. سرعت ریخته‌گری می‌تواند تا ۴ متر بر دقیقه پیش برود.

* ''' '''قطر: ۵۰۰ میلیمترمیلی‌متر یا ۱۴۰ میلیمترمیلی‌متر

اگر فلز پیش از شروع ریخته‌گری تمیز نشده باشد یا در طول انجام فرایند آلوده شود، فرایند ریخته‌گری پیوسته به نوعی بی‌فایده خواهد بود. هر چند مقدار قابل توجهی از فرایندهای اتوماتیک، انقباض را تقریباً از بین برده و مقدار جدایی قطعات را به حداقل رسانده‌اند. یکی از روش‌های اصلی که در طی آن فلز داغ آلوده می‌شود، اکسید شدن است. این عمل به طوربه‌طور سریع در دمای ذوب فلز اتفاق می‌افتد. (حداکثر تا دمای ۱۷۰۰ درجه سانتیگراد برای فولاد) همچنین امکان ورود گازها، ذرات خاکستر یا آلیاژهای غیرقابل حل نیز وجود دارد. برای جلوگیری از اکسید شدن، فلز تا حد امکان از اتمسفر موجود ایزوله می‌شود. برای رسیدن به این شرایط، محافظ باز سطح فلز مذاب پوشانده می‌شود. (به وسیلهٔ لوله‌ها. در دهانه و تاندیش و قالب نیز توسط سرباره ترکیبی از مواد پوشانده می‌شود) در تاندیش هرگونه دخول که عمقی کمتر از عمق فلز مایع دارد – حباب‌های گاز، ذرات دیگر، اکسید یا آلیاژهای حل نشدنی – بالا رفته و در لایه ذرات سطحی به دام می‌افتد. هنگامی که تاندیش و قالب برای اولین بار در دور ریخته‌گری پر می‌شوند، بطور نا مطلوبی با اکسیژن ترکیب شده و آلودگی بسیاری توسط اکسیژن بر قطعه ایجاد می‌شود. معمولاً قطعات تولید شده اولیه به مشتریانی که خواستار کیفیت بالا نیستند، عرضه می‌شود.

محاسبات دینامیک سیالات و دیگر تکنیک‌های حرکت سیالات امروزه به طوربه‌طور 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.

ریخته‌گری نوار مستقیم یک روش ریخته‌گری پیوسته برای تولید ورق‌های فلزی مستقیم از حالت مذاب است تا نیاز به روش‌های دشوار ثانویه نباشد. برای ورق‌های فولاد کم کربن، این روش بسیار جدیدی می‌باشد که در دهه اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته استگرفته‌است.

یک روش ریخته‌گری پیوسته است که میله‌های فلزی حجیم تولید می‌کند. ریخته‌گری مداوم دو تسمه‌ای حاوی یک قالب متحرک است که تسمه‌های فولاد-کربن بطور موازی در بالا و انتهای سطح ریخته‌گری، تحت کشش نگه دارینگهداری شده‌اند.

'''فلزات ریخته شده در دستگاه‌های ریخته گیریریخته‌گیری مداوم دو تسمه‌ای :''' مس (میله، آند، باریکه)، آلومینیوم (باریکه)، [[روی]] (باریکه)، [[سرب]] (باریکه)

'''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 گیریقالب‌گیری 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.

در داخل دستگاه ریخته‌گری دو تسمه‌ای، فلز مذاب به طوربه‌طور 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) یا تا ۲ متر مانده به خروجی قالب (برای میله‌های بزرگ) جایی که اسپری‌های خنک‌کننده و ریل‌های حامی نیازمند است.

'''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 پذیرینفوذپذیری گازهای خارج شده از فلز در حال جریان را دارد.

'''ریخته‌گری آند مس :''' عرض آند تقریباً ۱ متر و کلفتی آن ۱۶ تا ۴۵ میلی‌متر می‌باشد. اولین مزیت این روش تولید، یکسان بودن اندازه و کیفیت سطح در تمامی آندهای تولید شده استشده‌است. آند تولید شده توسط این روش، نیازی به آماده‌سازی‌های بعدی نخواهد داشت.