|
[[پرونده:Cu-Scheibe.JPG|پیوند=[[پرونده:Cu-Scheibe.JPG]]|بندانگشتی|تصویر میکروسکوپی مس که بطور ریخته‌گری پیوسته ریخته شده‌است. (۹۹٫۹۵٪ خالص) ∅ ≈ 83 mm]]
'''ریخته‌گری مداومپیوسته'''، فرایندی است که در آن [[فلز]] مذاب برای استفاده‌های بعدی، به صورت [[محصولات نیمه‌ساخته ریخته‌گری|محصولات نیمه ساخته ریخته‌گری]] (همانند شمشال، شمشه و تختال) تولید می‌شوند.
در سال ۱۹۵۰؛ برای تولید شمش، فولاد در قالب‌های ثابت ریخته می‌شد. از آن پس ریخته‌گری مداومپیوسته در جهت افزایش کیفیت و کاهش هزینه‌های تولید پیشرفت‌های بسیاری کرد. این روش به دلیل داشتن هزینهٔ ذاتی کم و کیفیت بیشتر و همچنین داشتن کنترل در طول فرایند بسیار متداول است.
درواقع؛ شمش‌های [[آلومینیم|آلومینیوم]]، [[برنج (آلیاژ)|برنج]]، [[مس]]، [[چدن]] و [[فولاد]] با مقطع مربعی، شش گوش و سایر مقطع تولید می‌شوند. مذاب با نیروی ثقل به داخل کریستالیزاتور هدایت می‌شود. شمش منجمد شده از مذاب، توسط سیستم کشنده به پایین کشیده می‌شود.
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 مداومپیوسته (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 یا اندازهٔ قسمت، تغییر کند. سپس قالب آب سرد می‌شود تا فلز به‌طور 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 روانکارروان‌کار (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 شده‌است 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 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،پیوسته، 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 به‌طور عمودی خارج می‌کند (و یا در مسیر مشابه عمودی) و همچنان که از اتاقک اسپری عبور می‌کند، ریل‌ها به‌تدریج 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 به 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 صاف‌کننده 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 نهاییپایانی را تحت شکل‌دهی 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 شکل‌دهی برده می‌شود.
در بیشتر موارد استرند در ریل‌های بعدی با مکانیسم‌هایسازوکارهای متفاوت قرار می‌گیرد، همچون [[نورد]]، کشش یا حدیده کاری تا به فلز به شکل نهاییپایانی خود درآید.
=== دستگاه‌های ریخته‌گری برای آلومینیوم و مس ===
== شروع فرایند، کنترل و مشکلات مربوط آن ==
به راه اندازی دستگاه ریخته‌گری مداومپیوسته 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 یا صرفاً طول عمر اجزای غیرقابل تعویض به پایان می‌رسد.
بسیاری از عملیات ریخته‌گری پیوسته اکنون به‌طور کامپیوتری کنترل می‌شوند. چندین سنسور الکترومغناطیسی، حرارتی یا تشعشعاتی در دهانه لوله، تاندیش و قالب تعبیه می‌شوند تا میزان فلز، دمای مذاب داغ یا میزان سیالیت آن را اندازه‌گیری کنند. سپس [[پی‌ال‌سی|کنترل قابل برنامه‌نویسی(PLC)]] با کنترل سرعت ریل‌های بازگیری، میزان استاندارد بازگیری را تنظیم کند. حرکت فلز به درون قالب می‌تواند از سه روش زیر کنترل شود:
* توسط میله‌های نگهدارندهنگه‌دارنده 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.
=== گریز ===
از بزرگترین مشکلات موجود در ریخته‌گری مداوم،پیوسته، 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 بهمبه‌هم بریزد. در بیشتر محیط‌های صنعتی این مشکل بسیار پرهزینه می‌باشد چرا که باید دستگاه خاموش شده و حذف فلز مذاب انجام می‌گیرد یا در مواردی تعویض دستگاه. گریز معمولاً به دلیل نازک بودن دیواره و عدم توانایی تحمل مذاب اتفاق می‌افتد که این امر با مدیریت گرمایی فلز قابل حل خواهد بود. همچنین به دلیل درست نبودن جریان خنک‌کننده که موجب خنک کاری ناکافی فلز در حال انجماد می‌شود. این عمل باعث می‌شود دیواره جامد به آرامی تشکیل شود و اگر سرعت ریزش مذاب بیشتر باشد، امکان دارد دیواره‌ای که به حد کافی کلفت نشده، تحمل گرمای مذاب را نداشته باشد و باعث شکستن دیواره و بیرون ریختن مذاب شود. همین‌طور امکان دارد دیواره در اثر استرس‌های وارده در مرحله کشش و صافکاری دچار ترک و در نتیجه گریز فلز شود. گریز همچنین می‌تواند به دلیل بی نظمی‌های فیزیکی رخ دهد یا آسیب‌های ایجاد شده در ثانیه‌های آغاز انجماد در قالب. تلاطم بیش از حد در قالب نیز موجب شکل گرفتن قطعه به صورت بی قاعده و غیر نرمال شده و ممکن است ذرات خاکستر و … در دیواره‌ها به دام افتاده و در نهایت مقاومت قسمتی از دیواره را کاهش دهند. یک اتفاق معمول نیز چسبیدن دیواره به قالب و کنده شدن قسمتی از آن می‌باشد. در قالب‌های مدرن و با سیستم‌های کنترل کامپیوتری این مشکل رفع شده و فرایند جداسازی از قالب به آهستگی صورت می‌گیرد تا تغییراتی دمایی در دیواره‌ها به‌طور تنظیم شده رخ دهد.
=== سایر موارد ===
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 گرفته‌است.
== ریخته‌گری مداومپیوسته دو تسمه‌ای ==
یک روش ریخته‌گری پیوسته است که میله‌های فلزی حجیم تولید می‌کند. ریخته‌گری مداومپیوسته دو تسمه‌ای حاوی یک قالب متحرک است که تسمه‌های فولاد-کربن به‌طور موازی در بالا و انتهای سطح ریخته‌گری، تحت کشش نگهداری شده‌اند.
'''فلزات ریخته شده در دستگاه‌های ریخته‌گیری مداومپیوسته دو تسمه‌ای :''' مس (میله، آند، باریکه)، آلومینیوم (باریکه)، [[روی]] (باریکه)، [[سرب]] (باریکه)
'''میزان و سرعت تولید :''' میزان تولید در این روش حداکثر تا ۶۰ تن بر ساعت و حداکثر سرعت ۱۴ متر بر دقیقه می‌باشد.
| 