RU2830573C1 - Method of continuous casting of ingots from aluminium or its alloys - Google Patents
Method of continuous casting of ingots from aluminium or its alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2830573C1 RU2830573C1 RU2024116644A RU2024116644A RU2830573C1 RU 2830573 C1 RU2830573 C1 RU 2830573C1 RU 2024116644 A RU2024116644 A RU 2024116644A RU 2024116644 A RU2024116644 A RU 2024116644A RU 2830573 C1 RU2830573 C1 RU 2830573C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casting
- casting wheel
- melt
- wheel
- alloys
- Prior art date
Links
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 30
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 title abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 23
- 238000005253 cladding Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 15
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 14
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 17
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 26
- 210000003625 skull Anatomy 0.000 description 11
- 241000282887 Suidae Species 0.000 description 9
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910018125 Al-Si Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018520 Al—Si Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035508 accumulation Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 210000001331 nose Anatomy 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 1
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к способу производства малогабаритных чушек из алюминия и его сплавов непрерывной разливкой расплава на литейном конвейере в изложницы, в том числе на автоматизированных литейных линиях. The invention relates to non-ferrous metallurgy, namely to a method for producing small-sized ingots from aluminum and its alloys by continuously pouring the melt on a casting conveyor into molds, including on automated casting lines.
Уровень техникиState of the art
Известно изобретение ES2006806 компании Реметалл, представляющее собой систему подачи жидкого металла (в дальнейшем – расплава) в формы, с конструктивными решениями, обеспечивающее ламинарное движение алюминиевого расплава со ступенчатым нормированным сбросом алюминиевого расплава в изложницу. The invention ES2006806 of the Remetall company is known, which is a system for feeding liquid metal (hereinafter referred to as melt) into molds, with design solutions that ensure laminar movement of aluminum melt with a step-by-step standardized discharge of aluminum melt into the mold.
Известен комплекс заливки жидкого металла в изложницы на конвейере (патент на изобретение RU № 2138364, B22D35/04, опубл. 27.09.1999 г.), который включает миксер с желобом, разливочное колесо с радиально расположенными сливными патрубками, соединенными между собой кольцевым желобом, размещенным внутри колеса, при этом привод колеса выполнен в виде полого диска с пальцами, расположенными с возможностью контактирования с изложницами при разливке расплава. A complex for pouring liquid metal into molds on a conveyor is known (patent for invention RU No. 2138364, B22D35/04, published on September 27, 1999), which includes a mixer with a trough, a casting wheel with radially located drain pipes connected to each other by an annular trough located inside the wheel, while the wheel drive is made in the form of a hollow disk with fingers located with the possibility of contact with the molds when pouring the melt.
Известна разливочная машина барабанного типа и барабан для нее (патент на изобретение RU № 2171729, B22D 5/04, B22D 35/04, опубл. 20.01.2001 г.), где предложено устройство для заполнения изложниц с конструкцией, включающей ступицу для крепления литейного колеса, обеспечивающее его вращение и множество носиков, изготовленных из листового металла, которые направлены наружу от центральной области колеса, причем каждый носик имеет входной конец, прилегающий к центральной области колеса, и выходной конец, удаленный от колеса.A drum-type casting machine and a drum for it are known (patent for invention RU No. 2171729, B22D 5/04, B22D 35/04, published on 20.01.2001), where a device is proposed for filling molds with a design that includes a hub for attaching a casting wheel, ensuring its rotation and a plurality of spouts made of sheet metal, which are directed outward from the central region of the wheel, wherein each spout has an input end adjacent to the central region of the wheel, and an output end remote from the wheel.
Все указанные выше изобретения в той или иной степени успешно могут быть использованы для литья чушек из алюминия и его сплавов, однако общим недостатком указанных выше конструкций и способов является то, что они не исключают возможность попадания с расплавом на поверхность и в тело чушки неметаллических включений в виде скоплений оксидных плен (шлака) за счет их отрыва от поверхности литейного колеса, что несет риск невыполнения требования стандартов, в частности ГОСТ 1583 и ГОСТ 11070, в части отсутствия на поверхности чушек шлаковых и других инородных включений.All the above inventions can be successfully used to one degree or another for casting ingots from aluminum and its alloys, however, the general disadvantage of the above designs and methods is that they do not exclude the possibility of non-metallic inclusions in the form of accumulations of oxide films (slag) getting onto the surface and into the body of the ingot with the melt due to their detachment from the surface of the casting wheel, which carries the risk of non-compliance with the requirements of standards, in particular GOST 1583 and GOST 11070, in terms of the absence of slag and other foreign inclusions on the surface of the ingots.
Для удаления шлаковых включений с поверхности чушек может использоваться ручное снятие шлака с поверхности лопаткой литейщика, либо вспомогательное оборудование, например, робот-скиммер, который заменяет литейщика на операции съёма шлака, либо простая отбраковка чушек, содержащих шлаковые включения на поверхности. В любом случае, наличие дополнительных операций усложняет процесс производства, снижает производительность и/или выход годного при литье чушек. Кроме того, наличие окисных плён и шлаковых включений на поверхности затвердевающей чушки способно инициировать образование других дефектов, в частности, усадочных трещин. Использование чушек со шлаковыми и другими инородными включениями при их переплавке и производстве отливок, как правило, не допускается ввиду возможного попадания этих оксидов в отливки и снижению эксплуатационных свойств и в целом качества готового изделия.To remove slag inclusions from the surface of pigs, manual slag removal from the surface with a caster's shovel, or auxiliary equipment, such as a robot skimmer, which replaces the caster in the slag removal operation, or simple rejection of pigs containing slag inclusions on the surface can be used. In any case, the presence of additional operations complicates the production process, reduces productivity and / or the yield of suitable products when casting pigs. In addition, the presence of oxide films and slag inclusions on the surface of a solidifying pig can initiate the formation of other defects, in particular, shrinkage cracks. The use of pigs with slag and other foreign inclusions during their remelting and production of castings, as a rule, is not allowed due to the possible ingress of these oxides into the castings and a decrease in the operational properties and overall quality of the finished product.
Раскрытие сущности изобретенияDisclosure of the essence of the invention
Задачей предлагаемого изобретения является повышение чистоты чушек по окисным плёнам и шлаковым включениям. Техническим результатом изобретения является исключение или минимизация попадание оксидных (шлаковых) включений, формирующихся в непрерывно вращающемся литейном колесе на этапе разливки расплава, на поверхность и в тело чушки и, как следствие, повышение чистоты отливаемых чушек по шлаковым включениям, повышение качества продукции, выхода годного продукта, исключение использования вспомогательного оборудования и ручного труда для контроля и сортировки продукции.The objective of the proposed invention is to increase the purity of pigs in terms of oxide films and slag inclusions. The technical result of the invention is to eliminate or minimize the penetration of oxide (slag) inclusions formed in a continuously rotating casting wheel at the stage of melt pouring onto the surface and into the body of the pig and, as a consequence, to increase the purity of cast pigs in terms of slag inclusions, improve product quality, yield of suitable product, eliminate the use of auxiliary equipment and manual labor for monitoring and sorting products.
Технический результат достигается за счет того, что в способе непрерывного литья чушек из алюминия или его сплавов на литейном конвейере, включающем предварительный прогрев литейного колеса до температуры 180-300 °С, нанесение на внутреннюю рабочую поверхность литейного колеса противопригарного покрытия с фракционным составом наполнителя в диапазоне 45-100 мкм, подачу расплава алюминия или его сплавов в открытые изложницы литейного конвейера через непрерывно вращающееся литейное колесо с формированием тонкого плакирующего слоя-гарнисажа за счет кристаллизации расплава алюминия или его сплавов, по меньшей мере, в течение первого оборота литейного колеса.The technical result is achieved due to the fact that in the method of continuous casting of ingots from aluminum or its alloys on a casting conveyor, including preliminary heating of the casting wheel to a temperature of 180-300 °C, application to the inner working surface of the casting wheel non-stick coating with a filler fractional composition in the range of 45-100 μm, feeding molten aluminum or its alloys into open molds of a casting conveyor through a continuously rotating casting wheel with the formation of a thin cladding layer-skull due to the crystallization of molten aluminum or its alloys, at least during the first revolution of the casting wheel.
В частном случае, при реализации способа:In a particular case, when implementing the method:
– в качестве наполнителя покрытия используют оксиды металлов, графит и другие порошкообразные материалы;– metal oxides, graphite and other powdered materials are used as coating fillers;
– плакирующий слой-гарнисаж на внутренней рабочей поверхности вращающегося литейного колеса формируют при температуре расплава алюминия в диапазоне от 680 до 720 °С;– the cladding layer-skull on the inner working surface of the rotating casting wheel is formed at a temperature of the aluminum melt in the range from 680 to 720 °C;
– плакирующий слой-гарнисаж на внутренней рабочей поверхности вращающегося литейного колеса формируют при температуре литейного сплава не менее чем на 25 °С выше температуры ликвидус и не более 705 °С (от t L + 25 до 705 °С);– the cladding layer-skull on the inner working surface of the rotating casting wheel is formed at a temperature of the casting alloy of at least 25 °C above the liquidus temperature and no more than 705 °C (from t L + 25 to 705 °C);
– плакирующий слой-гарнисаж на внутренней рабочей поверхности вращающегося литейного колеса формируют толщиной не менее 0,18 мм и его толщина существенно (или практически) не изменяется на протяжении всего периода литья;– the cladding layer-skull on the inner working surface of the rotating casting wheel is formed with a thickness of at least 0.18 mm and its thickness does not change significantly (or practically) throughout the entire casting period;
– толщина слоя противопригарного покрытия на поверхности литейного колеса находится в диапазоне 0,2-0,9 мм, предпочтительно 0,3-0,5 мм.– the thickness of the non-stick coating layer on the surface of the casting wheel is in the range of 0.2-0.9 mm, preferably 0.3-0.5 mm.
Краткое описание чертежейBrief description of the drawings
На фиг. 1 показана фотография непрерывно вращающегося литейного колеса, на внутренней поверхности которого на первом обороте формируется слой-гарнисаж сплава. Fig. 1 shows a photograph of a continuously rotating casting wheel, on the inner surface of which a layer of alloy scull is formed during the first revolution.
На фиг. 2 показан сформированный стабильный слой-гарнисаж в процессе эксплуатации литейного колеса. Fig. 2 shows the formed stable skull layer during operation of the casting wheel.
На фиг. 3 показана сторона слоя-гарнисажа, прилегающая к покрытию литейного колеса (видна шероховатость поверхности).Fig. 3 shows the side of the skull layer adjacent to the casting wheel coating (the surface roughness is visible).
На фиг. 4 и 5 показана чистая поверхность чушек литейного сплава AlSi7MgSr в изложницах на конвейере. Fig. 4 and 5 show the clean surface of AlSi7MgSr casting alloy ingots in molds on a conveyor.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
Настоящее изобретение может быть осуществлено при изготовлении чушек из алюминия или его сплавов с использованием непрерывно вращающегося литейного колеса. The present invention can be implemented in the production of ingots from aluminum or its alloys using a continuously rotating casting wheel.
На внутренней поверхности литейного колеса необходимо сформировать слой-гарнисаж, представляющий собой тонкую корочку алюминия или алюминиевого сплава, плотно прилегающую к слою противопригарного покрытия. После формирования тонкого слоя-гарнисажа течение расплава внутри колеса происходит по тонкой корочке того же металла или сплава без дополнительного образования и последующего отрыва скоплений оксидов от поверхности литейного колеса. On the inner surface of the casting wheel, it is necessary to form a layer-skull, which is a thin crust of aluminum or aluminum alloy, tightly adjoining the layer of non-stick coating. After the formation of a thin layer-skull, the melt flow inside the wheel occurs along a thin crust of the same metal or alloy without additional formation and subsequent separation of oxide accumulations from the surface of the casting wheel.
Расплав при непрерывном литье отделён от рабочей, контактирующей с расплавом, поверхности колеса разделительным противопригарным покрытием, исключающим непосредственный контакт с этой поверхностью, выполненной из стали или чугуна. During continuous casting, the melt is separated from the working surface of the wheel, which is in contact with the melt, by a separating anti-stick coating, which eliminates direct contact with this surface, made of steel or cast iron.
Покрытие должно характеризоваться высокой технологичностью при нанесении, включая формирование слоя с требуемой толщиной, однородностью и шероховатостью. В качестве основного материала (наполнителя) покрытия могут использоваться, например, оксиды металлов (алюминия, цинка, железа, циркония и других элементов), графит и другие порошкообразные материалы.The coating must be characterized by high technological effectiveness during application, including the formation of a layer with the required thickness, homogeneity and roughness. For example, metal oxides (aluminum, zinc, iron, zirconium and other elements), graphite and other powdered materials can be used as the main material (filler) of the coating.
Формирование слоя-гарнисажа осуществляют за счет последовательного выполнения следующих операций:The formation of the crust layer is carried out by sequentially performing the following operations:
а) предварительный прогрев литейного колеса до температуры 180-300 °С;a) preheating the casting wheel to a temperature of 180-300 °C;
б) нанесение на внутреннюю рабочую поверхность литейного колеса противопригарного покрытия с фракционным составом наполнителя в диапазоне 45-100 мкм, предпочтительный способ нанесения покрытия для формирования ровного слоя – пульверизатором в 2-3 приёма при вращении колеса, толщина слоя противопригарного покрытия на поверхности литейного колеса находится в диапазоне 0,2-0,9 мм, при этом предпочтительная толщина в диапазоне 0,3-0,5 мм; b) application of a non-stick coating with a filler fractional composition in the range of 45-100 μm to the inner working surface of the casting wheel; the preferred method of applying the coating to form an even layer is with a spray gun in 2-3 steps while rotating the wheel; the thickness of the non-stick coating layer on the surface of the casting wheel is in the range of 0.2-0.9 mm, with the preferred thickness in the range of 0.3-0.5 mm;
в) подачу расплава алюминия или его сплавов в открытые изложницы литейного конвейера через непрерывно вращающееся литейное колесо, с предварительно нанесенным противопригарным покрытием на его внутреннюю рабочую поверхность, с формированием тонкого плакирующего слоя-гарнисажа за счет кристаллизации расплава алюминия или его сплавов, по меньшей мере, в течение первого оборота литейного колеса, со средней толщиной плакирующего слоя-гарнисажа в интервале 0,18-0,55 мм, причем толщина плакирующего слоя-гарнисажа существенно не изменяется на протяжении всего периода литья и остается в пределах диапазона 0,18-0,55 мм.c) feeding molten aluminum or its alloys into open molds of a casting conveyor through a continuously rotating casting wheel, with a pre-applied anti-stick coating to its inner working surface, with the formation of a thin cladding layer-skull due to the crystallization of the molten aluminum or its alloys, at least during the first revolution of the casting wheel, with an average thickness of the cladding layer-skull in the range of 0.18-0.55 mm, wherein the thickness of the cladding layer-skull does not change significantly throughout the entire casting period and remains within the range of 0.18-0.55 mm.
Средний фракционный состав наполнителя, влияющий прежде всего на толщину и шероховатость покрытия, находится в диапазоне 45-100 мкм, предпочтительно 70-90 мкм, поскольку затвердевающий расплав и, соответственно, образующийся слой-гарнисаж способен механически зацепиться за выступы покрытия с образованием более равномерной и стабильной корочки сплава. Шероховатость покрытия, отпечатанная на фрагменте слоя-гарнисажа, видна на фиг. 3.The average fractional composition of the filler, which primarily affects the thickness and roughness of the coating, is in the range of 45-100 μm, preferably 70-90 μm, since the solidifying melt and, accordingly, the resulting skull layer is capable of mechanically catching on the projections of the coating, forming a more uniform and stable alloy crust. The roughness of the coating, imprinted on a fragment of the skull layer, is visible in Fig. 3.
Формирование слоя-гарнисажа толщиной в диапазоне 0,18-0,55 мм на поверхности литейного колеса осуществляют за счет кристаллизации алюминия или его сплавов. Формирование и стабильный слой показаны на фиг. 1 и 2. The formation of a skull layer with a thickness in the range of 0.18-0.55 mm on the surface of the casting wheel is carried out by crystallization of aluminum or its alloys. The formation and stable layer are shown in Figs. 1 and 2.
Механизм образования плакирующего слоя-гарнисажа на внутренней рабочей поверхности литейного колеса следующий: температура литейного колеса при его работе в стабильном режиме 180–300 °С, что ниже температуры ликвидус алюминия и любого алюминиевого сплава, соответственно, расплав при попадании на поверхность колеса кристаллизуется. Время кристаллизации слоя-гарнисажа и его толщина регулируются толщиной слоя противопригарного покрытия.The mechanism of formation of the cladding layer-skull on the inner working surface of the casting wheel is as follows: the temperature of the casting wheel during its operation in a stable mode is 180-300 °C, which is lower than the liquidus temperature of aluminum and any aluminum alloy, respectively, the melt crystallizes when it hits the surface of the wheel. The crystallization time of the layer-skull and its thickness are regulated by the thickness of the non-stick coating layer.
Слой противопригарного покрытия толщиной менее 0,2 мм технически сложно сформировать при окраске пульверизатором, поскольку могут остаться непрокрашенные места и расплав при контакте с рабочей поверхностью колеса будет пригорать к поверхности литейного колеса, что осложнит последующую чистку, т.е. отделение слоя металла или сплава от поверхности колеса. При формировании противопригарного покрытия толщиной более 0,9 мм возрастает его тепловое сопротивление, что приводит к замедлению кристаллизация расплава на поверхности колеса и не позволяет сформировать равномерный непрерывный плакирующий слой.It is technically difficult to form a layer of non-stick coating less than 0.2 mm thick when painting with a spray gun, since unpainted areas may remain and the melt will burn to the surface of the casting wheel when in contact with the working surface of the wheel, which will complicate subsequent cleaning, i.e. separating the metal or alloy layer from the wheel surface. When forming a non-stick coating thicker than 0.9 mm, its thermal resistance increases, which slows down the crystallization of the melt on the wheel surface and does not allow the formation of a uniform continuous cladding layer.
При фракционном составе частиц с малым размером частиц наполнителя противопригарного покрытия, например, менее 45 мкм и менее не позволит слою-гарнисажу из алюминия и его сплавов закрепиться на поверхности литейного колеса и тем самым сформировать непрерывный плакирующий слой. При фракционном составе частиц наполнителя противопригарного покрытия более 100 мкм в образовавшихся «несплошностях» будет присутствовать большое количество воздуха, который будет выступать в качестве теплоизолятора и из-за снижения теплопроводности покрытия будет затруднена кристаллизация расплава, что не позволит сформировать непрерывный плакирующий слой.With a fractional composition of particles with a small particle size of the filler of the non-stick coating, for example, less than 45 microns and less, it will not allow the skull layer of aluminum and its alloys to be fixed on the surface of the casting wheel and thereby form a continuous cladding layer. With a fractional composition of particles of the filler of the non-stick coating of more than 100 microns, a large amount of air will be present in the formed "discontinuities", which will act as a heat insulator and, due to a decrease in the thermal conductivity of the coating, crystallization of the melt will be difficult, which will not allow the formation of a continuous cladding layer.
При осуществлении настоящего изобретения температура расплава должна находиться в определённом интервале, причём для алюминия и для литейных сплавов эти температуры отличаются. Температура расплава алюминия должна находиться в диапазоне от 680 до 720 °С, а температура литейных сплавов, в частности, на основе системы Al-Si, в диапазоне от 677 до 710 °С. При более низких температурах повышается риск переохлаждения расплава, ранней кристаллизации и «замерзания» расплава в носках (выходных отверстиях) литейного колеса, что приведёт к аварийной остановке литья. При температуре выше указанных ограничений избыточное теплосодержание расплава не позволит сформировать на поверхности колеса стабильную корочку слоя-гарнисажа.In implementing the present invention, the melt temperature must be within a certain range, and these temperatures differ for aluminum and for casting alloys. The aluminum melt temperature must be in the range from 680 to 720 °C, and the temperature of casting alloys, in particular, based on the Al-Si system, in the range from 677 to 710 °C. At lower temperatures, the risk of melt overcooling, early crystallization and "freezing" of the melt in the noses (outlet openings) of the casting wheel increases, which will lead to an emergency stop of casting. At temperatures above the specified limitations, the excess heat content of the melt will not allow a stable crust of the skull layer to form on the surface of the wheel.
Пример осуществления изобретения Example of implementation of the invention
Предложенный способ реализован в условиях непрерывного промышленного производства чушек из алюминия марки А8 (ГОСТ11069) и литейных сплавов системы Al-Si, в частности, AlSi7Mg, AlSi7MgSr, AlSi7MgCu0.5 по DIN1706 на автоматических литейных линиях фирмы «Befesa». Масса одной плавки до 60 т; период непрерывной работы линии по предложенному способу около 11 ч с выпуском до 120 т продукции. По предложенному способу объем произведенных литейных сплавов более 4500 тонн и алюминия более 1500 тонн, при этом среднее значение отбраковки чушек при литье со стабильным слоем-гарнисажем составило 0,14 %.The proposed method is implemented under conditions of continuous industrial production of ingots from aluminum grade A8 (GOST 11069) and casting alloys of the Al-Si system, in particular, AlSi7Mg, AlSi7MgSr, AlSi7MgCu0.5 according to DIN 1706 on automatic casting lines of the Befesa company. The weight of one melt is up to 60 tons; the period of continuous operation of the line according to the proposed method is about 11 hours with the output of up to 120 tons of products. According to the proposed method, the volume of casting alloys produced is more than 4,500 tons and aluminum is more than 1,500 tons, while the average value of ingot rejection during casting with a stable skull layer was 0.14%.
В качестве подтверждения осуществления настоящего изобретения в таблице 1 приводятся различные варианты технологических параметров литья чушек из литейных алюминиевых сплавов и алюминия, включая параметры, обеспечивающие исключение или минимизацию попадания на поверхность и в тело чушки шлаковых включений на этапе разливки расплава. В таблице 2 приведены результаты контроля качества поверхности в виде показателя количество отбракованных чушек по признаку «наличие шлаковых, инородные включения на поверхности чушки».As confirmation of the implementation of the present invention, Table 1 provides various variants of process parameters for casting ingots from cast aluminum alloys and aluminum, including parameters that ensure the exclusion or minimization of slag inclusions on the surface and in the body of the ingot at the stage of melt pouring. Table 2 provides the results of surface quality control in the form of an indicator of the number of rejected ingots according to the feature "presence of slag, foreign inclusions on the surface of the ingot."
Таблица 1 – Технологические параметры литья чушки Table 1 – Technological parameters of pig casting
Таблица 2 – Доля отбракованных чушек Table 2 – Percentage of rejected pigs
* по признаку шлаковые, инородные включения на поверхности.* by the sign of slag, foreign inclusions on the surface.
Из представленных результатов следует, что только в случае реализации заявленных параметров, приведенных в таблице 1 (строки 3-5 и 7-10) обеспечивается минимальное количество брака (не более 0,25 %) по признаку шлаковые, инородные включения на поверхности. From the presented results it follows that only in the case of the implementation of the declared parameters given in Table 1 (lines 3-5 and 7-10) is the minimum amount of defects (no more than 0.25%) ensured according to the characteristic of slag, foreign inclusions on the surface.
Минимальные значения отбраковки чушки для вариантов 3-5 и 7-10 достигнуты благодаря формированию тонкого стабильного плакирующего слоя-гарнисажа, за счет кристаллизации расплава на рабочей поверхности литейного колеса в течение его первого оборота (фиг. 1, и фиг. 2), при этом средняя толщина слоя-гарнисажа находилась в пределах 0,18-0,61 мм (фиг. 3). The minimum values of pig rejection for variants 3-5 and 7-10 were achieved due to the formation of a thin stable cladding layer-skull, due to the crystallization of the melt on the working surface of the casting wheel during its first revolution (Fig. 1 and Fig. 2), while the average thickness of the skull layer was within the range of 0.18-0.61 mm (Fig. 3).
В таблице 2 приведено сравнение заявляемого (с гарнисажем) и серийного способа литья (без гарнисажа). За технический результат принята доля чушек, отбракованных по признаку шлаковые, инородные включения на поверхности. Как видно, результат по предложению превышает серийный более чем в 10 раз.Table 2 shows a comparison of the proposed (with skull) and serial casting methods (without skull). The technical result is the share of pigs rejected due to slag and foreign inclusions on the surface. As can be seen, the result of the proposal exceeds the serial one by more than 10 times.
Claims (6)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2830573C1 true RU2830573C1 (en) | 2024-11-21 |
Family
ID=
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3659644A (en) * | 1968-05-15 | 1972-05-02 | Metallurgie Hoboken | Apparatus for the casting of metal anodes |
| DE2854855A1 (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-04 | Inductotherm Corp | METAL CASTING SYSTEM |
| SU859015A1 (en) * | 1979-12-21 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я Р-6762 | Apparatus for suspension casting of metals and alloys |
| SU1409409A1 (en) * | 1986-01-09 | 1988-07-15 | Красноярский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика" | Apparatus for pouring metal into ingot moulds of conveyer |
| RU2138364C1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-09-27 | Открытое акционерное общество "Сибирско-Уральская алюминиевая компания" | Complex for pouring liquid metal in ingot molds on conveyor |
| RU2171729C2 (en) * | 1996-07-23 | 2001-08-10 | Коммонуэлс Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Органайзейшн, Острейлиан Магнизиум Корпорейшн Пти, Лтд. | Drum type casting machine and drum for it |
| EP1781435A4 (en) * | 2004-07-14 | 2008-09-03 | Cast Centre Pty Ltd | Ingot casting apparatus and method |
| RU118233U1 (en) * | 2012-02-20 | 2012-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | DEVICE FOR FILTRATION AND MELT DISTRIBUTION |
| RU2457919C2 (en) * | 2010-09-28 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method of casting aluminium pigs into chill moulds of casting conveyor and casting complex |
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3659644A (en) * | 1968-05-15 | 1972-05-02 | Metallurgie Hoboken | Apparatus for the casting of metal anodes |
| DE2854855A1 (en) * | 1978-11-27 | 1980-06-04 | Inductotherm Corp | METAL CASTING SYSTEM |
| SU859015A1 (en) * | 1979-12-21 | 1981-08-30 | Предприятие П/Я Р-6762 | Apparatus for suspension casting of metals and alloys |
| SU1409409A1 (en) * | 1986-01-09 | 1988-07-15 | Красноярский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского И Конструкторского Института "Цветметавтоматика" | Apparatus for pouring metal into ingot moulds of conveyer |
| RU2171729C2 (en) * | 1996-07-23 | 2001-08-10 | Коммонуэлс Сайентифик Энд Индастриал Рисерч Органайзейшн, Острейлиан Магнизиум Корпорейшн Пти, Лтд. | Drum type casting machine and drum for it |
| RU2138364C1 (en) * | 1998-02-23 | 1999-09-27 | Открытое акционерное общество "Сибирско-Уральская алюминиевая компания" | Complex for pouring liquid metal in ingot molds on conveyor |
| EP1781435A4 (en) * | 2004-07-14 | 2008-09-03 | Cast Centre Pty Ltd | Ingot casting apparatus and method |
| RU2457919C2 (en) * | 2010-09-28 | 2012-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Method of casting aluminium pigs into chill moulds of casting conveyor and casting complex |
| RU118233U1 (en) * | 2012-02-20 | 2012-07-20 | Открытое Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | DEVICE FOR FILTRATION AND MELT DISTRIBUTION |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111424196A (en) | Large-scale 7-series aluminum alloy ingot for civil aircraft and preparation method thereof | |
| CN103691910B (en) | A kind of aluminum bag magnesium composite plate material preparation method | |
| CN105695779A (en) | Preparation method of high-precision and high-cleanliness aluminum alloy rod | |
| RU2830573C1 (en) | Method of continuous casting of ingots from aluminium or its alloys | |
| CN108517481A (en) | A kind of the zinc-aluminium magnesium alloy ingot and preparation method of titaniferous | |
| CN111471905A (en) | Al-Zn-Mg-Sc aluminum alloy wire for 3D printing and preparation method thereof | |
| RU2729246C1 (en) | Casting method for active metal | |
| CN105358723A (en) | Method of producing aluminium alloys containing lithium | |
| CA1264522A (en) | Continuous casting method and ingot produced thereby | |
| CN108213383A (en) | A kind of preparation method of semisolid state slurry thereof and device | |
| CN210098958U (en) | A prefabricated diverter with slag blocking function | |
| CN110438378A (en) | A kind of 2 line aluminium alloy melting and casting methods | |
| CN113458352B (en) | Method for producing Cu-Ni-Sn alloy and cooler for use in same | |
| CN117778776A (en) | Al-Mn-Mg-Sc aluminum alloy and casting method thereof | |
| Jarrett et al. | Direct chill billet casting of aluminium alloys | |
| US3924036A (en) | Method of continuous casting | |
| Wang | Aluminum alloy ingot casting and continuous processes | |
| US3338296A (en) | Method of casting aluminum | |
| CN116179905B (en) | Large-specification high-performance Al-Mg-Zn aluminum alloy round ingot and casting method thereof | |
| CN110079717A (en) | A kind of distribution of aluminium alloy smelting | |
| Rooy | Aluminum Alloy Ingot Casting and Continuous Processes | |
| US2716603A (en) | Method of producing magnesium and magnesium alloys | |
| RU2720415C1 (en) | Steel casting method | |
| CN110614353A (en) | Method for reducing machining allowance of inner cavity of centrifugal cast tube | |
| CN104759600A (en) | Process of centrifugal casting apparatus |