Contrôle technique clé du procédé de coulée par lubrification à l'huile à l'air

1. Contrôle de la température de coulée
La température de coulée est le paramètre principal qui affecte la qualité des lingots et la sécurité du processus de coulée. La température de coulée des lingots ronds en alliage d'aluminium se situe généralement entre 680 °C et 760 °C, et la valeur spécifique doit être ajustée en fonction de facteurs tels que le type d'alliage, les spécifications du lingot et la vitesse de coulée. L'augmentation de la température de coulée peut améliorer la fluidité de l'aluminium liquide, réduire les défauts de coulée insuffisante et de peau d'orange. Cependant, des températures excessivement élevées peuvent augmenter la solubilité des gaz et les réactions d'oxydation, entraînant des défauts tels que des pores et des inclusions de scories, tout en exacerbant le retrait de solidification et en augmentant le risque de fissuration et de déformation. Dans les conditions de coulée par glissement à l'huile et au gaz, en raison de l'effet isolant du coussin d'air, la distribution de la température du métal en fusion dans la cavité liquide est plus uniforme, permettant une bonne coulabilité et une bonne capacité de remplissage à des températures de coulée relativement basses.

2. Contrôle de la vitesse de coulée
La vitesse de coulée est le paramètre de processus le plus sensible affectant la qualité dans la coulée par glissement à l'huile et au gaz. Comme mentionné précédemment, la vitesse de coulée a un impact significatif sur la structure de solidification du lingot - à mesure que la vitesse de coulée augmente, la proportion de grains flottants au centre du lingot augmente, entraînant un affinement du grain ; Cependant, une vitesse excessive peut entraîner un approfondissement des vides liquides, une ségrégation accrue, et même la formation de fissures centrales [90]. La coulée par glissement à l'huile et au gaz permet des vitesses plus élevées que la coulée continue traditionnelle en raison de l'effet du coussin d'air, mais nécessite essentiellement une optimisation et une adaptation basées sur des facteurs complets tels que la nuance de l'alliage, le diamètre du lingot, les conditions de refroidissement, etc., afin d'atteindre le meilleur équilibre entre la qualité de surface, la structure interne et l'efficacité de la production.

3. Optimisation des paramètres de l'eau de refroidissement
Le débit d'eau de refroidissement, la température de l'eau, la pression de l'eau et la qualité de l'eau affectent directement la vitesse de solidification et la distribution du champ de température du lingot. La précision du contrôle du débit d'eau de refroidissement des machines de coulée modernes peut atteindre ± 2 %, avec une plage réglable de 200 à 10000 L/min. La température de l'eau de refroidissement est généralement contrôlée entre 20 °C et 35 °C. Dans la coulée par glissement à l'huile et au gaz, un contrôle précis des paramètres de l'eau de refroidissement est plus critique que dans la coulée traditionnelle en raison de la minimisation du refroidissement primaire et de la dominance du refroidissement secondaire. Un refroidissement excessif par l'eau peut provoquer un stress thermique excessif sur la surface du lingot, entraînant des fissures ; Un refroidissement insuffisant par l'eau peut rendre la coquille de solidification trop mince, ce qui peut facilement entraîner des accidents de fuite d'aluminium. La technologie de refroidissement DualJet de Wagstaff permet un refroidissement secondaire uniforme et efficace en optimisant l'angle de pulvérisation et la disposition de l'eau de refroidissement.

4. Contrôle précis des paramètres d'alimentation en huile et en gaz
L'alimentation en huile et en gaz est un élément de contrôle unique qui distingue la coulée par glissement à l'huile et au gaz des processus traditionnels. Le système d'alimentation en huile doit régler la fréquence des impulsions et le rapport cyclique en fonction des spécifications du lingot et de la nuance de l'alliage, fournissant un débit approprié et stable d'huile lubrifiante pulsée pour chaque cristalliseur. Une consommation excessive d'huile peut provoquer de la fumée et une pollution de surface pendant la combustion de l'huile ; Si le volume d'huile est trop faible, le film d'huile et de gaz sera incomplet, entraînant des défauts de surface. L'air comprimé doit maintenir une pression et un débit secs et stables. L'humidité contenue dans le gaz se décomposera et produira du gaz hydrogène à haute température, provoquant directement des défauts de porosité dans le lingot.
Le contrôle du rapport huile-gaz est la difficulté technique. L'huile et le gaz doivent être mesurés avec précision séparément avant d'entrer dans la structure poreuse de l'anneau en graphite. Après un mélange uniforme dans les micropores de l'anneau en graphite, une couche de film stable à deux phases gaz-huile se forme sur la surface intérieure du cristalliseur. La stabilité de ce processus détermine directement l'uniformité et la constance de la qualité sur toute la longueur du lingot.

5. Automatisation et contrôle intelligent
Les machines de coulée modernes haut de gamme ont atteint un contrôle d'automatisation complet du processus. Un réglage en temps réel en boucle fermée de la vitesse de coulée, du débit d'eau de refroidissement, de la température de l'eau, des paramètres d'alimentation en huile et en gaz est effectué via un automate programmable industriel (API). Tous les paramètres clés peuvent être définis avec des formules de processus et exécutés automatiquement. Par exemple, la courbe de vitesse à gradient lent au stade initial de la coulée peut être préréglée, et la vitesse ou les paramètres d'alimentation en huile peuvent être automatiquement ajustés lorsque des fluctuations du niveau de liquide sont détectées pendant le processus de coulée. Après l'introduction du contrôle en boucle fermée, la fluctuation de la vitesse de coulée peut être réduite de ± 20 % en contrôle en boucle ouverte à moins de ± 0,2 %, et la qualité de surface et le rendement sont considérablement améliorés.