Máy đúc liên tục là gì và chức năng của nó?

Máy đúc liên tục (CCM) là một thiết bị mang tính cách mạng trong ngành luyện kim hiện đại, thay đổi hoàn toàn phương thức sản xuất kém hiệu quả của quy trình đúc truyền thống. Là mắt xích quan trọng giữa quá trình nấu chảy và cán, máy đúc liên tục không chỉ cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất mà còn đóng vai trò không thể thay thế trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm tiêu thụ năng lượng. Bài viết này sẽ giới thiệu toàn diện nguyên lý hoạt động, các loại, chức năng cốt lõi và xu hướng phát triển trong tương lai của máy đúc liên tục.

1. Nguyên lý hoạt động của máy đúc liên tục

(1) Quy trình cơ bản

Quy trình làm việc của máy đúc liên tục chủ yếu bao gồm các bước sau:

Phun kim loại nóng chảy: Kim loại lỏng ở nhiệt độ cao chảy ra khỏi lò và đi vào khuôn thông qua Tundish.

Đông đặc ban đầu: Trong thiết bị kết tinh, bề mặt kim loại nguội nhanh để tạo thành lớp vỏ rắn.

Làm nguội lần hai: Sau khi phôi đúc được kéo ra khỏi thiết bị kết tinh, nó sẽ đi vào vùng làm nguội lần hai và được làm nguội bằng cách phun nước hoặc phun sương để làm đông cứng hoàn toàn kim loại bên trong.

Cắt và thu thập: Các vật đúc đã đông cứng hoàn toàn được cắt theo chiều dài yêu cầu bằng thiết bị cắt và vận chuyển đến khu vực cán hoặc lưu trữ tiếp theo.

(2) Các thành phần và chức năng chính

Khuôn: chịu trách nhiệm cho quá trình đông đặc ban đầu của kim loại, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt của vật đúc.

Bộ phận rút: Kiểm soát tốc độ kéo của phôi đúc để đảm bảo sản xuất liên tục.

Hệ thống làm mát thứ cấp: Tăng tốc độ đông đặc bên trong của vật đúc để ngăn ngừa các khuyết tật như vết nứt.

Thiết bị cắt: Cắt các vật đúc liên tục theo chiều dài yêu cầu.

2. Các loại máy đúc liên tục

(1) Phân loại theo hình dạng của phôi đúc

Máy cán tấm: sản xuất các tấm có tỷ lệ khung hình lớn, chủ yếu được sử dụng để cán các tấm.

Máy đúc phôi: sản xuất phôi vuông hoặc hình chữ nhật, thích hợp cho sản xuất thanh và dây.

Bloom Caster: sản xuất các sản phẩm đúc tròn cho ống thép liền mạch, các sản phẩm rèn lớn, v.v.

(2) Phân loại theo cấu trúc

Máy đúc đứng: Thiết bị được bố trí theo chiều dọc và phù hợp để sản xuất phôi chất lượng cao.

Máy đúc khuôn cong: Sử dụng máy kết tinh cong để tiết kiệm không gian và hiện là mẫu máy phổ biến.

Máy đúc ngang: chủ yếu dùng để đúc liên tục các kim loại màu như đồng và nhôm.

3. Chức năng cốt lõi của máy đúc liên tục

(1) Thiết bị chủ chốt nâng cao hiệu quả sản xuất

Thực hiện quá trình tạo hình liên tục từ kim loại lỏng sang đúc rắn, loại bỏ thời gian chờ gián đoạn của quá trình đúc khuôn truyền thống

Nhịp sản xuất được kết hợp hoàn hảo với quá trình nấu chảy ở thượng nguồn và cán ở hạ nguồn, tạo thành một dây chuyền sản xuất liên tục hiệu quả

Năng suất sản xuất luồng đơn có thể đạt hơn 200 tấn mỗi giờ, cải thiện đáng kể sản lượng tổng thể

(2) Liên kết cốt lõi để đảm bảo chất lượng sản phẩm

Quy trình làm mát được kiểm soát chính xác đảm bảo cấu trúc vi mô đồng nhất của phôi đúc, giảm đáng kể các khuyết tật như độ phân tách và độ xốp co ngót

Mức độ tự động hóa cao, giảm thiểu tác động của yếu tố con người đến chất lượng

Chất lượng bề mặt tuyệt vời, giảm chi phí xử lý tiếp theo và tỷ lệ phế liệu

(3) Bảo đảm quan trọng cho việc tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ

Năng suất kim loại có thể đạt 96-98%, cao hơn 10-15% so với quy trình đúc khuôn

Hiệu suất sử dụng năng lượng nhiệt cao, giảm mức tiêu thụ năng lượng khi gia nhiệt nhiều lần

Hệ thống tuần hoàn nước làm mát làm giảm đáng kể lượng nước tiêu thụ

(4) Nền tảng để đạt được tự động hóa sản xuất

Cung cấp các giao diện chính cho sản xuất thông minh trong toàn bộ quá trình

Thu thập dữ liệu thời gian thực cung cấp cơ sở cho việc tối ưu hóa quy trình

Tích hợp với thiết bị đầu cuối và đầu cuối để xây dựng nhà máy số

4. Ưu điểm của máy đúc liên tục

(1) Cải tiến đột phá về hiệu quả sản xuất

Chế độ hoạt động liên tục tăng năng suất sản xuất lên 3-5 lần

Tỷ lệ sử dụng thiết bị trên 85%

(2) Cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm

Tổ chức nội bộ dày đặc hơn và đồng đều hơn

Độ chính xác kích thước cao hơn và khả năng kiểm soát dung sai chính xác hơn

(3) Giảm đáng kể chi phí sản xuất

Giảm nhu cầu nhân lực hơn 50%

Giảm mức tiêu thụ năng lượng 20-30%

Lợi ích kinh tế trực tiếp do việc tăng tỷ lệ năng suất mang lại

5. Xu hướng phát triển của công nghệ đúc liên tục

(1) Trí tuệ và tự động hóa

Sử dụng thuật toán AI để tối ưu hóa các thông số quy trình và cải thiện chất lượng đúc.

Giám sát từ xa và dự đoán lỗi để giảm thời gian ngừng hoạt động.

(2) Vật liệu mới và quy trình mới

Phát triển hợp kim đồng hiệu suất cao cho máy kết tinh để kéo dài tuổi thọ của chúng.

Công nghệ khuấy điện từ (EMS) cải thiện cấu trúc bên trong của vật đúc.

(3) Công nghệ đúc xanh

Thu hồi và sử dụng nhiệt thải để giảm mức tiêu thụ năng lượng.

Giảm lượng nước làm mát tiêu thụ và cải thiện hiệu suất môi trường.

Phần kết luận

Là thiết bị cốt lõi của ngành luyện kim hiện đại, máy đúc liên tục đóng vai trò then chốt không thể thay thế trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất, đảm bảo chất lượng sản phẩm và giảm chi phí sản xuất. Tiến bộ công nghệ của nó trực tiếp thúc đẩy sự phát triển của toàn bộ ngành luyện kim. Trong tương lai, với việc ứng dụng sâu rộng các công nghệ thông minh và xanh, máy đúc liên tục sẽ tiếp tục dẫn đầu sự đổi mới và chuyển đổi quy trình sản xuất luyện kim.