Конус для выталкивания

19 июля Конус для выталкивания

При первичной и вторичной выплавке алюминия, в литейных цехах и на литейных линиях с системой прямого охлаждения (DC) контроль потока расплава из сливных отверстий печи является абсолютным приоритетом в производственном процессе. A Конус для выбивания—часто называемый огнеупорная заглушка литникового отверстия, уплотнительный конус или заглушка желоба— представляет собой высокотемпературный инженерный огнеупорный расходный материал, предназначенный для герметизации, регулирования и перекрытия потока жидкого алюминия, цинка и других цветных сплавов.

Работа при температурах, часто превышающих от 750 °C до 1100 °C (от 1382 °F до 2012 °F), эти изготовленные с высокой точностью конусы подвергаются сильному механическому сдвигу, интенсивному гидравлическому давлению, экстремальным термическим ударам, а также химическому воздействию расплавленного металла и коррозионных флюсов.

Выход из строя сливного конуса может привести к катастрофическим выбросам расплавленного металла, длительным простоям печи, загрязнению продукции, а также к угрожающим жизни ситуациям в литейном цехе.

Для разлива расплавленного алюминия из плавильных или поддержания температуры печей, предназначенных для литья алюминия, на некоторых установках используется блок разливочного отверстия, герметизация которого обеспечивается с помощью разливочного конуса.

Конус Tap-Out компании AdTech изготавливается из высокочистых алюмосиликатных волокон, смешанных с неорганическими связующими веществами, методом вакуумного формования. Наша продукция обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, гладкой поверхностью, оптимальной твердостью и исключительной прочностью, что позволяет упростить процесс литья алюминия и его сплавов.

Конус для выбивания

Конус для вытаскивания из керамического волокна
В 2010-х годах компания AdTech начала производство конусов Tap-Out из керамического волокна для работы с расплавленным металлом. Наши конусы являются одноразовыми и рекомендуются для однократного использования; все размеры упакованы в картонные коробки. На сегодняшний день мы производим конусы более чем 100 различных размеров.

1. Высокотемпературный огнеупорный конус изготовлен из керамического волокна
2. алюминий с антипригарным покрытием и без образования шлака
3. Пластид равномерно распределен, обладает хорошей эластичностью, обеспечивает плотное уплотнение и стабильное регулирование потока
4. Длина 20–350 мм, обычно коническая форма; либо изготавливаются в соответствии с требованиями заказчика.

Рабочая поверхность и покрытие рабочей поверхности имеют гладкую поверхность и обладают устойчивостью к коррозии под воздействием жидкого алюминия, что гарантирует чистоту алюминиевого листа.

Он изготовлен методом вакуумного поглощения из силикатно-алюминиевого волокна, обладает антипригарными свойствами и не образует шлака;
Пластид распределен равномерно, обладает хорошей гибкостью, обеспечивает плотное уплотнение, стабильное регулирование потока и более длительный срок службы.
Найдите сегодня самого подходящего поставщика конусов для разбивания из керамического волокна — пожалуйста, напишите нам по электронной почте прямо сейчас.

Литейный цех по литью расплавленного алюминия, использующий высокотемпературный конус для слива, обеспечивающий безопасное регулирование потока металла

Индийские клиенты посетили завод AdTech, чтобы ознакомиться с производством Tap Out Cone

1. Металлургические и физические требования к герметизации отливного отверстия

Чтобы выдерживать агрессивные условия, царящие внутри системы слива расплавленного алюминия, конус сливного патрубка должен соответствовать четырем основным физическим и химическим критериям:

• 1. СВОЙСТВА НЕСМОЧАЕМОСТИ: Предотвращает прилипание алюминия и накопление шлака.

• 2. ОТЛИЧНАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К ТЕРМИЧЕСКИМ ШОКАМ: Отсутствие растрескивания при «горячей» замене.

• 3. ЭЛАСТИЧЕСКАЯ СЖИМАЕМОСТЬ: Обеспечивает герметичное механическое уплотнение на 360 градусов.

• 4. ВЫСОКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ К ЭРОЗИИ: Выдерживает поток расплавленного металла, движущегося с высокой скоростью.

Водоотталкивающие свойства (алюминиевая водоотталкивающая способность)

Расплавленный алюминий обладает высокой склонностью к реакции с кремнеземом и различными оксидами металлов. Если огнеупорный конус “смачивается” жидким алюминием, металл проникает в пористую структуру конуса, в результате чего материал сплавляется с блоком литникового отверстия или литником. При извлечении это приводит к разрыву волокнистой матрицы, значительному накоплению шлака и ухудшению геометрии литникового отверстия. В высокоэффективных конусах для слива используются специальные антисмачивающие вещества (такие как сульфат бария, нитрид бора или запатентованные антисмачивающие связующие), которые увеличивают угол смачивания (более 90 градусов) расплавленного алюминия относительно огнеупорной поверхности, гарантируя чистое извлечение.

Устойчивость к термическим ударам

Когда холодный или предварительно нагретый конус для разливки вставляется непосредственно в поток расплавленного алюминия с температурой 750 °C и выше, он подвергается мгновенному тепловому расширению. Стандартные плотные огнеупорные материалы или керамика низкого качества часто отслаиваются, растрескиваются или взрываются из-за внутренних термических напряжений. Конусы для разливки на основе керамического волокна обладают исключительно низким коэффициентом теплового расширения и высокой внутренней пористостью, что позволяет им поглощать термический удар без разрушения структуры.

Эластичная сжимаемость и механическая упругость

В течение всего срока эксплуатации сливной отверстие редко сохраняет форму идеального геометрического цилиндра. Термические циклы, механическое истирание и эрозия огнеупорного материала приводят к деформации блока сливного отверстия. Жесткая заглушка не может обеспечить герметичность неровного отверстия. Вакуумноформованные конусы для слива из керамического волокна обладают уникальной структурной эластичностью: внешняя оболочка достаточно жесткая, чтобы сохранять форму при усилии ввода, в то время как волокнистый сердечник сжимается под осевой нагрузкой, приспосабливаясь к неровностям контуров сливного отверстия и обеспечивая герметичное уплотнение на 360 градусов.

2. Процесс производства методом вакуумной формовки

Эксплуатационные характеристики конуса для вытаскивания напрямую зависят от технологии его изготовления. Промышленным стандартом для высокоэффективных огнеупорных заглушек из цветных металлов является Процесс вакуумной фильтрации шлама.

Производственный процесс:

1. Подготовка сырья: Волокна из оксида алюминия и кремнезема высокой чистоты (содержание Al₂O₃ от 45% до 55%, остаток — SiO₂) или биорастворимые волокна на основе силиката землистоводородных металлов (AES) смешивают с деионизированной водой, неорганическими связующими (коллоидный диоксид кремния/оксид алюминия), органическими связующими, обеспечивающими прочность в сыром состоянии, и несмачивающими добавками в смесителе с высоким сдвигом.

2. Вакуумное погружение и формование: Высокоточные формы с сетчатыми поверхностями «папа» и «мама», соответствующие точным углам конусности (обычно от 5 до 45 градусов), погружаются в резервуар с суспензией. Высоковакуумный насос прокачивает жидкость через сетку, нанося на поверхность формы равномерный слой переплетенных керамических волокон.

3. Обезвоживание и уплотнение: Под контролем вакуумного давления происходит уплотнение волоконной матрицы, что позволяет обеспечить заданную насыпную плотность (от 0,25 до 0,45 г/см³) и равномерность толщины стенок.

4. Многоступенчатая термическая сушка: Зеленые конусы поступают в печи непрерывного конвекционного действия. Сушка происходит в зонах с регулируемой температурой (от 100 °C до 250 °C) с целью удаления избыточной влаги без выхода неорганических связующих веществ на поверхность.

5. Постобработка и нанесение покрытий: Конусы можно обработать средствами для упрочнения поверхности, нанести на них верхнее покрытие из нитрида бора или выполнить прецизионную обрезку основания с помощью ЧПУ для обеспечения идеальной посадки.

3. Матрица всестороннего сравнения материалов

Выбор правильного состава материала зависит от температуры печи, частоты циклов, химического состава сплава и методов механической подачи (ручной погружной стержень или пневматический/гидравлический плунжер для литникового отверстия).

Техническое сравнение составов материалов для конусов для выбивания

4. Стандартизация размеров и проектирование по индивидуальному заказу

Геометрия конусов отводного отверстия должна точно соответствовать геометрии блока отводного отверстия или вставки с отверстием. Использование конуса неподходящего размера приводит к точечному уплотнению, что вызывает утечку алюминия и катастрофический отказ.

Основные размерные переменные

• Основной внешний диаметр (D): Должна превышать максимальную ширину отверстия для отвода в изношенном состоянии как минимум на 15–20 мм, чтобы предотвратить полное проталкивание конуса через отверстие.

• Диаметр наконечника (d): Должен быть достаточно малым, чтобы проникнуть за зону эрозии горловины отборного отверстия, обеспечивая глубокий внутренний контакт.

• Угол конусности: Стандартные углы конусности отверстий для метчиков варьируются от 10 до 30 градусов. Угол конусности метчика должен совпадать с углом конусности метчикового блока с погрешностью не более +/- 1 градуса. Несоответствие углов конусности приводит к уплотнению с линейным контактом вместо уплотнения с полным поверхностным контактом.

• Высота / Длина (H): Стандартные длины варьируются от 50 мм для неглубоких сливных желобов до 300 мм и более для глубоких сливных блоков печей.

• Полый внутренний сердечник против цельного корпуса: Конусы для кранов, предназначенные для работы в условиях умеренных нагрузок, часто изготавливаются с полым сердечником для повышения эластичности и снижения затрат на материал, тогда как конусы для отсечки печей, рассчитанные на работу в условиях высоких нагрузок, имеют сплошной или армированный сердечник, позволяющий выдерживать высокое противодавление со стороны глубоких ванн расплавленного металла.

Технические характеристики:

Химический компонент: 

Технические характеристики:

5. Промышленное применение в сфере переработки алюминия

Печи первичной плавки и рафинирования

На заводах по производству первичного алюминия и в крупных реверберационных печах для переработки отходов отверстия сливных каналов подвергаются постоянному давлению свыше 50 кПа. Используемые здесь сливные конусы должны обладать высокой насыпной плотностью (более 0,35 г/см³) и высокой механической прочностью, чтобы выдерживать нагрузки при работе автоматических пневматических сливных машин.

Печи для выдержки и наклона

В печах-удерживателях требуется точное регулирование расхода для подачи материала на последующие установки дегазации и фильтрации. Конусы для разливки, используемые в печах-удерживателях, подвергаются частым циклам вставки и извлечения (“дросселирование”). Высокая упругость и термостойкость имеют первостепенное значение для предотвращения износа конусов при многократных циклах эксплуатации.

Литье заготовок и слябов методом прямого охлаждения (DC)

В литейных ямах с постоянным током уровень металла внутри распределительного поддона или желоба должен оставаться абсолютно стабильным, чтобы избежать появления поверхностных дефектов (холодных складок, сегрегации) в отливке. Конусы для слива, установленные на рычагах механического привода, регулируют скорость подачи расплавленного металла с точностью до миллиметра. Высокая стабильность размеров и полное отсутствие примесей являются обязательными условиями для предотвращения появления неметаллических включений в сплавах авиакосмического назначения (серии 2xxx, 7xxx).

Непрерывная литьевая производство полос и прутков

В непрерывных литейных машинах с двумя лентами и двумя валками используются небольшие сверхточные конусы из керамического волокна, которые обеспечивают мгновенное начало и завершение циклов литья. Эти конусы должны иметь гладкую поверхность и точно обработанные концы.

6. Пошаговая инструкция по установке, эксплуатации и техническому обслуживанию

Для обеспечения максимальной надёжности и безопасности при использовании огнеупорных конусов для разливки персонал литейного цеха должен соблюдать следующую стандартную рабочую процедуру (СРП):

• ШАГ 1: Проверка и очистка отверстий — Осмотрите блок сливного отверстия или огнеупорную втулку. С помощью механического скребка удалите скопившийся шлак, окисленные алюминиевые нагары или остатки предыдущих заглушек.
• ШАГ 2: Проверка размеров и внешнего вида конуса — Проверьте, нет ли повреждений, полученных при транспортировке, или мягких участков.
• ШАГ 3: Процедура предварительного нагрева (не менее 150 °C / 302 °F) — Перед помещением в печь конус необходимо предварительно нагреть у дверцы печи или в сушильной печи до температуры от 150 °C до 200 °C (от 302 °F до 392 °F) в течение 15 минут, чтобы удалить влагу из окружающей среды.
• ШАГ 4: Осевое выравнивание и контролируемое введение — Расположите приводной стержень конуса параллельно центральной оси пробойного отверстия. Приложите равномерное осевое усилие до тех пор, пока конус не сжается примерно на 10%–15%.
• ШАГ 5: Анализ результатов операции — Осмотрите бывший в употреблении конус на предмет равномерности расположения уплотнительных колец, чтобы убедиться в правильном совмещении размеров.

7. Устранение типичных неисправностей конуса отбойника

Выявление первопричин неисправностей литниковых отверстий имеет решающее значение для оптимизации технологического процесса литейного цеха. В приведенной ниже таблице подробно описаны типичные виды неисправностей, их первопричины и планы корректирующих мер:

8. Стандарты в области охраны окружающей среды, здоровья и безопасности (EHS)

Обзор нормативных требований: RCF и биорастворимые волокна AES

1. Огнеупорные керамические волокна (RCF): Традиционные алюминиево-кремниевые волокна во многих юрисдикциях (в том числе в Европейском союзе в соответствии с регламентом REACH) классифицируются как вещества, вызывающие особую озабоченность (SVHC), в связи с рисками, связанными с вдыханием пыли, содержащейся в воздухе. При работе с сухими конусами для выбивания RCF операторы должны носить соответствующие средства индивидуальной защиты, включая респираторы FFP3/N95, защитные очки и перчатки.
2. Биорастворимые волокна на основе силикатов щелочноземельных металлов (AES): Современные литейные цеха все чаще переходят на использование конусов для вытаскивания расплава, изготовленных из биорастворимых волокон (CaO – MgO – SiO₂). Эти волокна при вдыхании быстро растворяются в жидкостях легких человека, благодаря чему они полностью исключены из классификации канцерогенных веществ во всем мире, при этом сохраняя тепловые характеристики при температурах до 1100 °C.

9. Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос 1: Что такое конус для выпускного отверстия и для чего он используется при литье алюминия?

Конус для разливки представляет собой термостойкую, изготовленную методом вакуумной формовки заглушку из керамического волокна или огнеупорного материала, используемую для герметизации, регулирования или остановки потока расплавленного алюминия, цинка или других цветных металлов из разливочных отверстий печи, желобов и распределительных ванн. Он создаёт временное герметичное уплотнение, предотвращающее утечки металла и выдерживающее высокие температуры, не сплавляясь с металлом.

Вопрос 2: Какую максимальную температуру может выдержать конус из керамического волокна?

Стандартные конусы для разливки из алюмосиликатного керамического волокна рассчитаны на непрерывную эксплуатацию при температурах до 1260 °C (2300 °F). Для специальных высокотемпературных применений или в условиях интенсивной плавки аэрокосмических сплавов конусы из поликристаллического волокна с высоким содержанием оксида алюминия способны выдерживать температуры до 1600 °C (2912 °F).

Вопрос 3: Как измерить отверстие для метчика, чтобы подобрать метчик с конусом нужного размера?

Чтобы подобрать или изготовить подходящий конус, необходимо знать три основных размера:

1. Наибольший внешний диаметр: Самая широкая часть конуса, которая должна быть шире, чем отверстие для крана.
2. Минимальный диаметр наконечника: Самая узкая часть конуса, которая первой входит в отводное отверстие.
3. Высота/длина и угол сужения: Общая длина и угол наклона, которые должны соответствовать конусности внутри блока отверстия для метчика, чтобы обеспечить герметичность по всей поверхности.

Вопрос 4: Можно ли повторно использовать конусы для отлива после завершения серии отливок?

На большинстве литейных цехов по производству высокочистого алюминия конусы для разливки считаются расходными материалами одноразового использования. Хотя конусы высокой плотности могут оставаться физически неповрежденными после короткого цикла работы, механическое извлечение, как правило, приводит к повреждению внешней несмачиваемой оболочки и волокнистой матрицы. Повторное использование поврежденного конуса значительно повышает риск утечки металла или взрыва печи.

Вопрос 5: В чём заключается разница между конусами RCF и биорастворимыми конусами для отцентрифугирования?

Конусы из огнеупорного керамического волокна (RCF) обладают более высокой термостойкостью (1260 °C и выше), однако их использование требует соблюдения строгих мер безопасности в связи с образованием пыли в воздухе. Биорастворимые (AES) конусы изготавливаются из кальций-магний-силикатных волокон, которые являются более безопасными для работников (при вдыхании они естественным образом растворяются в легочной ткани) и рассчитаны на температуры до 1100 °C, что делает их идеальными для стандартных операций по выдержке и литью алюминия.

Вопрос 6: Как антиадгезивные вещества предотвращают прилипание алюминия к конусу?

Несмачивающие добавки (такие как нитрид бора или соединения бария) снижают поверхностную энергию матрицы из керамического волокна. Это увеличивает угол смачивания жидкого алюминия, в результате чего расплавленный металл образует капли, а не проникает в пористую структуру волокна. В результате конус снимается легко, без прилипания и разрывов.

Вопрос 7: Почему во время работы мой конус для слива вышел из строя или начал протекать?

Прорывы или утечки в конусах, как правило, вызваны следующими причинами:

1. Несоответствие угла конусности между конусом и блоком резьбового отверстия.
2. Недостаточный диаметр основной части, из-за чего конус проскальзывает в отверстие слишком глубоко.
3. Низкая плотность конусов, которые деформировались под давлением головки металла.
4. Неравномерное или смещенное относительно центра усилие введения при установке.
5. Влага в конусе вызывает расширение пара, в результате чего пробка выталкивается наружу.

Связанные публикации:

Огнеупорный конус для разбивания из керамического волокна Конус с отводом Конус для пробивного отверстия Конус из огнеупорного волокна Конус Tapout от Adtech Огнеупорный конус для разливки, изготовленный из керамического волокна Конус для литникового отверстия из огнеупорного керамического волокна Силикатовый конус для отводно-литейного отверстия Огнеупорный конус для литникового отверстия Конус для литья цветных металлов Лучший поставщик конусов для тап-аута Заглушка из керамического волокна Dubai Aluminium Company Ltd — конус из огнеупорного волокна Теплоизоляция конуса пробойного отверстия