Методы непрерывного литья алюминиевых сплавов и оборудование

Хотя наиболее ранние предложения по непрерывному литью касались стали, железа и легкоплавких металлов и благодаря работам Юнганса они впервые получили широкое промышленное применение для латуни, все же только в производстве слитков из алюминиевых сплавов способы непрерывного литья впервые стали общепринятыми. Непрерывное литье алюминия было начато около тридцати лет назад на установке Юнганса, где использовались самостоятельные, независимые от печи, кристаллизаторы, имевшие сравнительно большую высоту (200 мм) и совершавшие возвратно-поступательное движение в направлении вытягивания слитка.

Вскоре после этого Цункель, Рот и Эннор одновременно и независимо друг от друга предложили низкий кристаллизатор, который получил всеобщее признание при полунепрерывном литье. Рот разрабатывал его на заводе фирмы Vereinigte Leichtmetall-Werke GmbH, а Эннор на заводах фирмы Aluminium Co of America. В настоящее время выражение «литье с охлаждением водой» (Wasserguss) означает полунепрерывное литье в низкий кристаллизатор.

За несколько лет на всех крупных предприятиях получение плоских и круглых слитков из алюминиевых сплавов было переведено на полунепрерывный способ.

Этот способ литья требует меньших затрат, чем полностью непрерывный процесс; потребности в площадях также меньше. Переход с одного сплава на другой и изменение поперечного сечения слитка осуществляется более легко и дешево. Кристаллизаторы в данном случае негромоздки, надежны в работе и их требуется меньше; для круглого слитка кристаллизатор представляет собой, в сущности, трубу. Кроме того, кристаллизаторы не нуждаются в серьезном уходе. Слиток размещается на гидравлическом поршне и с помощью его погружается в бак с водой. Длина слитка ограничена высотой хода поршня.

Полунепрерывное литье явилось крупным шагом вперед. Один спокойно сидящий человек обслуживает установку с помощью, маховичка или электрических кнопок и выпускает слитков в несколько раз больше, чем давала бригада в 3—4 человека при литье в изложницы, где требовался тяжелый физический труд.

На рис. 1577, 1578 показано, каких размеров за последнее году достигли слитки при полунепрерывном литье.

В тридцатых годах алюминий отливали также по способу Эльдреда, на который получила лицензию фирма Alcoa Процесс предназначался главным образом для получения круглых слитков диаметром 150—200 мм и плоских слитков размером 610х350 мм. Слиток погружался в воду с помощью гидравлического поршня. Способ Эльдреда был осуществлен лишь как полунепрерывный процесс с использованием низкого кристаллизатора. Недавно компания Apex Metal Products Corp. с успехом использовала аналогичный процесс, применив запатентованный Госсом кристаллизатор.

При всех этих способах так же, как и на установке Юнганса, образующийся слиток вытягивался вертикально вниз. Это требует устройства глубокого приямка или же, при полностью непрерывном процессе, создания очень высокой эстакады.

Очень скоро появились опытные установки непрерывного литья, где слиток вытягивался в горизонтальном направлении; так, в конце 1934 г. фирма Scovill Manufacturing Co (Уотербери, Коннектикут, США) начала получать таким способом круглые слитки диаметром 150 мм из сплава медь-никель. Установки с горизонтальным вытягиванием слитка размещаются непосредственно на уровне пола цеха, это значительно снижает затраты на монтаж, однако требует больших производственных площадей. Нельзя определенно сказать, что на установках горизонтального литья можно получать удовлетворительные по качеству слитки больших сечений. Однако слитки небольших сечений из алюминиевых сплавов таким способом получаются высокого качества. Это доказано в последнее время работами фирм Societe d’Electro-Chimie, d’Electro-Metallurgie et des Acieries d’Ugine и Southern Electrical Corp. Французская фирма работает на установке, напоминающей способ Эльдреда; американская фирма применяет встроенный в печь кристаллизатор, имеющий возвратно-поступательное движение в горизонтальном направлении.

К промышленным установкам горизонтального литья можно отнести установку фирмы Hunter-Douglas с гусеничным кристаллизатором, а также способ Хазелетта.

Установками особого типа являются машины непрерывного литья Проперци, описанные ранее. Литейной формой у них служит зазор между поверхностью колеса и лентой. По тому же принципу созданы машины Ригамонти, уже нашедшие применение во многих странах, Установка фирмы Aluminium Laboratories еще более усовершенствована. В самое последнее время появилась машина с непосредственной после литья прокаткой широких алюминиевых полос (Hunter Engineering Co).