Технология и оборудование литейного производства

После хлорирования ковши с очищенным алюминием-сырцом подают к миксеру и переливают в него металл для смешивания и дополнительной очистки. Миксер - электрическая печь сопротивления ёмкостью 60 – 80 тонн, под сводом которой расположены спирали из толстой нихромовой ленты. После его наполнения, для усреднения химического состава и температуры, по всему объему осуществляется перемешивание расплава с помощью мульдозавалочной машины или МГД-оборудования. После 10-минутного перемешивания металла отстаивается 15 минут, с поверхности снимают шлак и отбирают пробу на экспресс-анализ химического состава. После получения положительного результата по составу, металл по системам металлоподвода направляется в литейную машину или на конвейер. В то время, как из одного миксера происходит слив металла в литейную машину, на другом миксере осуществляется процесс подготовки расплава аналогично описанному выше. На одной из продольных сторон печь имеет летку. Для наклона при литье печь снабжена поворотным механизмом

Перерабатывают жидкий алюминий несколькими методами.

1) Производство малогабаритной чушки (15 кг) осуществляется на комплексах, состоящих из миксеров и автоматизированных установок. На них чушку отливают в изложницы, разбраковывают, клеймят, штабелируют на поддонах, обвязывают катанкой (пакетируют) и направляют на склад готовой продукции.

2) Полунепрерывное литьё слитков. Литейная машина имеет несколько кристаллизаторов по форме слитка, а вместо дна кристаллизатор имеет поддон, который при литье опускается с определенной скоростью. Снаружи стороны кристаллизатора охлаждаются водой. Алюминий заливается в кристаллизатор, и при движении поддона вниз со скоростью, равной скорости литья, в кристаллизаторе формируется слиток. Кристаллизаторы изготовлены из алюминиевых сплавов, внутри смазываются специальным маслом для скольжения слитка. На таких машинах можно отливать одновременно до 16 слитков длиной до 10 м. Скорость литья зависит от сечения слитков. Температура металла 690—710 °С. По окончании отливки желоб и литейную чашу убирают, и слитки поднимают из колодца.

3) Непрерывное литьё и прокатка (НЛП). Так получаютпроволоку - катанку непосредственно из жидкого алюминия (рис. 14.1). Установка для производства катанки состоит из литейной машины, прокатного стана и сматывающего устройства. Кристаллизатор - вертикальное медное колесо большого диаметра со стальной лентой, плотно прижатой к ободу. В полость между ободом и лентой поступает жидкий алюминий при 710-715 °С. Колесо вращается со скоростью 4 об/мин и охлаждается водой. Алюминий затвердевает в виде ленты по форме обода и сходит в виде горячей заготовки с температурой 450 °С.

1 - миксер; 2 - роторная машина; 3 - летучие ножницы; 4 - непрерывный прокатный стан; 5 - моталки

Рисунок 14.1 - Литейно-прокатный агрегат алюминиевой катанки

Далее заготовка поступает в прокатный многоклетьевой стан, где её сечение от клети к клети уменьшается. На такой установке получают катанку диаметром от 7 до 22 мм. Готовая катанка непрерывно сматывается в бухты.

4) Бесслитковая прокатка (БП). Металл заливается в валковый кристаллизатор, затвердевает и обжимается водоохлаждаемыми валками. Так работают машины для производства рулонной заготовки, позволяющие получить лист толщиной 6—8 мм и шириной до 1500 мм.

Методы НЛП и БП используют жидкий алюминий, все отходы металла сразу идут на переплавку в миксерах или электролизёрах, что дает значительную экономию алюминия, электроэнергии и трудозатрат.

Наиболее выгодной продукцией литейного отделения являются сплавы на основе алюминия: силумины (литейные) и малолегированные деформируемые сплавы с лигатурой Al-В или Al-Ti-B. Для приготовления лигатур применяют тигельные индукционные печи. Литейные сплавы выпускаются в виде слитков и чушек, а деформируемые – только в виде слитков: плоских (для проката) и цилиндрических (для прессования или механической обработки).

Продукция литейного отделения отправляется на склад готовой продукции, который обычно служит продолжением литейного отделения, и к нему подведены железнодорожные подъездные пути.

Для обеспечения стабильной и качественной работы литейное отделение оснащено разнообразным оборудованием для подготовки, плавки, разливки, штабелирования, упаковки и отгрузки готовой продукции:

- электрические отражательные печи (миксеры), поворотные или с сифонным разливом металла, с магнито-гидродинамическим устройством (МГД) для перемешивания металла;

- индукционные тигельные печи для переплавки отходов и приготовления сплавов;

- литейные конвейеры для разливки алюминия в чушку (на старых заводах);

- автоматизированные линии разливки чушки с водяным и воздушным охлаждением изложниц в комплекте со станциями укладки, упаковки, взвешивания и системы транспортировки готовой продукции на склад;

- машины полунепрерывного литья для получения крупногабаритных слитков (вайербарсов) различных сечений: цилиндрические, прямоугольные, квадратные, Т-образные;

- пилы для резки слитков на части;

- оборудование непрерывного литья для производства проволоки из жидкого алюминия – катанки;

- мостовые краны;

- мульдозавалочные машины для загрузки шихтовых материалов в миксеры;

- весовое оборудование для взвешивания жидкого металла;

- оборудование для ремонта и настройки литейной оснастки;

- машины для чистки миксеров и загрузки в миксеры обрези слитков;

- электропогрузчики и вилочные автопогрузчики для погрузки готовой продукции в ж/д транспорт.

Все операции литейного цеха: разгрузка автотранспорта, транспортировка шихтовых материалов, транспортировка грузов от литейных агрегатов на склады и отгрузка со складов, погрузка готовой продукции на железнодорожный транспорт, а также вспомогательные и ремонтные работы выполняются мостовыми кранами и автопогрузчиками.

На КрАЗе три литейных отделения непрерывно перерабатывают алюминий из 24 корпусов, включая корпус АВЧ, и выпускают:

- мелкогабаритную чушку из алюминия (АТЧ, АВЧ) и алюминиевых литейных сплавов;

- Т-образную чушку из алюминия (АТЧ, АВЧ) и алюминиевых литейных сплавов

- слитки плоские и цилиндрические из алюминиевых деформируемых сплавов.