Сопло для литья расплава, предназначенное для непрерывного литья и прокатки алюминия

Непрерывная литьевая и прокатная обработка слябов является залогом производства высококачественных алюминиевых слябов. Качество вертикальных слябов напрямую влияет на внутреннюю структуру и качество поверхности алюминиевых слябов. В процессе установки сляба, часто после того, как шлак стекает или сляб выгружается в течение некоторого времени, происходит разрыв в месте расположения подающего литейного сопла, и незастывший жидкий алюминий разбрызгивается, вызывая повреждение кромки литьевая насадка, образование шлака, отслоение оксидной пленки и образование внутренней полости. Забивание и разбрызгивание расплавленного алюминия в зазор между валками сопла приводят к остановке процесса литья и прокатки и увеличивают производственные затраты.

Причины взрыва литейного сопла

Под «взрывом литейного сопла» понимается явление, при котором газ, находящийся в зоне литья-прокатки или в подающем литейном сопле, мгновенно вырывается из расплавленного алюминия в процессе вертикального литья пластин. Существует две основные формы взрыва сопла: взрыв в направлении зазора между валками и взрыв в направлении зазора между соплом и валками.

Взрыв литейного сопла в направлении зазора между валками происходит в основном в момент отрыва вертикальной пластины. Расплавленный алюминий высокой температуры вытекает из питающей трубы и вступает в контакт с пластиной сопла, содержащей большое количество воды, а также с влажной поверхностью валков. Влага мгновенно испаряется, а её объём расширяется, образуя массу водяного пара, которая прорывается через слабое место фронта расплавленного алюминия в полости литейного горла или вблизи его края и мгновенно вырывается наружу, вызывая взрыв.

Мелкие пузырьки расплавленного алюминия непрерывно скапливаются в зоне литья и в области кромки, образуя крупные пузырьки с определённым давлением. Существует два способа выхода крупных пузырьков. Первый — прорыв под действием напряжения расплавленного алюминия и оксидной плёнки между роликами сопла. Пузырьки выходят через зазор между роликами сопла и вызывают взрыв. Второй — когда внутреннее давление крупных пузырей превышает силу сцепления сопла с пластиной, что приводит к повреждению сопла и вызывает взрыв.
Из анализа приведенных выше причин видно, что взрыв сопла в основном вызван испарением воды и невозможностью своевременно удалить газ из полости сопла и зоны литья.