Для подачи расплавленного алюминия, например, в литейную машину непрерывного литья, используются литейные сопла, наконечник которых проходит между литейными валками.
Сопла для литья расплавленного алюминия изготавливаются из различных огнеупорных материалов, таких как кремнезем, асбест, силикат натрия и известь. Огнеупорное сопло обладает хорошей теплоизоляцией и низкой теплоемкостью. Кроме того, они впитывают влагу и при предварительном нагреве до рабочей температуры подвержены охрупчиванию или снижению механической прочности, что позволяет использовать такие сопла только один раз. Более того, такие материалы часто выделяют газы и растрескиваются при нагревании, что является нежелательными характеристиками для успешной работы сопла литейной машины.
Огнеупорные материалы используемые для изготовления сопел для литья расплавленного алюминия, не дают удовлетворительных результатов по другим причинам. Например, зачастую огнеупорный материал обладает реакционной способностью или подвержен эрозии или растворению под действием расплавленного металла, например, алюминия, подвергаемого литью, что приводит к попаданию частиц огнеупора или продуктов реакции в отливку.
Еще одна проблема, связанная с огнеупорным материалом, заключается в том, что он зачастую не способен сохранять надлежащий уровень прочности в условиях эксплуатации. Это может привести к провисанию или изменению его габаритов, что негативно сказывается на потоке расплавленного металла в литейную форму или изменяет его характер. То есть поток расплавленного металла через кончик сопла не остается равномерным. Это может привести к изменению фронта застывания и, как следствие, к изменению свойств по всей ширине изделия. Кроме того, изменение внутренних размеров сопла может вызвать нарушения потока металла и привести к появлению поверхностных дефектов на получаемом листе или пластине, таких как вихревые токи, турбулентность или иные нарушения равномерности потока через сопло.
Еще одна проблема сопла огнеупорного типа заключается в том, что зачастую они не подлежат повторному использованию. То есть после того, как расплавленный металл один раз прошел через сопло и литейная машина была остановлена, сопло больше не подлежит повторному использованию. Таким образом, новое сопло, даже если оно использовалось в течение короткого времени, не может быть использовано повторно.
Проблемой является воспроизводимость размеров огнеупорных сопел. Например, может оказаться, что одни сопла работают приемлемо, а другие — неприемлемо, поскольку сложно соблюдать допуски. Это приводит к очень высокому проценту брака сопел, что, в свою очередь, значительно увеличивает затраты на эксплуатацию литейной машины.
Прежде чем расплавленный металл заливают в форсунка с поворотным соплом, рекомендуется нагревать сопло, чтобы свести к минимуму деформацию и предотвратить преждевременное охлаждение расплавленного металла.
