Метод непрерывного литья и проката

В последнее время для производства алюминиевой и медной катанки применяются установки непрерывного литья и проката (НЛП).

Жидкий металл по желобу подается из миксера 1 (емкости для расплавленного металла при заданной температуре) в промежуточную ванну кристаллизатора 2. Уровень металла в ней поддерживается постоянным, так как изменение его в ту или иную сторону вызывает дефекты заготовки. Кристаллизатор 2, в который металл поступает из ванны, представляет собою колесо, по ободу которого выточен паз, имеющий форму заготовки. Колесо и охватывающая его стальная лента образуют «бесконечную» изложницу. Угол обхвата колеса лентой 120⁰.

По мере вращения колеса металл кристаллизуется и остывает до заданной температуры. Колесо и лента интенсивно охлаждается водой.

Для отделения литой заготовки от обода колеса установлен нож-отгибатель, а кристаллизатор повернут относительно оси прокатки на некоторый угол. Между кристаллизатором и станом установлены ножницы 3 для обрезки переднего конца литой заготовки.

Прокатный стан 5 состоит из 17 клетей 3-х валкового типа (могут быть и 2-х валковые). На валки подается эмульсия, которая служит для охлаждения и смазки. Перед прокатным станом установлен петлерегулятор – 4, который в зависимости от натяжения заготовки (уменьшения или увеличения длины петли) дает команду на увеличение или уменьшение скорости прокатки.

После согласования скорости прокатного стана и кристаллизатора работа переводится на автоматический режим. За прокатным станом установлены летучие ножницы барабанного типа 6. Стрелка 7 служит для направления движения катанки попеременно в одну из моталок 8. После съема с моталки бухты катанки увязываются на бухтовязальной машине 9 и направляются на склад.

Моталки с вращающимся барабаном обеспечивают получение бунтов до 5 т. В моталках с неподвижным барабаном масса бунта ограничивается только грузоподъемными средствами, практически, до 15 т.

Этим способом получают бухты алюминиевой катанки весом до 1500 кг, что дает возможность сократить отходы (85 – 125 кг) и повысить производительность. Также эти установки обладают рядом технико-экономических преимуществ по сравнению с процессом слитковой прокатки: меньшая площадь, меньшее количество обслуживающего персонала, ниже себестоимость продукции.

1.2.

Разновидностью метода НЛП является получение высококачественной медной катанки из бескислородной меди методом «дип-форминг», разработанный американской фирмой General Electric. Этот метод получил свое название из-за сходства со старым методом изготовления свечей постепенным наращиванием слоя воска. Сущность метода заключается в том, что заготовка в виде катанки со скоростью около 100 м/мин проходит через тигель с расплавленной медью, увеличивая свою массу примерно втрое, а затем поступает на прокатный стан, где и доводится до нужного размера. Схема процесса показана на рис. Сырьем служат катодная медь (стержни, листы) или отходы катанки. В ряде случаев для этой цели используется часть катанки, которая поступает непосредственно с приемного устройства прокатного стана. Плавильная печь индукционного типа имеет производительность 3-10 т/ч (обычно около 6 т/ч), температура меди в тигле – около 1120 0С, содержание кислорода в меди не более 5-10 –4% (бескислородная медь). Исходная заготовка – катанка диаметром 12,7 мм подвергается предварительному волочению и скальпированию до диаметра 9,6 мм и подается к литейному тиглю. На этой операции в час к литейному тиглю поступает 3 т медной заготовки. На выходе из литейного тигля, в который заготовка поступает снизу, она имеет диаметр 15,9 мм. После предварительного охлаждения, обеспечивающего снижение температуры поверхности до 800 0С, медная заготовка с производительностью до 9 т/ч подается к прокатному стану. Так как поступающая к стану заготовка имеет круглую форму и высокую температуру, то для получения катанки диаметром 12,7 мм достаточно всего пяти прокатных клетей, калибровка которых выполнена по системе круг-овал. После горячей прокатки температура катанки составляет около 50 0С. Весь процесс осуществляется в защитной атмосфере, что позволяет получать бескислородную катанку высокой чистоты с неокисленной высококачественной поверхностью.

Процесс получения медной катанки методом «дип-форминг» имеет те же преимущества перед методом горячей прокатки, что и процесс НЛП:

1. в качестве сырья вместо дорогостоящих слитков используются катодная медь, отходы производства, медная стружка и т.п.;

2. исключается операция травления катанки;

3. длина получаемой катанки ограничивается только вместимостью приемного устройства;

4. повышенной качество катанки, обеспечиваемое равномерной мелкозернистой структурой, проявляющееся в высокой пластичности и повышенной электропроводности.

Использование катанки, полученной методом «дип форминг», особенно эффективно в производстве круглых и прямоугольных эмалированных проводов больших сечений. В отличие от метода НЛП метод «дип-форминг» обеспечивает получение бескислородной меди.