Машины для вертикального литья алюминиевых слитков

Ниже мы продолжаем обзор оборудования литейного цеха завода по производству алюминиевых  профилей, как он представлен в замечательном руководстве фирмы Ashford Engineering Services. Это руководство написано в конце 1990-х годов, но до сих пор не потеряло свою актуальность.

См. также Состав оборудования литейного цеха

Важнейшим оборудованием  такого литейного цеха является литейная машина для литья слитков. Обычно это литейные машины для вертикального литья. Машины горизонтального литья слитков применяются реже и, в основном, в Японии.

Состав вертикальной литейной машины

Вертикальная литейная машина для литья слитков-столбов для прессования обычно включает следующие основные части:

  • подвижную литейную платформу, на которой установлены затравки;
  • привод движения платформы, гидравлический или тросовый;
  • литейный стол с установленными кристаллизаторами;
  • система подачи охлаждающей воды;
  • система управления.

Литейная машина устанавливается в литейный колодец. Литейный колодец обычно представляет собой железобетонную конструкцию, стены которого иногда облицовывают стальными листами.

Три типа вертикальных литейных машин

Существует три основных типа литейных машин:

  • тросовые;
  • гидравлические;
  • парашютного типа.

Все три типа литейных машин могут иметь одинаковые типы литейных столов и одинаковые типы систем водяного охлаждения.

Количество воды в минуту может быть оценено величиной 0,27 литров на один миллиметр периметра слитка в миллиметрах. Полученная величина является весьма приблизительной: местные климатические условия и температура и химический состав охлаждающей воды могут значительно влиять на общий расход воды.

Тросовая литейная машина

На рисунке 1 показана тросовая литейная машина. Машины этого типа имеют производительность до 5000 кг и поэтому их устанавливают в малых литейных цехах. Преимущество этих литейных машин заключается в том, что они имеют невысокую стоимость, требуют минимум строительных работ и легко устанавливаются. Производительность 5000 кг – это около 16 столбов диаметром 152 мм и длиной 6 м.

trosovaya-liteynaya-mashina
Рисунок 1 – Тросовая литейная машина

Тросовые литейные машины имеют платформу, которая поднимается и опускается с помощью троса, который приводится в движение лебедкой. Обычно такие машины имеют устройства для контроля натяжения троса, чтобы компенсировать его растяжение при увеличении веса платформы со слитками в ходе литья и обеспечивать необходимое натяжения троса.

На случай аварийного отключения электричества обычно предусматривают резервный источник питания на время около 5 минут, чтобы безопасно завершить разливку слитков.

Поскольку машина имеет электрический привод, то важно предусматривать резервный источник электричества на период около 5 минут, а также резервный источник воды.

Гидравлическая литейная машина

Гидравлические литейные машины лучше всего подходят для литья столбов при весе садки более 10000 кг. Эти машины применяют для поднимания и опускания платформы гидравлический цилиндр с поршнем.

Еще в 1990-е годы промышленным стандартом был простой гидравлический цилиндр с поршнем с направляющими рельсами, которые обеспечивали выравнивание движения платформы со слитками. Эти направляющие рельсы крепились к стенам литейного колодца, а платформа имела направляющие ползуны или ролики, которые двигались по направляющим.

Уже в 2000-е годы повсеместно в мире устанавливали гидравлические литейные машины с самонаправляющими поршнями гидравлических цилиндров. Эти гидравлические приводы являются достаточно прочными, чтобы поддерживать и направлять платформу без помощи боковых направляющих. Самонаправляющие гидравлические цилиндры являются очень эффективными, но и весьма дорогими. Без наружных направляющих внутреннее направляющее устройство потребовало увеличения диаметра гидравлического цилиндра, и в целом эта конструкция стала дороже.

Компромиссом по цене является применение гидравлического цилиндра с наружным направляющим рельсом, который предотвращает нежелательный проворот платформы. На рисунке 2 показана такая конструкция вертикальной литейной машины с откидывающимся литейным столом производительностью   60 тонн для литья слитков для прокатки.

gidravlicheskaya-liteynaya-mashina
Рисунок 2 – Гидравлическая литейная машина

Литейная машина парашютного типа

На рисунке 3 показана вертикальная литейная машина так называемого парашютного типа.

parashutnaya-liteynaya-mashina
Рисунок 3 – Литейная машина парашютного типа
(для увеличения кликнуть по рисунку)

У этой машины платформа со слитками подвешивается на четырех тросах одинаковой длины. Машина парашютного типа не требует никакого оборудования, которое надо было бы устанавливать в литейном колодце ниже уровня пола цеха.

Система тросов спроектирована так, что для опускания и поднимания платформы не требуются боковые направляющие.

На случай аварийного отключения электричества обычно предусматривают резервный источник питания на время около 5 минут, чтобы безопасно завершить разливку слитков.

Важно также предусматривать резервный источник воды на случай аварийного отключения электричества.

Источник: Материалы фирмы Ashford Engineering Services, 1997