In modernen Industrie- und Technologiebereichen haben Edelmetalle aufgrund ihrer einzigartigen physikalischen und chemischen Eigenschaften einen äußerst hohen Wert und vielfältige Anwendungsmöglichkeiten. Um den hohen Qualitätsanforderungen an Edelmetallwerkstoffe gerecht zu werden, sind Hochvakuum-Stranggussanlagen für Edelmetalle entstanden. Diese fortschrittliche Ausrüstung verwendet Hochvakuumtechnologie, um Edelmetalle in einer streng kontrollierten Umgebung zu gießen und so die Reinheit, Gleichmäßigkeit und Leistung des Produkts sicherzustellen. Dieser Artikel bietet eine detaillierte Einführung in das HochVakuum-Stranggießanlagenfür Edelmetalle und ihre Anwendungen.
1、Übersicht über Hochvakuum-Stranggießanlagen für Edelmetalle
Zusammensetzung der Ausrüstung
1. Vakuumsystem
Hochvakuumpumpe: Normalerweise wird eine Kombination aus mechanischer Pumpe, Diffusionspumpe oder Molekularpumpe verwendet, um eine Hochvakuumumgebung zu erreichen. Diese Pumpen können den Druck im Inneren des Geräts schnell auf ein extrem niedriges Niveau senken und so Störungen durch Luft und andere Verunreinigungen beseitigen.
Vakuumventile und -leitungen: dienen zur Steuerung des Vakuumgrads und des Gasflusses und sorgen so für einen stabilen Betrieb des Vakuumsystems.
Vakuummeter: Überwacht das Vakuumniveau im Gerät und liefert dem Bediener genaue Informationen zum Vakuumstatus.
2. Schmelzsystem
Heizgerät: Es kann sich um eine Induktionsheizung, Widerstandsheizung oder Lichtbogenheizung handeln und Edelmetalle in einen geschmolzenen Zustand erhitzen. Verschiedene Erhitzungsmethoden haben ihre eigenen Eigenschaften und Anwendbarkeit und können je nach Edelmetallart und Prozessanforderungen ausgewählt werden.
Tiegel: Wird zum Aufbewahren von Edelmetallschmelzen verwendet, meist aus hochtemperatur- und korrosionsbeständigen Materialien wie Graphit, Keramik oder Speziallegierungen.
Rührgerät: Rühren der Schmelze während des Schmelzvorgangs, um eine gleichmäßige Zusammensetzung und Temperaturkonsistenz sicherzustellen.
3. Stranggießanlage
Kristallisator: Er ist eine Schlüsselkomponente im Stranggussverfahren und bestimmt die Form und Größe des Barrens. Kristallisatoren bestehen in der Regel aus Kupfer oder anderen Materialien mit guter Wärmeleitfähigkeit und werden innen mit Wasser gekühlt, um die Erstarrung von Edelmetallschmelzen zu beschleunigen.
Barreneinführungsgerät: Entnehmen Sie den erstarrten Barren aus dem Kristallisator, um den kontinuierlichen Betrieb des Stranggussprozesses sicherzustellen.
Ziehvorrichtung: Steuert die Ziehgeschwindigkeit des Barrens und beeinflusst so die Qualität und Produktionseffizienz des Barrens.
4. Kontrollsystem
Elektrisches Steuersystem: Elektrische Steuerung verschiedener Teile der Ausrüstung, einschließlich der Einstellung von Parametern wie Heizleistung, Betrieb der Vakuumpumpe und Geschwindigkeit des Knüppelziehens.
Automatisiertes Steuerungssystem: Es kann einen automatisierten Betrieb der Ausrüstung erreichen, die Produktionseffizienz und die Stabilität der Produktqualität verbessern. Durch voreingestellte Programme kann das Steuerungssystem Prozesse wie Schmelzen und Stranggießen automatisch abschließen und verschiedene Parameter in Echtzeit überwachen und anpassen.
2、Hauptstrukturbeschreibung
1. Ofenkörper: Der Ofenkörper nimmt eine vertikale doppelschichtige wassergekühlte Struktur an. Der Ofendeckel kann zum einfachen Einsetzen von Tiegeln, Kristallisatoren und Rohmaterialien geöffnet werden. Der obere Teil der Ofenabdeckung ist mit einem Beobachtungsfenster ausgestattet, das den Zustand des geschmolzenen Materials während des Schmelzvorgangs beobachten kann. Der Induktionselektrodenflansch und der Vakuumrohrleitungsflansch sind symmetrisch in unterschiedlichen Höhenpositionen in der Mitte des Ofenkörpers angeordnet, um die Induktionselektrodenverbindung einzuführen und mit der Vakuumvorrichtung zu verbinden. Die Bodenplatte des Ofens ist mit einem Tiegelstützrahmen ausgestattet, der auch als fester Pfahl dient, um die Position des Kristallisators genau zu fixieren und sicherzustellen, dass das Mittelloch des Kristallisators konzentrisch zum versiegelten Kanal auf der Ofenbodenplatte ist. Andernfalls kann der Kristallisationsführungsstab nicht durch den verschlossenen Kanal in das Innere des Kristallisators gelangen. Auf dem Tragrahmen befinden sich drei wassergekühlte Ringe, die dem oberen, mittleren und unteren Teil des Kristallisators entsprechen. Durch die Steuerung des Kühlwasserdurchflusses kann die Temperatur jedes Teils des Kristallisators präzise gesteuert werden. Am Tragrahmen befinden sich vier Thermoelemente, mit denen die Temperatur im oberen, mittleren und unteren Teil des Tiegels bzw. des Kristallisators gemessen wird. Die Schnittstelle zwischen dem Thermoelement und der Ofenaußenseite befindet sich am Ofenboden. An der Unterseite des Tragrahmens kann ein Auslaufbehälter angebracht werden, um zu verhindern, dass die geschmolzene Temperatur direkt vom Reiniger herunterfließt und Schäden am Ofenkörper verursacht. In der Mitte des Ofenbodens befindet sich außerdem eine abnehmbare kleine Grobvakuumkammer. Unterhalb der Grobvakuumkammer befindet sich eine organische Glaskammer, in der Antioxidantien hinzugefügt werden können, um die Vakuumversiegelung der Filamente zu verbessern. Dieses Material kann eine antioxidative Wirkung auf der Oberfläche von Kupferstäben erzielen, indem es dem organischen Glashohlraum Antioxidantien hinzufügt.
2. Tiegel und Kristallisator:Tiegel und Kristallisator bestehen aus hochreinem Graphit. Der Boden des Tiegels ist konisch und über Gewinde mit dem Kristallisator verbunden.
3. Vakuumsystem
4. Zieh- und Aufziehmechanismus:Das Stranggießen von Kupferstangen besteht aus Führungsrädern, Präzisionswalzdrähten, Linearführungen und Wickelmechanismen. Das Führungsrad übernimmt die Führungs- und Positionierungsfunktion, und wenn der Kupferstab aus dem Ofen entnommen wird, durchläuft er zunächst das Führungsrad. Die Kristallführungsstange ist an der Präzisionsschraube und der linearen Führungsvorrichtung befestigt. Zunächst wird der Kupferstab durch die lineare Bewegung des Kristallisationsführungsstabs aus dem Ofenkörper herausgezogen (vorgezogen). Wenn der Kupferstab durch das Führungsrad läuft und eine bestimmte Länge hat, kann er die Verbindung mit dem Kristallführungsstab unterbrechen. Befestigen Sie es dann an der Wickelmaschine und ziehen Sie den Kupferstab weiter durch die Drehung der Wickelmaschine. Der Servomotor steuert die lineare Bewegung und Drehung der Wickelmaschine, wodurch die Stranggussgeschwindigkeit des Kupferstabs genau gesteuert werden kann.
5. Die Ultraschall-Stromversorgung des Stromversorgungssystems verwendet einen deutschen IGBT, der geräuscharm und energiesparend ist. Der Brunnen nutzt Temperaturkontrollinstrumente für die programmierte Erwärmung. Entwurf elektrischer Systeme
Es gibt Überstrom-, Überspannungsrückführungs- und Schutzschaltungen.
6. Kontrollsystem:Dieses Gerät verfügt über ein vollautomatisches Touchscreen-Steuerungssystem mit mehreren Überwachungsgeräten, um die Temperatur des Ofens und des Kristallisators genau zu steuern und so die langfristig stabilen Bedingungen zu erreichen, die für das Stranggießen von Kupferstäben erforderlich sind. Durch Überwachungsgeräte können mehrere Schutzmaßnahmen ergriffen werden, z. B. Materiallecks aufgrund hoher Ofentemperatur, unzureichendem Vakuum, Druck oder Wassermangel. Das Gerät ist einfach zu bedienen und die wichtigsten Parameter sind richtig eingestellt.
Es gibt Ofentemperatur, obere, mittlere und untere Temperatur des Kristallisators, Vorziehgeschwindigkeit und Kristallwachstumsziehgeschwindigkeit.
Und verschiedene Alarmwerte. Nach der Einstellung verschiedener Parameter im Produktionsprozess des Kupferstab-Stranggusses, sofern die Sicherheit gewährleistet ist.
Platzieren Sie den Kristallisationsführungsstab, legen Sie die Rohstoffe ein, schließen Sie die Ofentür, schneiden Sie die Verbindung zwischen dem Kupferstab und dem Kristallisationsführungsstab ab und schließen Sie ihn an die Wickelmaschine an.
3、Der Einsatz von Hochvakuum-Stranggussanlagen für Edelmetalle
（1）Produzieren Sie hochwertige Edelmetallbarren
1.Hohe Reinheit
Durch Schmelzen und Stranggießen in einer Hochvakuumumgebung können Verunreinigungen durch Luft und andere Verunreinigungen wirksam vermieden werden, wodurch hochreine Edelmetallbarren hergestellt werden. Dies ist von entscheidender Bedeutung für Branchen wie Elektronik, Luft- und Raumfahrt und Gesundheitswesen, die eine extrem hohe Reinheit der Edelmetallmaterialien erfordern.
In der Elektronikindustrie werden beispielsweise hochreine Edelmetalle wie Gold und Silber zur Herstellung integrierter Schaltkreise, elektronischer Komponenten usw. verwendet. Das Vorhandensein von Verunreinigungen kann deren Leistung und Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigen.
2. Einheitlichkeit
Die Rührvorrichtung und das kontinuierliche Gießsystem in der Anlage können die Gleichmäßigkeit der Zusammensetzung der Edelmetallschmelze während des Erstarrungsprozesses gewährleisten und Fehler wie Entmischungen vermeiden. Dies ist von großer Bedeutung für Anwendungen, die eine hohe Gleichmäßigkeit der Materialeigenschaften erfordern, wie beispielsweise die Herstellung von Präzisionsinstrumenten und die Schmuckverarbeitung.
Beispielsweise können bei der Schmuckverarbeitung einheitliche Edelmetallmaterialien eine einheitliche Farbe und Textur des Schmucks gewährleisten und so die Produktqualität und den Wert verbessern.
3. Gute Oberflächenqualität
Die Oberfläche von Barren, die mit Hochvakuum-Stranggussanlagen hergestellt werden, ist glatt, ohne Poren oder Einschlüsse und weist eine gute Oberflächenqualität auf. Dies kann nicht nur den Arbeitsaufwand bei der Weiterverarbeitung reduzieren, sondern auch die optische Qualität und die Wettbewerbsfähigkeit des Produkts auf dem Markt verbessern.
Beispielsweise können in der High-End-Fertigung Edelmetallmaterialien mit guter Oberflächenqualität zur Herstellung von Präzisionsteilen, Dekorationen usw. verwendet werden und so den hohen Anforderungen der Kunden an Produktaussehen und -leistung gerecht werden.
（2）Entwicklung neuer Edelmetallmaterialien
1. Kontrollieren Sie die Zusammensetzung und Struktur genau
Hochvakuum-Stranggussanlagen für Edelmetalle können die Zusammensetzung und Temperatur der Edelmetallschmelze genau steuern und so eine präzise Kontrolle über die Zusammensetzung und Struktur des Barrens erreichen. Dies stellt ein wirksames Mittel für die Entwicklung neuer Edelmetallmaterialien dar.
Beispielsweise können durch die Zugabe bestimmter Legierungselemente zu Edelmetallen deren physikalische und chemische Eigenschaften verändert werden, was zur Entwicklung neuer Materialien mit besonderen Eigenschaften wie hoher Festigkeit, hoher Korrosionsbeständigkeit und hoher Leitfähigkeit führt.
2. Simulieren Sie den Gießprozess in speziellen Umgebungen
Die Ausrüstung kann spezielle Umgebungen wie unterschiedliche Drücke, Temperaturen und Atmosphären simulieren, um das Gießverhalten und Leistungsänderungen von Edelmetallen in diesen Umgebungen zu untersuchen. Dies ist von großer Bedeutung für die Entwicklung von Edelmetallwerkstoffen, die sich an besondere Arbeitsbedingungen anpassen können.
In der Luft- und Raumfahrtindustrie müssen Edelmetallmaterialien beispielsweise in rauen Umgebungen wie hohen Temperaturen, hohem Druck und hoher Strahlung funktionieren. Durch die Simulation dieser Umgebungen für Gussexperimente können neue Materialien mit hervorragender Leistung entwickelt werden, um den Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie gerecht zu werden.
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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 03.12.2024
