Nghiên cứu ứng dụng phương pháp đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ MỎ - LUYỆN KIM
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC
BÁN LIÊN TỤC SẢN XUẤT CÁC LOẠI BẠC ĐỒNG
ỐNG DÀI KHỐI LƯỢNG TRUNG BÌNH

Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Minh Đạt










7355
19/5/2009
HÀ NỘI – 2008




céng hßa x∙ héi chñ nghÜa viÖt nam
Bé c«ng th−¬ng
ViÖn khoa häc vµ c«ng nghÖ Má - LuyÖn kim
BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐÚC

BÁN LIÊN TỤC SẢN XUẤT CÁC LOẠI BẠC ĐỒNG
ỐNG DÀI KHỐI LƯỢNG TRUNG BÌNH






Chủ nhiệm đề tài: KS. Nguyễn Minh Đạt







BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
1
NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

STT Họ và tên
Học hàm, học vị
chuyên môn
Cơ quan công tác
1 Nguyễn Minh Đạt Kỹ sư công nghệ đúc
Viện KH&CN
Mỏ Luyện kim
2 Nguyễn Tuấn Kỹ sư gia công áp lực

Viện KH&CN
Mỏ Luyện kim
3 Nguyễn Mạnh Nam Kỹ sư gia công áp lực
Viện KH&CN
Mỏ Luyện kim
4 Đinh Văn Sơn Kỹ thuật viên
Viện KH&CN
Mỏ Luyệ
n kim
5 Phạm Văn Thoan Kỹ thuật viên
Viện KH&CN
Mỏ Luyện kim
6 Phạm Hữu Hoan Sinh viên Trường ĐHBK Hà Nội




BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
2
MỤC LỤC

Mở đầu 6
Chương 1 Tổng quan 8
1.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất trong và ngoài nước.
8
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước.
8
1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước.

8
1.2 Tổng quan cơ sở lý thuyết.
9
1.2.1 Hợp kim đồng BCuAl9Fe4.
9
1.2.2 Tính đúc của hợp kim đồng.
10
1.2.3 Các phương pháp đúc thông dụng.
11
1.2.3.1 Đúc trong khuôn cát,
11
1.2.3.2 Đúc trong khuôn kim loại.
12
1.2.3.3 Các phương pháp đúc khác.
12
1.2.4 Nguyên lý và bản chất quá trình đúc bán liên t
ục.
12
1.2.4.1 Nguyên lý đúc bán liên tục.
13
1.2.4.2 Công nghệ đúc bán liên tục.
14
1.2.4.3 Xác định và khống chế tốc độ kéo.
18
Chương 2 Phương pháp nghiên cứu và công tác chuẩn bị. 22
2.1 Đối tượng nghiên cứu.
22
2.2 Phương pháp nghiên cứu.
22
2.3 Thiết bị và vật tư nghiên cứu.

22
2.3.1 Thiết bị nghiên cứu.
22
2.3.2 Nguyên liệu và hoá chất.
22
2.3.3 Sơ đồ công nghệ dự kiến.
23
2.3.4 Công tác phân tích.
23
Ch
ương 3 Nội dung và kết quả nghiên cứu. 24
3.1 Nghiên cứu chế tạo hệ thống đúc bán liên tục.
24
3.1.1 Chế tạo hệ thống máy đúc.
24
3.1.2 Chế tạo khuôn đúc.
25
3.1.3 Chế tạo thao và cơ cấu gá thao.
28
3.1.4 Chế tạo hệ thống rót.
28
3.2 Nấu đúc hợp kim đồng BcuAl9Fe4.
29
3.3 Nghiên cứu các thông số công nghệ đúc.
30
3.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ
rót tới tốc độ hình thành lớp vỏ đông
đặc và khả năng rút phôi đúc.
30
3.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ kéo phôi đến sự hình thành lớp vỏ đông

đặc và khả năng rút phôi đúc.
32
3.3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu làm thùng kết tinh đến sự hình thành lớp
vỏ đông đặc và khả năng rút phôi đúc.
33
3.3.4 Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệ
u làm thao đến quá trình đúc.
34
3.3.5 Sản xuất thử sản phẩm.
36
3.3.6 Đánh giá chất lượng sản phẩm.
36
Chương 4 Định hướng áp dụng kết quả nghiên cứu. 40
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
3
4.1 Dự kiến hiệu quả kinh tế.
40
4.2 Hình thức áp dụng kết quả nghiên cứu.
40

Kết luận và kiến nghị. 41
Kết luận.
41
Kiến nghị.
41

Tài liệu tham khảo. 42

Phụ lục. 43
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
4
MỤC LỤC BẢNG

Số hiệu Danh mục Tr
Bảng 1
Thành phần hóa học hợp kim BCuAl9Fe4.
9
Bảng 2
Tính chất cơ lý của hợp kim BCuAl9Fe4.
9
Bảng 3
Tính chất công nghệ của hợp kim BCuAl9Fe4.
10
Bảng 4
Chất lượng bề mặt phụ thuộc vào khuôn.
26
Bảng 5
Tác dụng của vật liệu che phủ.
30
Bảng 6
Ảnh hưởng của nhiệt độ kim loại lỏng đến quá trình hình thành lớp vỏ đông
đặc và khả năng rút phôi đúc.
31
Bảng 7
Ảnh hưởng của tốc độ kéo phôi đến sự hình thành lớp vỏ đông đặc và khả
năng rút phôi đúc.

33
Bảng 8
Ảnh hưởng của vật liệu làm khuôn đúc bằng gang đến tốc độ hình thành lớp
vỏ đông đặc và khả năng rút phôi đúc.
34
Bảng 9
Cơ tính thu được từ các phương pháp đúc.
37
















BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
5
MỤC LỤC HÌNH

Số hiệu Danh mục Tr
Hình 1
Nguyên lý đúc bán liên tục thẳng đứng dùng ruột di động.
13
Hình 2
Giản đồ thực nghiệm xác định các thông số đúc đồng thanh.
20
Hình 3
Sơ đồ công nghệ dự kiến.
23
Hình 4
Máy đúc.
24
Hình 5
Ảnh máy đúc đã được chế tạo hoàn chỉnh.
25
Hình 6
Bản vẽ vật đúc bán tinh.
25
Hình 7
Thùng kết tinh có lớp áo khuôn bằng gang.
27
Hình 8
Ảnh các loại khuôn đúc.
27
Hình 9
Thao cát và đồ gá thao.
28
Hình 10
Hệ thống rót.

29
Hình 11
Ảnh phôi đúc bị vỡ chảy khi lớp vỏ đông đặc chưa đạt tới hạn.
32
Hình 12
Các dữ liệu đầu vào của đúc mô phỏng.
35
Hình 13
Kết quả chương trình phần tính ứng suất.
35
Hình 14
Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào phương pháp đúc.
37
Hình 15
Tổ chức tế vi và cấp hạt của hợp kim BCuAl9Fe4.
38












BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
6
MỞ ĐẦU

Trong sản xuất đúc kim loại và hợp kim màu, với các loại bạc chịu mài mòn
loại nhỏ với các phương pháp đúc truyền thống như đúc trong khuôn cát, khuôn
kim loại đều cho sản phẩm đạt chất lượng. Tuy nhiên những vật đúc có khối lượng
lớn đặc biệt là các loại chi tiết có chiều dài lớn thì việc đúc theo các phương pháp
trên không đảm bảo chất lượng vì dễ b
ị rỗ xỉ, rỗ khí, không bù ngót đủ, hơn nữa
với những vật đúc có dạng hình trụ nếu cần sản xuất đúc với số lượng lớn, việc đúc
bằng các phương pháp trên sẽ kém hiệu quả kinh tế (Do lượng hợp kim trong hệ
thống đậu ngót đầu rót chiếm đến 30 ÷ 50% khối lượng vật đúc).
Hợp kim đồng cơ tính cao được sử dụng trong công nghiệ
p chế tạo máy
thường là loại hợp kim đồng thanh thiếc, với các ưu điểm nổi bật như tính đúc tốt,
cơ tính khá cao. Tuy nhiên hiện nay do thiếc là kim loại đắt tiền nên đồng thanh
thiếc dần dược thay thế bằng các đồng thanh khác rẻ và có chất lượng nhiều mặt
tốt hơn. Hay dùng nhất là đồng thanh nhôm mà tiêu biểu là hợp kim BCuAl9Fe4.
Với bản chất là hợp kim có tính co ngót khi đúc lớn, nhiều xỉ
, nhiệt độ đúc cao thì
vấn đề đúc sẽ phức tạp hơn, các phương pháp đúc thủ công không đáp ứng được
yêu cầu công nghệ.
Mặt khác sản xuất đúc vẫn được coi là công việc nặng nhọc, độc hại. Vì vậy
áp dụng cơ khí hoá trong khâu đúc luôn được quan tâm đặc biệt. Có được phương
pháp đúc hợp lý thì sẽ giúp sản xuất đúc đơn giản, hiệu quả
hơn. Hiện nay một số
công nghệ đang được áp dụng thông dụng là đúc ly tâm, đúc áp lực, đúc bán liên
tục. Với vật đúc có chiều cao lớn, bạc đồng hình trụ có số lượng lớn việc áp dụng
phương pháp đúc bán liên tục là hiệu quả hơn cả. Bằng phương pháp đúc liên tục

có thể đúc được chi tiết dài đến nhiều mét.
Phương pháp đúc bán liên tục
đã được áp dụng tại nhiều nơi, tuy nhiên chỉ
tập trung vào sản xuất các loại kim loại có nhiệt độ nóng chảy thấp dễ đúc như
nhôm hợp kim, đồng thau… Với các mác hợp kim đồng cơ tính cao, khó đúc thì
hiện nay chưa có đơn vị nào trong nước áp dụng.
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
7
Với tính hiệu quả và tình hình thực tiễn đã nêu ở trên, việc nghiên cứu và
đưa công nghệ đúc liên tục vào sản xuất ở Việt Nam là rất cần thiết. Do vậy theo
quyết định số 1999/QĐ-BCT ngày 03 tháng 12 năm 2007, Viện Khoa học và Công
nghệ Mỏ Luyện kim triển khai đề tài “Nghiên cứu ứng dụng phương pháp đúc
bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình”.
Đề tài phải thực hiện các mục tiêu sau:
1. Lắp đặt thiết bị công nghệ đúc bán liên tục.
2. Tìm ra các thông số công nghệ phù hợp để quá trình đúc ổn định
3. Sản xuất sản phẩm đúc dạng ống bằng hợp kim đồng mác BCuAl9Fe4
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
8
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ SẢN XUẤT TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC.
1.1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài.
Phương pháp đúc liên tục thẳng đứng được Bessmer đề xuất ý tưởng vào
năm 1858 nhưng do trình độ khoa học lúc bấy giờ chưa thể ứng dụng vào sản xuất.
Phải đến năm 1933 người đặt nền móng cho máy đúc liên tục là S.Junghans đề

xuất và phát triển cơ cấu rung buồng kết tinh m
ới có cơ sở cho đúc liên tục ứng
dụng vào công nghiệp và tại thời điểm này đúc liên tục đã ứng dụng thành công
vào sản xuất kim loại màu. Chỉ trong vòng nửa thập kỷ sau đó đã chứng kiến sự
phát triển mạnh mẽ của phương pháp đúc liên tục. Từ thập kỷ 50 của thế kỷ trước
bắt đầu đưa vào ứng dụng công nghiệ
p rồi phát triển từng bước và đến thập kỷ 80
đã là hoàn toàn thành thục. Đến nay công nghệ đúc liên tục đã là hoàn hảo. Hiện
nay trên thế giới tỷ lệ đúc liên tục bình quân khoảng 66%. Đặc biệt như Đan Mạch,
Irelan chiếm 100%, tại các nước phát triển như Pháp, Đức, Nhật … 95% (Tính
riêng cho sản lượng đúc phôi thép).
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở trong nước.
Do công nghiệp phát triển, thời gian gần đây tại Việ
t Nam đúc liên tục đã
được áp dụng phổ biến trong lĩnh vực chế tạo phôi thép điển hình là tại nhà máy
thép Phú Mỹ có công suất lên tới 500.000 tấn/năm, đúc bán liên tục ống gang xám
tại nhà máy đúc ống Tân Long công suất 10.000 tấn/năm, đúc phôi nhôm tại nhà
máy Z 159 công suất 1.000 tấn/năm, đúc kéo liên tục dây dẫn điện bằng đồng đỏ
tại công ty Trần Phú, đúc kéo ống hợp kim đồng vàng tại m
ột số cơ sở tư nhân tại
các làng nghề…v.v.
Tuy nhiên tất cả các nhà máy trên đều sản xuất trên các thiết bị và công nghệ
hoàn toàn nhập khẩu áp dụng cho sản xuất lớn, chỉ một loại sản phẩm. Đối với các
cơ sở tư nhân, hợp kim đồng được đúc bằng phương pháp đúc liên tục hoàn toàn
thuộc hệ hợp kim đồng kẽm có cơ tính thấp thường không đáp
ứng được yêu cầu
khi làm các chi tiết chịu mài mòn trong công nghiệp chế tạo máy. Với yêu cầu sản
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim

9
xuất vừa, thiết bị đơn giản rẻ tiền để sản xuất loại đồng cơ tính cao thì chưa có đơn
vị nào nghiên cứu và đưa vào ứng dụng.
1.2. TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ THUYẾT.
1.2.1 Hợp kim đồng BCuAl9Fe4.
Theo tiêu chuẩn Việt nam TCVN 1959-75 mác hợp kim trên được ký hiệu là
BCuAl9Fe4. Thuộc nhóm đồng thanh nhôm có độ bền cao, chịu ăn mòn và mài
mòn tốt, đặc biệt có tính bền nóng cao. Brông nhôm được ứng dụng ngày càng
rộng rãi. So v
ới brông thiếc, nó có nhiều mặt ưu việt hơn, đặc biệt là tiết kiệm
được thiếc, vì thiếc đắt và hiếm. Vì vậy trong công nghiệp, brông nhôm dần thay
thế brông thiếc. Hợp kim BCuAl9Fe4 được ứng dụng để chế tạo các chi tiết quan
trọng như bánh răng, thanh truyền, đế xúp páp, và trong chế tạo máy nói chung để
chế tạo các chi tiết chịu tải trọng nặng, chịu mài mòn và ăn mòn. Thành phần hóa
học trong hợ
p kim BCuAl9Fe4 được thể hiện trong bảng 1.
Bảng 1. Thành phần hóa học hợp kim BCuAl9Fe4.
Thành phần tạp chất
Al Fe Cu
As Sb Sn Si Ni Pb P Zn Mn
Tổng
tạp chất
8 -
10
2 -
4
còn
lại
0,05 0,05 0,2 0,2 1,0 0,1 0,1 1,0 0,5 < 2,7

Tính chất cơ lý của hợp kim BCuAl9Fe4 được thể hiện ở bảng 2.
Bảng 2. Tính chất cơ lý của hợp kim BCuAl9Fe4.
- Nhiệt độ nóng chảy,
0
C 1040
- Tỷ trọng, g/cm
3
7,5
- Độ bền kéo, σ
b
MPa
+ Đúc trong khuôn cát
+ Đúc trong khuôn kim loại

300-490
540
- Độ dãn dài, %
+ Đúc
+ Sau ủ

10-20
40
- Độ dai va đập, kg.M/cm
2
6,3
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
10
Một số tính chất đúc của hợp kim BCuAl9Fe4 được mô tả trong bảng 3.

Bảng 3. Tính chất công nghệ của hợp kim BCuAl9Fe4.
Nhiệt độ đúc,
0
C 1120 - 1140
Nhiệt độ ủ,
0
C 700 - 750
Độ co ngót tuyến tính, % 2,49
Độ chảy loãng, cm 85

Hợp kim BCuAl9Fe4 có những đặc điểm sau đây:
Ưu điểm: - Xu hướng thiên tích nhỏ.
- Mật độ thỏi đúc lớn.
- Cơ tính gồm độ bền nhiệt ở nhiệt độ thường và độ bền nóng cao.
- Nhiệt độ biến giòn thấp và không phát tia lửa khi va đập mạnh.
- Tính ổn định chống ăn mòn cao.
Nhược điểm:
- Độ co ngót khi đúc lớn.
- Khi n
ấu luyện, quá trình oxy hóa xảy ra rất mạnh tạo thành
Al
2
O
3
gây sủi bọt và làm xấu chất lượng vật đúc. Công nghệ
tinh luyện và rót khuôn khi đúc sẽ phức tạp.
- Tính hàn kém.
1.2.2. Tính đúc của hợp kim đồng.
Đúc đồng đỏ rất khó, vì đồng đỏ có độ co ngót rất cao (Tới 6,4%), đặc biệt
rất dễ bị rỗ khí, nguyên liệu để nấu phải có độ sạch rất cao và phải qua sấy khử khí

và khử ẩm, có khi phải sấy ủ trong chân không.
Đồng dễ tác dụng với oxy thành
oxyt đồng, trong một điều kiện nào đó nếu gặp hidrô sẽ tạo ra nước (Cu
2
O + H
2
=
H
2
O + Cu) làm vật đúc bị rỗ và nứt tế vi. Chính vì vậy khi nấu đồng phải có biện
pháp che phủ, khi đúc cần chú ý rót êm để hạn chế việc hình thành oxyt đồng.
Khi đúc đối với đồng thanh và đồng thau cần chú ý các tính chất sau :
Khoảng đông: Hợp kim có khoảng đông rộng từ 140 ÷ 170
0
C như
BCuSn6Zn6P3 (145
0
) thường dễ tạo rỗ co phân tán. Những hợp kim có khoảng
đông hẹp thường bị rỗ co tập trung như BcuAl9Fe4 (18
0
C).
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
11
Hợp kim bị rỗ co phân tán phải thiết kế công nghệ đúc sao cho vật đúc đông
đặc đồng thời với tốc độ nguội nhanh, chỗ dày phải có đậu ngót đủ lớn, hợp kim rỗ
co tập trung thì ngược lại phải tạo cho vật đúc đông đặc có hướng để lôi rỗ co thể
tích vào đậu rót. Phần lớn hợp kim đồng có độ co lớn nhưng nhờ độ dẻo cao, ít b
ị

nứt nóng nên có thể đúc bằng khuôn kim loại.
Co dài : Hợp kim đồng có độ co dài khá lớn. Đồng thanh thiếc co 1,25 ÷
1,6%, đồng thanh không thiếc co từ 1,7 ÷ 2,4%. Đồng thau co từ 1,6 ÷ 2,2%.
Hút khí : Hợp kim đồng hút khí mạnh, đồng thanh thiếc và đồng thanh chì
thường chứa khí H
2
, O
2
, CO, CO
2
, Với đồng thau, do nồng độ kẽm cao có tác
dụng bảo vệ hợp kim không bị bão hoà hidro và ít rỗ khí. Đồng thanh nhôm, silic
thường không bị rỗ do oxy, song lại dễ bị tật rỗ khí do khí hoàn nguyên (rỗ hidro).
Thiên tích : Thiên tích không chỉ xảy ra ở hợp kim có khoảng đông rộng như đồng
chì, có thể xảy ra ở hầu hết các hợp kim khác như đồng thanh nhôm, đồng thanh thiếc,
Tạp chất : Đồng thau và đồng thanh dễ
bị lẫn oxyt vì có nhiều nguyên tố dễ
oxy hoá, nhất là đồng thanh nhôm. Muốn khử tạp chất cần phải tinh luyện hợp
kim, khử oxy, đồng thời phải chọn phương pháp đúc rót hợp lý.
1.2.3. Các phương pháp đúc thông dụng.
1.2.3.1. Đúc trong khuôn cát.
Là phương pháp đúc truyền thống, dùng cát là thành phần chính trộn với chất
kết dính thường là đất sét, nước thuỷ tinh theo tỷ lệ nhất định tạo khuôn và ruột.
Ưu
điểm : Công nghệ đơn giản, linh động trong việc sửa lại hình dáng khuôn.
Vật liệu làm khuôn rẻ tiền dễ kiếm và tỷ lệ tái sinh cao, trong bất kỳ nhà máy đúc
nào cũng đều có. Đúc được mọi chi tiết số lượng từ đơn chiếc đến loạt lớn.
Nhược điểm : Tốc độ nguội của kim loại lỏng rất chậm nên vật đúc th
ường
có rỗ khí, khó tạo được sự đông đặc có hướng và chu kỳ sản xuất dài. Hơn nữa do

tốc độ nguội chậm nên hạt tinh thể vật đúc thô do đó cơ tính không cao. Vật đúc
được đúc bằng khuôn cát thường có lượng dư gia công lớn.
1.2.3.2. Đúc trong khuôn kim loại.
Đúc trong khuôn kim loại là thuật ngữ để chỉ một phương pháp sản xuất vật
đúc bằng cách rót kim loạ
i lỏng vào khuôn bằng kim loại.
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
12
Ưu điểm: Khuôn sử dụng được nhiều lần. Độ sạch và độ chính xác của vật
đúc được nâng cao đáng kể, điều này sẽ làm giảm khối lượng gia công cơ khí.
Nâng cao độ bền cơ học của vật đúc. Nâng cao năng suất lao động. Dễ cơ khí và tự
động hoá, điều kiện vệ sinh lao động tốt.
Nhược điểm: Chế tạo khuôn kim lo
ại phức tạp và đắt tiền, quy trình đúc phải
chặt chẽ. Khó đúc những vật đúc thành mỏng và hình dáng phức tạp, các vật đúc
có kích cỡ lớn thường không đúc được do việc bố trí hệ thống rót khó khăn và
trọng lượng khuôn là một trở ngại.
1.2.3.3. Các phương pháp đúc khác.
Khi sản xuất các vật đúc bằng đồng và hợp kim đồng, nếu sản phẩm đơn
chi
ếc, quy mô nhỏ, yêu cầu chất lượng vật đúc không cao thì thường áp dụng hai
phương pháp trên. Nhưng khi yêu cầu chất lượng cao, quy mô sản xuất lớn, tuỳ
theo điều kiện cơ sở vật chất cho phép, người ta sẽ áp dụng các phương pháp sau:
+ Đúc hút chân không.
+ Đúc li tâm.
+ Đúc áp lực và đúc liên tục.
1.2.4. Nguyên lý và bản chất quá trình đúc bán liên tục.
Đúc liên tục là phương pháp chế tạo vật đúc rất dài bằ

ng cách rót kim loại
lỏng vào thùng kết tinh. Khi kim loại đang đông đặc nhưng đã có độ bền vừa đủ sẽ
dịch chuyển phần kim loại này ra khỏi thùng kết tinh. Nếu vật đúc có tiết diện
ngang giống nhau hoàn toàn và có độ dài lớn có thể áp dụng phương pháp đúc liên
tục. Nếu quá trình có khoảng thời gian gián đoạn, máy phải dừng lại để thay thế cơ
cấu làm việc thì công nghệ này còn đượ
c gọi là đúc bán liên tục. Theo hướng kéo
phôi đúc người ta chia thành hai loại:
+ Đúc liên tục thẳng đứng (Còn gọi là đúc hẫng).
+ Đúc liên tục nằm ngang.
Đúc liên tục nằm ngang thường được sử dụng để đúc các vật đúc có tiết diện
nhỏ, dài vô tận. Đúc liên tục thẳng đứng được sử dụng thông dụng đặc biệt là trong
đúc bán liên tục.
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
13
Tất cả các phương pháp đúc liên tục đều có năng suất lao động rất cao, chất
lượng sản phẩm ổn định, hiệu quả kinh tế cao do không cần sử dụng hệ thống rót,
ngót, thoát hơi… đặc biệt khống chế được quá trình đông đặc.
Với phôi đúc bằng kim loại và hợp kim màu cụ thể là kim loại và các hợp
kim dễ tạo xỉ, thiên tích, dễ oxy hoá, độ co ngót cao và cùng với yêu cầu t
ạo phôi
dài thì ứng dụng phương pháp đúc bán liên tục sẽ giải quyết triệt để được các yêu
cầu công nghệ đem lại chất lượng vật đúc tốt nhất.
1.2.4.1. Nguyên lý đúc bán liên tục.
Sơ đồ nguyên lý đúc bán liên tục được trình bày ở hình 1.

Hình1. Nguyên lý đúc bán liên tục thẳng đứng dùng ruột di động
Ban đầu đế khuôn 1 (Đã gá cố định ruột 7 lên đế
khuôn) được nâng lên sát
với thùng kết tinh 3. Hợp kim đồng lỏng được rót qua hệ thống rót 6 vào thùng kết
tinh có hệ thống làm nguội bằng nước 4. Khi kim loại đã kết tinh được một chiều
dày đủ lớn, đế khuôn 1 cùng vật đúc 2 được kéo xuống phía dưới đồng thời bàn
máy trên đỡ thùng kết tinh bắt đầu rung và được tính sao cho khi ra khỏi thùng kết
tinh kim loại đã được đông đặc hoàn toàn.
Do quá trình đông đặc phần l
ớn diễn ra tại thùng kết tinh có chiều cao thấp
hơn nhiều so với chiều cao vật đúc thật, nhiệt độ khuôn gần như không đổi nên quá
trình đúc rất thuận lợi cho chất lượng vật đúc có độ bền rất đồng đều, độ cứng cả ở
Nước tuần hoàn
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
14
bên trong lẫn bên ngoài vật đúc cũng rất đều nhau. Phương pháp này chỉ yêu cầu
thiết bị đơn giản, dễ cơ khí và tự động hóa.
Các thiết bị công nghệ như thùng kết tinh, hệ thống rót, trong trường hợp
này không cần làm từ những vật liệu quý và đắt tiền. Các tham số chính quyết định
kích thước tổng thể và thiết bị của máy đúc liên tục chủ yếu là: Tiết diện phôi

đúc,
tốc độ kéo phôi và chiều dài cột kim loại lỏng, chế độ làm nguội thùng kết tinh,
nhiệt độ rót.
1.2.4.2. Công nghệ đúc bán liên tục.
*Hợp kim được sử dụng.
Hợp kim đồng BCuAl9Fe4, ưu điểm cơ bản của hợp kim này về tính đúc là
có độ chảy loãng cao, độ bền kéo ban đầu khá, không có xu hướng bở nóng. Đây
cũng là điều kiện rất thuận lợi để
đúc vì phương pháp đúc liên tục có tốc độ nguội
nhanh, nếu vật liệu không thỏa mãn thì có thể khi đúc dễ bị nứt.
Nhiệt độ rót hợp kim phụ thuộc vào chiều dày của chi tiết, thông thường chi tiết
có độ dày càng nhỏ thì nhiệt độ rót càng phải cao và ngược lại nhằm đảm bảo tính
điền đầy quanh chu vi thành khuôn đúc. Trước khi đúc rót cần phải tiến hành khử khí,
khử xỉ
triệt để. Phải có biện pháp che phủ thích hợp nước đồng trong thùng rót.
*Hệ thống rót
Việc phân phối kim loại lỏng vào thùng kết tinh có ảnh hưởng rất lớn đến
quá trình kết tinh và qua đó ảnh hưởng đến chất lượng của vật đúc. Tuỳ thuộc vào
mỗi dạng vật đúc cụ thể, có thể chọn các kiểu rót và hệ thống phân phối kim loại
khác nhau. Có thể rót trực tiế
p và thùng kết tinh hoặc qua hệ thống phân phối. Do
tính chất của vật liệu hợp kim đồng thanh nhôm mà trong tất cả các trường hợp cần
dùng cốc rót để loại trừ khả năng làm lẫn xỉ vào trong dòng chảy kim loại.
*Quy luật chuyển động của thỏi đúc.
Thông thường có hai phương án chuyển động, phương án thứ nhất vật đúc
được kéo với tốc độ không đổi còn thùng kết tinh được giao
động với một tần số
nhất định sao cho ở nửa chu kỳ đầu, thùng kết tinh chuyển động cùng với vật đúc,
nửa chu kỳ sau nó chuyển động ngược về vị trí ban đầu. Phương án thứ hai là
thùng kết tinh cố định còn vật đúc được kéo ra khỏi thùng kết tinh theo từng chu

BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
15
kỳ. Công nghệ kéo theo chu kỳ tức là kéo rồi dừng rồi lại kéo. Trong trường hợp
này, giá trị tối thiểu của khoảng thời gian dừng phải đạt giá trị 0,2 ÷ 0,7 giây, phụ
thuộc vào thiết diện ngang và chiều dày của thành phôi, bước kéo và cường độ làm
nguội của vật đúc. Thông thường giá trị bước kéo tối ưu nằm trong khoảng 5 ÷ 20
mm, tần số chu kỳ kéo 1 ÷ 2 Hz. Tốc độ kéo còn phụ thuộc vào nhi
ệt độ kim loại
lỏng theo nguyên tắc, kích thước càng lớn thì tốc độ kéo càng chậm.
Dù phương án nào thì bản chất quá trình vẫn giống nhau. Quá trình chỉ chịu
ảnh hưởng của đặc tính chuyển động tương đối giữa thùng kết tinh và vật đúc hay
nói chính xác hơn là phụ thuộc vào vị trí tương đối của lớp vỏ rắn và pha lỏng. Nếu
vị trí tương đối của lớp vỏ rắn và pha lỏ
ng thay đổi liên tục, quá trình sẽ không ổn
định, do đó sẽ không thể kéo với tốc độ cao. Thực nghiệm cho thấy khi kéo dài thời
gian dừng, tính ổn định của quá trình, chất lượng vật đúc và tốc độ kéo sẽ tăng lên.
Trong đề tài này đã áp dụng chế độ kéo phôi theo phương án thứ nhất. Theo
phương án kéo phôi này thì việc chế tạo hệ thống máy đúc trở nên đơn giản mà vẫn
đảm bảo các nguyên t
ắc cơ bản của thiết bị.
*Cơ cấu rung buồng kết tinh.
Mục đích rung buồng kết tinh là để tránh lớp vỏ mới đông đặc dính chặt vào
thành buồng kết tinh làm cho kéo bị đứt. Trên thực tế, tác dụng của rung buồng kết
tinh là để cưỡng chế tháo khuôn. Do buồng kết tinh rung tạo điều kiện bôi trơn rất
tốt cho thành bình vừa giảm thiểu lực ma sát vừa có th
ể tránh được kim loại lỏng
dính chặt vào thành khuôn. Khi dính mà rung có thể cưỡng bức tróc khuôn, khử
dính bám. Nếu như lớp vỏ trong buồng kết tinh bị kéo nứt vì rung lại có thể làm

cho lớp vỏ được điền bù, cải thiện chất lượng bề mặt của phôi đúc.
Yêu cầu rung buồng kết tinh là: “Cách rung” làm sao để có thể phòng tránh
một cách hiệu quả sự dính bám của lớp vỏ mà gây ra sự cố kéo thủng. “Cơ c
ấu
rung” của buồng kết tinh bao gồm 2 phần: Một là phương thức rung buồng kết
tinh, hai là kết cấu của cơ cấu rung buồng kết tinh. Có rất nhiều phương thức rung
như rung đồng bộ, rung bậc thang, rung hình sin và tương ứng là các cơ cấu máy
rung phù hợp. Với kiểu máy đúc được thiết kế ở trên, cơ cấu rung buồng kết tinh
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
16
được chọn là phương thức rung hình sin và sử dụng một cơ cấu lệch tâm là có thể
thực hiện được, dễ lắp đặt và duy tu thuận lợi.
*Thùng kết tinh.
Thùng kết tinh là bộ phận quan trọng nhất của thiết bị máy đúc liên tục. Về
bản chất, thùng kết tinh cũng làm việc giống như khuôn kim loại được làm nguội
bằng nước nhưng lại có những đặc tính khác hẳn v
ới những loại khuôn khác.
Trước hết, thùng kết tinh có cấu trúc rất đơn giản. Dạng bề mặt trong của thùng kết
tinh chính là hình dáng ngoài của phôi đúc. Bề mặt đó có thể là hình tròn, hình
vuông hoặc hình đa giác. Thứ hai, giữa thùng kết tinh và vật đúc có sự chuyển
động tương đối lẫn nhau. Chuyển động này có thể là liên tục hoặc có chu kỳ và có
giai đoạn dừng chuyển động. Thứ ba là thùng kết tinh có kích thước và hình dáng
thay
đổi theo chiều cao. Đặc tính này tạo điều kiện thúc đẩy quá trình trao đổi nhiệt
giữa vật đúc và thùng kết tinh trong quá trình đông đặc. Khi chế tạo thùng kết tinh
cần phải chú ý đến kết cấu vững chắc, cố đơn giản hóa, dễ chế tạo, tháo lắp thuận
tiện điều chỉnh và duy tu bảo dưỡng.
*Sự hình thành lớp vỏ trong thùng kết tinh.

Kim loại lỏng nguội nhanh trong thùng kết tinh (Vào kho
ảng 100
0
C/s ) hình
thành một lớp vỏ mỏng, vì lớp vỏ mỏng này ở nhiệt độ cao có tính dẻo chịu áp lực
tĩnh của cột kim loại lỏng trong đẩy ra dựa chặt vào thành trong thùng kết tinh nên
lớp vỏ mỏng ban đầu tiếp xúc chặt với thành trong thùng kết tinh, tốc độ nguội
tương đối nhanh, nhiệt độ bề mặt phôi hạ thấp rõ rệt.
Lớp vỏ tiếp tục dày lên, thể tích co ngót sả
n sinh một khe hở giữa lớp vỏ và
thành trong thùng kết tinh làm cho tốc độ nguội phôi giảm xuống. Khi lớp vỏ đã đủ
chiều dày, đủ độ bền để chống lại áp lực thủy tĩnh của nước kim loại lỏng phía trong
đảm bảo đúng kích thước hình dạng của phôi thì được kéo ra khỏi thùng kết tinh.
Sự đông đặc của phôi đúc liên tục trong quá trình phôi chuyển động, thể
lỏng ven theo h
ố kim loại lỏng ở giữa biến dần thành thể rắn trong vùng đông đặc.
Độ bền và tính dẻo của tổng thể vùng trạng thái nhão của mặt biên lỏng – rắn đều
rất nhỏ, khi mà lớp vỏ phải chịu lực tác dụng của ứng suất (Ứng suất nhiệt, ứng
suất kéo, … ) rất dễ sinh ra những vệt nứt.
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
17
Khi phôi chuyển động từ trên xuống dưới, lớp vỏ không ngừng co ngót. Nếu
như làm nguội không đồng đều, hoặc bố trí hệ thống rót không đều thì cũng dễ tạo
thành sự phân bố nhiệt trên lớp vỏ không đều nhau và hình thành một ứng suất
nhiệt tương đối lớn.
Thể lỏng trong hố kim loại lỏng ở giữa nằm ở trạng thái chuyển động không
ngừng có ả
nh hưởng rất quan trọng đến kết cấu đông đặc của phôi, phân bố tạp chất,

thiên tích thành phần hóa học và sự sinh trưởng đồng đều của lớp vỏ. Do vậy khống
chế được sự truyền nhiệt trong quá trình đông đặc của phôi đúc liên tục, không những
chỉ quan hệ đến năng suất sản xuất và tuổi thọ của máy đúc mà còn ảnh hưởng rất lớ
n
đến cả chất lượng trên bề mặt và cả bên trong phôi đúc. Do vậy việc nghiên cứu qui
luật truyền nhiệt trong quá trình đông đặc của phôi đúc liên tục có ý nghĩa hết sức
quan trọng đến việc khống chế một cách hiệu quả quá trình sản xuất đúc.
*Các tham số thiết kế thùng kết tinh.
- Độ côn: Các nghiên cứu về nhiệt lưu cho ta thấy trong quá trình truyền nhiệt
của thùng kết tinh, nhi
ệt trở của khe hở là lớn nhất chiếm tới 70 ÷ 90% tổng nhiệt trở,
cho nên khi thiết kế thùng kết tinh phải có độ côn ngược (Trên to, dưới nhỏ) thích hợp
để giảm chiều ngang của khe hở phía dưới, cải thiện điều kiện truyền nhiệt. Lựa chọn
độ côn này căn cứ vào loại vật liệu cần đúc và tốc độ kéo. Lượng giảm kích thước của
mặ
t cắt của thùng kết tinh không được lớn hơn lượng co ngót tuyến tính của phôi. Nếu
độ côn quá lớn trở lực kéo sẽ lớn dễ sinh ra nứt và khó kéo. Theo thực nghiệm có thể
chọn đô côn 0,8% theo chiều dài buồng kết tinh.
- Chiều dài buồng kết tinh: Có thể tính theo công thức tính chiều dài luyện
kim, với hợp kim đồng đúc có ruột bên trong, thường chọn chiều dài khoảng 200 ÷
300 mm tùy theo độ dày phôi đúc.
- Vật liệu và chiều dày củ
a thành buồng kết tinh: Với vật đúc bằng hợp kim
đồng do có nhiệt độ đúc không cao (Chỉ khoảng 1150 ÷ 1250
0
C) nên vật liệu để
làm buồng kết tinh đơn giản là gang xám hoặc bằng grafit, mỗi loại đều có các ưu
khuyết điểm riêng cho nên tùy từng điều kiện mà áp dụng.
*Làm nguội thùng kết tinh.
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
18
Ứng xuất nhiệt, sự cong vênh thùng kết tinh không chỉ phụ thuộc vào kết
cấu của thùng kết tinh mà còn phụ thuộc vào phương thức làm nguội nó. Về
nguyên tắc, tất cả các thùng kết tinh trong đúc liên tục và đúc bán liên tục đều
được làm nguội bằng nước tuần hoàn. Để tăng cường quá trình trao đổi nhiệt giữa
nước làm nguội và thùng kết tinh, bề mặt ngoài của thùng kết tinh (Bề mặt tiếp xúc
vớ
i nước làm nguội) thường được chế tạo có thêm các tản nhiệt. Tốc độ chuyển
động của nước làm nguội trong thùng kết tinh không được nhỏ hơn 0,75 ÷ 1 m/s.
Nếu tốc độ chậm hơn giá trị đó, nước sẽ sôi và cường độ trao đổi nhiêt sẽ giảm đi
khoảng 20 lần.
Diện tích khe nước F có thể tính theo công thức sau:
F =
ω
V
LQ
.36
.10000

Trong đó:
L- chu vi thùng kết tinh (m).
Q- lượng nước tiêu hao cho một chiều dài đơn vị chu vi (m
3
/h.m), thường
chọn Q = 100 ÷ 160 m
3
/h.m.
V

ω
- tốc độ chảy của nước làm nguội trong khe nước, m/s. thường chọn V
ω
= 6 ÷ 10 m/s.
Lượng nước sử dụng để làm nguội và tốc độ kéo phôi thông thường được xác
định bằng thực nghiệm và phụ thuộc vào tiết diện thỏi đúc, tính chất hợp kim đúc.
1.2.4.3. Xác định và khống chế tốc độ kéo.
Tốc độ kéo trong một đơn vị thời gian kéo ra chiều dài phôi (m/ph) hoặc
trọng lượng phôi (t/ph). Tốc độ kéo (Tốc độ đúc) là năng suất của máy, là một
trong nhữ
ng tham số công nghệ quan trọng của máy đúc liên tục. Tất nhiên trong
điều kiện công nghệ đúc nhất định (Không đổi) thì chỉ có một tốc độ kéo tối ưu,
quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi.
Xác định tốc độ kéo: Căn cứ vào kích thước tiết diện phôi, nhiệt độ và loại
hợp kim đúc. Khi xác định là dựa vào tính chiều dày lớp vỏ tối thiểu yêu cầu khi ra
khỏi bu
ồng kết tinh hoặc là tính chiều dài luyện kim (Cột kim loại lỏng ở giữa).
Theo thực nghiệm có thể chọn:
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
19
Tính chiều dày lớp vỏ ra khỏi buồng kết tinh: Theo định luật đông đặc của
kim loại lỏng:
δ = K
τ
(mm)
Trong đó: δ- chiều dày lớp vỏ ra khỏi buồng kết tinh (mm).
K- hằng số đông đặc trong buồng kết tinh (mm/ph
0,5

).
τ- thời gian phôi lưu trong buồng kết tinh (Phút)
Giả sử chiều dày tối thiểu của lớp vỏ ra khỏi buồng kết tinh là δ
min
, khi chiều
dài buồng kết tinh là L, V là tốc độ kéo lớn nhất:
δ
min
= K.
V
L
→ V = L.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
min
δ
K
2

Thông thường δ
min
= 10~15mm.
Theo chiều dài cột kim loại lỏng ở giữa:
Theo định luật kết tinh, thời gian đông đặc hoàn toàn là:
D/2 = K.
'v

l

Trong đó: D- chiều dày của phôi đúc (mm).
K- hệ số đông đặc bình quân (mm.ph
0,5
).
l – chiều dài cột kim loại lỏng ở giữa (m).
v’- tốc độ kéo lý thuyết (m/ph).
Như vậy: v’ = 4l.
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
D
K
2

Từ công thức trên cho thấy chiều dài cột kim loại lỏng (Thực tế chính là
chiều dài của máy đúc) tỷ lệ thuận với bình phương chiều dày phôi và tốc độ kéo.
Trên thực tế, tốc độ kéo thường nhỏ hơn tốc độ kéo thiết kế lớn nhất cho nên chiều
dài cột kim loai lỏng vẫn nhỏ hơn độ dài luyện kim của máy đúc. Cũng có thể theo
giản đồ thự
c nghiệm xác định các thông số đúc.
Cách sử dụng giản đồ như sau: Trước hết, xuất phát từ chiều cao thùng kết
tinh h, bán kính thỏi đúc r và giới hạn trên hoặc dưới của tốc độ kéo sẽ xác định
được thời gian kéo và tốc độ kéo tương ứng theo hướng đi của các đường gióng có
mũi tên chỉ. Thí dụ, từ chiều cao thùng kết tinh h = 400 mm, bán kính thỏi đúc 150
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
20
mm, lấy giới hạn dưới của tốc độ kéo, xác định được tốc độ kéo khoảng 2 mm/s,
gióng thẳng đứng xuống đường cong thời gian rót bổ sung sau 20 phút, gióng tiếp
sang ngang gặp đường cong bán kính r = 150 mm cắt trục tung tại τ = 75 phút. Ta
đã có được chế độ kéo thỏi đồng.












Hình 2. Giản đồ thực nghiệm xác định các thông số đúc đồng thanh
(τ
B
- chu kỳ rót bổ sung hợp kim lỏng, τ - chu kỳ rót đầy thùng, r - bán kính
thỏi đúc, 1 và 2 – giới hạn dưới và trên của khoảng thay đổi tốc độ kéo).
Tóm lại: Để có được quy trình công nghệ đúc bán liên tục ổn định cần xem
xét các vấn đề sau:
1. Thiết kế và chế tạo hệ thống đúc bán liên tục.
2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ rót tới sự hình thành lớp vỏ
cứng của
phôi đúc và khả năng rút phôi đúc.

3. Nghiên cứu ảnh hưởng của tốc độ kéo phôi đến sự hình thành lớp vỏ
cứng của phôi đúc và khả năng rút phôi.
4. Nghiên cứu ảnh hưởng của vật liệu làm thùng kết tinh đến chất lượng
phôi đúc.
5. Sản xuất thử.

BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
21
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CÔNG TÁC CHUẨN BỊ
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.
Trong sản xuất đúc các chi tiết chịu mài mòn bằng hợp kim đồng tại xưởng đúc
thuộc Viện KH&CN Mỏ - Luyện kim thường thấy có khá nhiều chủng loại bạc đồng
dạng ống tròn có số lượng lớn. Hiện tại xưởng có khả năng sản xuất khoảng 10 tấn bạc
đồng mỗi tháng, công nghệ
đúc được áp dụng phổ biến tại xưởng chủ yếu là công nghệ
đúc trong khuôn cát truyền thống và đúc trong khuôn kim loại. Nhìn chung chất lượng
vật đúc không ổn định hay gặp nhiều khuyết tật đúc, năng suất lao động không cao nên
hiệu quả kinh tế và chất lượng còn hạn chế. Nếu triển khai áp dụng được các phương
pháp đúc mới trong đó có đúc bán liên tục sẽ cho năng suấ
t và chất lượng vật đúc ổn
định thì có thể nâng cao được nhiều lợi thế trong sản suất và kinh doanh cho xưởng đúc.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Thông tin từ các tài liệu tham khảo được, qua nghiên cứu tổng quan lý
thuyết về phương pháp đúc bán liên tục, nấu luyện hợp kim đồng đã tiến hành thiết
kế hệ thống đúc, khuôn đúc được thiết kế theo mẫu thí nghiệm. Tiến hành các bước
thự
c nghiệm để xác định các thông số kỹ thuật hợp lý để tìm ra tốc độ kéo phôi. Từ
đó đúc rót sản phẩm hoàn thiện theo yêu cầu.

2.3. THIẾT BỊ VÀ VẬT TƯ NGHIÊN CỨU.
2.3.1. Thiết bị nghiên cứu.
- Lò cảm ứng trung tần 250 Kg/mẻ.
- Máy bơm nước 250 w.
- Can nhiệt đo nhiệt độ.
2.3.2. Nguyên liệu và hoá chất.
- Đồng kim loại tương đương mác M2.
Cu Bi Sn As Fe Ni Pb Sn S O tổng tạp
99,7 0,002 0,005 0,01 0,05 0,2 0,01 0,05 0,01 0,07 0,3
- Nhôm kim loại tương
đương mác A7.
Al Fe Si Cu Zn Ti tổng tạp
99,7 0,16 0,16 0,01 0,05 0,02 0,3

BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
22
- Thép các bon thấp CT3.
C Mn Si Fe
0,14 - 0,22 0,4 - 0,65 0,12 - 0,3 còn lại

- Chất khử khí tinh luyện: Muối MnCl
2
.
- Trợ dung che phủ: Than hoa.
2.3.3. Sơ đồ công nghệ dự kiến.

Hình 3. Sơ đồ công nghệ dự kiến.
2.2.4. Công tác phân tích.
Phân tích thành phần hoá học hợp kim BCuAl9Fe4 từ nấu ra nguyên liệu
thỏi và từ mẫu sản phẩm đúc.
Thử cơ lý tính một số vật mẫu lấy từ sản phẩm đúc từ các phương pháp đúc
khác nhau: Đúc trong khuôn cát, trong khuôn kim loại và
đúc bằng phương pháp
đúc bán liên tục.
Soi tổ chức tế vi, đo độ hạt hợp kim đúc bằng phương pháp đúc bán liên tục.
Đúc rót trên hệ thống
đúc bán liên tục
Sản phẩm bạc dạng ống
Kiểm định chất
lượn
g
sản
p
hẩm
Nguyên liệu đầu vào là các
kim loại Cu, Al, Fe
Nấu luyện hợp kim
BCuAl9Fe4
BCTK: NC ứng dụng p/p đúc bán liên tục sản xuất các loại bạc đồng ống dài khối lượng trung bình .

Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ-Luyện kim
23
CHƯƠNG 3. NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO HỆ THỐNG ĐÚC BÁN LIÊN TỤC.
3.1.1 Chế tạo hệ thống máy đúc.
Theo yêu cầu đề ra, đề tài đã tiến hành thiết kế chế tạo hệ thống máy đúc
hoàn chỉnh. Bao gồm các bộ phận chính như sau:















Hình 4: Máy đúc
1.Thân máy
2. Trục dẫn hướng 9. Trục vitme
3. Bàn máy d
ưới 10. Động cơ chính
4. Bàn máy trên 11. Tủ điều khiển và máy biến tần
5. Hệ thống cấp nước làm nguội 12. Động cơ phụ có lắp cơ cấu lệch tâm

6. Puli 13. Lò xo
7. Đai truyền 14. Khuôn đúc
8. Bạc trục vít và các vòng bi chặn 15. Thao đúc và bộ gá thao