Le processus de coulée de lingots d’aluminium consiste à verser de l’aluminium fondu dans un moule, où il refroidit et se solidifie pour former une billette. Cette étape cruciale de la production affecte la qualité globale du produit final. Au cours de ce processus, l’aluminium liquide subit une cristallisation et se transforme en aluminium solide. Deux méthodes de coulée courantes sont la coulée continue et la coulée verticale semi--continue.
Coulée continue
La coulée continue peut être divisée en deux types : la coulée au four de mélange et la coulée externe. Les deux méthodes utilisent des machines de coulée continue.
Le moulage au four à mélange commence par le chargement d’aluminium fondu dans un four à mélange. Après le dosage, l'aluminium est versé dans le four, agité et affiné à l'aide d'un flux pour éliminer les impuretés. Le mélange doit reposer pendant au moins 30 minutes pour garantir la clarté. Une fois prêt, le four est aligné avec les moules de la machine de coulée et l'aluminium est coulé, minimisant ainsi l'oxydation et les éclaboussures. L'aluminium liquide s'écoule d'un moule à l'autre, refroidissant et se solidifiant en lingots. Cette méthode nécessite un refroidissement par eau, utilisant environ 8 à 10 tonnes d’eau par tonne d’aluminium liquide. Les défauts courants de la coulée continue incluent la porosité, provoquée par des températures de coulée élevées et une teneur excessive en gaz. L'inclusion de scories peut résulter de scories impures ou de basses températures de l'aluminium. Des problèmes tels que l'ondulation et les bavures peuvent résulter d'opérations imprécises ou de dysfonctionnements de l'équipement. Les fissures sont souvent le résultat de températures incorrectes, tandis qu'une ségrégation des composants peut se produire en raison d'une agitation inégale pendant le processus de coulée de l'alliage.
La coulée externe consiste à verser directement d’une poche à la machine de coulée. Il est généralement utilisé lorsque l’équipement ne peut pas prendre en charge la coulée au four de mélange ou lorsque les matériaux sont de qualité inférieure. Le maintien d'une température appropriée dans la poche est crucial pour obtenir une surface homogène sur les lingots d'aluminium.
Coulée semi-continue verticale-
La coulée verticale semi-continue est souvent utilisée pour les lingots de fil d'aluminium, les lingots de plaques et divers alliages déformés. Le processus commence par verser de l'aluminium fondu dans un four de mélange, où des additifs tels que Al-B, Al-Ti-B et des agents de raffinage sont introduits pour améliorer la structure de surface. Le préchauffage des composants du moule et la lubrification des parois internes du cristalliseur sont essentiels pour garantir un processus de coulée fluide. Pendant la procédure de coulée, l'aluminium s'écoule du four de mélange à travers une plaque de distribution jusqu'au cristalliseur, où il se solidifie par le bas et les côtés. Le châssis de la machine de coulée descend à une vitesse contrôlée, permettant une solidification progressive, tandis que des pulvérisations de refroidissement par eau assurent un contrôle constant de la température tout au long du processus.
Les problèmes courants lors de la coulée semi-continue verticale-incluent les fissures, qui peuvent être causées par des températures élevées, des vitesses rapides ou un refroidissement inadéquat. Les inclusions de scories peuvent résulter de fluctuations dans le métal en fusion ou d'une élimination inappropriée des scories. Des arrêts à froid peuvent se produire en raison de niveaux d'aluminium inégaux ou de températures incorrectes, tandis que des pores se forment généralement en raison de températures élevées emprisonnant le gaz dans le lingot. Les surfaces rugueuses peuvent être causées par une lubrification insuffisante ou un refroidissement irrégulier, entraînant des imperfections sur le produit fini.
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