تیوب مسی

تیوب مسی

نام تیوب مسی با ریخته گری مداوم فولاد گره خورده است، در واقع تیوب مسی مهره اصلی، در زمین بازی ریخته گری مداوم است، چرا؟ بهتر است تا پایان این نوشته همراه باشید تا از ساختار تیوب مسی و نحوه عملکرد آن برایتان بگوییم. 

تیوب مسی چیست و چه نقشی در ریخته گری مداوم فولاد دارد؟ 

قالب مسی یا تیوب مسی خطوط CCMکه با نام Copper Mould Tube در صنعت شناخته میشود یکی از مهمترین اجزای ماشین ریخته گری مداوم است. وظیفه ماشین ریخته گری یا CCMمداوم، تبدیل مستقیم فولاد مذاب به فولاد جامد شده در اشکال ساده هندسی با مقاطعی همچون مستطیل، مربع و دایره است. این شکل هندسی محصولات خروجی از ماشین توسط قالب مسی تعیین می‌شود. در واقع قالب مسی، مذاب فولاد را از بالا دریافت می‌کند و در انتهای قالب، فولاد جامد شکل گرفته را در شکل هندسی مورد‌نظر تحویل می‌دهد. 

مزایای تیوب مسی موج دار

• جلوگیری از اعوجاج و ممانعت از تغییر شکل مقطع شمش
• افزایش قابلیت روانکاری و جذب روانکار در تمام سطح قالب
• جلوگیری از سائیدگی‌های غیریکنواخت در قالب
• افزایش چشمگیر قدرت خنک کاری قالب

در نهایت تمامی موارد بالا با عث افزایش عمر مفید قالب می‌شود. 

سایز تیوب‌های مسی

قالب‌های مسی معمولا در اشکال مختلفی از جمله شکل مستقیم و منحنی با راستای موازی و یا مخروطی تولید می‌شوند. برای پوشش دهی این قالب‌ها معمولا پوشش‌های بر پایه کروم با ضخامت بین 0. 08 تا 0. 12 میلیمتر استفاده می‌شود. ابعاد این تیوب‌ها در حالت‌های رایج تجاری برای مقاطع مربعی نهایتا تا 450 میلیمتر می‌باشد. ضخامت دیواره این قالب‌ها در حالات عادی تجاری نهایتا 30 میلیمتر است. اندازه شعاع گوشه‌های قالب تاثیر زیادی بر یکنواختی پوسته شکل گرفته در قالب دارد. 

برای قالب‌های با ابعاد بزرگتر (مثلا برای تولید اسلب)، از صفحات قالب استفاده می‌شود، به اینصورت که دیواره‌های اطراف به جای اینکه به صورت یکپارچه باشند به صورت چند صفحه مسی جداگانه به هم متصل می‎‌شوند. لید اسلب)، از صفحات قالب استفاده می‌شود، به اینصورت که دیواره‌های اطراف به جای اینکه به صورت یکپارچه باشند به صورت چند صفحه مسی جداگانه به هم متصل می‎‌شوند. 

ظاهر بیرونی تیوب مسی

موجدار شدن سطح دیواره داخلی قالب باعث انتقال و تبادل حرارتی سریعتر می‌شود. به همین طریق دیواره بیرونی قالب‌ها نیز گاها به صورت موجدار تولید میکنند تا انتقال حرارت و خروج گرما از پوسته قالب، سریعتر صورت گیرد. کنترل حرارت خروجی از قالب اهمیت زیادی در فرآیند ریخته گری مداوم دارد. به طوری که گاها لازم می‌شود تا برای متعادل کردن خروج گرما دیواره درونی قالب را به صورت شبکه‌ای بسازند. 

انواع روش‌های کنترل حرارت در تیوب‌های مسی

مبحث انتقال حرارت در قالب مسی بسیار اهمیت دارد. اما باید به اینکه هم دقت کنیم که در مواقعی که پوسته فولادی در برخی گریدها تمایل به ترک خوردن دارد لازم است تا حرارت با کنترل بیشتری از شمش خارج شود. به همین دلیل از موادی با انتقال حرارتی کمتر جهت تولید قالب مسی استفاده می‌شود. در این قالب‌ها ممکن است پوشش اعمالی بر دیواره درونی قالب از جنس نیکل، نیکل کروم و یا حتی پوشش‌های فلز-سرامیک باشد. 

بعضی پتنت‌های تجاری نیز شامل تیوب‌های قیفی خاصی هستند که صفحات و محفظه آب طوری تنظیم می‌شود که انبساط حرارتی تنظیم و کنترل شود و در نتیجه تنش‌های وارده به به تیوب مسی کاهش یابد. در قالب‌های پیشرفته مورد استفاده برای اسلب، جهت کنترل حرارت یکنواخت در قالب مسی، صفحات قالب مسی به نحوی تولید می‌شود که ضخامت آن در قسمت‌های مختلف، متغیر است این مورد منجر به دمای سطحی هموژن و شار حرارتی یک‌شکل می‌شود و بنابراین به افزایش کیفیت اسلب کمک می‌کند. 

جلوگیری از سایش تیوب مسی

مواد ساخته شده از مس، سختی پایینی دارند به همین دلیل مقاومت این مواد نسبت به سایش کم است. این مورد در قالب‌های مسی نیز خود را نشان می‌دهد و از همین رو در قسمت‌های پایینی قالب مسی، در واقع در جایی که پوسته فولادی سخت تر می‌شود، میزان سایش قالب نیز افزایش می‌یابد. به همین دلیل می‌توان برای جلوگیری از سایش قالب از پوشش‌هایی مناسب بر سطح درونی قالب استفاده می‌شود.  قالب مسی را می‌توان با آلیاژ نیکل با  فناوری نیکل کروم و نیکل کبالت پوشش داد. 

در سالهای اخیر اهمیت زیادی برای مطالعاتی که در مورد انواع مختلف پوششها برای قالبهای صفحه‌ای تحقیق می‌کنند داده شده است و پیکربندی‌های مختلف و متعددی مورد آزمایش قرار گرفته است. با این حال روکش کروم هنوز هم به طور گسترده‌ای برای قالب‌های صفحه‌ای برای بلوم و ریخته گری بیم بلانک مورد استفاده قرار می‌گیرد این در حالی است که قالب‌های صفحه‌ای برای اسلب‌ها را می‌توان با مواد مختلف، ضخامت‌ها و شکل مختلف با توجه به نیاز مشتریان تولید کرد.