La coulée verticale semi-continue est principalement utilisée pour la production de lingots de fil d’aluminium, de lingots en brames et de divers alliages déformés destinés à la fabrication de profilés. L’aluminium fondu est coulé dans le four de mélange après le dosage. En raison des exigences particulières liées aux fils, il est nécessaire d’ajouter la plaque intermédiaire Al-B afin d’éliminer le titane et le vanadium présents dans l’aluminium fondu avant la coulée. L’ingot doit être enrichi en alliage Al-Ti-B pour le traitement d’affinage. Cela permet d’affiner la structure superficielle. Ajouter un alliage à haute teneur en magnésium avec agent de raffinage, la quantité est de 5% ; mélangez bien, laissez reposer 30 minutes, retirez l'écume, puis coulez.
Avant la coulée, soulevez le châssis de la machine de coulée et éliminez l'humidité présente sur celui-ci à l'aide d'air comprimé. Placez ensuite la plaque de base dans le cristallisoir, appliquez une couche d'huile lubrifiante sur la paroi intérieure du cristallisoir, versez de l'eau de refroidissement dans la chemise d'eau, puis placez le châssis sec et préchauffé plaque de distribution, bouchon de régulation automatique et les fixer en place, de manière à ce que chaque orifice de la plaque de distribution soit situé au centre du cristallisoir.
Au début de la coulée verticale semi-continue, appuyez à la main sur le bouchon de réglage automatique pour obturer la buse, découpez l'orifice d'observation du four de mélange et laissez l'aluminium en fusion s'écouler dans la plaque de répartition par le laver. Lorsque l'aluminium en fusion atteint le niveau de 2/5 dans la plaque de répartition, relâchez le bouchon de réglage automatique afin que l'aluminium en fusion s'écoule dans le cristallisoir et qu'il soit refroidi sur le châssis. Lorsque l'aluminium en fusion atteint une hauteur de 30 mm dans le cristallisoir, le châssis peut être abaissé et l'eau de refroidissement commence à être injectée. Le bouchon à réglage automatique contrôle le débit équilibré de l’aluminium en fusion dans le cristalliseur et maintient constante la hauteur du niveau d’aluminium en fusion dans le cristalliseur. Les écumes et le film d’oxyde à la surface de l’aluminium en fusion doivent être éliminés à temps. Lorsque la longueur du lingot d’aluminium atteint environ 6 m, obstruez l’œil du four, retirez la plaque de répartition, arrêtez l’alimentation en eau une fois que l’aluminium fondu est complètement solidifié, retirez la chemise d’eau, extrayez le lingot d’aluminium coulé à l’aide d’un pont roulant monorail, puis placez-le sur la scie selon les dimensions requises. Découpez-le et préparez-vous pour la coulée suivante.
Lors de la coulée verticale semi-continue, la température de l'aluminium fondu dans le four de mélange est maintenue entre 690 et 710 °C, celle de l'aluminium fondu dans la plaque de distribution est maintenue entre 685 et 690 °C, la vitesse de coulée est comprise entre 190 et 210 mm/min, et la pression de l'eau de refroidissement est comprise entre 0,147 et 0,196 MPa.
La coulée verticale semi-continue est un procédé de cristallisation séquentielle. Une fois que l’aluminium fondu pénètre dans l’orifice de coulée, il commence à se cristalliser sur la plaque de fond et la paroi interne du moule. Les conditions de refroidissement étant différentes au centre et sur les côtés, la cristallisation se présente sous la forme d’une zone inférieure, d’une zone médiane et d’une zone périphérique supérieure. Le châssis descend à vitesse constante. Parallèlement, de l’aluminium fondu est injecté en continu dans la partie supérieure, de sorte qu’il se forme une zone semi-solidifiée entre l’aluminium solide et l’aluminium liquide. Comme l’aluminium liquide se contracte lors de sa solidification et qu’une couche d’huile lubrifiante recouvre la paroi interne du cristalliseur, l’aluminium solidifié sort du cristalliseur à mesure que le châssis descend. La partie inférieure du cristalliseur comporte un anneau de trous d’eau de refroidissement, et l’eau de refroidissement peut être pulvérisée jusqu’à ce que l’aluminium soit sorti. La surface du lingot d’aluminium subit un refroidissement secondaire jusqu’à ce que l’ensemble du lingot en fil soit coulé.
La cristallisation séquentielle permet d'établir des conditions de solidification relativement satisfaisantes, ce qui est bénéfique pour la taille des grains, les propriétés mécaniques et la conductivité électrique du produit cristallisé. On ne constate aucune différence au niveau des propriétés mécaniques dans le sens de la hauteur du lingot de référence ; la ségrégation est également faible, la vitesse de refroidissement est plus rapide et il est possible d'obtenir une structure cristalline très fine.
La surface du lingot de fil d'aluminium doit être plane et lisse, exempte de scories, de fissures, de pores, etc. la longueur des fissures superficielles ne doit pas dépasser 1,5 mm, la profondeur des scories et des plis en relief à la surface ne doit pas dépasser 2 mm, et la section ne doit pas présenter de fissures, de pores ni d’inclusions de scories ; il ne doit pas y avoir plus de 5 inclusions de scories inférieures à 1 mm.