O lingote de alumínio produzido por fundição com topo quente apresenta estrutura uniforme e boas propriedades mecânicas. Para obter essa estrutura de fundição, utiliza-se a fundição com topo quente para a produção de lingotes redondos de alumínio.
A qualidade dos lingotes de liga de alumínio tem um impacto importante nos processos de transformação subsequentes e na qualidade dos produtos de alumínio. Defeitos comuns nos lingotes incluem trincas, poros, porosidade, inclusões de escória, segregação, separação a frio, etc. Existem muitas razões para esses defeitos na produção real, incluindo a estrutura do molde de fundição e as propriedades da liga, o grau de purificação da massa fundida e de refinamento do grão, os parâmetros do processo de fundição, etc.
A qualidade do lingote inclui a estrutura e a qualidade da superfície do lingote. Atualmente, é consenso que a estrutura de grão fino e uniforme na seção transversal do lingote é a melhor estrutura para um lingote. Para obter esse tipo de estrutura de fundição, a fundição de lingotes redondos adota o método de fundição com topo quente.
Vantagens da fundição a quente de lingotes
(1) O lingote produzido pela fundição com topo quente apresenta uma estrutura uniforme e boas propriedades mecânicas. Isso ocorre porque a altura efetiva de cristalização do molde “hot top” é muito pequena, a taxa de resfriamento do lingote é aumentada, a cavidade líquida do lingote se torna menos profunda e a zona de transição é reduzida, melhorando assim a compactação do lingote.
(2) A fundição com topo quente elimina o funil e permite o fluxo lateral. O nível do metal líquido no topo quente e canal de distribuição é mantido no mesmo nível, permitindo uma fundição estável em molde curto e uma fundição com nível uniforme. A película de óxido na superfície do líquido no cristalizador é estável e não causa agitação, prevenindo assim de forma eficaz a poluição secundária da massa fundida e melhorando a pureza do metal.
(3) A superfície do lingote é lisa, e o grau e a profundidade da segregação inversa ao redor do lingote são consideravelmente reduzidos. Isso ocorre porque, na fundição com topo quente, o efeito de resfriamento em contracorrente da água de resfriamento secundária é relativamente suficiente, o que impede efetivamente a refusão secundária do condensado, inibindo assim a formação de nódulos de segregação. Ao mesmo tempo, durante o processo de fundição, a cabeça do lingote mantém sempre uma coluna líquida estável, o que reduz a posição de solidificação da massa fundida no molde, impede efetivamente o resfriamento prematuro do nível do metal líquido e torna o menisco estável, inibindo efetivamente a formação de barreiras frias.