O bico de fundição é a “parte da garganta” da linha de fundição contínua e do laminador para onde o alumínio fundido é enviado, e sua função é muito importante. Quando ocorrem problemas de entupimento do bocal de fundição de alumínio, a máquina de fundição e laminação só pode ser desligada para a substituição, resultando em interrupção da produção, desperdício de mão de obra e recursos materiais, além de redução da eficiência produtiva.
Com o desenvolvimento e o avanço da ciência e da tecnologia, foram alcançados avanços notáveis no tratamento do alumínio fundido. No processo de produção, é realizada uma série de tratamentos de purificação e filtragem no alumínio líquido eletrolítico para remover as inclusões presentes nele, permitindo a obtenção de um alumínio líquido mais puro. Isso contribui, em certa medida, para garantir que o metal fundido passe sem obstruções pelo bico. No entanto, o entupimento do bico de fundição continua sendo o principal problema enfrentado no processo de produção de ligas de alumínio.
Por meio da combinação de práticas de produção em campo com análises teóricas, são estudadas a causa e o mecanismo de formação do entupimento do bico de fundição no processo de produção de ligas de alumínio, o que fornece orientações para a otimização do processo e da produção dessas ligas.
No cavidade do bico, não apenas o fenômeno das escórias de reação, mas também a deposição de inclusões finas na massa fundida. Quando a velocidade de fundição atinge 7 m/min, o campo de fluxo dentro da cavidade do bico torna-se mais complexo à medida que a velocidade de fundição aumenta, e as partículas de inclusão na massa fundida são forçadas a sofrer movimentos físicos e colisões. O interior do material do bico é composto por fibras entrelaçadas com muitos orifícios. A reação resulta na superfície irregular do bico de fundição e na existência de seus próprios orifícios, de modo que a superfície do bico de fundição apresenta uma área superficial específica maior e maior energia de adsorção, além de possuir forte capacidade de interceptar inclusões sólidas não metálicas na massa fundida. Ao mesmo tempo, as minúsculas partículas de TiB presentes no agente refinador adicionado no processo de fundição serão interceptadas pelas inclusões no bico de fundição. Isso não só afetará o refinamento de grãos da chapa de alumínio fundida final, mas também agravará o entupimento do bico de fundição.
O aumento da rugosidade e da área superficial específica da cavidade, causado pela reação na cavidade do bico e pela formação de escória, promove a solidificação da liga de alumínio líquida na superfície interna da cavidade do bico, o que, por sua vez, faz com que a cavidade do bico se torne mais estreita. Ao mesmo tempo, devido ao fenômeno de solidificação da liga de alumínio, a resistência de aderência entre as inclusões e entre as inclusões e o material do bico é aumentada. O fluxo em alta velocidade do fluido de liga de alumínio tem dificuldade em afetar efetivamente a formação de escória na limpeza da cavidade do bico de fundição, o que torna o entupimento do bico de fundição mais propenso a ocorrer no processo de fundição e laminação.