Над кристаллизатором с водяным охлаждением установите теплоизоляционную крышку из теплоизоляционной пленки, которую также называют «горячей крышкой» для литья алюминия. Требования к теплоизоляционной крышке заключаются в том, чтобы она не вступала в химическую реакцию с расплавленным алюминием, не впитывала влагу и масло, не смачивала алюминий, обладала высокой термостойкостью, хорошими теплоизоляционными характеристиками, устойчивостью к термическим ударам, высокой прочностью, была проста в замене и обслуживании, а также имела низкую цену.
Состав традиционной «горячей шапки». К традиционным формам для «горячей шапки» относятся горячая крышка для литья, теплоизолирующие уплотнительные кольца, формы, графитовые кольца и т. д. Наружная оболочка нагревательной крышки сваривается из железной пластины толщиной 3 мм, а внутренняя облицовка изготавливается из асбестовой плиты толщиной 4–5 мм или алюмосиликатного войлока. Высота нагревательной крышки составляет 80–100 м. Если горячая крышка слишком короткая, возникают турбулентности, и становится неудобно контролировать уровень жидкости. При слишком высоком статическом давлении металла легко возникают утечки алюминия. В то же время наблюдается тенденция к увеличению сегрегационного поплавка, что не способствует улучшению качества поверхности.
В процессе литья уровень металла поддерживается на расстоянии примерно 20 мм от верхнего края нагревательной крышки. Внутренний диаметр нагревательной крышки соответствует внутреннему диаметру теплоизолирующей прокладки из алюмосиликатного волокна, который на 3–5 мм меньше диаметра графитового кольца. Теплоизолирующая уплотнительная прокладка изготовлена из алюмосиликатного волокнистого войлока толщиной 5–8 мм. Поскольку алюмосиликатный войлок обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, он предотвращает распространение зоны кристаллизации вверх и обладает определенной степенью эластичности. Он не пропускает жидкий алюминий и удобен для обеспечения герметичности. Расстояние от внутренней стороны перегретой уплотнительной прокладки до формы должно быть как можно меньше, как правило, менее 3–5 мм.
Для уменьшения воздействия выпуклости на поверхность слитка в процессе производства можно использовать наклонную плоскость с углом наклона 45° к горизонтали. Форма выстлана графитовым кольцом, а под ним оставляется алюминиевая подставка высотой 8 мм для обеспечения требований многоформовой литейной базы. Внутренний диаметр алюминиевой подставки на 1–1,5 мм больше внутреннего диаметра графитового кольца.
Общая высота формы равна сумме высот графитовое кольцо и высота алюминиевого стола. Высота кристаллизатора соответствует высоте эффективной зоны кристаллизации, которая в производственных условиях обычно поддерживается на уровне 15–50 мм.
Высота графитового кольца является важным параметром литья с горячей головкой. Если она слишком мала, область кристаллизации поднимется и проникнет глубоко в уплотнительную и теплоизоляционную прокладку, что легко приведет к появлению следов от тяги и трещин на поверхности слитка. Если она слишком велика, площадь контакта между металлом в полузатвердевшем состоянии на краю отливки и графитовым кольцом будет большой, а поверхность слитка — неровной. Внутренний диаметр графитового кольца играет роль калибра. Толщина графитового кольца должна быть как можно меньше, однако с учётом прочности самого графита и требований к обработке она должна составлять 4 мм. К графитовым кольцам предъявляются требования: хорошая теплопроводность, смазывающая способность, достаточная чистота поверхности и прочность.
Форма с «горячей крышкой» нового типа: при использовании многорежимного литья с «горячей крышкой» форма устанавливается под разливочной платформой водяного бака, а «горячая крышка» для литья алюминия располагается над разливочной платформой, образуя единую конструкцию «горячей крышки» распределительный канал. Боковая часть формы открыта, что позволяет осуществлять литье с использованием нескольких форм.