Introduction aux connaissances relatives au cristalliseur DTB
Aug 13,2025
Le cristalliseur DTB est un cristalliseur à circulation de magma cristallin. La partie inférieure de l'appareil est connectée à une colonne d'élutriation, sur laquelle sont disposés un conduit et un déflecteur cylindrique. Lorsque le cristalliseur DTB fonctionne, une solution chaude saturée est constamment ajoutée à la partie inférieure du tube de circulation, mélangée au liquide mère contenant de petits cristaux dans le tube de circulation, puis pompée dans un chauffe-eau. La solution chauffée s'écoule dans le cristalliseur près du fond du conduit et est envoyée à la surface du liquide le long du conduit par une hélice tournant lentement. La solution s'évapore et se refroidit en surface du liquide, atteignant une sursaturation. Certains solutés se déposent sur la surface des particules en suspension, entraînant la croissance des cristaux.
Il existe également une zone de précipitation autour du déflecteur annulaire du cristalliseur DTB. Les grosses particules se déposent dans la zone de sédimentation, tandis que les petites particules pénètrent dans le tube de circulation avec le liquide mère et sont chauffées et dissoutes. Les cristaux pénètrent dans la colonne d'élutriation au fond du cristalliseur DTB. Afin de rendre la granulométrie du produit cristallisé aussi uniforme que possible, une partie du liquide mère de la zone de précipitation est ajoutée au fond de la tour d'élutriation, et une classification hydraulique est effectuée dans le cristalliseur DTB, de sorte que les petites particules retournent dans le cristalliseur avec le précipité. Les cristaux sont évacués par la partie inférieure de la colonne d'élutriation.
Pour garantir au moule une bonne conductivité thermique, une résistance à l'usure suffisante, une résistance mécanique et une dureté permettant de prolonger sa durée de vie, le matériau de la paroi intérieure du cristalliseur DTB est principalement un alliage à base de cuivre. Les plus courants sont le cuivre et les alliages cuivre-argent (teneur en argent de 0,07% à 0,1%), le cuivre désoxygéné au phosphore, les alliages cuivre-béryllium, les alliages cuivre-chrome-zirconium, etc. Le principal objectif de l'utilisation d'alliages à base de cuivre est d'augmenter la température de recristallisation du cristalliseur DTB, améliorant ainsi sa dureté et sa résistance à haute température et prolongeant la durée de vie de la paroi intérieure. Pour améliorer davantage la résistance à l'usure et la douceur de la paroi intérieure, ainsi que réduire la résistance à l'extraction, certaines parois en cuivre des cristalliseurs DTB sont plaquées. En général, il s'agit de chrome ou de nickel, de tungstène, de fer et de nickel, d'alliage nickel-phosphore, ainsi que d'un plaquage en trois couches avec chrome.
Afin d'empêcher la fonte d'acier de coller à la paroi intérieure du cristalliseur DTB lors de la solidification, de réduire la résistance frictionnelle lors du moulage, d'améliorer la qualité de surface de la lingotière et de prolonger la durée de vie du cristalliseur, il est nécessaire de lubrifier les parois du cristalliseur pendant la production. La lubrification utilise des lubrifiants liquides ou des scories protectrices dont le point d'ébullition est supérieur à la température de la paroi intérieure du moule (environ 200°C). Lors de la vibration du cristalliseur DTB, ils sont constamment introduits dans la paroi intérieure en contact avec la fonte d'acier, exposés à la fonte ou à la lingotière. Une pellicule d'huile-gaz ou une pellicule de scorie se forme entre la coque du moule et la paroi intérieure du cristalliseur, lubrifiant la paroi intérieure.
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