Manutenzione efficace del forno: importanti suggerimenti per ottimizzare qualità e produttività

La manutenzione delle attrezzature non potrebbe essere più importante per le moderne operazioni di fonderia. La qualità di una parte fusa finita dipende interamente dalla qualità dei processi che vi stanno dietro e dal fatto che ciò significa che la tecnologia funziona al meglio.

Una manutenzione efficace del forno di fusione e dosaggio alluminio è particolarmente importante in questo senso, non solo per quanto concerne il raggiungimento di prestazioni ottimali delle apparecchiature (ad es. valori nominali di consumo energetico specificati dal produttore o rese dei metalli), ma anche per evitare tempi di inattività inutili e problemi che potrebbero influire sulla qualità della fusione per la colata.

Perplesso per il tasso di scarti in aumento? Ti stai chiedendo perché il consumo di energia del tuo forno di fusione non è più quello di una volta? La precisione del dosaggio non è corretta? Forse è colpa di un problema di manutenzione. Per aiutarti, ecco una guida pratica con alcuni semplici controlli, misure e strumenti che possono fare una grande differenza quando si tratta di consumo energetico, qualità del metallo liquido e produttività della fusione.

Prevenire è meglio che curare

La corretta manutenzione di un forno per la fusione o il dosaggio dell'alluminio è essenziale per le sue prestazioni e la sua longevità di utilizzo. Tuttavia, mentre alcuni requisiti di manutenzione sono inevitabili, altri si possono evitare.
Ecco alcuni suggerimenti utili:

Uso corretto = prestazioni migliori: Sebbene non sia un suggerimento strettamente legato alla manutenzione, è importante ricordare che anche le migliori apparecchiature con le migliori caratteristiche avranno sempre prestazioni inferiori se non vengono utilizzate correttamente. Ad esempio, uno scanner laser per vani per forni di fusione non serve a nulla se non è impostato correttamente. Oppure la ricarica automatica non ha effetto se non c'è un carrello pieno nell'unità di ricarica.

Un uso improprio può anche provocare il guasto prematuro di parti e/o un consumo energetico eccessivo.

In questa ottica, il nostro prossimo consiglio è il seguente...

Approfitta della formazione

La maggior parte dei produttori di forni offrirà pacchetti di formazione dedicati per far sì che le squadre addette all'esercizio e alla manutenzione sappiano esattamente cosa aspettarsi dal proprio forno e cosa fare per garantire il raggiungimento dei livelli prestazionali specificati.

 

La conoscenza approfondita dei processi e delle apparecchiature da parte del personale è particolarmente importante per ottimizzare le prestazioni del forno di dosaggio.

Soluzioni di controllo dei forni metteranno rapidamente in evidenza i dati giusti affinché gli operatori possano intervenire, ma disporre di un team informato e competente in grado di agire rapidamente in risposta ai messaggi del sistema di controllo può fare un'enorme differenza quando si tratta di produttività continuativa e tempi di fermo evitabili.

Non dimenticare, il digitale può aiutare

Le soluzioni digitali hanno molto da offrire quanto a supporto nella gestione efficace della manutenzione di apparecchiature e processi.

 

Potrebbe essere ad esempio sotto forma di software di controllo specifico dell'apparecchiatura, per esempio un software di controllo per forno di dosaggio che facilita il monitoraggio in tempo reale dei dati del sensore di pressione e la correzione automatica dei volumi di dosaggio. Ricorda tuttavia che una stretta collaborazione con il tuo fornitore è importante per avere la certezza di utilizzare la versione più recente, al fine di sfruttare appieno la funzionalità della tua attrezzatura.

Sapevi che: altre soluzioni digitali possono aiutare, specialmente quelle che possono fornire analisi dei KPI in tempo reale, per segnalare rapidamente i problemi e allertare le squadre in merito a qualsiasi azione richiesta. Scopri come la nostra suite di prodotti Monitizer può aiutarti. 

Scegli l'originale

Ogni forno di fusione o dosaggio è accompagnato da specifiche garanzie prestazionali, che vanno dai valori di consumo energetico alla precisione di dosaggio. Tuttavia, queste cifre si basano sulla tecnica esatta impiegata dal produttore.

 

I materiali utilizzati, i gradienti raggiunti e le dimensioni interne progettate nel forno contribuiscono tutti a raggiungere i valori specificati. La modifica di un solo elemento può destabilizzare l'intero sistema, portando a usura prematura, inutili tempi di inattività e riduzione della vita di servizio.
Questa può essere anche la causa principale di un aumento del consumo di energia e di un deterioramento della qualità del metallo/di un aumento dei tassi di scarto. L'utilizzo di ricambi OEM è quindi un modo importante per evitare spese inutili.

Modernizzare per ottimizzare

Modernizzare l'attrezzatura esistente può essere un modo molto efficace per prolungarne la durata e migliorarne le prestazioni fino a renderla "migliore del nuovo". In questo senso, l'ammodernamento delle apparecchiature è l'ultima misura di manutenzione preventiva, che evita la necessità di costose sostituzioni di apparecchiature chiave.

 

Oltre ad aggiornamenti del sistema di controllo, miglioramenti per ottimizzare carica, riempimento, versamento di metallo, parti refrattarie e meccanismi di pulizia possono tutti contribuire a mantenere qualità del metallo, resa e produttività elevate, con una contestuale riduzione dei costi energetici e di manutenzione.

Oltre a questi suggerimenti generali, ci sono anche alcune misure di manutenzione specifiche che è importante ricordare in relazione all'ottimizzazione del forno di fusione e di dosaggio. Eccone alcune che possono aiutarti a mantenere il tuo impianto di fusione al top.

Manutenzione del forno di fusione

1) Mantienilo pulito... e si manterrà "lean"

La pulizia regolare dei forni di fusione è essenziale per due importanti motivi. In primo luogo, la mancata rimozione dei depositi può ridurre la capacità del forno e influire sulla qualità del materiale fuso, che a sua volta può aumentare i tassi di scarto. In secondo luogo, accumuli ripetuti possono danneggiare il rivestimento refrattario. Ciò può comportare una perdita di calore indesiderata (e di conseguenza bollette indesiderate) e inefficienze nel processo che, ancora una volta, possono avere un impatto negativo sulla qualità della fusione.

Una volta che il rivestimento refrattario del forno di fusione è consumato, la sua capacità di resistere alla penetrazione del metallo e all'erosione è compromessa: una lieve usura può diventare un problema serio in tempi relativamente brevi. Dover sostituire il rivestimento del forno dopo un certo tempo, a seconda del funzionamento, è inevitabile. Doverlo sostituire precocemente è del tutto evitabile adottando, tra le altre misure, la giusta cura e pulizia. Un rapido controllo nel manuale operativo ti darà tutte le informazioni dettagliate di cui hai bisogno, ad esempio sulla quantità consigliata e sull'uso di additivi/sale.

L'accesso è tutto

Se stai cercando un nuovo forno di fusione, scegline uno studiato appositamente per rendere l'interno del forno più accessibile per la pulizia. Un forno che abbia una geometria interna raggiungibile con gli strumenti di pulizia consigliati, senza angoli nascosti o difficili da raggiungere e che utilizza materiali in grado di resistere all'adesione il più a lungo possibile. La possibilità di accedere facilmente all'interno del forno contribuisce anche a ridurre al minimo le perdite di metallo durante la rimozione delle scorie.

Sapevi che: Le porte appositamente progettate di StrikoMelter e i diversi angoli di inclinazione regolati del tavolo di fusione ottimizzano le condizioni di pulizia. Abbiamo sviluppato una serie di video, linee guida e specifiche per aiutare i clienti a pulire e mantenere i loro forni in condizioni ottimali per la massima resa del metallo.

Focus sulla "fusione libera"

Per forni di fusione a tino, è necessario eseguire quotidianamente una "fusione libera" a piena potenza per garantire la rimozione delle scorie e un processo di fusione pulito ed efficiente. Coprire il vano con un deflettore del gas caldo opzionale durante il processo trattiene il calore (prevenendo anche lo spreco di energia) e consente una migliore separazione del metallo dalle scorie.

Altro fatto interessante: Oltre a facilitare la separazione scorie/metallo, il deflettore del gas caldo di StrikoMelter riduce il consumo di energia durante il processo di fusione libera fino al 15%.

Rafforzare con l'acciaio

Anche le soluzioni di retrofit per prolungare la durata del rivestimento del forno ed evitare la sostituzione anticipata sono una buona opzione che vale la pena di valutare. In StrikoWestofen, ad esempio, offriamo piastre antiurto in acciaio appositamente progettate per aiutare i clienti a evitare danni e usura meccanica al rivestimento del forno nella zona superiore del tino, una zona notoriamente soggetta a sollecitazioni, in particolare se si caricano materiali pesanti e con bordi taglienti. Le piastre sono disponibili come opzione di retrofit.

Non dimenticare: quando arriva il momento di rivestire il forno di fusione, c'è da aspettarsi che il fornitore abbia modernizzato le prestazioni, ad es. il consumo di gas per tonnellata di metallo fuso, sulla base delle più recenti conoscenze e dei materiali utilizzati, e che fornisca dati di convalida basati su test in loco.

2) Non buttare denaro, controlla il tuo allineamento 

L'eccesso d'aria è uno dei fattori che più di frequente contribuiscono a un maggiore uso di energia da parte dei forni di fusione, spesso causato da rapporti aria/gas sbilanciati.

L'obiettivo ideale di ogni fonderia è garantire che il gas bruci completamente, senza eccessi d'aria; questo valore è chiamato "rapporto stechiometrico aria/gas". Oltre a ridurre i costi del gas (fino al 2% rispetto a un bruciatore con troppa aria in eccesso), il mantenimento di un rapporto stechiometrico aria/combustibile contribuirà a ridurre l'ossidazione dei metalli e ottimizzare la produttività complessiva del forno.

Una revisione periodica della calibrazione e dell'allineamento del bruciatore come parte delle misure di manutenzione standard è quindi uno dei modi più semplici per garantire che il processo di fusione funzioni nel modo più efficiente ed efficace possibile.

Anche l'allineamento e il posizionamento del bruciatore sono molto importanti per evitare il contatto con la fiamma. Fiamme più corte e a velocità inferiori impediscono il contatto diretto con il materiale caricato, riducendo così la formazione di scorie e la perdita di metallo.

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Offriamo una regolazione quasi stechiometrica del bruciatore durante la messa in servizio di tutti i modelli StrikoMelter.
Un software speciale e letture del flusso d'aria vengono utilizzati per ottimizzare il posizionamento dello sfiato del bruciatore al fine di produrre un rapporto ottimale dell'aria di combustione.

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3) Automatizza i processi chiave

L'automazione dei processi chiave è un'ulteriore opzione per ridurre la manutenzione non necessaria e migliorare l'efficienza, soprattutto con i forni di fusione. Ad esempio, caricare al momento giusto, con il giusto volume e la giusta miscela di materiali, non solo riduce drasticamente il consumo di energia, ma può anche contribuire a ottimizzare la "salute" del forno, riducendo la manutenzione al minimo e massimizzando la durata.

L'adozione di un sistema di ricarica automatico e di uno scanner laser per vani può quindi avere un grande impatto.

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L'opzione scanner laser per vani è disponibile per tutti i forni StrikoMelter e può essere utilizzata per garantire che i livelli di riempimento non scendano mai eccessivamente. In questo modo è possibile ridurre al minimo le esigenze di manutenzione e ottimizzare la capacità produttiva. Disponibili anche opzioni di retrofit. Opzioni automatizzate come il nostro controllo dell'efficienza del carico parziale (PLEC) assicurano inoltre che i forni la cui fusione è al di sotto del "pieno utilizzo" funzionino in modo efficiente dal punto di vista energetico, con livelli di calore e riempimento ottimizzati per evitare potenziali rischi per materiale fuso e attrezzature

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4) Attenzione alla sigillatura, non permettere perdite di calore

Nei forni di fusione, notevoli quantità di calore fuoriescono da porte mal sigillate o quando le porte sono posizionate male. tenere la corda di tenuta sulle porte del forno può sembrare un dettaglio di poco conto e invece può generare un risparmio energetico dell'1%. Insieme allo sportello per la pulizia autosigillante, la corda di tenuta garantisce una tenuta perfetta. Disporre di una tenuta ermetica consente di risparmiare energia riducendo la perdita di calore durante le fasi di fusione e mantenimento, evitando al contempo l'ingresso di aria che potrebbe portare all'ossidazione e alla formazione di corindone.

Manutenzione dei forni di dosaggio

1) Camera singola: perché il design del forno conta

I forni di dosaggio a pompa che impiegano una valvola di ingresso pompa, vasi pompa e un sistema di trasferimento separato per alimentare il metallo liquido nella pompa richiedono una maggiore pulizia a causa delle camere aggiuntive coinvolte. Anche il processo è più soggetto all'accumulo di contaminanti a causa dell'esposizione della fusione all'atmosfera.

Al contrario, i forni di dosaggio a camera singola che utilizzano un sistema di tubi montanti hanno meno parti meccaniche (riducendo l'usura della macchina) e meno aree da pulire. L'analisi mostra infatti che un tubo montante richiede il 94% di pulizia in meno rispetto a un sistema a pompa. Inoltre, la qualità della fusione è migliorata grazie al fatto che la fusione viene prelevata da sotto la superficie del bagno, mitigando qualsiasi rischio di contaminazione da ossidazione.

Sebbene si riduca la quantità totale di pulizia e manutenzione richiesta, non significa tuttavia che i forni di dosaggio a camera singola non possano essere ottimizzati con la giusta cura.

2) Anche qui pulizia può portare grandi risparmi

Proprio come con i forni di fusione, una pulizia regolare e tempestiva dei forni di dosaggio è di vitale importanza per la durata del prodotto e la qualità di fusione. La frequenza di pulizia ottimale dipenderà da fattori quali qualità del metallo, leghe specifiche utilizzate e frequenza di dosaggio, tuttavia ci sono 3 abitudini di pulizia che potrebbero aiutare a garantire che il processo sia il più produttivo possibile.

Cambialo, con strumenti puliti: Una volta per turno, è consigliabile raschiare le pareti laterali dei depositi di materiale e rimuovere l'ossido di alluminio dalla superficie del bagno di metallo al fine di ottimizzare la qualità della fusione e garantire un funzionamento efficiente del forno. Per risultati ottimali, assicurarsi sempre che gli strumenti utilizzati siano asciutti e privi di olio e grasso. Si consiglia inoltre di non utilizzare sali detergenti per questo processo. Controllare il manuale operativo del forno per ulteriori informazioni sui metodi e la frequenza di pulizia.

Non trascurare il bordo del tuo montante: Sebbene i forni di dosaggio che impiegano un meccanismo con tubo montante riducano il rischio di contaminazione della fusione prelevando il metallo da sotto la superficie del bagno, è importante mantenere il bordo di uscita del tubo montante pulito e libero da possibili depositi di alluminio. Oltre a influire sulla qualità della fusione, ciò può anche evitare deviazioni nella precisione del dosaggio.

Sapevi che: I forni di dosaggio Westomat sono dotati di un'opzione Rim Cleaning Jet che impiega brevi getti d'aria compressa per rimuovere continuamente i depositi di alluminio, contribuendo così a ridurre i requisiti di manutenzione e migliorare il tempo di attività

Prenditi cura della tua vasca: La vasca di trasporto è un altro settore in cui pulizia e manutenzione sono fondamentali per evitare problemi relativi a precisione di dosaggio, consistenza del processo e qualità delle parti fuse. Vasche di trasporto più corte contribuiscono a minimizzare questo rischio e sono quindi preferibili, tuttavia è fondamentale mantenerle sempre pulite. Vale inoltre la pena di prendere in considerazione l'utilizzo di vasche autopulenti trattate con rivestimenti speciali per ottimizzare il flusso del metallo prevenendone l'aderenza e la risalita verso la superficie della vasca.

3) La giusta sostituzione

Come accennato in precedenza, quando si devono sostituire apparecchiature nell'ambito di piani di manutenzione continua, l'utilizzo di ricambi OEM può fare una grande differenza. Oltre a durare più a lungo, con evidenti implicazioni finanziarie, garantiscono che le apparecchiature funzionino come dovrebbero la massima produttività. Se questo è vero per qualsiasi apparecchiatura di fonderia, è particolarmente importante nei forni di dosaggio. Ecco due esempi che spiegano il motivo:

Tubo montante: Incompatibilità = imprecisione

Sebbene un tubo montante possa sembrare una parte facilmente sostituibile, anche piccole variazioni nella tenuta del tubo, nella composizione e nelle dimensioni possono avere un impatto significativo sulle prestazioni del forno di dosaggio. Questo diventa evidente attraverso la perdita di pressione che, a sua volta, può alterare la precisione del dosaggio.

L'utilizzo di tubi montanti di ricambio non OEM potrebbe portare all'errato posizionamento della fusione, sia in fase di implementazione iniziale che in un momento successivo, perché il diametro del tubo può subire modifiche mentre il forno è in funzione. Il risultato finale è lo stesso: imprecisione di dosaggio dovuta a incompatibilità delle parti, poiché anche la minima deviazione nelle dimensioni causa potenzialmente grossi problemi.

Rivestimento e componenti del forno: adatti allo scopo 

I rivestimenti di ricambio e le parti refrattarie per forni di dosaggio OEM garantiscono un perfetto adattamento. Perché è così importante? Perché un rivestimento di ricambio montato male può aumentare il consumo energetico totale fino al 30%. Può provocare inoltre problemi di tenuta alla pressione, con conseguenti imprecisioni di dosaggio e uno scarso adattamento delle parti, influendo negativamente su durata del forno di dosaggio, produttività e qualità della fusione.

Anche il design specifico dei ricambi OEM è importante, poiché lievi deviazioni di forma possono fare una grande differenza. Ad esempio, la forma del nostro imbuto in ghisa grigia per Westomat è ottimizzata per portate massime, riempimento rapido e una pulizia più semplice.

Sebbene un prodotto possa sembrare uguale a un altro, i processi e i materiali utilizzati possono variare in modo rilevante, il che significa, ad esempio, che i livelli di resistenza all'abrasione meccanica sono notevolmente diversi. Questo può portare a un guasto prematuro delle parti e alla necessità di sostituzioni in tempi più brevi rispetto ai piani di manutenzione preventivati.

Scopri come Schlicht Druckguss, una fonderia di pressocolata specializzata nella fornitura globale di parti in lega di alluminio, stampi e utensili, ha tratto beneficio dall'aver mantenuto sostituito il rivestimento per il proprio forno di dosaggio .

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