使金属收益最大化,成本最小化

如何充分利用您的物料来实现超级节省

金属损耗——成本效益的大敌

铝铸造厂可以通过多种方式降低成本。减少能源消耗无疑是节约成本的一个重要机会。我们的特别节能指南在这里详细介绍了这一主题。

另一个重要的成本驱动因素,特别是考虑到有色金属原材料和相关物流/处理的成本,是金属损耗。考虑到熔炼炉的使用寿命,这两个因素加起来占总成本的 95%。根据铝合金的情况,每年 5,000 公吨的熔炼产量中,仅 1% 的金属损耗就相当于平均 7 万欧元的经济损失。

行业领导者一致认为,金属损耗是成本效益的大敌,应该将提高金属收益作为一个重要的目标。这仍然是压铸厂商减少浪费和最大化投资回报率 (ROI) 的最大机会。

为了帮助抓住这个机会,以下是一些最常见的金属损耗原因,以及可以帮助解决这些问题的技巧和技术。

避免铝氧化:实现真正节约的道路

熔炼、转运和定量过程中的金属损耗几乎总是与铝的氧化有关。与其他金属相比,铝和铝合金在固态和熔化状态下的氧化速度相对较快——不过氧化速度会随着温度的升高而显著增加,这意味着熔化的铝特别容易被氧化。

铝氧化物的形成是暴露在空气中的直接结果,并会受到过热的影响。氧化物的类型也各不相同——有些氧化物会导致更多的炉渣,而另一些氧化物则更有可能对整体金属质量产生负面影响,从而导致废品率飙升。

所引起的氧化程度和类型,以及最终如何影响质量和总体收益,可受到与熔炉操作相关的许多工艺的影响,包括如何添加熔化的金属、废料/铸锭比率、助熔剂添加、除气、燃烧器放置和火焰强度等。

这听起来是个复杂的难题。然而,重要的是要记住,存在专门设计的解决方案来最大限度地减少氧化的机会,同时也限制任何后续的氧化物干扰,这样它们就不会混入到金属液中,并可以更容易地去除——所有这些都有助于提高您的可用收益。这就是从熔炼炉设计开始进行预防和控制是一个合乎逻辑的起点的原因。

3 种熔炼炉功能,以最大限度地提高金属收益

1) 预热区设计,收益更多,损耗更少

过热(也称为 "过热度")是导致氧化和金属烧损的主要因素,因此尽量减少金属经受高温加热的时间是有益的。这就是铝压铸运营中组合竖式或“立式”或“塔式”熔炼炉通常更受欢迎的原因之一。

铝塔式熔炼炉将预热、加热和熔炼过程集成到一个熔炼预热区之中,在预热区顶部加入的冷炉料在下降过程中通过对流被温和地加热,从而最大限度地提高传热效果,同时也将所需温度降至最低。到达预热区基底后,物料迅速被加热至其熔点,从而最大限度地缩短物料靠近熔炼燃烧器的时间,有助于优化金属质量。在熔炼室最热的区域快速熔炼可以在更短的时间内实现,这大大降低了氧化物形成的风险,从而提高收益。

解决方案焦点:StrikoMelter 的预热区高度以及预热区在熔炼室上方的回缩,意味着金属被预热到这样一种程度,金属在熔炼室(金属在其中被强大的熔炼燃烧器熔炼)中的时间非常短。发生氧化的时间短 = 金属损耗低。

2) 双室是金属收益的赢家

事实证明,由一个熔炼室和一个单独的保温池(带有单独的、不同的燃烧器系统)组成的双室设计可以限制氧化物和炉渣的形成,同时还可以将悬浮不溶性污染物的风险降到最低,从而保证高收益的高质量出炉金属。因此,这是 StrikoMelter 中的关键设计功能。而且,由于熔炼区和保温区之间始终保持分离,即使装料质量较低,也可以生产出高质量的金属。

提示:确保装料,特别是回炉料,尽可能清洁干燥,以确保从一开始就有最佳熔炼条件。湿气和污垢会导致氧化,进而导致金属损耗。

3) 清洁和覆盖,最大限度地提高您的金属收益

有效、定期清洁熔炼炉以去除炉渣是另一个可以显著降低金属损耗的重要方法。

接触到所有区域:必须能够很好地接触到要清洗的表面。必须能够很容易地将熔炼表面上的金属和炉渣分开。

保持热度:为确保去除炉渣,每天全功率下“自由熔炼”也很必要。在此过程中覆盖加热区可以锁住热量(还可以防止能源浪费),并使金属与炉渣更好地分离。

您知道吗:StrikoMelter 专门设计的炉门和不同的可调熔炼台倾斜角度,可以优化清洁条件。StrikoMelter 还配有耐热的预热区盖板、热气挡板,在自由熔炼工艺中可以关闭。这样可以保持热量,以实现最佳炉渣/金属分离——铝合金流入保温室,干燥的炉渣可以从熔炼室中清除。

我们制作了一系列视频、指南和规范,以帮助客户清洁并保持其熔炼炉处于最佳状态,以获得最大金属收益;同时,非全载运行效率控制系统等创新技术还可以通过提高熔炼效率来降低金属损耗和提高生产率。

是时候重新考虑金属转运了?

金属从熔炼炉转运到保温/定量解决方案和压铸机,是一种容易造成金属损耗的铸造工艺。

带保温炉的开放式转运包系统对收益的威胁最大,不仅是因为暴露于大气中的风险更大,而且还因为潜在的泄漏(本身就是一个安全问题)和金属液湍流。

$name

因此,最好采用封闭式、最好是密封式溜槽或转运系统,以尽量减少转运过程中的湍流。此外,还应注意确保所选择的解决方案充分隔热,并具有可控加热功能,以确保金属液温度保持在一个恒定的水平。这就避免了任何潜在的再加热需求,再加热除了浪费能源外,还会导致进一步的氧化以及可用收益的降低。

更少工序,更少损耗

从熔炼到铸造之间的每一个单独的工艺都会带来潜在的金属损耗。

因此,在寻求提高收益时,采用混合多种功能的“组合技术”可以证明确实有益。许多还具有很强的适应性,可以与不同尺寸和布局的铸铝单元集成。

多功能熔炼炉:多功能熔炼炉就是一个典型的例子,它通常可以量身定制以集成到不同尺寸和不同设施的铸铝单元中。特别适用于空间狭小的铝铸造厂的 2 合 13 合 1 熔炼炉是一个很有吸引力的选择,可以减少可能对金属收益产生负面影响的分阶段工艺流程。例如,越来越多的双室熔炼及保温塔式熔炼炉配备有一体式金属处理功能(叶轮除气)和勺取池。

处理和转运:如果没有多功能熔炼炉可供选择,或者多功能熔炼炉根本不适合您的特定生产设施,那么在一个单元中进行金属处理和金属转运呢?还可以采用封闭式加热转运解决方案(如史杰克西的 Schnorkle)使用叶轮装置处理金属,而无需转移至其它容器。这样可以节省时间、能源,并确保将高收益,高质量的液态金属运送到定量炉或保温炉。

自动化以避免不必要的操作:值得记住的是,减少工艺流程还意味着消除不必要或不合时宜的操作——这是数字化解决方案最适合的任务。自动定量炉供应就是一个很好的例子。使用料位传感器自动确定最佳液态金属再加料量可确保:

  • 只有在需要时才转运适当的金属液——如果采用开放式转运系统,则可以减少氧化的风险。
  • 更好地利用有限的资源——根据当前的生产需求和“空炉时间”数据优先安排下一个要加料的定量炉。
  • 此外,这意味着定量炉永远不会加料不足或过量加料,这两个因素都有可能影响金属质量和炉渣形成,从而导致收益降低。

您知道吗...

借助我们的 Refill Monitor 解决方案,可以将金属供应生产率提高高达 15%,并可以优化条件以获得最大的金属收益。

More about Refill Monitor

不会耗尽资源的定量给料

与传统的独立保温炉相比,定量炉(可以将铝液直接及时地传送到铸造生产线的封闭式保温炉)以其良好的金属收益而受到广泛认可。事实上,实际经验中的数据显示,它们可以减少高达 80% 的金属损耗。

然而,即使配备了定量炉,压铸商也应该注意一些特定的功能,以确保其熔炉能够提供应有的金属收益。

精确:再加热金属液是金属损耗的常见原因,这意味着定量炉的热量分布要均匀,温度控制要精确。压铸商应能确保其金属液温度保持在 ±2℃ 的公差范围内。如果定量精度下降,也会造成金属浪费。为确保精度,压铸商应注意有助于实时监控压力传感器数据和校正定量的软件解决方案,例如基于铸造设备料饼数据的软件解决方案。

熔池下方:任何定量炉保温池的表面都会有一层氧化层。一些定量炉泵系统的操作方式是让铝液流过边缘进入泵内,然后转运到压铸机。尽管流过边缘的金属是从池内液位下方取液,但在这一过程中,金属会暴露在空气中,因此会使保温池表面形成的氧化层破裂。这种破裂会导致氧化物混入金属液中,降低可用收益,增加铸件缺陷的可能性。相反,压铸商应始终寻找使用升液管从保温池液面线下方取用金属的定量炉。

保持较短:最后,选择传输溜槽尽可能短的解决方案,这一点非常重要。这可以限制环境暴露,因此是铸造前降低氧化风险的最终措施。更短的传输溜槽还可以降低可能的粘附和残余物堆积的风险。

保持清洁:注意配有集成或可选金属处理系统的定量炉,这些系统可提高金属液的整体冶金质量,并有助于在铸造前充当最终的污染物过滤器。例如,集成除气砖可以让惰性气体(通常是氩或氮气)通过极细的气泡分散到金属液中,从而去除液态金属中的氢和其他杂质,以提高金属液质量——进一步降低后续生产过程中产生废料的风险。

您知道吗...

我们用于高压压铸的 Westomat 具有出色的隔热性,因此可以避免过热。其定量精度误差在 ±1.5 % 内,并且始终从表面下方取液,使高收益、高品质的铝液能够完全自动送达压铸机或模具内,无任何污染。

More about Westomat

联系我们

Contact Us

查看周边联系方式

我们的代表遍布 50 个国家,我们有能力塑造世界各地的工业。

查看我们的地址

您的详细资料