โรเตอร์ไล่แก๊สเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์: การอัพเกรดสำหรับโรงหล่ออลูมิเนียม

ในโรงหลอมที่ทำงานที่อุณหภูมิ 720°C โรเตอร์ไล่ก๊าซด้วยกราไฟท์มักใช้เวลาประมาณสองถึงหกสัปดาห์ก่อนที่คอเพลาจะพังลงหรือส่วนหัวจะสึกกร่อน โรเตอร์เป็นวัสดุสิ้นเปลือง แต่ต้นทุนที่แท้จริงไม่ใช่ค่าอะไหล่เพียงอย่างเดียว ความพรุนของไฮโดรเจนจะปรากฏขึ้นในการหล่อขั้นสุดท้าย การหยุดการบำรุงรักษาโดยไม่ได้กำหนดไว้ และการกระจายตัวของก๊าซที่ไม่สอดคล้องกันที่บังคับให้เตาเผาต้องทำงานเป็นระยะเวลานานขึ้น โรเตอร์ไล่แก๊สเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์จะเปลี่ยนเลขคณิตนั้น

สำหรับโรงหลอมที่ปฏิบัติต่อการกำจัดไฮโดรเจนเป็นขั้นตอนที่มีการควบคุมมากกว่างานประจำ ซิลิคอนไนไตรด์ให้เวลาการทำงานที่ดีขึ้น ความสะอาดของหลอมละลาย และต้นทุนต่อตันที่วัดได้ การตัดสินใจไม่ได้เกี่ยวกับการซื้อวัสดุสิ้นเปลืองที่มีราคาแพงกว่า เป็นเรื่องเกี่ยวกับการกำหนดนิยามใหม่ของสิ่งที่สถานีกำจัดก๊าซสามารถทำได้

เหตุใดโรเตอร์กราไฟท์จึงเป็นจุดอ่อน

กราไฟต์เป็นวัสดุเริ่มต้นสำหรับไล่แก๊สโรเตอร์ เนื่องจากง่ายต่อการตัดเฉือน มีความเสถียรทางความร้อน และไม่ละลายในอะลูมิเนียมหลอมเหลว อย่างไรก็ตาม กราไฟท์จะทำให้อลูมิเนียมเปียก เมื่อเวลาผ่านไป จะดึงชั้นอะลูมิเนียมออกไซด์ขึ้นมา ชั้นนี้เติบโตขึ้น และโรเตอร์ก็กลายเป็นแหล่งรวมของอโลหะ หัวกัดกร่อนไม่สม่ำเสมอ และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาก็หดตัวลง ผลที่ได้คือโรเตอร์เสียสมดุล สั่นสะเทือน และสุดท้ายต้องถูกดึงออกจากหลอม

กราไฟท์ยังทำปฏิกิริยาช้าๆ กับออกซิเจนในบรรยากาศเตาเผาอีกด้วย ที่อุณหภูมิสูงกว่า 700°C พื้นผิวกราไฟท์จะออกซิไดซ์อย่างต่อเนื่อง ปฏิกิริยาจะใช้วัสดุโรเตอร์ นั่นคือเหตุผลที่ร้านหลอมละลายส่วนใหญ่จะเก็บโรเตอร์กราไฟท์สองหรือสามตัวไว้บนชั้นวางที่พร้อมและยอมรับต้นทุนการเปลี่ยนใหม่โดยเป็นส่วนหนึ่งของงบประมาณการดำเนินงาน

ผลลัพธ์ที่ตามมาจะปรากฏในการอ่านค่าคุณภาพหลอมละลาย เมื่อกราไฟท์โรเตอร์มีอายุได้ครึ่งทาง ช่องก๊าซในส่วนหัวอาจถูกปิดกั้นบางส่วน กระแสก๊าซเป็นสิ่งที่คาดเดาได้น้อยลง และการหลอมมักจะกักเก็บไฮโดรเจนที่ละลายไว้ไว้มากกว่า ในการหล่ออะลูมิเนียมที่มีการผลิตสูง อายุการใช้งานโรเตอร์สองสัปดาห์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโรเตอร์หลายสิบครั้งต่อปี ซึ่งแต่ละครั้งมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด

ซิลิคอนไนไตรด์: คณิตศาสตร์วัสดุ

ซิลิคอนไนไตรด์เป็นเซรามิกที่มีความหนาแน่นและมีความแข็งแรงสูง มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำและต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน ไม่ทำให้อะลูมิเนียมหลอมเหลวเปียก ดังนั้นอะลูมิเนียมจึงไม่สะสมตัวบนพื้นผิวโรเตอร์ โรเตอร์ยังคงความสม่ำเสมอทางเรขาคณิตเป็นระยะเวลานานกว่ามาก

วัสดุ SG28 ของ SGJL เป็นซิลิคอนไนไตรด์เผาผนึกไร้แรงดันซึ่งมีความต้านทานแรงดัดงอมากกว่า 800 MPa และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนประมาณ 3.2 ppm/K ซึ่งหมายความว่าสามารถใส่โรเตอร์เข้าไปในเตาเผาได้โดยไม่ต้องอุ่นเครื่องเป็นเวลานาน ในโรงหลอมที่ใช้โลหะผสมหลายรายการในหนึ่งวัน นี่เป็นการประหยัดเวลาที่สามารถวัดผลได้ เนื่องจากซิลิคอนไนไตรด์มีความสามารถในการละลายต่ำในอลูมิเนียม จึงไม่ปล่อยซิลิคอนเข้าไปในวัสดุหลอมละลาย ซึ่งเป็นข้อกังวลที่ทราบกันดีอยู่แล้วในเซรามิกอื่นๆ บางชนิด

ความแตกต่างที่สามารถดำเนินการได้มากที่สุดคืออายุการใช้งาน อายุการใช้งานของโรเตอร์เพิ่มขึ้นหกเท่าไม่เพียงแต่ลดต้นทุนในการซื้อเท่านั้น นอกจากนี้ยังขจัดการหยุดชะงักในการปฏิบัติงานที่สร้างความเสี่ยงด้านคุณภาพอีกด้วย หากต้องการดูรายละเอียดกลไกเพิ่มเติม โปรดอ่าน โรเตอร์ไล่ก๊าซซิลิคอนไนไตรด์ปรับปรุงประสิทธิภาพการหล่ออะลูมิเนียมได้อย่างไร . บทความนี้กล่าวถึงหลักการทางกายภาพเบื้องหลังการเกิดฟองก๊าซ

วิธีการเลือกโรเตอร์ไล่ก๊าซซิลิคอนไนไตรด์

การเลือกโรเตอร์ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับความลึกของการหลอม รูปทรงของเตาหลอม และก๊าซไล่ก๊าซที่ใช้

เส้นผ่านศูนย์กลางเพลาและคอ

เพลาโรเตอร์มาตรฐานมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 40 ถึง 100 มม. เพลาที่หนาขึ้นจะรองรับความเร็วในการหมุนที่สูงขึ้น แต่ยังใช้พื้นที่ในเตาเผามากขึ้นด้วย สำหรับเตาเผาขนาด 1 ตันที่มีสถานีกำจัดก๊าซแบบวงกลม โดยทั่วไปแล้วจะใช้เพลาขนาด 50 ถึง 60 มม. ที่มีส่วนหัวขนาด 200 มม. สำหรับเตาเผาขนาด 5 ตัน มักใช้เพลาขนาด 75 ถึง 100 มม. พร้อมหัวขนาด 300 ถึง 350 มม.

หัวโรเตอร์และประสิทธิภาพการกระจายตัวของก๊าซ

การออกแบบหัวโรเตอร์เป็นตัวกำหนดการกระจายฟองอากาศ หัวหลายใบมีดที่มีช่องจ่ายแก๊สทำมุมจะสร้างฟองอากาศขนาดเล็กที่ลอยตัวได้ช้ากว่า ส่งผลให้ใช้เวลาถ่ายโอนก๊าซมากขึ้น โรเตอร์ที่มีอัตราส่วนการกระจายตัวสูงช่วยให้สามารถกำจัดไฮโดรเจนได้ดีขึ้นโดยใช้อาร์กอนหรือไนโตรเจนน้อยลง สิ่งนี้สำคัญเมื่อเปรียบเทียบซัพพลายเออร์ เนื่องจากอัตราการไหลของก๊าซเป็นต้นทุนการดำเนินงานโดยตรง

อุณหภูมิเตาและประเภทของก๊าซ

โรเตอร์ซิลิคอนไนไตรด์ทนต่ออุณหภูมิได้สูงถึง 1200°C ดังนั้นวัสดุจึงไม่ใช่ปัจจัยจำกัด อาร์กอนเป็นก๊าซที่พบบ่อยที่สุด แม้ว่าไนโตรเจนสามารถใช้กับโลหะผสมบางชนิดได้ก็ตาม เพลาโรเตอร์จะต้องมีขนาดตามปริมาณการไหลและความดัน ความไม่ตรงกันจะทำให้ก๊าซหลบหนีผ่านข้อต่อหรือหัวโรเตอร์ที่แรงดันสูง ทำให้เกิดความปั่นป่วนที่นำไฮโดรเจนกลับเข้ามาอีกครั้ง

สี่สิ่งที่ต้องตรวจสอบก่อนซื้อโรเตอร์ซิลิคอนไนไตรด์:

1. ตรวจสอบความยาวของหัวโรเตอร์เทียบกับความลึกของเตาหลอมเพื่อให้สามารถลดระดับลงต่ำกว่าพื้นผิวหลอมเหลวได้
2. ตรวจสอบเส้นผ่านศูนย์กลางของเพลาตรงกับสถานีกำจัดก๊าซที่มีอยู่ หรือมีอะแดปเตอร์ใหม่มาให้
3. ขอข้อมูลความหนาแน่นของวัสดุและกำลังรับแรงดัดงอ เซรามิกที่มีความหนาแน่นเต็มไม่ควรมีรูเปิด
4. ขอวิธีทดสอบการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันของซัพพลายเออร์หรือตัวอย่างสำหรับการทดสอบนำร่อง

โซลูชันโรเตอร์ SGJL สำหรับการหล่ออะลูมิเนียมและการหล่อแบบดายคาส

อุปกรณ์ของ SGJL โรเตอร์ไล่ก๊าซซิลิคอนไนไตรด์ เป็นส่วนหนึ่งของระบบวัสดุเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ SG28 โรเตอร์ไล่แก๊ส SG28 ผลิตขึ้นเป็นตัวเครื่องเซรามิกชิ้นเดียว โดยไม่มีข้อต่อติดกาวหรือสลักเกลียวระหว่างเพลาและส่วนหัว วิธีนี้จะขจัดจุดอ่อนที่ทำให้โรเตอร์จำนวนมากล้มเหลวในการเปลี่ยนจากหัวต่อเพลา

โรเตอร์ SG28 ของเรามีการกำหนดค่ามาตรฐานและสามารถสั่งซื้อด้วยความยาวเพลาแบบกำหนดเองเพื่อให้ตรงกับความลึกของเตาเผา ในขณะเดียวกัน เรายังจัดเตรียมโรเตอร์ไล่ก๊าซเซรามิก OS-11 O'Sialon สำหรับการใช้งานที่โปรไฟล์การสึกหรอที่แตกต่างกันเป็นประโยชน์ หน้าผลิตภัณฑ์ทั้งสองมีตัวเลือกมิติและบันทึกประสิทธิภาพ

SG-28 โรเตอร์ไล่แก๊สเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์สำหรับการไล่แก๊สอลูมิเนียมความเร็วสูง โรเตอร์ SG-28 ใช้ซิลิคอนไนไตรด์เพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดออกซิเดชันและการปนเปื้อนของอะลูมิเนียม โดยรองรับความเร็วสูงสุด 600 รอบต่อนาทีโดยมีศูนย์กลางร่วมที่แม่นยำ ข้อต่อสแตนเลสช่วยให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่มั่นคง ทำให้เป็นตัวเลือกที่เชื่อถือได้สำหรับการอัพเกรดเตาเผา ดูผลิตภัณฑ์ →

OS-11 O'Sialon Ceramic Degassing Rotor สำหรับการบำบัดอะลูมิเนียมแบบไม่เปียก โรเตอร์ OS-11 O'Sialon มีคุณสมบัติไม่เปียกและมีความแข็งแรงสูงเพื่อการหมุนที่มั่นคงที่ความเร็วสูง ทำให้เกิดฟองละเอียดเพื่อการไล่แก๊สที่มีประสิทธิภาพ เหมาะกับการใช้งานที่โปรไฟล์การสึกหรอที่แตกต่างกันเป็นประโยชน์ ดูผลิตภัณฑ์ →

ตัวเลือกทั้งสองนี้ครอบคลุมกรณีการใช้งานหลักในการหล่ออะลูมิเนียมและการหล่อด้วยแม่พิมพ์ หากต้องการมุมมองที่กว้างขึ้นว่าส่วนประกอบเหล่านี้พอดีกับร้านหลอมเหลวอย่างไร โปรดดูที่ การหล่ออลูมิเนียมและการหล่อแบบหล่อ . ส่วนประกอบต่างๆ เช่น ท่อไรเซอร์และท่อป้องกันเครื่องทำความร้อน มักจะระบุไว้ในลำดับการอัพเกรดเตาเผาเดียวกัน

การเปลี่ยนโดยไม่ต้องทดลองที่มีความเสี่ยง

วิธีที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการประเมินโรเตอร์ไล่ก๊าซซิลิคอนไนไตรด์คือการเปรียบเทียบแบบควบคุมในเตาเผาเดียว เลือกเตาเผาที่เป็นตัวแทนของขั้นตอนการหลอมเหลวของโรงงาน วัดปริมาณไฮโดรเจนและความหนาแน่นของการหล่อก่อนการเปลี่ยนแปลง จากนั้นเดินโรเตอร์ซิลิคอนไนไตรด์ในลำดับเดียวกัน ติดตามเวลาการหมุนของโรเตอร์ การไหลของก๊าซ และจำนวนการเปลี่ยนแปลงของโรเตอร์ในช่วงเวลาการวัดประสิทธิภาพ

มองหาผลลัพธ์สามประการ: ปริมาณไฮโดรเจนต่ำกว่าเป้าหมาย รูปแบบฟองก๊าซที่สอดคล้องกัน และไม่มีอะลูมิเนียมสะสมบนโรเตอร์หลังจากให้ความร้อนสิบครั้ง หากโรเตอร์ยังดูใหม่อยู่ ข้อได้เปรียบตลอดอายุการใช้งานก็ชัดเจน ราคาซื้อโรเตอร์ซิลิคอนไนไตรด์สูงกว่ากราไฟท์อย่างมาก แต่ราคาต่อตันของเหล็กหล่อมักจะต่ำกว่า เนื่องจากการบำรุงรักษาลดลงและการคัดแยกคุณภาพน้อยลง

สำหรับบริษัทที่ส่งออกไปยังมากกว่า 30 ประเทศและให้บริการกระบวนการหล่ออะลูมิเนียมและกระบวนการหล่อขึ้นรูป SGJL ใช้ระเบียบวินัยด้านวัสดุศาสตร์แบบเดียวกันกับโรเตอร์ทุกตัวที่ออกจากโรงงาน สวิตช์ไม่ใช่การอัพเกรดแบบเก็งกำไร เป็นการเปลี่ยนแปลงกระบวนการที่ทำให้สถานีไล่ก๊าซทำงาน รักษาน้ำยาทำความสะอาด และรักษาการหล่อให้อยู่ในข้อมูลจำเพาะที่มีรูพรุน