Pagtuon sa Kaso: Proseso sa Pagtunaw sa Induction Aluminum

tumong

Aron epektibo nga matunaw ang mga scrap sa aluminyo ug mga lata gamit teknolohiya sa pagpainit sa induksiyon, pagkab-ot sa labing maayo nga enerhiya efficiency samtang nagmintinar sa taas nga kalidad nga tinunaw nga aluminum sa gikinahanglan nga temperatura alang sa casting operations.

Equipment

• Induction Heating Generator: 160 kW nga kapasidad
• Kapasidad sa Crucible: 500 kg nga aluminum melting furnace
• Uri sa Hurno: Hydraulic tilting induction furnace
• Sistema sa Paglamig: Sirado nga water tower cooling circuit
• Pagdumala sa Materyal: Overhead crane (2-toneladang kapasidad)
• Kagamitan sa Kaluwasan: Temperature monitoring device, emergency shutdown system, personal protective equipment
• Sistema sa Pagsala: Mga filter sa seramik nga foam alang sa pagputli sa tinunaw nga aluminyo
• Sistema sa tambutso: Fume extraction hood nga adunay pagsala
  

  

Pagkontrol sa Sistema

Ang proseso gidumala sa usa ka PLC (Programmable Logic Controller) nga sistema nga adunay:

• Allen-Bradley CompactLogix controller
• HMI touchscreen interface nga adunay graphical nga representasyon sa mga parameter sa proseso
• Real-time nga pag-monitor sa:
  • Power input (kW)
  • Coil kasamtangan (A)
  • Frequency (kHz)
  • Temperatura sa pagpabugnaw sa tubig (inlet/outlet)
  • Temperatura sa metal pinaagi sa thermocouple
• Mga katakus sa pag-log sa datos alang sa pag-optimize sa proseso
• Mga sistema sa alarma alang sa dili normal nga kahimtang sa pag-operate
• Daghang mga mode sa pag-opera (manwal, semi-awtomatiko, awtomatiko)
• Pagtipig sa resipe alang sa lainlaing klase sa aluminyo nga haluang metal

Induction coil

• Design: Pasadya nga gidisenyo nga daghang turn helical coil
• Pagtukod: Tubing nga tumbaga nga gipabugnaw sa tubig (25mm diametro)
• Mga turno: 12 turns nga adunay optimized nga gilay-on alang sa uniporme nga pagpainit
• Pagkahilo: Taas nga temperatura nga ceramic fiber insulation (gi-rate sa 1200 ° C)
• Pagpanalipod sa Coil: Anti-splash ceramic coating
• Mga Koneksyon sa Elektrisidad: Mga bar sa bus nga tumbaga nga plata
• Sistema sa Paglamig: Gipahinungod nga sirkito sa tubig nga adunay mga monitor sa dagan (minimum nga rate sa pag-agos: 45 L/min)

frequency

• Operating frequency: 8 kHz
• Gipili alang sa kamalaumon nga pagsulod sa giladmon sa aluminum (gibana-bana nga 3.5 mm)
• Ang kalig-on sa frequency gipadayon sulod sa ± 0.2 kHz atol sa operasyon
• Awtomatikong pag-adjust sa frequency base sa kondisyon sa pagkarga

Materyal nga

• Crucible: High-density iso-statically pressed graphite crucible
  • Gibag-on sa dingding: 50 mm
  • Kinabuhi sa serbisyo: gibana-bana nga 100 ka mga siklo sa pagtunaw
  • Thermal conductivity: 120 W/(m·K)
• Mga Materyal sa Pag-charge:
  • Aluminum extrusion scrap (70%)
  • Gigamit nga aluminum nga mga lata nga ilimnon (20%)
  • Mga pagliko sa makina sa aluminyo (10%)
  • Average nga gidak-on sa materyal: 50-200 mm

temperatura

• Target nga temperatura sa pagkatunaw: 720°C (±10°C)
• Inisyal nga temperatura sa pagkarga: 25°C (ambient)
• Rate sa pagpainit: gibana-bana nga 10°C/minuto
• Pag-verify sa temperatura: Immersion thermocouple (K-type) nga adunay digital readout
• Superheat gimintinar sa 20 minutos sa dili pa ibubo
• Maximum nga limitasyon sa temperatura: 760°C (aron malikayan ang sobra nga oksihenasyon)

Pagkonsumo sa Enerhiya

• Average nga konsumo sa enerhiya: 378 kWh/ton
• Power factor: 0.92 (uban ang power factor correction)
• Piho nga pagkaguba sa enerhiya:
  • Teoretikal nga kusog nga gikinahanglan alang sa pagtunaw sa aluminyo: 320 kWh/ton
  • Mga pagkawala sa kainit: 58 kWh/ton
• Episyente sa sistema: 84.7%

Proseso sa

Nagsaysay

Ang aluminum melting operation sa XYZ Foundry nagpakita sa pagka-epektibo sa induction melting para sa pag-recycle sa aluminum scrap ug mga lata. Nagsugod ang proseso sa mabinantayon nga paghan-ay ug pag-andam sa mga materyales sa pag-charge aron makuha ang mga hugaw sama sa mga pintura, coatings, ug mga langyaw nga materyales nga makaapekto sa kalidad sa pagkatunaw.

Atol sa usa ka tipikal nga siklo sa pagtunaw, ang 500 kg nga bayad gikarga sa graphite crucible nga gipahimutang sulod sa induction coil. Ang sistema sa PLC nagsugod sa usa ka programmed power ramp-up sequence aron mapugngan ang thermal shock sa crucible. Samtang nagkadako ang kuryente, ang electromagnetic field nag-aghat sa mga eddy nga sulog sa aluminum, nga nagpatunghag kainit gikan sa sulod mismo sa metal.

Ang inisyal nga preheating nga bahin mahinungdanon alang sa pagtangtang sa kaumog ug dali moalisngaw nga mga butang. Samtang ang temperatura moduol sa 660°C (aluminium's melting point), ang materyal magsugod sa pagkahugno ug mahimong usa ka tinunaw nga pool. Ang operator nag-monitor sa proseso pinaagi sa HMI interface, nga naghimog mga kausaban kon gikinahanglan base sa real-time nga datos.

Ilabi na, ang pag-analisa sa datos nagpadayag nga ang labing kusog nga operasyon sa enerhiya mahitabo sa panahon sa panguna nga yugto sa pagpainit, diin ang paggamit sa kuryente nakab-ot ang labing kataas nga kahusayan. Ang konsumo sa enerhiya nga 378 kWh/ton nagrepresentar sa usa ka 15% nga pag-uswag sa mga naunang gas-fired melting furnaces sa pasilidad.

Ang pagkaparehas sa temperatura sa tibuuk nga pagkatunaw maayo kaayo tungod sa natural nga epekto sa pagpukaw nga gihimo sa electromagnetic field. Kini nagwagtang sa panginahanglan alang sa mekanikal nga pagpalihok ug pagkunhod sa oxide formation. Ang closed-loop cooling system nagmintinar sa kamalaumon nga operating temperature para sa induction coil ug electrical components, pagbawi sa basura nga init para sa preheating sa umaabot nga mga materyales.

Human maabot ang target nga temperatura nga 720°C, ang flux idugang aron mapadali ang pagtangtang sa mga non-metallic inclusions. Ang nitrogen gas nga pagpurga pinaagi sa usa ka graphite lance makapakunhod sa hydrogen content, makapamenos sa potensyal nga porosity sa kataposang mga casting. Sa dili pa ibubo, ang mga sampol gikuha aron mapamatud-an ang kemikal nga komposisyon ug maghimo bisan unsang kinahanglan nga pag-adjust.

Ang mekanismo sa hydraulic tilting nagtugot alang sa tukma nga pagkontrol sa pagbubo, pagkunhod sa turbulence ug pagporma sa oxide sa panahon sa proseso sa paghulma. Ang tibuok nga operasyon nahuman sulod sa 100 ka minuto gikan sa bugnaw nga pagsugod hangtod sa pagkahuman sa pagbubo, nga nagrepresentar sa usa ka mahinungdanon nga pagtipig sa oras kumpara sa tradisyonal nga mga pamaagi.

Mga resulta / Mga kaayohan

*Base sa lokal nga electric generation mix

Ang pagpatuman sa sistema sa pagtunaw sa induction nakahatag ug mahinungdanong mga benepisyo sa operasyon, kinaiyahan, ug ekonomiya. Ang tukma nga pagkontrol sa temperatura ug pagkunhod sa oras sa pagtunaw nakatampo sa mas taas nga kalidad nga mga casting nga adunay gamay nga mga depekto. Ang pagpaayo sa episyente sa enerhiya nakapamenos sa gasto sa operasyon ug epekto sa kinaiyahan. Dugang pa, ang gipaayo nga kahimtang sa pagtrabaho ug ang pagkunhod sa mga kinahanglanon sa pagtrabaho adunay positibo nga epekto sa katagbawan ug pagka-produktibo sa mga trabahante.