Logo

Odplyňovacie komponenty

S rastúcim dopytom po odliatkoch z neželezných kovov, najmä z hliníka a zliatin, rastie tlak na zlievárne, aby sa zlepšila kvalita odliatkov. Jedným z najbežnejších a najúčinnejších spôsobov čistenia hliníkovej taveniny je odplyňovanie, ktorým sa z taveniny odstránia nečistoty, čím sa získa čistejší a kvalitnejší kov. S rastúcou globálnou výrobou a dopytom po kvalitných odliatkoch z hliníka, zvyšujúcou sa globalizáciou priemyslu a zvyšujúcou sa konkurenciou medzi zlievarňami, musia preto prevádzkovať najúčinnejšie a nákladovo najefektívnejšie procesy, aby mohli ponúkať cenovo konkurencieschopné odliatky v celosvetovom meradle.

Dodávame grafitové odplyňovacie rúry na odplyňovanie pomocou interných alebo aktívnych plynov. Odplyňovanie dusíkom je jednoduchý a lacný spôsob, ako zaistiť, aby kov neobsahoval rozpustené plyny, čím sa znižuje pórovitosť a nežiadúce efekty na povrchu odliatku.

Teoretický princíp

Nečistoty nachádzajúce sa v roztavenom hliníku sú dvoch hlavných typov: rozpustený vodík a pevné nekovové inklúzie. Rozpustený vodík je vylučovaný z roztaveného kovu, keď sa kov ochladzuje a tuhne, pričom vzniká nežiadúca pórovitosť. Táto pórovitosť, spolu s nekovovými tuhými inklúziami, znižuje pevnosť a nepriaznivo ovplyvňuje konečné vlastnosti odliatkov vyrobených z hliníka.

V hliníku dochádza k reakcii s vodnými parami: 2 Al + 3 H2O = Al2O3 + 3 H2 (a)

Molekulárny vodík sa potom v roztavenom kove disociuje: 3 H2 = 6 H (b)

Roztavený hliník tiež interaguje s atmosférickým kyslíkom, takže okrem oxidačnej reakcie (a) sa vyskytuje aj táto reakcia:
4 Al + 3 O2 = 2 Al2O3

Táto reakcia má za následok tvorbu povlaku na povrchu roztaveného kovu počas procesu tavenia a následnej manipulácie s roztaveným kovom. Vzniknuté oxidy sa zachytia v hmote roztaveného materiálu (tavenine), a následne sa stanú súčasťou hotového odliatku. Ďalšie nekovové inklúzie, ako sú karbidy, nitridy alebo boridy, môžu pochádzať zo zdrojov ako je materiál téglika alebo iných žiaruvzdorných materiálov. Akékoľvek vzniknuté inklúzie vedú k defektom v štruktúre odliatku, a preto majú nepriaznivý vplyv na mechanické vlastnosti; taktiež sťažujú obrábanie a môžu spôsobiť poškodenie obrábacích nástrojov. Aby bolo možné dosiahnuť optimálnu kvalitu, je nevyhnutné z roztaveného kovu odstrániť rozpustený vodík a nekovové inklúzie. Táto metóda čistenia hliníka je fyzikálny proces, ktorý spočíva v čistení inertným plynom. Vodík, ktorý je rozpustený v tavenine, difunduje do stúpajúcich bublín čistiaceho plynu a je unášaný na povrch taveniny. Tento proces závisí od dvoch hlavných parametrov:

  • Rýchlosť difúzie vodíka cez povrchovú vrstvu do bubliniek inertného plynu
  • Koncentrácia vodíka v bublinkách inertného plynu

Rýchlosť difúzie určuje rýchlosť odplynenia, preto sú pre optimálnu účinnosť odplynenia nevyhnutné tieto požiadavky:

  • Malá veľkosť bubliniek inertného plynu a dlhá doba ich zotrvania v roztavenom kove. Tým je zaistená veľká plocha povrchu bubliniek, a teda vyššia miera prestupu vodíka do bubliniek inertného plynu,
  • Rovnomerné rozptýlenie bubliniek inertného plynu v celom priereze taveniny,
  • Primeraný pohyb taveniny, ktorý urýchľuje transport vodíka do bubliniek inertného plynu,
  • Pokojný povrch taveniny, aby sa zabránilo v ďalšom pohlcovaní vodíka z ovzdušia.

Oxidy a iné nekovové inklúzie sa odstraňujú z povrchu taveniny, vďaka tomu že bublinky inertného plynu sa viažu na oxidy, a unášajú ich na povrch taveniny. Princípy, ktoré sa vzťahujú na odstraňovanie vodíka, sa vzťahujú aj na odstraňovanie oxidov.

Čistenie roztaveného kovu

Zlievárne hliníka si už dlho uvedomujú potrebu účinnej technológie na odstránenie vodíka a nečistôt z hliníka. V poslednej dobe vývoj dospel k splneniu tejto požiadavky na dosiahnutie najlepšej možnej účinnosti odplynenia, a to v podobe rotačného odplyňovania, ktoré je automatizované, účinné a nákladovo efektívne. Princíp tohto spôsobu odplyňovania je v tom, že rotor vytvára veľmi jemné bublinky inertných plynov, ktoré sú rovnomerne rozptýlené v celom objeme roztaveného kovu.

Technológia rotačného odplyňovania odstraňuje nežiadúce zložky vháňaním inertného plynu, obvykle dusíka, do roztaveného kovu. Tento plyn sa zvyčajne vháňa pomocou odplyňovacieho rotora, ktorý svojim tvarom rozbíja plyn na malé bublinky, a tým rozptyľuje dusík v tavenine. Keď bublinky stúpajú cez taveninu, absorbujú vodík rozpustený v kove, a odstraňujú ho z taveniny. Vďaka tomu sú aj nekovové pevné častice unášané na povrch, a následne sú odstraňované z povrchu taveniny.

Spoločnosť CGT Carbon dodáva spracovateľom hliníka celý sortiment grafitových komponentov na rotačné odplyňovanie hliníka. Naše grafitové rotory a hriadele sa osvedčili v zlievárňach po celom svete.

Naše vysokovýkonné grafitové rotory a hriadele

Dostupných je viacero materiálových systémov na výrobu odplyňovacích rotorov, v priemysle však dominujú rotory vyrobené z grafitu. Zvyčajne v podobe dvojdielnej zostavy, ktorú tvorí hriadeľ a hlava rotora. Rotory vyrobené z bežných grafitov však počas použitia rýchlo degradujú, dochádza k ich opotrebeniu. Z dôvodu opotrebenia sa mení geometria rotora, čím sa znižuje účinnosť odplyňovania. Účinnosť rotora sa nakoniec zníži, a hriadeľ sa stenčí do tej miery, že je zvýšené riziko zlomenia, a preto je potrebné vymeniť zostavu rotora. Vzhľadom na tento mechanizmus a v záujme zlepšenia účinnosti procesu odplyňovania je potrebné zlepšiť materiál a tvar hlavy rotora, čím sa dosiahne dlhšia životnosť a lepší výkon rotorov. V spol. CGT Carbon sme sa venovali zlepšeniu štandardného grafitu s impregnáciou na zvýšenie odolnosti voči oxidácii, aby sa dosiahli odliatky vyššej kvality. Intenzívny výskum existujúcich rotorov, kombinovaný s teoretickými štúdiami, simuláciami, rozsiahlym modelovaním a praktickými testami vyvrcholil vývojom nášho nového vysokovýkonného rotora. CGT Carbon používa jedinečnú metódu pre zvýšenie oxidačnej odolnosti grafitových rotorov a hriadeľov, ktorá významne zvyšuje odolnosť proti oxidácii a opotrebeniu. Rovnako kladieme dôraz na optimalizáciu konštrukcie rotorov a hriadeľov na dosiahnutie lepšej distribúcie plynného dusíka do taveniny v procese odplynenia. Na základe technológií spracovania uhlíka a grafitu, a neustále sa zvyšujúceho know-how, ponúkame grafitové rotory a hriadele s vynikajúcou úrovňou kvality a najvyššiou mierou spoľahlivosti, aby vyhoveli požiadavkám zlievarenských spoločností na odplyňovanie, ktoré zlepšujú nákladovú efektívnosť procesu rotačného odplyňovania tým, že navrhujeme komponenty s dlhšou životnosťou a so zlepšenou účinnosťou odplynenia.

Prípadové štúdie

Naše grafitové rotory a hriadele boli porovnané s konvenčnými rotormi a hriadeľmi v mnohých zlievarniach, pri pretavovaní a odlievaní hliníka. Naše grafitové rotory a hriadele s unikátnou úpravou proti oxidácii, majú približne 5-krát dlhšiu životnosť, ako grafitové rotory a hriadele s konvenčnou úpravou voči oxidácii. Výsledok realizovaných skúšok je zobrazený na nasledujúcej porovnávacej fotografii:

Comparison of the conventional graphite rotor and shaft to ours graphite rotor and shaft.

Vľavo: konvenčný grafitový rotor a hriadeľ | Vpravo: Náš grafitový rotor a hriadeľ

V porovnaní s impregnovanými grafitovými rotormi, ktoré sú v súčasnosti priemyselným štandardom, a prevládajú v tejto aplikácii, je opotrebenie našich grafitových rotorov a hriadeľov značne znížené, rotory a hriadele tiež vykazujú menšiu zmáčavosť, takže je oveľa jednoduchšie ich čistenie. Vysokovýkonné rotory a hriadele CGT Carbon s jedinečnou úpravou na zvýšenie oxidačnej odolnosti, môžu poskytnúť zlievarniam oveľa dlhšiu životnosť, a to z hľadiska samotnej životnosti, aj účinnosti odplynenia.

Komponenty na odplynenie grafitu

Dodávame celú škálu grafitových odplyňovacích komponentov pre spracovanie kovov. Všetky nižšie uvedené grafitové komponenty sú dostupné s úpravou proti oxidácii pre predĺženú životnosť výrobkov:

  • Odplyňovacie rúry
  • Grafitové rotory a hriadele
  • Špeciálne odplyňovacie hlavy

Aplikácie a priemysel

Naše odplyňovacie komponenty sú najlepšou voľbou pre čistenie a odplyňovanie roztavených kovov v nasledujúcich odvetviach:

  • Metalurgia hliníka a zliatin hliníka
  • Metalurgia zinku a zliatin zinku
  • Metalurgia horčíka a medi
  • Metalurgia drahých kovov a ich zliatin, atď.

Výhody našich grafitových odplyňovacích komponentov

  • Jedinečná odolnosť proti oxidácii
  • Výroba dielov na zakázku
  • CAD, CAM, CAE a pokročilý softvér UG pre design a obrábanie
  • Rozsiahle možnosti CNC obrábania
  • Nízka permeabilita
  • Rozsiahle skúsenosti v priemysle
  • Mnohoročné skúsenosti s opracovaním grafitu
  • Rozsiahle inžinierske služby

Prosím kontaktujte nás pre viac informácií. Privítame možnosť podporiť Vás vo Vašich projektoch.

Tento materiál odporúčame používať v nasledujúcich aplikáciách:

Neželezné kovy

Kontaktný formulár

* Povinné políčka

Sem pretiahnite súbor alebo kliknite na

Maximálna veľkosť: 50 MB | Maximálna suma: 10

Táto stránka je chránená protokolom reCAPTCHA a platia pravidlá ochrany osobných údajov a zmluvné podmienky spoločnosti Google .

Ochrana dátImpressum