روتور گاز زدایی سرامیکی سیلیکون نیترید: ارتقاء برای ریخته گری آلومینیوم

در یک کارخانه ذوب که در دمای 720 درجه سانتیگراد کار می کند، یک روتور گاز زدایی گرافیت معمولاً بین دو تا شش هفته دوام می آورد قبل از اینکه شفت پایین بیاید یا سر فرسایش یابد. روتور یک ماده مصرفی است، اما هزینه واقعی به تنهایی قطعه جایگزین نیست. این تخلخل هیدروژن است که در ریخته گری نهایی، توقف تعمیرات برنامه ریزی نشده و پراکندگی گاز ناسازگار است که کوره را مجبور می کند چرخه های طولانی تری را اجرا کند. روتور گاز زدایی سرامیکی نیترید سیلیکون این محاسبات را تغییر می دهد.

برای کارخانه‌های ذوبی که حذف هیدروژن را به‌عنوان یک مرحله کنترل‌شده و نه یک کار معمولی در نظر می‌گیرند، نیترید سیلیکون سود قابل‌توجهی در زمان کار، تمیزی ذوب و هزینه هر تن ارائه می‌کند. تصمیم در مورد خرید یک ماده مصرفی گران تر نیست. این در مورد بازتعریف کاری است که ایستگاه گاز زدایی می تواند انجام دهد.

چرا روتورهای گرافیت حلقه ضعیف هستند؟

گرافیت ماده پیش‌فرض برای گاززدایی روتورها بوده است، زیرا ماشین‌کاری آن آسان است، از نظر حرارتی پایدار است و در آلومینیوم مذاب حل نمی‌شود. با این حال، گرافیت آلومینیوم را خیس می کند. با گذشت زمان، یک لایه اکسید آلومینیوم را می گیرد. این لایه رشد می کند و روتور منبعی از آخال های غیرفلزی می شود. سر به طور ناهموار فرسایش می یابد و قطر شفت کوچک می شود. نتیجه روتوری است که تعادل خود را از دست می دهد، می لرزد و در نهایت باید از مذاب بیرون کشیده شود.

گرافیت همچنین به آرامی با اکسیژن موجود در جو کوره واکنش می دهد. در دمای بالای 700 درجه سانتیگراد، سطح گرافیت به طور پیوسته اکسید می شود. واکنش باعث مصرف مواد روتور می شود. به همین دلیل است که اکثر کارخانه های ذوب دو یا سه روتور گرافیتی را در یک قفسه آماده نگه می دارند و هزینه تعویض را به عنوان بخشی از بودجه عملیاتی می پذیرند.

عواقب آن در خوانش کیفیت مذاب ظاهر می شود. هنگامی که یک روتور گرافیتی در نیمه عمر خود می گذرد، کانال های گاز در سر ممکن است تا حدی مسدود شوند. جریان گاز کمتر قابل پیش بینی می شود و مذاب اغلب هیدروژن محلول بیشتری را حفظ می کند. در ریخته‌گری آلومینیوم با تولید بالا، عمر دو هفته‌ای روتور به ده‌ها تغییر روتور در سال تبدیل می‌شود که هر یک فرصتی برای خطا است.

نیترید سیلیکون: ریاضیات مواد

نیترید سیلیکون یک سرامیک متراکم و با استحکام بالا با انبساط حرارتی کم و مقاومت در برابر شوک حرارتی عالی است. آلومینیوم مذاب را خیس نمی کند، بنابراین آلومینیوم نمی تواند روی سطح روتور جمع شود. روتور برای مدت طولانی تری از نظر هندسی ثابت می ماند.

مواد SG28 SGJL یک نیترید سیلیکونی بدون فشار با مقاومت خمشی بالای 800 مگاپاسکال و ضریب انبساط حرارتی در حدود 3.2 ppm/K است. این بدان معنی است که روتور را می توان بدون پیش گرم کردن طولانی وارد کوره کرد. در کارخانه های ذوبی که چندین آلیاژ را در یک روز کار می کنند، این یک صرفه جویی در زمان قابل اندازه گیری است. از آنجایی که نیترید سیلیکون حلالیت کمی در آلومینیوم دارد، سیلیسیم را در مذاب آزاد نمی کند، که در مورد برخی از سرامیک های دیگر یک نگرانی شناخته شده است.

عملی ترین تفاوت عمر سرویس است. افزایش شش برابری عمر روتور فقط هزینه خرید را کاهش نمی دهد. همچنین وقفه های عملیاتی که ریسک کیفیت را ایجاد می کنند را حذف می کند. برای مشاهده جزئیات بیشتر مکانیسم، بخوانید چگونه روتورهای گاز زدایی نیترید سیلیکون عملکرد ریخته گری آلومینیوم را بهبود می بخشد . این مقاله به اصول فیزیکی پشت تشکیل حباب گاز می پردازد.

نحوه انتخاب روتور گاز زدایی نیترید سیلیکون

انتخاب روتور مناسب به عمق مذاب، هندسه کوره و گاز زدایی مورد استفاده بستگی دارد.

قطر شفت و گردن

شفت روتور استاندارد بین 40 تا 100 میلی متر قطر دارد. شفت ضخیم تر سرعت چرخش بالاتری دارد، اما فضای بیشتری را در کوره اشغال می کند. برای یک کوره 1 تنی با ایستگاه گاز زدایی دایره ای، یک شفت 50 تا 60 میلی متری با سر 200 میلی متر معمول است. برای یک کوره 5 تنی، شفت 75 تا 100 میلی متری با سر 300 تا 350 میلی متر رایج است.

سر روتور و راندمان پراکندگی گاز

طراحی سر روتور توزیع حباب را تعیین می کند. یک سر چند تیغه ای با خروجی های گاز زاویه دار، حباب های کوچکتری ایجاد می کند که آهسته تر بالا می روند و زمان انتقال گاز را افزایش می دهند. روتوری با نسبت پراکندگی بالا باعث حذف بهتر هیدروژن در مصرف کمتر آرگون یا نیتروژن می شود. این موضوع هنگام مقایسه تامین کنندگان اهمیت دارد، زیرا نرخ جریان گاز یک هزینه عملیاتی مستقیم است.

دمای کوره و نوع گاز

روتورهای نیترید سیلیکون تا دمای 1200 درجه سانتیگراد را تحمل می کنند، بنابراین ماده عامل محدود کننده نیست. آرگون رایج ترین گاز است، اگرچه نیتروژن را می توان با برخی آلیاژها استفاده کرد. شفت روتور باید به اندازه حجم و فشار جریان باشد. عدم تطابق در اینجا باعث می شود گاز از طریق اتصالات یا از طریق سر روتور با فشار بالا خارج شود و تلاطمی ایجاد کند که دوباره هیدروژن را وارد می کند.

چهار مورد که قبل از خرید روتور نیترید سیلیکون باید بررسی شود:

1. طول سر روتور را در برابر عمق کوره تأیید کنید تا بتوان آن را زیر سطح مذاب پایین آورد.
2. بررسی کنید که قطر شفت با ایستگاه گاز زدایی موجود مطابقت داشته باشد یا با یک آداپتور جدید ارائه شده باشد.
3. اطلاعات چگالی و مقاومت خمشی مواد را بپرسید. یک سرامیک با چگالی کامل نباید منافذ باز داشته باشد.
4. روش آزمایش شوک حرارتی مستند شده یا نمونه ای را برای اجرای آزمایشی درخواست کنید.

راه حل های روتور SGJL برای ریخته گری آلومینیوم و ریخته گری

منابع SGJL روتورهای گاز زدایی نیترید سیلیکون به عنوان بخشی از سیستم مواد سرامیکی نیترید سیلیکون SG28 آن. روتور گاز زدایی SG28 به صورت یک بدنه سرامیکی یک تکه تولید می شود که هیچ اتصالی بین شفت و سر پیچ و مهره ای ندارد. این نقطه ضعف را که باعث از کار افتادن بسیاری از روتورها در انتقال سر به شفت می شود، از بین می برد.

روتور SG28 ما در پیکربندی های استاندارد موجود است و می توان آن را با طول شفت سفارشی متناسب با عمق کوره سفارش داد. به موازات آن، ما همچنین روتور گاز زدایی سرامیکی OS-11 O'Sialon را برای کاربردهایی که پروفایل سایش متفاوت سودمند است، ارائه می دهیم. هر دو صفحه محصول شامل گزینه های ابعادی و یادداشت های عملکرد است.

روتور گاز زدایی سرامیکی نیترید سیلیکون SG-28 برای گاز زدایی آلومینیوم با سرعت بالا روتور SG-28 از نیترید سیلیکون برای جلوگیری از اکسیداسیون و آلودگی آلومینیوم استفاده می کند و سرعت تا 600 دور در دقیقه را با تمرکز دقیق پشتیبانی می کند. اتصالات فولادی ضد زنگ آن عملکرد پایدار را تضمین می کند و آن را به یک انتخاب قابل اعتماد برای ارتقاء کوره تبدیل می کند. مشاهده محصول →

روتور گاز زدایی سرامیکی OS-11 O'Sialon برای تصفیه آلومینیوم بدون خیس شدن روتور OS-11 O'Sialon خواص غیر مرطوب و استحکام بالایی را برای چرخش پایدار در سرعت‌های بالا ارائه می‌کند و حباب‌های ریز را برای گاززدایی مؤثر تولید می‌کند. این برای برنامه هایی مناسب است که نمایه سایش متفاوت مفید است. مشاهده محصول →

این دو گزینه موارد استفاده اصلی در ریخته گری آلومینیوم و ریخته گری را پوشش می دهند. برای دید وسیع تری از محل قرارگیری این اجزا در مذاب، موارد را مرور کنید کاربردهای ریخته گری و ریخته گری آلومینیوم . قطعاتی مانند لوله‌های رایزر و لوله‌های محافظ بخاری اغلب به ترتیب به‌روزرسانی کوره مشخص می‌شوند.

انجام سوئیچ بدون آزمایش مخاطره آمیز

مطمئن ترین راه برای ارزیابی روتور گاز زدایی نیترید سیلیکون، اجرای یک مقایسه کنترل شده در یک کوره است. کوره ای را انتخاب کنید که نماینده روال ذوب گیاه باشد. مقدار هیدروژن و چگالی مواد ریخته گری را قبل از تغییر اندازه گیری کنید، سپس روتور نیترید سیلیکون را از طریق همان دنباله اجرا کنید. زمان چرخش روتور، جریان گاز و تعداد تغییرات روتور در طول دوره معیار را دنبال کنید.

به دنبال سه نتیجه باشید: محتوای هیدروژن در زیر هدف، الگوی حباب گاز ثابت، و عدم تجمع آلومینیوم روی روتور پس از ده حرارت. اگر روتور همچنان جدید به نظر می رسد، مزیت طول عمر واضح است. قیمت خرید روتور نیترید سیلیکون به طور قابل ملاحظه‌ای بالاتر از گرافیت است، اما هزینه هر تن فلز ریخته‌گری شده معمولاً پایین‌تر است زیرا تعمیر و نگهداری کاهش می‌یابد و کیفیت کمتری رد می‌شود.

برای شرکتی که به بیش از 30 کشور صادر می کند و فرآیندهای ریخته گری و ریخته گری آلومینیوم را ارائه می دهد، SGJL همان رشته علم مواد را برای هر روتوری که کارخانه را ترک می کند اعمال می کند. سوئیچ یک ارتقاء حدس و گمان نیست. این یک تغییر فرآیند است که ایستگاه گاز زدایی را فعال نگه می‌دارد، مذاب را تمیزتر نگه می‌دارد و قطعات ریخته‌گری را در محدوده مشخصات تخلخل نگه می‌دارد.