Flussmittelinjektionsmaschine für Aluminium

Die ADtech Flussmittelinjektionsmaschine für Aluminium ist die endgültige Lösung für moderne Gießereien, die die Reinigung von geschmolzenem Metall automatisieren wollen. Diese Anlage funktioniert durch die Kombination einer präzisen Granulatdosierung mit einem inerten Trägergas - typischerweise Stickstoff oder Argon - zur Injektion von Läuterungsmitteln tief in die Schmelze. Das Ergebnis ist ein konsistenter, automatisierter Prozess, der Wasserstoff und nichtmetallische Einschlüsse mit Wirkungsgraden von über 95% entfernt. Durch den Ersatz des manuellen Oberflächenflusses durch die Injektion unter die Oberfläche reduzieren Gießereien, die ADtech-Systeme einsetzen, den Metallverlust in der Krätze um etwa 30% und gewährleisten gleichzeitig eine gleichmäßige chemische Reaktion im gesamten Ofen. Diese Technologie ist für Anlagen, die einen Null-Fehler-Guss anstreben, nicht optional, sondern wird von der Industrie gefordert.

Grundsätze der automatisierten Metallveredelung

Die Herstellung hochwertiger Aluminiumlegierungen erfordert eine strenge Kontrolle des Wasserstoffgehalts und der Alkalimetalle. Manuelle Methoden werden der Physik von geschmolzenem Aluminium nicht gerecht. Wenn die Bediener Flussmittel auf die Oberfläche werfen, bleibt die Reaktion oberflächlich.

Das ADtech-Injektionssystem ändert diese Dynamik. Es verwendet einen unter Druck stehenden Tank und eine Präzisionsschnecke. Die Förderschnecke drückt eine berechnete Menge an körnigem Flussmittel in einen Inertgasstrom. Dieser Gasstrom wird durch eine Lanze geleitet, die das Läutermittel auf den Boden des Ofens oder der Pfanne bringt.

Der Trägergas-Mechanismus

Stickstoff und Argon dienen als Träger für das Flussmittel. Diese Gase reagieren nicht mit Aluminium, sondern erfüllen eine wichtige physikalische Funktion. Wenn das Gas aus der Lanze austritt, bildet es Tausende von winzigen Bläschen. Diese Bläschen steigen durch die Schmelze auf und fangen den im flüssigen Metall gelösten Wasserstoff ein.

Gleichzeitig kommen die vom Gas dispergierten Flussmittelteilchen mit Oxiden und Einschlüssen in Kontakt. Die chemische Reaktion senkt den Schmelzpunkt der Krätze und trennt sie vom Aluminium. Durch diese Trennung sinkt das saubere Metall nach unten, während die trockene, pulverförmige Krätze nach oben schwimmt und leicht abgeschöpft werden kann.

Dynamik des Pulverflusses

Konsistenz bestimmt die Qualität. Eine schwankende Durchflussmenge führt zu einer ungleichmäßigen Veredelung. Die ADtech-Maschine arbeitet mit einer schrittmotorgetriebenen Förderschnecke. Dadurch wird sichergestellt, dass die Gramm-pro-Minute-Leistung unabhängig vom Tankdruck konstant bleibt.

Herkömmliche Systeme leiden oft unter “Pulsieren”, bei dem das Flussmittel in Schüben austritt. Unser Ingenieurteam hat dieses Problem durch die Optimierung der Tankgeometrie und des Druckverhältnisses des Trägergases gelöst. Ein gleichmäßiger, kontinuierlicher Strom stellt sicher, dass jedes Kilogramm geschmolzenen Metalls genau die erforderliche Dosierung an Raffiniermittel erhält.

Warum die Reinheit von geschmolzenem Metall über die Rentabilität entscheidet

Gießereien betrachten Veredelungsanlagen oft als Kostenstelle. In Wirklichkeit steigern sie die Rentabilität. Verschmutztes Metall führt zu Porosität in Gussteilen. Porosität führt zu Ausschussteilen.

Die Kosten der Einschlüsse

Harte Einschlüsse - zumeist Aluminiumoxide - zerstören Bearbeitungswerkzeuge. Wenn ein Kunde ein Gussteil bearbeitet und auf einen Einschluss stößt, brechen sein Bohrer oder seine Einsätze. Dies schadet dem Ruf der Gießerei.

ADtech-Systeme entfernen diese Oxide vor dem Gießen. Durch die Injektion von Flussmittel benetzen die Chemikalien die Oxide und entfernen sie effektiv aus der Schmelze.

Verringerung des Metallverlustes in der Krätze

Reiche Krätze ist ein großes finanzielles Leck. Starke Krätze enthält eingeschlossenes Aluminium. Beim manuellen Fluxen ist die Thermit-Reaktion oft unkontrolliert, so dass nasse Krätze entsteht, die das gute Metall festhält.

Beim Injektionsraffinieren entsteht “trockene Krätze”. Die chemische Trennung ist so effizient, dass das Abfallmaterial auf dem Bad nur sehr wenig metallisches Aluminium enthält. Gießereien gewinnen mehr Metall pro Schmelze zurück, was sich direkt auf das Endergebnis auswirkt.

ADtech Technische Daten und Leistung

Wir konstruieren unsere Maschinen so, dass sie der rauen Umgebung in einer Gießerei standhalten. Hitze, Staub und Vibrationen sind konstante Faktoren. In der nachstehenden Tabelle sind die wichtigsten Spezifikationen unserer Standardbetriebseinheit aufgeführt.

Tabelle 1: Spezifikationen der ADtech-Flussmittelinjektionsmaschine

Vergleich der Veredelungsmethoden

Es ist wichtig zu verstehen, wo die Einspritzung in der Hierarchie der Raffination einzuordnen ist. Viele Betriebsleiter zögern aufgrund der vermeintlichen Komplexität, von manuellen Methoden aufzurüsten. Die Daten belegen jedoch, dass manuelle Methoden für eine qualitativ hochwertige Produktion nicht tragbar sind.

Tabelle 2: Manuelles Fluxen vs. ADtech-Injektionssystem

Operative Vorteile für Gießereien

Der Einsatz einer ADtech-Maschine verändert den täglichen Arbeitsablauf. Die Vorteile gehen über die Metallurgie hinaus und betreffen auch die Sicherheit und die Einhaltung von Vorschriften.

Einhaltung der Umweltvorschriften

Die Vorschriften für Fabrikemissionen werden weltweit verschärft. Beim manuellen Fluxen werden plötzlich dicke Rauchwolken und Fluoride freigesetzt. Dies löst häufig Alarme für die Luftqualität aus.

Unser Injektionssystem führt das Flussmittel schrittweise ein. Die Reaktion wird über einen längeren Zeitraum verteilt, wodurch die Rauchdichte erheblich reduziert wird. Dies hilft den Anlagen, die örtlichen Umweltschutznormen zu erfüllen, ohne dass teure Sekundärfiltersysteme installiert werden müssen.

Integration der Bedienersicherheit

Geschmolzenes Aluminium erreicht Temperaturen von über 700 °C. Wenn die Arbeiter neben der Ofentür stehen müssen, um Säcke mit Chemikalien zu werfen, ist das eine Belastung.

Die ADtech-Maschine arbeitet mit einer langen Lanze. Der Bediener hält sich zurück und steuert das Gerät aus sicherer Entfernung. Der Tank ist versiegelt, um ein versehentliches Verschütten von Flussmittelpulver zu verhindern, das rutschig oder zum Einatmen gefährlich sein kann.

Fallstudie: Projekt 2024 in Ohio, USA

Standort: Cleveland, Ohio
Datum: März 2024
Kunde: Tier-1-Zulieferer für Automobilkomponenten

Die Herausforderung:
Der Kunde stellt Motorhalterungen aus einer A380-Legierung her. Anfang 2024 stieg die Rückweisungsrate aufgrund von Gasporosität auf 8% an. Das Unternehmen setzte manuelles Fluxen und rotierende Entgasung getrennt voneinander ein. Der Prozess führte zu Engpässen in der Produktion, und die Ausschussrate verringerte die Gewinnspanne.

Die Lösung:
Die ADtech-Ingenieure setzten zwei High-Capacity Flux Injection Einheiten ein. Wir integrierten die Flussmittelinjektion in die bestehenden Rotationsentgasungsstationen. Dies ermöglichte die gleichzeitige Entgasung und Flussmittelinjektion.

Die Umsetzung:

• Zeit: 3 Tage für Installation und Schulung.

• Parameter: Stickstoff-Trägergas bei 0,4 MPa. Die Flussmittelzufuhr ist auf 500 g/min eingestellt.

• Verwendetes Flussmittel: ADtech Granuliertes Refiner-Flussmittel Nr. 2.

Die Ergebnisse:
Bis April 2024 zeigen die Daten eine dramatische Veränderung.

1. Ablehnungsquote: Von 8% auf 0,5% gesunken.

2. Krätze Gewicht: Verringert um 22%. Die Krätze war merklich trockener und pulverförmig.

3. Zykluszeit: Verkürzung um 5 Minuten pro Charge, da die Injektionsmethode schneller reagierte als die manuelle Rührmethode.

Kunden-Feedback:
Der Werksleiter stellte fest, dass der ROI der Maschinen innerhalb von drei Monaten allein durch die aus der Krätze gewonnenen Aluminiumeinheiten erreicht wurde.

Installations- und Wartungsprotokolle

Eine ordnungsgemäße Einrichtung gewährleistet Langlebigkeit. Die ADtech-Maschine ist ein Plug-and-Play-Gerät, aber spezielle Protokolle verhindern vorzeitigen Verschleiß.

Schritte zur Installation

1. Anschluss der Gasleitung: Stellen Sie sicher, dass die Gasquelle (N2 oder Ar) trocken ist. Feuchtigkeit in der Gasleitung ist der Feind von Aluminium. Installieren Sie bei Bedarf einen Trockner.

2. Erdung: Durch die Reibung des Pulvers kann sich statische Elektrizität aufbauen. Eine sichere Erdung schützt die elektronische Steuereinheit.

3. Lance-Ausrichtung: Das für die Injektion verwendete Graphit- oder Stahlrohr muss gerade sein. Eine falsche Ausrichtung verursacht Gegendruck.

Zeitplan für die Wartung

• Täglich: Blasen Sie den Einspritzschlauch mit reinem Gas aus, um Verstopfungen zu vermeiden. Prüfen Sie die Dichtung des Tankdeckels.

• Wöchentlich: Überprüfen Sie den Schneckenzuführer auf Verschleiß. Prüfen Sie die Rollen auf ihre Beweglichkeit.

• Monatlich: Kalibrieren Sie den Durchflussmesser. Prüfen Sie die elektrischen Anschlüsse auf Korrosion.

Fortgeschrittene Chemie: Auswahl der Flussmittel

Die Maschine ist das Transportmittel, das Flussmittel ist der Passagier. Die Verwendung der richtigen Flussmittelzusammensetzung ist entscheidend.

Flussmittel verfeinern: Wird zur Entfernung von Wasserstoff und Oxiden verwendet. Enthält in der Regel Chlorid- und Fluoridsalze. Die Injektionsmaschine dispergiert diese Salze effektiv.

Ändern des Flusses: Wird verwendet, um die Siliziumstruktur in Al-Si-Legierungen zu verändern. Das Einspritzen von Modifikatoren (wie Flussmittel auf Strontiumbasis) stellt sicher, dass der Modifikator nicht durch Oxidation an der Oberfläche verloren geht, sondern tief in der Schmelze wirkt.

Getreideveredelungs-Flussmittel: Titan- und Borsalze werden eingespritzt, um die Kornstruktur zu verfeinern und die mechanische Festigkeit des Knüppels oder Barrens zu verbessern.

Fehlersuche bei allgemeinen Einspritzproblemen

Auch bei den besten Geräten gibt es Variablen. Im Folgenden finden Sie einen Leitfaden zur Lösung gängiger Betriebsprobleme.

Tabelle 3: Fehlersuchanleitung

FAQs

1. Was ist die Hauptfunktion einer Flussmittelinjektionsmaschine für Aluminium?
Die Maschine automatisiert das Einbringen von Raffinationssalzen in geschmolzenes Aluminium, um Wasserstoffgas und nichtmetallische Einschlüsse (Oxide) zu entfernen und so die Metallqualität zu verbessern.

2. Kann dieses Gerät sowohl mit Stickstoff als auch mit Argon arbeiten?
Ja, das ADtech-System ist sowohl mit Stickstoff als auch mit Argon kompatibel. Die Wahl hängt von Ihren spezifischen Legierungsanforderungen und Ihrem Budget ab, wobei Stickstoff am häufigsten verwendet wird.

3. Wie unterscheidet sich die Injektion von der Rotationsentgasung?
Bei der Rotationsentgasung wird der Wasserstoff hauptsächlich mit Hilfe von Gasblasen entfernt. Die Flussmittelinjektion fügt chemische Reinigungsmittel hinzu, um feste Oxide zu entfernen. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn beide oder ein kombiniertes System verwendet werden.

4. Wie hoch ist die typische Lebensdauer der Maschine?
Bei ordnungsgemäßer Wartung hält das Hauptgerät über 10 Jahre. Verschleißteile wie Schläuche und Dichtungen müssen jährlich ausgetauscht werden.

5. Verringert die Maschine die Menge des benötigten Flussmittels?
Ja. Da die Injektion effizienter ist als das Auftragen an der Oberfläche, benötigen Sie in der Regel 20-30% weniger Flussmittel, um die gleichen oder bessere Veredelungsergebnisse zu erzielen.

6. Kann ich körniges Flussmittel von anderen Anbietern verwenden?
Die ADtech-Maschine ist für granulare Flussmittel ausgelegt. Obwohl wir für eine optimale Leistung ADtech-Flussmittel empfehlen, kann die Maschine auch die meisten Standard-Granulatflussmittel anderer Hersteller verarbeiten.

7. Wie kann ich verhindern, dass die Lanze verstopft?
Lassen Sie das Gas immer strömen, bevor Sie die Lanze in die Schmelze einführen, und lassen Sie es strömen, bis Sie sie wieder herausnehmen. Dadurch wird verhindert, dass Metall in das Rohr gelangt.

8. Ist die Maschine für große Warmhalteöfen geeignet?
Ja. Wir haben Modelle mit höheren Durchflussraten, die für Öfen mit einem Fassungsvermögen von bis zu 50 Tonnen oder mehr ausgelegt sind.

9. Wirkt sich das Verfahren auf die Temperatur der Schmelze aus?
Der Kühleffekt ist vernachlässigbar. Die Masse des Flussmittels und des Gases ist im Vergleich zur Masse des Aluminiumbads sehr gering.

10. Wie schnell kann ich einen Return on Investment (ROI) sehen?
Die meisten Gießereien berichten über einen ROI innerhalb von 4 bis 6 Monaten. Diese Berechnung beinhaltet Einsparungen durch geringere Metallverluste in der Krätze und geringere Ausschussraten bei Gussteilen.

Schlussfolgerung

Die ADtech-Flussmittelinjektionsmaschine für Aluminium ist die erste Wahl des Ingenieurs, wenn es um hervorragende Metallqualität geht. Durch die Abkehr von inkonsistenten manuellen Prozessen und die Einführung einer automatisierten, oberflächennahen Injektion sichern sich Gießereien ihre Position auf einem wettbewerbsintensiven Markt. Die Reduzierung der Krätze, die Beseitigung von Einschlüssen und die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften bieten einen spürbaren Vorteil.

Eine Investition in ADtech-Technologie bedeutet eine Investition in die Zuverlässigkeit Ihres Endprodukts. Sauberes Metall ist die Grundlage jedes erfolgreichen Gusses, und unsere Einspritzsysteme sorgen dafür, dass diese Grundlage solide ist. Wenden Sie sich noch heute an unser technisches Team, um eine Anlage zu konfigurieren, die Ihren spezifischen Ofenabmessungen und Legierungsanforderungen entspricht.