Les barres de contrôle de débit et les tubes de débit (tiges d'arrêt) d'ADtech permettent un dosage et une fermeture précis de l'aluminium fondu dans les lignes de coulée à basse pression et par gravité, protégeant les équipements de dégazage et de filtration en aval, permettant des profils de coulée stables pour les pièces moulées de haute précision, et offrant une longue durée de vie lorsqu'ils sont fabriqués à partir de matériaux réfractaires à haute teneur en silicium et non mouillants et installés avec un préchauffage et une pratique d'étanchéité corrects.

Vue d'ensemble du produit et applications prévues

Les barres et tubes de contrôle du débit sont des composants réfractaires compacts utilisés pour réguler le débit de métal fondu à travers les douches, les becs et les buses. Ils sont essentiels dans les coulées à basse pression, les coulées de lingots et les lignes qui nécessitent des taux de remplissage répétables ou un arrêt d'urgence. Les composants ADtech sont fabriqués à partir de mélanges réfractaires à haute teneur en silicium et en alumine qui résistent à la corrosion, minimisent le mouillage des métaux et supportent des cycles thermiques répétés. Ils sont utilisés avec des porte-tubes, des ensembles de bouchons et, en option, avec des systèmes d'actionneurs pour un contrôle manuel ou automatisé.

Fonctionnement et mécanismes pratiques

• Tube d'écoulement (bouchon)Tube réfractaire cylindrique inséré dans le laveur ou la buse ; le métal s'écoule par le centre creux ou par des ouvertures calibrées. Le fait de soulever ou d'abaisser le tube modifie la surface d'ouverture effective et donc le débit.

• Barre de contrôle du débitLes barres réfractaires : une barre réfractaire fendue ou façonnée, positionnée en travers d'un bec ou d'une fente pour former une fente de dosage. Le réglage de la position des barres ou l'insertion de barres de profil différent modifie la surface de déversement et le taux de coulée.

• Utilisation coopérativeDans de nombreuses lignes, un tube d'écoulement est utilisé avec une barre de contrôle de l'écoulement ou un support de tube afin que les opérateurs puissent régler avec précision l'écoulement et procéder à une fermeture rapide. Les conceptions peuvent être purement manuelles ou intégrées à des actionneurs électriques/hydrauliques pour les systèmes automatisés.

Principales caractéristiques et avantages d'ADtech

• Corps réfractaire à haute teneur en silicium/alumine offre une résistance à la corrosion, une faible adhérence au métal et une longue durée de vie dans les fondus d'aluminium.

• Faible porosité, cuisson à haute résistance réduit l'érosion et permet une réutilisation répétée avec une déformation minimale.

• Compatibilité avec les revêtements BN pour réduire davantage le mouillage et faciliter le nettoyage.

• Plusieurs options de longueur et de diamètre pour s'adapter aux louches, aux douches et aux becs de chambre à pression.

• Porte-tubes et joints interchangeables pour un remplacement rapide et un temps d'arrêt minimal.

• Conception prête à l'emploi en option pour l'intégration dans des systèmes automatisés de contrôle du débit ou des boucles de détection de niveau.

Matériaux, revêtements et notes de fabrication typiques

• Chimie de base: corps coulés ou frittés riches en alumine, à base de SiO2, avec une porosité contrôlée pour la solidité et la résistance à l'érosion.

• RevêtementsLes surfaces externes sont souvent recouvertes de nitrure de bore ou de couches anti-mouillage exclusives afin de réduire l'adhérence du métal et de simplifier l'écrémage et le nettoyage.

• FabricationLa précision de la cuisson et le contrôle des dimensions sont essentiels car les faces d'étanchéité et les tolérances des tubes déterminent le risque de contournement et la durée de vie.

Tailles courantes, configurations et guide de sélection

Tableau 1 : Spécifications typiques d'une famille de pièces

Le choix dépend de la masse de la coulée, de la hauteur de coulée requise, de la géométrie de la buse et du niveau d'automatisation. Commencez par l'ouverture nominale la plus grande, tout en conservant une perte de charge acceptable, afin que le composant ne devienne pas un point d'étranglement.

Liste de contrôle pour l'installation, le préchauffage et la mise en service

1. Vérifier l'adéquation des dimensionsPour éviter toute dérivation, vérifier les tolérances du diamètre extérieur du tube et de l'assise du support.

2. Préchauffer les composantsLe préchauffage : les tubes, barres et supports de flux sont progressivement chauffés jusqu'à une température proche de la température de fusion afin d'éliminer l'humidité et d'éviter les chocs thermiques. Le préchauffage est généralement effectué dans des fours ou à l'aide de couvertures à induction.

3. Joint d'étanchéité et collier de serrageLes joints d'étanchéité : s'assurer que les sièges réfractaires et les joints haute température se compriment uniformément afin d'empêcher le contournement du tube/barre par le métal.

4. Test fonctionnelLes essais à froid permettent de vérifier la course de l'actionneur, puis les essais à chaud par étapes avec échantillonnage pour vérifier les courbes d'écoulement à des ouvertures incrémentielles. Enregistrer le taux de coulée en fonction de l'ouverture pour chaque alliage et chaque hauteur de coulée.

Réglage du débit : exemples pratiques et table de conversion

Tableau 2 : Exemple de recherche d'accord de flux

Toujours valider sur place. Les courbes d'écoulement dépendent de la géométrie de la buse, de la viscosité de la matière fondue et de la température.

Étanchéité, prévention des dérivations et contrôle des fuites

L'un des principaux modes de défaillance est le contournement du métal entre le tube et la selle. Mesures d'atténuation :

• Utiliser des sièges rectifiés avec précision et des tubes de diamètre extérieur correspondant.

• Installer, le cas échéant, des joints compressibles à haute température ou des joints à câble réfractaire.

• Inspectez périodiquement les surfaces des sièges pour vérifier qu'elles ne sont pas rayées et remplacez les sièges usés au lieu de trop serrer les colliers.

• Envisager des surfaces d'accouplement revêtues ou rodées pour améliorer l'étanchéité et faciliter l'entretien.

Entretien, schémas d'usure et durée de vie

• Points d'usure typiquesLa pointe du tube faisant face au jet, la face du siège, l'alésage intérieur pour les tubes creux.

• Indicateurs à remplacerLes éléments à prendre en compte sont les suivants : augmentation des fuites par dérivation, érosion ou fissuration visibles, modification des courbes de coulée enregistrées pour la même ouverture.

• Pièces de rechange prévues: conserver au moins un tube de rechange par buse critique et des jeux de joints pour un remplacement rapide.

• Extension du cycle de vie: La réapplication du revêtement BN et l'usinage léger des sièges peuvent prolonger la durée d'utilisation entre deux remplacements complets.

Considérations relatives à la sécurité et à l'environnement

• Préchauffer pour éviter la vapeur ou l'écaillage explosif dû à l'humidité dans les pièces réfractaires.

• En cas d'utilisation d'actionneurs, prévoir des butées mécaniques et des limites de couple afin d'éviter une surcourse catastrophique dans le métal en fusion.

• Utiliser une extraction locale des fumées si des opérations de fusion ou d'écrémage ont lieu à proximité du point de contrôle.

• Contrôler les conduites de gaz inerte et surveiller l'oxygène si des atmosphères d'argon ou d'azote sont utilisées à proximité des assemblages de commande.

Référence rapide pour le dépannage

Tableau 3 : Problèmes, causes et actions correctives

Enregistrez les incidents pour suivre les taux d'usure en fonction de la production, afin de mieux planifier les pièces de rechange.

Intégration avec l'automatisation et le contrôle des processus

Les tubes et les barres d'écoulement peuvent être équipés de transducteurs de retour de position et intégrés dans les recettes de l'automate programmable afin que les profils de coulée soient répétables d'une équipe à l'autre. Le contrôle en boucle fermée peut utiliser des sondes de niveau, des cellules de charge ou des capteurs de débit pour moduler automatiquement l'élévation du tube afin d'obtenir des taux de remplissage réguliers. Il existe des systèmes brevetés de goupilles de commande et d'actionneurs pour un contrôle électromécanique précis.

Analyse économique, retour sur investissement et gains de productivité

Facteurs de valeur :

• Réduction des défauts de moulage dus à une coulée instable.

• L'érosion du filtre est moindre et sa durée de vie est plus longue grâce à un débit plus doux.

• Une fermeture plus rapide réduit les pertes de métal et les déchets d'urgence.

• Réduction des interventions manuelles en cas d'automatisation.

Tableau 4 : Illustration de l'aperçu du retour sur investissement

Calculer le retour sur investissement spécifique au site à l'aide des coûts de ferraille et de main-d'œuvre mesurés pour plus de précision.

FAQ

1. Quelle est la différence entre un tube d'écoulement et une barre de contrôle de l'écoulement ?
   Un tube d'écoulement est généralement un bouchon cylindrique inséré dans une buse pour mesurer le débit, tandis qu'une barre de contrôle du débit s'étend sur une fente ou une encoche et forme un espace calibré pour le dosage. L'utilisation dépend de la conception de la buse et de la résolution de contrôle requise.

2. Les tubes à écoulement doivent-ils être préchauffés ?
   Oui. Préchauffer pour éliminer l'humidité et éviter les chocs thermiques. Les méthodes de préchauffage les plus courantes sont les fours, les couvertures à induction ou les boîtes chaudes.

3. À quelle fréquence dois-je remplacer un tube d'écoulement ?
   Remplacez-les lorsque vous observez une augmentation des fuites, des fissures ou lorsque les courbes d'écoulement ne correspondent plus aux données historiques. Les intervalles de remplacement varient considérablement en fonction de l'utilisation ; gardez des pièces de rechange à portée de main.

4. Ces pièces peuvent-elles être utilisées avec des actionneurs automatiques ?
   Oui. De nombreuses conceptions comprennent des brides ou des interfaces d'actionnement pour des commandes électriques ou hydrauliques et un retour d'information sur la position pour un contrôle en boucle fermée.

5. Comment éviter le contournement du tube par le métal ?
   Utiliser des sièges de précision, des joints compressibles à haute température et s'assurer que les faces d'accouplement sont propres et non endommagées. Une inspection régulière permet d'éviter un contournement progressif.

6. Quels sont les revêtements qui améliorent les performances ?
   Le nitrure de bore et certains revêtements anti-mouillage exclusifs réduisent l'adhérence du métal et accélèrent le nettoyage. Les revêtements doivent être réappliqués selon le calendrier du fournisseur.

7. Les tubes creux sont-ils meilleurs que les tubes pleins ?
   Les tubes creux peuvent permettre l'écoulement à travers le noyau ou accueillir des réchauffeurs internes, mais le choix dépend de la conception de la buse et des considérations relatives à l'érosion. Les conceptions creuses peuvent nécessiter une inspection plus minutieuse de l'usure de l'alésage.

8. Ces pièces fonctionnent-elles avec tous les alliages d'aluminium ?
   Les matériaux ADtech conviennent à la plupart des alliages de fonderie courants. Pour les produits chimiques exotiques, il convient d'effectuer un bref test de compatibilité avant de procéder à une mise en œuvre à grande échelle.

9. Quels documents dois-je demander au fournisseur ?
   Demandez les certificats des matériaux, les cycles de préchauffage recommandés, les tolérances dimensionnelles, les courbes de coulée, les joints recommandés et l'assistance à la mise en service de l'installation.

10. Les tubes d'écoulement peuvent-ils améliorer la durée de vie des filtres ?
    Oui. Un bon dosage du débit réduit l'impact des jets sur les filtres et abaisse les vitesses locales qui accélèrent l'érosion des filtres. Pour obtenir les meilleurs résultats, il faut associer le contrôle du débit à l'écrémage en amont.