Sampah aluminium terbentuk selama proses peleburan dan penahanan. Penanganan yang efektif mencegah kehilangan logam, mengurangi sisa, dan meningkatkan kualitas produk.
Apa yang dimaksud dengan fluks drossing aluminium?
Definisi dasar
Fluks pengapungan adalah campuran butiran atau bubuk yang diaplikasikan pada permukaan aluminium cair untuk bereaksi dengan oksida, mengurangi kotoran, dan mendorong penggabungan fase non-logam untuk memudahkan pembuangan. Kontak fluks mengubah tegangan permukaan, mendorong pengapungan sampah, dan membantu menjebak inklusi halus ke dalam lapisan sampah yang koheren.
Tujuan fungsional utama
- Memulihkan logam yang terperangkap yang jika tidak, akan tetap terikat pada matriks oksida.
- Menghasilkan lapisan sampah yang ringkas dan mudah dibuang.
- Kurangi inklusi yang membahayakan pengecoran atau ekstrusi hilir.
- Menurunkan energi yang dihabiskan dalam siklus skimming dan peleburan yang berulang-ulang.
Kimia fluks dan keluarga produk
Fluks aluminium cenderung terbagi dalam beberapa kategori. Setiap kelas menawarkan pengorbanan antara pemulihan logam, jejak lingkungan, dan permintaan penanganan.
Garam dan campuran garam
Garam basa yang umum termasuk klorida dan fluorida yang dicampur dengan aditif lain untuk mengontrol perilaku peleburan. Garam-garam ini meleleh saat bersentuhan, membasahi lapisan oksida, dan mendorong penggabungan oksida. Campuran garam biasanya menghasilkan tingkat pemulihan logam yang tinggi tetapi membutuhkan penyimpanan yang terkendali dan pembuangan yang sesuai.
Baca juga: Mengapa menambahkan garam dan soda ke dalam aluminium cair?
Pasta fluks dan produk butiran
Fluks granular memberikan dosis yang nyaman dan peleburan yang dapat diprediksi. Formula pasta mengurangi debu di udara. ADtech menawarkan komposisi granular yang disetel untuk keluarga paduan yang berbeda dan suhu penahanan.
Fluks emisi rendah
Formulasi yang menurunkan pelepasan halida yang mudah menguap dan meminimalkan pembentukan produk sampingan yang beracun menjadi lebih umum. Tingkat emisi rendah ADtech menargetkan pengurangan emisi asap dengan tetap mempertahankan pengikatan sampah yang kuat.
Bagaimana fluks drossing aluminium bekerja
- Tetesan fluks meleleh pada permukaan yang panas dan menyebar menjadi lapisan tipis.
- Reaksi kimia dengan oksida permukaan mengubah keterbasahan dan tegangan permukaan.
- Partikel oksida halus dan fragmen intermetalik berflokulasi menjadi agregat yang lebih besar.
- Agregat mengapung, membentuk lapisan skim yang memerangkap logam yang terperangkap.
- Operator menghilangkan skim, memulihkan logam yang terikat di dalamnya.
- Fluks sisa dapat membentuk lapisan pelindung, memperlambat oksidasi lebih lanjut.
Memilih fluks yang tepat untuk operasi Anda
Kompatibilitas paduan
Paduan aluminium yang berbeda bereaksi secara berbeda terhadap kimia fluks. Fluks yang bekerja dengan baik dengan seri 1xxx dan 3xxx mungkin memerlukan modifikasi untuk paduan yang mengandung Mg seperti 5xxx atau 6xxx karena magnesium meningkatkan reaktivitas dan dapat mengubah kimia asap. Pilih fluks berlabel untuk kelompok paduan atau rentang termokimia tertentu.
Jendela suhu
Titik leleh fluks harus di bawah suhu penahanan tetapi di atas ambang batas pencairan terak untuk mencegah kerusakan dini. Jendela kerja yang umum berkisar antara 600°C dan 750°C, tergantung pada paduan dan jenis tungku.
Jenis tungku dan tahap proses
- Peleburan wadah: Membutuhkan fluks dengan viskositas lelehan yang terkendali untuk mencegah infiltrasi di dalam refraktori.
- Tungku penahan: Memprioritaskan stabilitas fluks dalam waktu rendam yang lebih lama.
- Sendok pindahan: Pasta portabel atau produk butiran rendah debu membantu saat memberi dosis selama penanganan.
Kepatuhan terhadap lingkungan
Pilih fluks yang konsisten dengan aturan emisi setempat. Jika program pembuangan menuntut kandungan halida rendah, pilihlah tingkat emisi rendah. ADtech menyediakan dokumentasi untuk pengajuan peraturan.
Praktik-praktik terbaik operasional untuk hasil yang maksimal
Persiapan pra-skimming
Bersihkan gumpalan besar yang mengambang dan kerak permukaan yang dingin sebelum pemberian fluks untuk kontak yang lebih baik. Bersihkan dinding sendok jika ada kerak yang menempel dan berisiko terkontaminasi.
Metode pemberian dosis yang benar
Ukur berdasarkan berat, bukan volume. Gunakan sendok atau sistem takaran yang telah dikalibrasi. Dosis awal yang umum berkisar antara 0,5% hingga 2,0% massa cair, kemudian sesuaikan dengan menggunakan pembacaan dan tampilan pemulihan.
Teknik pencampuran
Aduk permukaan secara perlahan dengan alat skimming atau batang logam untuk memasukkan fluks dan mendorong pembasahan yang merata. Jangan mengaduk logam cair secara agresif, yang dapat memerangkap oksida lebih dalam.
Pengaturan waktu skim
Biarkan waktu diam yang cukup agar agregat terbentuk dan mengapung. Pengangkatan yang cepat dapat meninggalkan inklusi halus. Waktu dwell yang umum berkisar antara 2 hingga 10 menit tergantung pada paduan dan jenis fluks.
Reklamasi logam pasca-skim
Kumpulkan skim ke dalam cetakan khusus untuk memulihkan logam yang terperangkap dengan cara memanaskan ulang atau menekannya. Logam yang dipulihkan sering kali kembali untuk dilebur kembali dengan penurunan kualitas yang minimal.
Metrik pengukuran dan kinerja
Metrik operasional memberikan data kinerja yang objektif untuk menjustifikasi pilihan produk.
Tabel 1: Kisaran komposisi tipikal untuk nilai Fluks Drossing Aluminium ADtech
| Komponen | Tingkat emisi rendah (%) | Kelas standar (%) | Tingkat pemulihan tinggi (%) |
|---|---|---|---|
| Campuran NaCl / KCl | 20-35 | 30-45 | 35-50 |
| Campuran NaF / CaF2 | 5-15 | 10-20 | 15-25 |
| Pengikat dan pembawa fluks | 10-20 | 5-15 | 5-10 |
| Bahan pembasah logam | 5-10 | 5-10 | 5-12 |
| Aditif anti-debu | 2-8 | 1-5 | 0-2 |
| Penstabil jejak | keseimbangan | keseimbangan | keseimbangan |
Catatan: Persentase formulasi berubah menurut SKU produk. Nilai di sini menunjukkan kisaran umum untuk referensi.
Indikator kinerja utama (KPI)
- Rasio perolehan kembali logam: persentase logam yang diperoleh kembali dari skim relatif terhadap kandungan logam teoretis.
- Indeks inklusi: pengurangan jumlah inklusi per kg setelah perawatan.
- Pengurangan waktu siklus: penghematan menit per batch dari skimming yang lebih cepat.
- Konsumsi fluks: kg per ton aluminium yang dilebur.
Tabel 2: Contoh metrik performa dari uji coba terkontrol (ilustrasi)
| Metrik | Dasar (tanpa fluks) | Fluks standar ADtech | Fluks rendah emisi ADtech |
|---|---|---|---|
| Pemulihan logam (%) | 70 | 88 | 85 |
| Pengurangan inklusi (%) | 0 | 65 | 58 |
| Massa skim rata-rata (kg/ton) | 60 | 42 | 45 |
| Konsumsi fluks (kg/ton) | 0 | 7.5 | 8.0 |
| Waktu siklus per batch (menit) | 25 | 18 | 20 |
Data di atas berasal dari uji coba pabrik. Performa akan berubah sesuai dengan paduan, geometri tungku, dan praktik operator.
Perbandingan manfaat biaya
Ekonomi operasional harus menyeimbangkan biaya pembelian fluks dengan logam yang dipulihkan, mengurangi pengerjaan ulang, mengurangi skrap, dan biaya pembuangan limbah.
Tabel 3: Analisis biaya yang disederhanakan per ton yang dilebur (contoh)
| Item | Baseline | Standar ADtech | Catatan |
|---|---|---|---|
| Nilai logam yang dipulihkan ($) | 120 | 300 | Berdasarkan harga logam pasar dan tingkat pemulihan |
| Biaya fluks ($) | 0 | 18 | Penggunaan fluks tipikal 7,5 kg/ton pada $2.40/kg |
| Pembuangan limbah ($) | 80 | 40 | Fraksi berbahaya yang lebih rendah mengurangi biaya |
| Manfaat operasional bersih ($) | 40 | 242 | Manfaat dikurangi biaya operasional |
Model yang disederhanakan ini menyoroti bagaimana pengeluaran fluks yang moderat sering kali menghasilkan pengembalian yang sangat besar melalui peningkatan pemulihan logam.
Penanganan, penyimpanan, dan keamanan
Alat pelindung diri
Operator harus mengenakan respirator dengan kartrid gas asam saat memberi dosis fluks bubuk pada suhu tinggi. Gunakan pelindung wajah, sarung tangan tahan panas, dan pakaian berlapis untuk mencegah luka bakar percikan.
Kontrol debu
Penanganan serbuk membutuhkan penekanan debu. Gunakan formulasi pasta atau dosis basah jika memungkinkan. Gunakan ekstraksi lokal di stasiun pemberian dosis.
Aturan penyimpanan
Jaga agar fluks tetap kering. Simpan dalam wadah tertutup dengan pengatur kelembapan. Putar stok berdasarkan FIFO untuk mempertahankan kinerja.
Tanggap darurat
Sediakan bahan penetral dan kotak P3K di dekat Anda. Jika fluks mengenai mata atau kulit, segera basuh dengan air dan dapatkan bantuan medis.
Topik lingkungan dan peraturan
Manajemen emisi
Pilihan fluks mempengaruhi komposisi asap. Tingkat emisi rendah menurunkan volatil halida dan pelepasan fluorida. Pasang sistem penangkap dan scrubber untuk mematuhi batas udara setempat.
Pembuangan sampah
Sampah sering kali mengandung logam yang dapat dipulihkan ditambah fluks residu dan kontaminan. Program pengelolaan limbah khusus, termasuk pengepresan dan peleburan ulang secara mekanis, meminimalkan beban TPA. ADtech dapat mendukung program pengurangan limbah yang mengurangi biaya pembuangan.
Kontrol kualitas dan protokol pengujian
Inspeksi masuk
Uji setiap lot fluks untuk kelembapan, kerapatan curah, distribusi ukuran partikel, dan perilaku leleh. Simpan sertifikat pada file.
Pemantauan proses
Lacak KPI yang telah didaftarkan sebelumnya. Gunakan pengeringan oven dan titrasi kimia untuk memantau fluks residu dalam sampah. Pengujian laboratorium secara berkala untuk memastikan potensi pemulihan logam.
Analisis metalografi
Ambil kupon sampel sebelum dan sesudah perawatan fluks. Inspeksi mikroskopis mengungkapkan morfologi inklusi dan membantu menyempurnakan dosis dan pencampuran.
Perangkap dan solusi operasional yang umum terjadi
Overdosis
Fluks yang berlebihan dapat meningkatkan biaya pengolahan limbah dan menciptakan kerak yang lebih tebal yang memerangkap logam. Solusi: kurangi dosis sebesar 10-20% dan pantau pemulihannya.
Dosis yang kurang
Fluks yang tidak mencukupi akan menghasilkan skim yang tipis dan rapuh yang memerangkap logam. Solusi: tingkatkan dosis dan perpanjang waktu tinggal.
Pencampuran yang buruk
Jika fluks tidak tercampur, reaksi tetap bersifat lokal. Solusi: berikan agitasi permukaan yang lembut dan pastikan titik dosis mencakup area yang luas.
Menggunakan fluks yang salah untuk paduan
Paduan magnesium reaktif dapat menghasilkan asap tebal atau buih yang tidak stabil jika menggunakan garam yang ditujukan untuk paduan rendah-Mg. Cara mengatasi: beralihlah ke formula yang toleran terhadap Mg dan sesuaikan takarannya.
Sorotan portofolio produk ADtech
ADtech menawarkan SKU fluks modular yang disesuaikan dengan kelompok paduan, target emisi, dan jenis tungku. Literatur produk menyediakan lembar data teknis dengan rentang dosis yang disarankan, instruksi penanganan, dan data keselamatan.
Matriks uji laboratorium untuk pemilihan fluks
Rencana pengujian yang terstruktur mempercepat pemilihan yang tepat.
- Uji coba wadah kecil dengan paduan target pada suhu pengoperasian.
- Dosis pada tiga tingkat: rendah, sedang, tinggi.
- Waktu penahanan 2, 5, 10 menit.
- Pengumpulan skim dan pemulihan logam melalui pemanasan ulang.
- Uji kimia untuk fluks sisa dan jumlah inklusi.
Gunakan hasil untuk menentukan dosis optimal dan waktu tunggu.
Studi kasus: Pelanggan Irak yang menggunakan pelat filter keramik ADtech dan fluks drossing
Latar Belakang
Sebuah pengecoran aluminium ukuran sedang di Irak, memproduksi ingot dan billet ekstrusi untuk rantai pasokan otomotif lokal bermitra dengan ADtech untuk mengurangi skrap dan meningkatkan kebersihan produk akhir. Operasi mereka menggunakan pelat filter busa keramik dari ADtech untuk penyaringan di jalur penuangan. Mereka kemudian menguji coba fluks drossing ADtech yang sesuai untuk meningkatkan kebersihan lelehan di bagian hulu.
Tujuan
- Mengurangi jumlah inklusi dalam sampel cor sebesar 50% dalam waktu tiga bulan.
- Meningkatkan perolehan logam dari sampah sebesar 15 poin persentase.
- Menjaga kepatuhan terhadap batas emisi lokal sekaligus menjaga kenaikan biaya operasional di bawah 5%.
Langkah-langkah implementasi
- Memasang pelat filter keramik ADtech di stasiun penuangan.
- Melakukan uji coba fluks wadah untuk menemukan dosis yang tepat untuk paduan 3xxx dan 5xxx.
- Melatih operator tentang teknik takaran, pencampuran, dan skimming yang direkomendasikan oleh ADtech.
- Memantau KPI setiap minggu selama delapan minggu.
Hasil (diukur)
| Pengukuran | Baseline | Setelah solusi ADtech |
|---|---|---|
| Indeks inklusi (partikel >50 µm per 100 cm³) | 24 | 7 |
| Pemulihan logam dari skim (%) | 72 | 88 |
| Laju memo (%) | 4.8 | 2.1 |
| Konsumsi fluks (kg/ton) | 0 | 7.2 |
| Biaya pembuangan limbah per ton ($) | 65 | 28 |
| Insiden penolakan pelanggan (bulanan) | 6 | 1 |
Komentar
Menerapkan filtrasi keramik ditambah fluks yang cocok dengan benar memberikan keuntungan sinergis. Filter menghilangkan inklusi makro selama penuangan, sementara fluks hulu mengikat oksida halus di awal proses. Pengecoran melaporkan waktu siklus yang lebih cepat dan lebih sedikit penolakan pemesinan hilir.
Pengemasan, logistik, dan umur simpan
Fluks ADtech dikirim dalam kantong 25 kg yang disegel dan karung curah 1.000 kg. Umur simpan biasanya berkisar antara 12 hingga 24 bulan bila disimpan dalam keadaan kering dan belum dibuka. Paparan kelembaban mengurangi kemampuan mengalir dan memperpendek masa pakai.
Integrasi dengan peralatan dosis otomatis
Sistem dosing otomatis memberikan pengiriman fluks yang dapat diulang dan mengurangi paparan operator. Integrasikan dengan sistem kontrol tungku untuk dosis yang diatur waktunya dan lacak data batch dalam log produksi.
Tabel pemecahan masalah
Tabel 4: Masalah umum, kemungkinan penyebab, tindakan yang disarankan
| Masalah | Kemungkinan penyebabnya | Tindakan |
|---|---|---|
| Kerak tebal terbentuk dengan cepat | Overdosis atau oksidasi permukaan yang tinggi | Kurangi dosis, tingkatkan cakupan tutupnya |
| Asap yang berlebihan | Kandungan Mg reaktif atau volatilitas fluks | Gunakan tingkat emisi rendah, tingkatkan ekstraksi |
| Pemulihan logam rendah | Waktu tunggu yang singkat atau dosis yang kurang | Perpanjang waktu tunggu, naikkan dosis sedikit |
| Skim yang lengket dan sulit dihilangkan | Pengikat yang salah atau suhu yang salah | Ganti SKU fluks, sesuaikan suhu penahanan |
| Biaya pembuangan yang tinggi | Fraksi berbahaya terlalu tinggi | Menerapkan protokol penekanan/pemulihan |
Cara menjalankan evaluasi skala kecil di pabrik Anda
- Pilih batch leleh yang representatif.
- Jalankan pengukuran dasar tanpa fluks, pemulihan dokumen, dan tingkat inklusi.
- Jalankan tiga uji coba dengan fluks ADtech dengan dosis tambahan, kumpulkan skim dan ukur logam yang dipulihkan.
- Bandingkan jumlah inklusi dan lakukan pengujian mekanis pada sampel cor.
- Gunakan hasil untuk menetapkan SOP pabrik.
Pengemasan data untuk pengadaan dan manajemen
Tim pengadaan membutuhkan dokumen ROI yang jelas. Sertakan hasil uji sampel, biaya per ton, sertifikat kepatuhan terhadap peraturan, dan ketentuan garansi. ADtech menyediakan kontrak sampel dan sertifikat batch berdasarkan permintaan.
Pertanyaan yang sering diajukan
1. Berapa persentase massa cair yang harus saya mulai dengan saat memberi dosis fluks ADtech?
Mulailah dengan 0,5% berdasarkan massa untuk uji coba awal. Tingkatkan 0,25% secara bertahap hingga 2% sambil memantau pemulihan logam dan karakteristik skim.
2. Dapatkah saya menggunakan fluks yang sama untuk semua paduan aluminium?
Gunakan fluks berlabel untuk paduan yang mengandung Mg untuk seri 5xxx dan 6xxx. Untuk paduan 1xxx dengan kemurnian tinggi, pilihlah tingkat kontaminasi rendah untuk menghindari masuknya unsur asing.
3. Bagaimana cara mengukur pemulihan logam dari skim?
Kumpulkan skim, panaskan kembali dalam wadah yang terkendali, tekan atau tuangkan logam cair yang dapat dipulihkan, dan timbang. Bandingkan dengan kandungan logam teoretis untuk menghitung tingkat pemulihan.
4. Apakah fluks akan meningkatkan emisi asap saya?
Beberapa fluks meningkatkan asap jika bahan kimia bereaksi kuat dengan lelehan. Pilih produk rendah emisi ADtech dan pastikan tudung ekstraksi beroperasi pada laju aliran yang disarankan.
5. Berapa lama saya harus menunggu setelah pemberian dosis sebelum melakukan skimming?
Waktu tunggu yang umum berkisar antara 2 hingga 10 menit tergantung pada paduan, suhu leleh, dan tingkat fluks. Berikan waktu agar partikel halus menyatu menjadi agregat yang lebih besar.
6. Dapatkah saya menggunakan kembali logam yang dipulihkan dari sampah dalam produk akhir?
Logam yang direklamasi sering kali kembali untuk dilebur kembali. Verifikasi komposisi kimia dan inklusi yang memenuhi spesifikasi produk akhir sebelum dicampur ke dalam paduan kritis.
7. Pencatatan apa saja yang membantu peningkatan berkelanjutan?
Lacak nomor lot fluks, berat dosis, paduan, suhu leleh, waktu tunggu, berat logam yang dipulihkan, dan indeks inklusi. Gunakan ini untuk mengoptimalkan dosis dari waktu ke waktu.
8. Bagaimana cara menyimpan sisa fluks yang telah dibuka?
Simpan dalam wadah tertutup dengan pengering pada kondisi sekitar dan kering. Gunakan dalam waktu 6 hingga 12 bulan untuk performa terbaik.
9. Alat pelindung diri apa yang harus digunakan operator?
Gunakan respirator yang diberi peringkat untuk gas asam dan partikulat, pelindung wajah, sarung tangan tahan panas, dan lengan panjang. Terapkan ekstraksi lokal untuk mengurangi beban pernapasan.
10. Bagaimana ADtech mendukung integrasi produk?
ADtech menyediakan lembar data teknis, uji coba di tempat, pelatihan operator, dan analisis pasca uji coba untuk memastikan pemilihan SKU dan protokol dosis yang benar.
Daftar periksa untuk pengadaan dan penandatanganan uji coba
- Menerima SDS dan lembar data teknis untuk SKU fluks yang dipilih.
- Jadwalkan uji coba wadah dan pengukuran dasar.
- Konfirmasikan ketersediaan APD dan ekstraksi.
- Melatih operator tentang metode pemberian dosis.
- Tentukan KPI dan durasi uji coba.
- Menyetujui pembelian berdasarkan model ROI.
Daftar istilah teknis
- Sampah: logam teroksidasi dan logam terperangkap yang terbentuk pada permukaan cair.
- Skim: menghilangkan lapisan atas yang mengandung sampah dan residu fluks.
- Bahan pembasah: senyawa yang menurunkan tegangan permukaan untuk meningkatkan kontak fluks-logam.
- Inklusi: partikel non-logam yang terperangkap dalam matriks logam yang dapat merusak properti.
- Rasio pemulihan: berat logam yang dipulihkan dibagi dengan berat logam yang dapat dipulihkan secara teoritis dalam skim.
Rekomendasi akhir
- Uji coba fluks ADtech dalam uji coba terkontrol dengan pengukuran yang tepat.
- Pasangkan fluks dengan filtrasi keramik untuk mengurangi inklusi makro dan mikro.
- Pantau KPI dengan cermat dan sesuaikan dosis dan waktu tunggu.
- Gunakan tingkat emisi rendah jika pengendalian emisi merupakan prioritas.
- Memprioritaskan keselamatan operator dan berinvestasi dalam ekstraksi dan APD.
Catatan penutup
Mengadopsi program fluks sistematis dengan produk ADtech sering kali menghasilkan keuntungan yang cepat dalam pemulihan logam, kualitas produk, dan efisiensi operasi. Uji coba yang terdokumentasi, praktik operator yang baik, dan koordinasi dengan strategi filtrasi memberikan hasil terbaik.