As barras de controlo de fluxo ADtech e os tubos de fluxo (hastes de rolha) proporcionam uma medição precisa e o corte do alumínio fundido em linhas de fundição de baixa pressão e alimentadas por gravidade, protegendo o equipamento de desgaseificação e filtragem a jusante, permitindo perfis de vazamento estáveis para fundições de alta precisão e proporcionando uma longa vida útil quando fabricados com materiais refractários de alto silício e não molháveis e instalados com práticas corretas de pré-aquecimento e vedação.

Visão geral do produto e aplicações previstas

As barras de controlo de fluxo e os tubos de fluxo são componentes refractários compactos utilizados para regular o fluxo de metal fundido através de lavadores, bicos e bocais. São essenciais em fundição de baixa pressão, fundição de lingotes e linhas que requerem taxas de enchimento repetíveis ou paragem de emergência. Os componentes ADtech são fabricados a partir de misturas refractárias de alto teor de silício/alumina que resistem à corrosão, minimizam a humidade do metal e suportam ciclos térmicos repetidos. São utilizados em conjunto com suportes de tubos, conjuntos de rolhas e, opcionalmente, com sistemas de actuadores para controlo manual ou automático.

Como funcionam e mecânica prática

• Tubo de fluxo (rolha)Tubo refratário cilíndrico inserido na lavagem ou no bocal; o metal flui através do centro oco ou através de aberturas calibradas. A elevação ou descida do tubo altera a área de abertura efectiva e, consequentemente, o fluxo.

• Barra de controlo do fluxoBarra refractária: uma barra refractária ranhurada ou moldada posicionada através de um bico ou ranhura para formar uma abertura de dosagem. O ajuste da posição da barra ou a inserção de barras de perfis diferentes altera a área de descarga e a taxa de vazamento.

• Utilização cooperativaEm muitas linhas, um tubo de fluxo é utilizado em conjunto com uma barra de controlo de fluxo ou um suporte de tubo para que os operadores possam ajustar o fluxo e efetuar um fecho rápido. As concepções podem ser puramente manuais ou integradas com actuadores eléctricos/hidráulicos para sistemas automatizados.

Principais caraterísticas e vantagens da ADtech

• Corpo refratário com elevado teor de silício/alumina proporciona resistência à corrosão, baixa aderência de metal e longa vida útil em fusões de alumínio.

• Queima de baixa porosidade e alta resistência reduz a erosão e permite a reutilização repetida com uma deformação mínima.

• Compatibilidade com revestimentos BN para reduzir ainda mais a humidade e facilitar a limpeza.

• Várias opções de comprimento e diâmetro para encaixar conchas, lavadores e bicos de câmara de pressão.

• Suportes de tubos e vedantes intermutáveis para uma substituição rápida e um tempo de inatividade mínimo.

• Design opcional preparado para atuador para integração em sistemas automatizados de controlo de caudal ou circuitos de deteção de nível.

Materiais típicos, revestimentos e notas de fabrico

• Química de basecorpos fundidos ou sinterizados à base de SiO2, ricos em alumina, com porosidade controlada, para maior robustez e resistência à erosão.

• RevestimentosAs superfícies externas são frequentemente revestidas com nitreto de boro ou com camadas anti-humidade próprias, para reduzir a aderência do metal e simplificar a escumação e a limpeza.

• Fabrico: a queima de precisão e o controlo dimensional são críticos porque as faces de vedação e as tolerâncias do tubo determinam o risco de desvio e a vida útil.

Tamanhos comuns, configurações e guia de seleção

Tabela 1: Especificações típicas de famílias de peças

A seleção depende da massa de vazamento, da altura de vazamento necessária, da geometria do bico e do nível de automatização. Comece com a maior abertura nominal que ainda proporciona uma perda de carga aceitável para que o componente não se torne um ponto de estrangulamento.

Lista de verificação da instalação, pré-aquecimento e colocação em funcionamento

1. Verificar o ajuste dimensional: confirmar as tolerâncias do diâmetro externo do tubo e do assento do suporte para evitar o desvio.

2. Pré-aquecer os componentes: aquecer gradualmente os tubos de fluxo, as barras e os suportes até à temperatura de quase fusão para remover a humidade e evitar o choque térmico. O pré-aquecimento típico é efectuado em fornos ou com mantas de indução.

3. Vedação e braçadeira: assegurar que os assentos refractários e as juntas de alta temperatura se comprimem uniformemente para impedir o desvio de metal à volta do tubo/barra.

4. Teste de funcionamentoVerificação do curso do atuador a frio e, em seguida, ensaios a quente faseados com amostragem para verificar as curvas de fluxo em aberturas incrementais. Registar a taxa de vazamento versus abertura para cada liga e altura de vazamento.

Afinação de caudais: exemplos práticos e tabela de pesquisa

Tabela 2: Exemplo de pesquisa de afinação de caudais

Validar sempre no local. As curvas de vazamento dependem da geometria do bico, da viscosidade e da temperatura da massa fundida.

Vedação, prevenção de bypass e controlo de fugas

Um dos principais modos de falha é a passagem de metal entre o tubo e o assento. Medidas de mitigação:

• Utilizar assentos rectificados com precisão e ODs de tubo correspondentes.

• Instalar juntas compressíveis para altas temperaturas ou vedantes de corda refractária, se for caso disso.

• Inspecionar periodicamente as superfícies dos assentos para verificar se estão riscadas e substituir os assentos gastos em vez de apertar demasiado os grampos.

• Considerar superfícies de acoplamento revestidas ou lapidadas para melhorar a vedação e facilitar a manutenção.

Manutenção, padrões de desgaste e vida útil

• Pontos de desgaste típicos: ponta do tubo virada para o jato, face da sede, furo interior para tubos ocos.

• Indicadores a substituirAumento das fugas de derivação, erosão ou fissuração visíveis, alteração das curvas de vazamento registadas para a mesma abertura.

• Peças de reserva planeadas: manter pelo menos um tubo de reserva por cada bocal crítico e conjuntos de juntas/vedantes para uma troca rápida.

• Extensão do ciclo de vida: A reaplicação do revestimento BN e a maquinagem ligeira dos assentos podem prolongar a vida útil entre substituições completas.

Considerações de segurança e ambientais

• Pré-aquecer para evitar a formação de vapor ou a fragmentação explosiva devido à humidade nas peças refractárias.

• Quando forem utilizados actuadores, instalar batentes mecânicos e limites de binário para evitar um sobrecurso catastrófico em metal fundido.

• Utilizar a extração local de fumos se o fluxo ou a escumação ocorrerem perto do ponto de controlo.

• Controlar as condutas de gás inerte e monitorizar o oxigénio se forem utilizadas atmosferas de árgon ou azoto na proximidade de conjuntos de controlo.

Referência rápida para a resolução de problemas

Quadro 3: Problemas, causas e acções corretivas

Registar incidentes para acompanhar as taxas de desgaste em função do rendimento para um melhor planeamento de peças sobresselentes.

Integração com automação e controlo de processos

Os tubos e barras de fluxo podem ser equipados com transdutores de feedback de posição e integrados em receitas PLC para que os perfis de vazamento sejam repetíveis em todos os turnos. O controlo em circuito fechado pode utilizar sondas de nível, células de carga ou sensores de taxa de vazamento para modular automaticamente a elevação do tubo para taxas de enchimento constantes. Existem sistemas patenteados de pinos de controlo e actuadores para um controlo electro-mecânico preciso.

Caso económico, ROI e ganhos de produtividade

Factores de valor:

• Redução dos defeitos de fundição devido a um vazamento instável.

• Menor erosão do filtro e maior duração do filtro devido a um caudal mais suave.

• O corte mais rápido reduz a perda de metal e o desperdício de emergência.

• Redução da intervenção manual quando automatizada.

Quadro 4: Resumo ilustrativo do ROI

Calcule o ROI específico do local com custos de mão de obra e sucata medidos para maior precisão.

Perguntas frequentes

1. Qual é a diferença entre um tubo de fluxo e uma barra de controlo de fluxo?
   Um tubo de fluxo é tipicamente uma rolha cilíndrica inserida num bocal para medir o fluxo, enquanto uma barra de controlo de fluxo atravessa uma ranhura ou entalhe e forma um espaço calibrado para medição. A utilização depende da conceção do bocal e da resolução de controlo necessária.

2. Os tubos de fluxo requerem pré-aquecimento?
   Sim. Pré-aqueça para remover a humidade e evitar o choque térmico. Os métodos típicos de pré-aquecimento incluem fornos, mantas de indução ou caixas quentes.

3. Com que frequência devo substituir um tubo de fluxo?
   Substitua quando observar um aumento de fugas, fissuras ou quando as curvas de vazamento já não corresponderem aos dados históricos. Os intervalos de substituição variam muito consoante o tipo de serviço; tenha sempre peças de reserva à mão.

4. Estas peças podem ser utilizadas com actuadores automáticos?
   Sim. Muitos modelos incluem flanges ou interfaces de acionamento para accionamentos eléctricos ou hidráulicos e feedback de posição para controlo em circuito fechado.

5. Como é que evito a passagem de metal à volta do tubo?
   Utilize assentos de precisão, juntas de alta temperatura compressíveis e certifique-se de que as faces de contacto estão limpas e não estão danificadas. A inspeção regular evita o desvio progressivo.

6. Que revestimentos contribuem para o desempenho?
   O nitreto de boro e determinados revestimentos anti-humidade patenteados reduzem a aderência do metal e aceleram a limpeza. Reaplicar os revestimentos de acordo com os planos do fornecedor.

7. Os tubos ocos são melhores do que os tubos sólidos?
   Os tubos ocos podem permitir o fluxo através do núcleo ou acomodar aquecedores internos, mas a escolha depende da conceção do bocal e das considerações relativas à erosão. Os modelos ocos podem exigir uma inspeção mais cuidadosa quanto ao desgaste do furo.

8. Estas peças funcionam com todas as ligas de alumínio?
   Os materiais ADtech adaptam-se às ligas de fundição mais comuns. Para produtos químicos exóticos, efetuar um pequeno teste de compatibilidade antes da implementação em grande escala.

9. Que documentação devo solicitar ao fornecedor?
   Solicite certificados de materiais, ciclos de pré-aquecimento recomendados, tolerâncias dimensionais, curvas de vazamento, juntas recomendadas e apoio na colocação em funcionamento da instalação.

10. Os tubos de fluxo podem melhorar a vida útil do filtro?
    Sim. A medição adequada do caudal reduz o impacto dos jactos nos filtros e diminui as velocidades locais que aceleram a erosão dos filtros. Para obter melhores resultados, combine o controlo do caudal com a escumação a montante.