Uma barragem de lavagem ADtech (deflector refratário / parede de transbordo) colocada no interior de um tanque de lavagem ou de decantação aumenta o tempo de residência, promove a flotação de óxidos e impurezas, controla o caudal e evita o arrastamento de escórias para as fases de desgaseificação e filtração a jusante; quando dimensionada e instalada corretamente, é um componente de baixo custo e de elevado impacto que melhora a limpeza da massa fundida, protege os filtros e aumenta o rendimento da primeira passagem da fundição.

Finalidade e onde uma barragem de lavagem se encaixa no trem de fusão

Uma barragem de lavagem é um elemento refratário moldado, frequentemente um bloco, deflector ou açude amovível, instalado no interior de lavadores, tanques de decantação ou calhas para..:

• Crie um percurso de fluxo em “U” ou faseado que aumente o tempo de residência e encoraje as impurezas flutuantes a subirem à superfície.

• Evitar as correntes de jato diretas e reduzir a turbulência para que os óxidos de superfície não sejam arrastados para jusante.

• Medir a descarga através de uma abertura controlada (ranhura, entalhe ou orifício) para que o equipamento a jusante (desgaseificador, filtro, bico de vazamento) receba um fluxo mais estável.

Utilizadas corretamente, as barragens reduzem a reentrada de impurezas e prolongam a vida útil dos filtros cerâmicos e desgaseificadores a jusante.

Principais vantagens da conceção ADtech (o que torna o nosso dique de lavagem diferente)

• Composição refractária com elevado teor de silício compatível com as máquinas de lavar ADtech para compatibilidade química e desempenho anti-aderente.

• Geometria de transbordo optimizada (alturas de ranhura ajustáveis, entalhes amovíveis) para ajustar o tempo de residência e a perda de carga de descarga.

• Montagem de baixo perfil e de troca rápida para que os operadores possam trocar as barragens durante as pausas programadas sem trabalho de linha fria.

• Revestimento opcional de nitreto de boro ou anti-humidade para linhas de liga muito limpas, para reduzir a aderência do metal e facilitar a limpeza.

Como funciona uma barragem de lavagem, dinâmica dos fluidos e metalurgia

Quando o alumínio fundido entra num compartimento de decantação com uma barragem, o caminho de descarga é forçado através de uma abertura controlada abaixo da superfície de fusão. Isto cria uma circulação suave (uma inversão de marcha) que aumenta o tempo para que os óxidos mais leves e as escórias flutuem para a superfície em vez de passarem diretamente para o fluxo de saída. A barragem também dissipa a energia cinética dos jactos que entram e converte o fluxo caótico num padrão mais laminar. Os efeitos hidrodinâmicos e de flutuação combinados reduzem o transporte de inclusões para as operações a jusante e protegem as faces do filtro do impacto direto do jato.

Estilos típicos de diques de lavagem e quando os utilizar

Seleção de materiais e considerações sobre refractários

• Concretos com alto teor de silício / refractários moldados com alto teor de silício são preferidos para o contacto com o alumínio porque resistem ao ataque químico e reduzem a aderência do metal.

• Classes reforçadas com SiC ou ricas em alumina pode ser utilizado quando a resistência ao impacto/erosão e a tolerância ao choque térmico são prioritárias.

• Revestimentos (BN, camadas anti-humidade à base de grafite) são normalmente aplicados na face exposta para melhorar a libertação de escórias e prolongar a vida útil.

Nota de conceção: escolha um sistema de material compatível com o revestimento de lavagem para reduzir o desgaste diferencial nos pontos de contacto.

Regras gerais de dimensionamento e orientação hidráulica

• A altura da crista da barragem e a geometria da ranhura devem ser tais que a velocidade de descarga a jusante seja mantida baixa (evitar o pico do jato) e o número de Reynolds nas saídas da lavagem seja reduzido para uma gama laminar/transitória, sempre que possível. O objetivo de uma turbulência mais baixa reduz a reentrada.

• Aumente o tempo de residência utilizando uma barragem mais alta ou deflectores de várias fases quando necessitar de mais tempo de flotação para finos e óxidos. As bolsas de decantação típicas utilizam um tempo de residência equivalente a pelo menos um ciclo de concha a verter para uma flotação efectiva (específico do local).

• Para sistemas ajustáveis, fornecer uma balança calibrada simples para que os operadores possam definir a abertura da ranhura para pesos de lote padrão.

Especificação：

Integração: onde colocar a barragem e como ela interage com os equipamentos a montante e a jusante

Sequência recomendada para obter o melhor efeito:

1. Forno/poço quente → 2. Porto de desnatação → 3. Liquidação de bolso com barragem de lavagem → 4. Desgaseificação (rotativa/vácuo) → 5. Filtração (placa/cartucho/espuma) → 6. Verter.

Colocar a barragem a montante da desgaseificação e da filtração para que as impurezas e os óxidos de grandes dimensões sejam removidos ou concentrados à superfície e possam ser escumados antes que o metal atinja os dispendiosos meios a jusante. Proporcionar um acesso de escumação adjacente à área da barragem para remover a escória acumulada de forma rápida e segura.

Lista de verificação da instalação, colocação em funcionamento e operação

Pré-instalação

• Verificar a compatibilidade do material da barragem com o forro de lavagem.

• Confirmar as folgas físicas, os pontos de elevação e o método de vedação.

Etapas do comissionamento

1. Pré-aqueça a barragem e a área de lavagem seguindo o programa de pré-aquecimento do fornecedor para evitar choques térmicos.

2. Instale a barragem e coloque a crista/ranhura na abertura conservadora (inferior) para o primeiro ensaio.

3. Realizar ensaios de vazão instrumentados: registar a taxa de vazão, a altura manométrica estática, a perda de temperatura e recolher amostras de RPT/micrografias a montante e a jusante da zona da barragem.

4. Ajustar a abertura da barragem e a frequência de escumação até se verificarem melhorias pretendidas no RPT e uma redução do número de inclusões a jusante.

Controlos recomendados ao operador

• Controlo visual da acumulação de escórias por detrás da barragem.

• Confirmar que a barragem não se deslocou e que os vedantes estão intactos.

• Escumar a escuma da superfície e registar a massa escumada.

• Observar o perfil do vazamento e eventuais sinais de erosão localizada.

Especificações técnicas típicas

Manutenção, controlo do desgaste e peças sobressalentes

• Diário/turno: escovar e remover as impurezas da superfície, varrer os orifícios da escumadeira, verificar visualmente a existência de esboroamento.

• SemanalMedição de eventuais desbastes progressivos na face da barragem e registo da massa de escória desnatada.

• Mensal: inspecionar as superfícies de assentamento e substituir as barragens de desgaste elevado ou o revestimento se a erosão for >10% da espessura original.

• Peças de substituição: manter pelo menos uma barragem de reserva de cada geometria de ranhura comum por linha crítica, mais juntas/braçadeiras de reserva.

Sugestão: controlar a vida útil da barragem em função da tonelagem processada para prever a cadência de substituição e evitar trocas de emergência.

Matriz de resolução de problemas

Saúde, segurança e considerações ambientais

• Pré-aqueça os componentes refractários e remova a humidade antes do primeiro contacto com o metal fundido para evitar explosões de vapor.

• Prever procedimentos seguros de escumação e extração de fumos perto da barragem/área de decantação; a remoção de escórias pode gerar partículas perigosas.

• Tratar as escumas gastas como resíduos do processo - segregar para recuperação de metais quando possível e cumprir as regras locais relativas a resíduos perigosos.

• Utilizar EPI completo de metal fundido para a manutenção ou intervenção nas zonas de lavagem.

Considerações sobre o valor económico e o ROI

Factores de valor:

• Menor carga de consumíveis nas unidades de filtragem (maior duração do filtro).

• Redução de sucata e retrabalho devido a defeitos de superfície e escórias arrastadas.

• Menores custos de mão de obra e de acabamento devido à melhoria da qualidade da superfície.

Exemplo de instantâneo de ROI

Um ROI exato requer taxas de sucata locais, preços de metal e melhorias medidas na vida útil do filtro.

Perguntas frequentes

1. Qual é a principal vantagem da instalação de um dique de lavagem?
   Aumenta o tempo de permanência e reduz a turbulência, pelo que os óxidos superficiais e as impurezas podem flutuar e ser escumados, reduzindo a contaminação a jusante e protegendo os filtros.

2. Com que frequência deve uma barragem ser inspeccionada ou substituída?
   Inspecionar diariamente/turno para verificar a necessidade de desnatação; substituir com base no desgaste (normalmente medido em dias ou meses, dependendo do serviço). Controlar a tonelagem por barragem para estabelecer intervalos de substituição previsíveis.

3. A barragem pode ser ajustada para diferentes séries de produção?
   Sim - os modelos de ranhura ajustável ou de entalhe amovível permitem uma afinação rápida para diferentes tamanhos de conchas ou volumes de derrame.

4. Que material devo escolher para uma barragem?
   Para a maioria das linhas de alumínio, os refractários com elevado teor de silício ou a alumina reforçada com SiC proporcionam um bom equilíbrio entre a resistência à corrosão e a tenacidade; os revestimentos (BN) melhoram a anti-humidade.

5. Em que parte da máquina de lavar roupa devo colocar a barragem?
   Instalar antes das estações de desgaseificação e filtração e perto de um ponto de acesso de escumação para que a escória acumulada possa ser removida facilmente.

6. Uma barragem aumentará a perda de carga de vazamento e tornará o vazamento mais lento?
   É de esperar alguma perda de carga; conceber a geometria da ranhura para corresponder aos requisitos de altura de vazamento e de caudal. As barragens ajustáveis permitem equilibrar a limpeza e o caudal.

7. Como é que se remove a escória acumulada de forma segura?
   Utilizar portas de escumação designadas e escumadeiras mecânicas ou escumação manual com EPI correto - nunca agitar o banho durante a escumação.

8. São necessários revestimentos no paramento da barragem?
   Os revestimentos como o nitreto de boro reduzem a aderência do metal e simplificam a limpeza - útil para linhas de liga muito limpas ou quando a vida útil da barragem é curta.

9. É possível adaptar uma barragem a uma lavandaria existente?
   Sim; muitas barragens são concebidas como inserções amovíveis ou blocos aparafusados que podem ser adaptados com alterações estruturais mínimas.

10. Que dados de desempenho deve um fornecedor fornecer?
    Solicitar geometrias de crista recomendadas, gamas de ranhuras, tipos de materiais, ciclos de pré-aquecimento e quaisquer dados de ensaios que mostrem melhorias antes/depois da RPT ou da vida útil do filtro.