Aluminium-Umschmelz- und DC-Gießanlage

 

Eine eigene Umschmelz- und Gießerei

Bei der Herstellung von extrudierten Aluminiumprodukten, Es kommt zwangsläufig zu technologischem Ausschuss. Es enthält Extrusionskolben, Querschweißnähte ausschneiden, zerknitterte Profilenden von einer Streckmaschine und anderen. Die Gesamtmenge an solchen relativ reinen Aluminiumschrotten beträgt in der Regel bis zu 25%. Deswegen, Die meisten Aluminiumextruder haben ihre “Im Haus” Gießerei, die ihren eigenen Aluminiumschrott umschmelzt, und, Falls benötigt, gekaufte kleine Schweinebarren, Aussaat von Barren oder hochwertigem Aluminiumschrott und Recycling von Aluminiumschrott. Das Endprodukt solcher Werkstätten sind neue Strangpressbarren.

Begriffe und Definitionen

Laut Dokument [2]:

• Extrusionsbarren
  Barren, zum Extrudieren vorgesehen und geeignet, typischerweise mit massivem, kreisförmigem Querschnitt, manchmal mit zentraler Vertiefung oder abgeflachtem Querschnitt
• Strangpressbarren
  Extrusionsbarren auf Länge geschnitten
• Extrusionsprotokoll
  Extrusionsbarren nicht auf Länge geschnitten.

DC-Casting

Alle Aluminium-Strangpressbarren werden von hergestellt Direct-Chill-Gießen (DC-Gießen).. DC-Gießen wird als DC-Gießen bezeichnet, da die erzeugten Strangpressbarren direkt mit Kühlwasser gekühlt werden [1]:

• Primärkühlung an der Rückseite der Form und
• Sekundärkühlung auf die Oberfläche des Barrens, während dieser aus der Kokille austritt.

Eine typische Umschmelzanlage eines Aluminiumextruders

Eine typische Umschmelzanlage ist in der Abbildung schematisch dargestellt 1. Es verfügt über folgende Ausrüstungsgegenstände:

1. Schrottladesystem.
2. Schmelz- und Warmhalteofen.
3. Luaunders zur Zufuhr von Metall zur Gießmaschine.
4. Metallfiltration.
5. DC-Gießmaschine.
6. Kühlwassersystem
7. Kran zum Entfernen von Gussbarren.
8. Bereich zur Protokollablage.
9. Ladegerät für Homogenisierungsofen.
10. Homogenisierungsofen.
11. Holzkühler.
12. Blocksäge (nicht abgebildet).
13. Vermeidung und Kontrolle der Umweltverschmutzung.

Abbildung 1 – Die typische Umschmelzerei eines Aluminiumextruders [1]

Das in der Abbildung dargestellte Layout 1 ist nur repräsentativ. Es gibt viele mögliche Geräteeinheiten und Variationen ihrer Anordnung. Die Dimensionierung und Auswahl der Ausrüstung richtet sich nach der vorgesehenen Jahrestonnage, Seitenlayout, Einkaufsbudget und vorgeschlagene Arbeitszeiten [1].

Casting-Zyklus

Die Gesamtzykluszeit, die die Produktion eines Gießvorgangs bestimmt, wird durch drei Faktoren gesteuert:

• Schrottladesatz
• Schmelzrate des Ofens
• Geschwindigkeit des Gießens

Schrottladesatz

Die Schrottbeschickung erfolgt auf viele verschiedene Arten. In kleinen Anlagen meist durch eine Kombination aus manuellen und mechanischen Mitteln. Das Beispiel eines einfachen mechanischen Ladegeräts ist in der Abbildung dargestellt 1. .

Schmelzrate des Ofens

Die Schmelzgeschwindigkeit des Ofens hängt davon ab

• Brennerkapazität
• der Herdbereich.

Die Größe des Herdes bestimmt die Fläche, die für den Wärmeaustausch zwischen den Verbrennungsgasen und der Ofenladung zur Verfügung steht.

Geschwindigkeit des Gießens

Die Gießgeschwindigkeit variiert mit dem Durchmesser des Barrens. Der Durchmesser von 178 mm für 6061 Legierung hat eine ungefähre Gießgeschwindigkeit von 120 mm pro Minute. Dies ergibt eine Barrenlänge von 6500 mm a 55 Minute Gießzeit. Ein weiterer 15 zu 20 Es werden Minuten benötigt, um die Gussgrube von den Barren zu befreien. Ein weiterer 10 zu 15 Minuten dauert es, die Gießmaschine für den nächsten Tropfen vorzubereiten. Deswegen, Dies ergibt einen gesamten Gießzyklus von nicht mehr als 1,5 Stunde.

Zwei Schmelz-/Warmhalteöfen

Der entscheidende Faktor für die Produktionszykluszeit ist die Geschwindigkeit, mit der das Metall durch den Ofen geleitet werden kann. Diese Zeit ist immer länger als die Zeit für einen Tropfen.

Deswegen , in den meisten Fällen, Mindestens zwei Öfen beschicken jeden Gießer, da die Gießgrubenarbeiten in kürzerer Zeit abgeschlossen werden können, als die Reinigung des Ofens erfordert, einen Ofen füllen, überfliegen, Legierung, und probieren Sie die gussfertige Schmelze. Abbildung 2 zeigt eine solche Anordnung. In neuen Aluminiumhütten, Der Trend geht zu drei großen Öfen pro Gießgrube, sodass die Grube nie auf Metall warten muss.

Abbildung 2 – Allgemeiner Aufbau von zwei Öfen und Schmelzebehandlungseinheiten
in Bezug auf eine Gießmaschine [3]

Quellen:

1. Gleichstrom. Handbuch für Gießereischmelzereien, Ashford Ingenieurdienstleistungen, 1997
2. Globale Beratergruppe GAG – Leitlinien GAG-Leitfaden 001 – Begriffe und Definitionen – 3rd. Auflage 2011-01
3. Direktkühlguss von Leichtmetalllegierungen – Wissenschaft und Technologie /J.F. was sich dann günstig auf die Qualität von stranggepressten Aluminiumprofilen auswirkt, Bei solchen Konzentrationen ist die Auswirkung auf die mechanischen Eigenschaften vernachlässigbar.. Das nennt man Gießen mit direkter Kühlung (Abb., ich. F. Bainbridge – 2013