熔体齿轮泵

采用电磁泵熔炼的主要优点

发布者:郑州巴特齿轮泵公司 发布时间:2014-02-08 15:55
在铝工业中应用以来,现在许多大铝业公司都已采用了此项技术,采用电磁泵熔炼的主要优点是∶最大限度减小了熔体温度差;固态料熔化速度大为提高;熔体成分均匀,提高了合金品质;由于提高了热的传输,能耗下降;炉令延长;炉渣下降;合金元素调控简单方便等。
1 熔池温度均匀化
正确地控制熔池内熔体温度及其均匀性是熔炼工作者的主要任务,是影响铸锭品质与材料性能的关键因素之一,熔体强制循环可在最大限度内使温度与成分均匀化。通常,当熔池内熔体深度900毫米时,熔体上下部的温度差可达摄氏50~85度,通过EMP泵循环,这种温度差可减至摄氏3~7度,从而避免了上层熔体的过热可能性与底层熔体温度的不足。循环能确保热电偶测得垂直面上熔体温度的准确性,从熔炼炉流出的熔体温度几乎是恒定的。工艺参数的控制变得更加方便与容易。在1000毫米深熔池对铝熔体均匀处理的温度差下降效果如图1所示。由图可见,循环5分钟后上下层熔体温度差只不过摄氏3. 5度,达到了高度一致性。 
采用电磁泵熔炼的主要优点
2 熔化速度大为提高 
用泵使炉内铝熔体以恒速循环流动,显著改善了熔体的传热模式,提高了传热速度,熔体高速循环可使炉底固体料加速熔解。在熔体与固体料的界面间存在着一层不太厚的绝热层,阻碍热交换熔体流动时,会及时扫除这种绝热层,及时地、无阻碍地将热传给固体铝。据一些美国铸造企业的使用经验介绍,用 EMP强制循环铝熔体,熔炼炉生产能力提高10%~15%。
3 成分均匀化迅速可靠 
图1 EMP循环对铝熔体上下层温度差的影响向熔体添加合金元素或其它添加剂后,如不强制循环,则必须进行机械搅
拌,以保证成分均匀,但此时必须开启炉门,会增加热能损失。同时机械搅拌时间相对较短,很难保证全炉成分的均匀一致。
如用泵使熔体强制环流,全炉熔体的合金元素会很输均匀,虽然熔体泵可24小时长期运转,但只要它开动5~10分钟,熔体成分就均匀一致了。
另外,铸造铝合金在无搅拌条件下铸造时,往往会由于底层熔体温度低而结晶出一种Fe—Cr—Mn化合物,使铸件中有夹杂物,因为摄氏50~85度的温度差,足以使Fe—Cr—Mn化合物原生晶从熔体中析出。熔体连续环流不存在大的温度差,不会形成这种化合物夹杂。
4 降低能耗,提高能源效率
采用熔体泵使熔体环流可不停地、及时地将表层热通过对流传输到熔池的各点,由于热流输送快,熔体表层温度下降。由能量从热源(火焰) 传给熔体表面的速度与它们之间的温度差的4次方成正比,表层温度下降,拉大这温度差,炉墙温度与熔体表层温度差也拉大了,因而热的传递快多了也大多了。同时熔体环流是在炉门关闭下进行,而人工或机械搅拌须开启炉门,会损失一部分热能。另外,添加溶剂也必须开启炉门,而利用熔体泵将溶剂喷入炉内,也消除了这部分能量损失。
据一些使用EMP企业的经验,用泵使熔体环流至少可使能源效率提高15%。
5 耐火材料寿命延长
使用泵强制熔体环流时,由于熔体表层温度下降,可向熔池内熔体传输更多的热,耐火材料吸收的热有所下降,通常在保持熔体环流的条件下,炉顶温度及烟气温度可比常规熔炼时的低摄氏80~115度,熔炼炉在这种较低的温度下运转可使寿命延长。在熔炼全过程中形成的氧化铝也会减少,这意味着清炉工作量有所减轻,炉内耐火材料受到的损坏变轻。
6 废铝箔及切屑的熔化实收率高
铸造车间的熔炼炉上安装EMP系统不仅可从缩短循环时间、降低浮渣率及减少能耗方向受益,而且还可有效地对热轧和冷轧铝边角料及铸锭锯屑废料进行效有回收。
这类废铝料可直接送入EMP装料井涡流,提高金属回收率4. 2%(见图2) 。一些用户的试产证明,将成捆的废铝箔直接送入EMP涡流装置,可达到98%以上的回收率。
7 渣的形成下降
铝熔体温度达到摄氏775度后,氧化速度急剧上升,熔池表面温度 下降,可使氧化物的形成速度降低,铝熔体EMP造成的环流在表面 覆盖剂之下悄悄地潜行,不会搅动 表面氧化层,也是渣的形成最小化的另一原因。研究显示,用离心泵使炉内铝熔体环流形成渣的数量一般可减少0. 5%,而用EMP使熔体环流,按最保守的渣的形成率下降0. 25%计算,一个生产能力500吨/月的铸造企业每月可节约1500公斤铝。
8 除钠除钙效果显著
铝电解厂在熔炼炉内用EMP使原铝循环可使其含钠量大大减少。而在此之前,需要使用溶剂降低含钠量,如今则不需要了,而且炉内的含钠量从30ppm下降到了循环后的10ppm。除钙效果也相当理想。通过EMP系统向原铝加入一定量的除钙剂,迅速使熔体中的含钙量降到规定范围内。
9 精炼效果提高
通过EMP系统可向炉内熔体注入精炼气体如氩、氢等,由于气体会在高速运动的铝熔体中弥漫开来,所以气体和铝之间会发生有效的反应,提高了精炼效果。
10 低投资低维护
EMP系统投资低,投资回收期短。据称只要进行几个月即可收回全部投资。由于该系统没有运动的机械零部件,不存在磨损问题。因此维护维修工作量几乎没有,全系统是为长期连续工作设计的,全自动化运转,运转成本低,安全可靠。
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