Расчёт литейной технологии алюминиевой банки (1094532), страница 2
Текст из файла (страница 2)
- Обеспечении поперечной силы, чтобы уничтожить существующую пленку окиси в момент плавки отходов.
Потеря плавки АА 1100-3003
Содержание Mg, %
Рис.3
В системе обработки ЛОТУС следующее поколение ЛОТУС II было развито с памятью, в которой более двух целей наряду с традиционными целями более высокой производительности.
Сила окисной пленки
Рис.4
Потери плавки. Эффект Mg в плавильном эксперименте
Рис.5
2.3. Воздействие внешних сил.
ЛОТУС (Низкая Турбулентная Система Погружения) – теперь в 10 местоположениях в Европе и Северной Америке. Система ЛОТУС работает вместе с литым металлическим циркуляционным насосом. Нагретый литой металл хорошо накачан из главного очага в круговой рефрактор ЛОТУС. Устройство непрерывно смешивает и погружает отходы, которые вводятся наверху в патрубок.
Проект ЛОТУС включает форму, которая производит нисходящее действие в металлическом потоке. Этот металлический образец потока быстро погружает непрерывные отходы. Металл тогда направлен к шлаку нормально, когда металлическая обработка и разжижение могут быть закончены. Поскольку загрузочный патрубок отделен от шлакового патрубка, загрузка может быть непрерывна, даже в течении удаления шлака и разжижения.
В обработке ЛОТУС, ЛОТУС II были разработаны, чтобы обеспечить более быстрое погружение отходов в жидкость, таким образом ограничивая время, в которое отходы подвергнуты враждебной атмосфере, и обеспечивают более сильную поперечную силу, чтобы уничтожить существующую пленку окиси. Комбинация этих критериев проекта ограничила бы окисный рост и максимизировала освобождение металла от его окисей, и таким образом облегчала бы более качественное восстановление.
Кроме того, в новом устройстве было выполнено лучшее смешивание отходов с поступающим нагретым металлом. Это положительно влияет на полную эффективность печи, поскольку металл возвращающийся в печь холоднее на столько, что передача тепла более эффективна.
Наконец, в промышленности хорошо усвоено, что добавление определенного количества плавильного потока к загрузке существенно увеличивает отделение металла от его окиси. В течение испытаний ЛОТУСа были исследованы нормы восстановления с добавлением и без добавления соли.
ЛОТУС II был протестирован в течение 6-месячного периода на вторичные алюминиевое применение в печи с поддержанием 1350 градусов Ф – 1400 градусов Ф. Используемые отходы были 357 токарных стружек со средней толщиной 0,010 (0,25 мм), которая значительно ниже критической толщины 1,5 мм. Стружки крутили сухими к двухпроцентному содержанию влажности.
В течение испытания операционные параметры ЛОТУСа были изменены, и были измерены норма плавки и потеря плавки.
Для установления нормы емкости загрузки норма потока насоса была изменена во всем его нормальном операционном диапазоне и была установлена для нескольких скоростей максимально возможная норма подачи отходов.
Для данных потерь плавки полная загрузка была приблизительно от 1 до 2 часов, чтобы минимизировать граничный эффект условий. Поток соли (47,5 % Na CI, 47,5 % KCI, 5% Na3AI F6) был добавлен наряду с загрузкой приблизительно 4 % в трех испытаниях и сравнен с потерей плавки без потока соли.
Потеря плавки была рассчитана и первоначально зарегистрирована как «сырая потеря плавки». Это предполагает, что не имелось никакой потери соли или шлака в течение испытания. Более реалистично, однако, это может быть, когда будет иметься где-нибудь от 10% до 35 % потерь из-за переноса в камеру сгорания. Этот диапазон был тогда рассчитан и зарегистрирован, как «исправленная потеря плавки».
Рисунок 6 показывает поддерживаемые нормы загрузки, как функцию нагнетания потока металла.
Зависимость норм загрузки от нагнетания потока металла
Рис.6
Выводы
Сырая потеря плавки была рассчитана посредством простого деления материала удалившего меньшее количество добавленной соли на общую сумму загрузки. Это число предполагает, что вся соль и окиси были восстановлены, и могли рассматриваться как верхний предел диапазона потери плавки для этих испытаний.
Исправленная потеря плавки была рассчитана после того, как удаленные отбросы были проанализированы и найдено, что имеется 50 % алюминия, 40% соли и 10 % окиси (эта окись содержала некоторый невосстанавливаемый металл после нормальных методов восстановления). Используя это отношение вес всех этих трех компонентов для каждого испытания был принят, и затем была рассчитана потеря плавки. Разделяя сумму веса металла и окиси на все загруженные отходы, была установлена потеря плавки. Диапазон от 10 % до 35 % может быть принят основным на опыте авторов промышленности.
Должно быть отмечено, что исправленная потеря плавки – самый неудачный опыт среди испытаний с добавлением соли, он более типичный для испытания «без соли». Это происходит из-за напыления и выщелачивания соли. Эффект любой влажности в отходах влиял только бы на результаты потери плавки посредством ее весового процента (то есть, двухпроцентное содержание влажности составить ошибку только на 0,02 процента).
Расчеты проводили для стружки длиной 0,01 м, шириной 0,01 м и толщиной 0,002 м. Исследования показали, что перекрестная область окиси составила 0,02, что хорошо согласуется с теорией. Растяжимое напряжение на пленке составило 20*10-6 Па. Критическое значение толщины составило 1,5 мм. Следовательно новая технология плавки для алюминия является одной из передовых по своим показателям технологий в металлургической промышленности, что позволяет рекомендовать ее для внедрения на металлургических предприятиях.
Список использованных источников
-
van Linden, Jan H.L. , “Meelting Loss Reduction in Recycling Processes and Oxidation of Molten Al-Mg Alloys.” Katholieke Universiteit Leuven, May, 1988.
-
Stewart, A.L. and J.G.McCubbin, “Melting Aluminium and Aluminium Alloys”, Aluminium Company of Canada, Ltd.
-
Rossel, H., “Fundamentamental Investigations about Melt Loss During Remelt of Extrusion and Rolling Fabrication Scrap,” Vereinigte Aluminium-Werke Ag, Light Metals 1990, the Minerals, Metals & Materials Society.
-
Chris T. Vild, Jan H.L. “New Melt Technology for Aluminium Recycling” Proc. Of the 7-th Int. Alumium Technology Seminar ET-2000, v.2., Chicago, may 16-19,2000.
23