د قضیې مطالعه: د انډکشن المونیم ویلې کولو پروسه
هدف
د المونیم سکریپونو او ډبو په اغیزمنه توګه ویلې کولو لپاره انډکشن حرارتی ټیکنالوژي، د کاسټینګ عملیاتو لپاره د اړتیا وړ تودوخې کې د لوړ کیفیت لرونکي پړسیدلي المونیم ساتلو پرمهال د مطلوب انرژۍ موثریت ترلاسه کول.
تجهیزات
- د انډکشن حرارتی جنراتور: د ۱۶۰ کیلو واټو ظرفیت
- د کروسیبل ظرفیت: د ۵۰۰ کیلو ګرامه المونیم د ویلې کولو بټۍ
- د بخارۍ ډول: د هیدرولیک ټیلټینګ انډکشن فرنس
- سوړونکی سیسټم: د اوبو د تړل شوي برج د یخولو سرکټ
- د موادو اداره کول: د سر سر کرین (۲ ټنه ظرفیت)
- د خوندیتوب وسایل: د تودوخې څارنې وسایل، د بیړني بندولو سیسټم، شخصي محافظتي تجهیزات
- د فلټر کولو سیسټم: د المونیم د پاکولو لپاره د سیرامیک فوم فلټرونه
- د وتلو سیسټم: د فلټریشن سره د بخار استخراج هود
د کنترول سیستم
دا پروسه د PLC (پروګرام وړ منطق کنټرولر) سیسټم لخوا اداره کیږي چې ځانګړتیاوې لري:
- د الن-برادلي کمپیکټ لاجکس کنټرولر
- د HMI ټچ سکرین انٹرفیس د پروسې پیرامیټرونو ګرافیکي استازیتوب سره
- د ریښتیني وخت څارنه:
- د بریښنا انپټ (kW)
- د کویل جریان (A)
- فریکونسي (kHz)
- د اوبو د سړولو تودوخه (داخل/خارجي)
- د ترموکوپل له لارې د فلزاتو تودوخه
- د پروسې د اصلاح لپاره د معلوماتو ثبتولو وړتیاوې
- د غیر معمولي عملیاتي شرایطو لپاره د الارم سیسټمونه
- د عملیاتو څو طریقې (لاسي، نیمه اتوماتیک، اتوماتیک)
- د المونیم الیاژ د مختلفو ډولونو لپاره د ذخیره کولو ترکیب
د ورېښمو کوایل
- ډيزاين: په ځانګړي ډول ډیزاین شوی څو ځله ګرځیدونکی هیلیکل کویل
- ساختمان: د اوبو په واسطه سړه شوي مسو ټیوب (۲۵ ملي متره قطر)
- وګرځي: د یونیفورم تودوخې لپاره د مطلوب واټن سره ۱۲ څنډې
- موصلیت: د لوړ حرارت سیرامیک فایبر موصلیت (تر ۱۲۰۰ درجو سانتي ګراد پورې درجه بندي شوی)
- د کویل محافظت: د سپلیش ضد سیرامیک پوښ
- بریښنایی ارتباطات: د سپینو زرو پوښل شوي مسو بس بارونه
- سوړونکی سیسټم: د اوبو وقف شوی سرکټ د جریان څارونکو سره (لږترلږه د جریان کچه: ۴۵ لیتره/ دقیقه)
د فریکونسۍ
- عملیاتي فریکونسۍ: 8 kHz
- په المونیم کې د غوره نفوذ ژوروالي لپاره غوره شوی (تقریبا 3.5 ملي میتر)
- د عملیاتو په جریان کې د فریکونسۍ ثبات د ±0.2 kHz دننه ساتل کیږي
- د بار شرایطو پراساس د فریکونسۍ اتوماتیک تنظیم کول
د مادي
- صلیب وړ: د لوړ کثافت ایزو سټیټیک فشار شوی ګرافایټ کروسیبل
- د دیوال ضخامت: 50 mm
- د خدمت ژوند: نږدې ۱۰۰ د ویلې کېدو دورې
- حرارتی چالکتیا: 120 W/(m·K)
- د چارج مواد:
- د المونیم د ایستلو سکریپ (۷۰٪)
- د استعمال شوي المونیم مشروباتو ډبې (۲۰٪)
- د المونیم ماشین بدلول (۱۰٪)
- د موادو اوسط اندازه: 50-200 ملي متره
د حرارت درجه
- د ویلې کیدو تودوخه هدف: 720 ° C (±10 ° C)
- د چارج لومړنۍ تودوخه: ۲۵ درجې سانتي ګراد (محیطي)
- د تودوخې کچه: نږدې ۱۰ درجې سانتي ګراد/دقیقه
- د تودوخې تایید: د ډیجیټل لوستلو سره د ډوبیدو ترموکوپل (K-ډول)
- د تویولو دمخه د 20 دقیقو لپاره ډیر تودوخه ساتل کیږي
- د تودوخې اعظمي حد: ۷۶۰ درجې سانتي ګراد (د ډیر اکسیډیشن مخنیوي لپاره)
د بریښنا انرژي
- د انرژۍ اوسط مصرف: ۳۷۸ kWh/ټن
- د بریښنا فکتور: 0.92 (د بریښنا فکتور سمون سره)
- د انرژۍ ځانګړی تجزیه:
- د المونیم د ویلې کولو لپاره نظري انرژي ته اړتیا ده: 320 kWh/ټن
- د تودوخې ضایعات: ۵۸ kWh/ټن
- د سیسټم موثریت: ۸۴.۷٪
پروسه
| د پروسې مرحله | وخت (دقیقې) | د بریښنا انپټ (kW) | د تودوخې درجه (درجو) | کتنې |
|---|---|---|---|---|
| ابتدايي چارج | 0 | 0 | 25 | ۵۰۰ کیلوګرامه المونیم سکریپ بار شوی |
| د مخه ګرمول | 0-15 | 80 | 25-200 | د رطوبت لرې کولو لپاره تدریجي بریښنا زیاتوالی |
| د تودوخې مرحله ۱ | 15-35 | 140 | 200-550 | مواد د سقوط پیل کوي |
| د تودوخې مرحله ۱ | 35-55 | 160 | 550-720 | بشپړ ویلې کېدل رامنځته کېږي |
| د تودوخې ساتل | 55-75 | 40 | 720 | د هدف د تودوخې ساتل |
| د فلکس اضافه کول | 60 | 40 | 720 | د ناپاکۍ لرې کولو لپاره 0.5٪ فلکس اضافه شوی |
| Degassing | 65 | 40 | 720 | د پنځو دقیقو لپاره د نایتروجن ګاز پاکول |
| نمونه اخیستل او تحلیل | 70 | 40 | 720 | د کیمیاوي جوړښت تصدیق |
| اچول | 75-85 | 0 | 720-700 | په قالبونو کې کنټرول شوي اچول |
| د بخارۍ پاکول | 85-100 | 0 | - | د پردې لرې کول، د کروسیبل معاینه |
افسانه
په XYZ فاؤنډري کې د المونیم ویلې کولو عملیات د المونیم سکریپونو او کینونو د بیا کارولو لپاره د انډکشن ویلې کولو اغیزمنتوب ښیې. دا پروسه د چارج موادو په احتیاط سره ترتیب او چمتو کولو سره پیل کیږي ترڅو ککړونکي لکه رنګونه، پوښونه، او بهرني مواد لرې کړي چې کولی شي د ویلې کولو کیفیت اغیزمن کړي.
د ویلې کېدو د یوې عادي دورې په جریان کې، ۵۰۰ کیلوګرامه چارج د ګرافایټ کروسیبل کې بار کیږي چې د انډکشن کویل دننه موقعیت لري. د PLC سیسټم د کروسیبل ته د تودوخې شاک مخنیوي لپاره د بریښنا ریمپ اپ یو پروګرام شوی ترتیب پیل کوي. لکه څنګه چې بریښنا زیاتیږي، الکترومقناطیسي ساحه په المونیم کې ایډي جریانونه هڅوي، چې پخپله د فلز دننه تودوخه تولیدوي.
د تودوخې لومړنۍ مرحله د لندبل او بې ثباته موادو د لرې کولو لپاره خورا مهمه ده. لکه څنګه چې تودوخه 660 درجو سانتي ګراد ته نږدې کیږي (د المونیم د ویلې کیدو نقطه)، مواد په سقوط پیل کوي او د پړسوب حوض جوړوي. آپریټر د HMI انٹرفیس له لارې پروسه څاري، د ریښتیني وخت معلوماتو پراساس د اړتیا سره سم سمونونه رامینځته کوي.
د یادونې وړ ده چې د معلوماتو تحلیل ښیي چې د انرژۍ خورا اغیزمن عملیات د اصلي تودوخې مرحلې په جریان کې ترسره کیږي، چیرې چې د بریښنا کارول اعظمي موثریت ته رسیږي. د 378 kWh/ټن انرژي مصرف د تاسیساتو د پخوانیو ګازو څخه جوړ شوي ویلې کولو کوټو په پرتله 15٪ ښه والی څرګندوي.
د ویلې شوي موادو په اوږدو کې د تودوخې یوشانوالی د الکترومقناطیسي ساحې لخوا رامینځته شوي طبیعي محرک اغیزې له امله خورا ښه دی. دا د میخانیکي محرک اړتیا له منځه وړي او د اکسایډ جوړښت کموي. د تړل شوي لوپ یخولو سیسټم د انډکشن کویل او بریښنایی اجزاو لپاره غوره عملیاتي تودوخه ساتي، د راتلونکو موادو د تودوخې لپاره د ضایعاتو تودوخه بیرته ترلاسه کوي.
د ۷۲۰ درجو سانتي ګراد د تودوخې هدف ته رسیدو وروسته، د غیر فلزي شاملولو لرې کولو اسانتیا لپاره فلکس اضافه کیږي. د ګرافایټ لینس له لارې د نایتروجن ګاز پاکول د هایدروجن مینځپانګه کموي، په وروستي کاسټینګ کې احتمالي سوري کموي. د اچولو دمخه، نمونې د کیمیاوي جوړښت تصدیق کولو او اړین سمونونو لپاره اخیستل کیږي.
د هیدرولیک ټیلټینګ میکانیزم د دقیق اچولو کنټرول ته اجازه ورکوي، د اچولو پروسې په جریان کې د ټربولنس او اکسایډ جوړښت کموي. ټول عملیات د سړې هوا له پیل څخه تر پایه اچولو پورې په 100 دقیقو کې بشپړیږي، چې د دودیزو میتودونو په پرتله د پام وړ وخت سپما استازیتوب کوي.
پایلې / ګټې
| د پاراميټر | د ګازو څخه جوړ شوی پخوانی سیسټم | د انډکشن سیسټم | ښه والی |
|---|---|---|---|
| د انرژي مصرف (kWh/ton) | 445 | 378 | د 15٪ کمښت |
| د ویلې کېدو وخت (لږترلږه/۵۰۰ کیلوګرامه) | 140 | 100 | د 29٪ کمښت |
| د فلزاتو ضایع (٪) | 5.2 | 2.8 | د 46٪ کمښت |
| د تودوخې یوشانوالی (±°C) | ± 25 | ± 10 | 60٪ ښه والی |
| د CO₂ اخراج (کیلوګرام/ټن Al) | 142 | 64 * | د 55٪ کمښت |
| د کار ساعتونه (ساعتونه/ټن) | 1.8 | 0.9 | د 50٪ کمښت |
| د ساتنې کلنی لګښت ($) | $32,500 | $18,700 | د 42٪ کمښت |
| د تولید ظرفیت (ټن / ورځ) | 4.2 | 6.0 | 43٪ زیاتوالي |
| د محصول کیفیت (د نیمګړتیا کچه٪) | 3.5 | 1.2 | د 66٪ کمښت |
| د کار ځای تودوخه (°C) | 38 | 30 | 21٪ ښه والی |
*د سیمه ایز بریښنا تولید مخلوط پر بنسټ
د پلي کولو د انډکشن خټکي سیسټم د پام وړ عملیاتي، چاپیریالي او اقتصادي ګټې یې وړاندې کړې دي. د تودوخې دقیق کنټرول او د ویلې کیدو کم وخت د لږو نیمګړتیاوو سره د لوړ کیفیت لرونکي کاسټینګونو سره مرسته کړې ده. د انرژۍ موثریت ښه والي د عملیاتي لګښتونو او چاپیریال اغیزې دواړه کمې کړې دي. سربیره پردې، د کاري شرایطو ښه والی او د کاري اړتیاو کمیدل د کاري ځواک رضایت او تولید باندې مثبت اغیزه کړې ده.