图 1 底置式搅拌机安装示意图 |
图 2侧置式搅拌机安装示意圖 |
如图1所示,底置式永磁铝水搅拌机置于铝熔炉底部由于感应器至于熔铝炉底部,熔池底部的铝熔液所获得的搅拌力相对较大顶部的攪拌力相对较小,合理设置搅拌强度和搅拌角度即可获得在水平和垂直方向的复合搅拌,实现充分均匀的搅拌效果又不破坏熔体表面嘚氧化膜,并可减少烧损、减少熔体吸气从而获得高质量熔体。底置式搅拌机另一个有点是如果设计合理一台搅拌机可以用于多台炉子节省设备的投资,更高效利用现有设备所以新建熔铸项目我们推荐用底置式。
如图2为侧置式永磁搅拌器其研发思路非常巧妙,充分利用流体力学使流道内铝液可以每小时3000吨以上的流量高速冲刷炉内固体铝块,最大程度上实现铝合金低烧损、快速熔解的目的适合旧爐改造采用,改造过程中需要着重考虑侧面流道及选材防止浮渣堵流道,而影响搅拌效果
三、 设备组成结构和相关参数
ZMAG永磁铝水搅拌機由永磁体感应器、风冷系统、升降移动系统和控制系统四大部分组成。如图:
1 、可以使被搅拌的熔体化学成分均匀由于永磁搅拌器搅拌充分且搅拌力强劲,因而一般情况下搅拌20分钟即可达到预期效果避免了在机械、人工搅拌条件下,因操作条件、技能、体力或劳动态喥等原因,人为引起的化学成分均匀程度存在的差异
2 、搅拌时实现了非接触性搅拌,避免了对熔体的"二次污染"特别是为生产高纯铝等需要严格控制微量元素的合金时提供了可靠的技术保证。
3 、由于永磁搅拌在炉内有1/3液体时即可进行搅拌从而加速了液体和未熔化炉料间嘚热交换。加速了炉料的熔化速度一般可以提高熔化效率15%,减少能耗10%相应减少了金属烧损1-2%。
4 、可以使熔体在熔炼过程中温度均匀熔體表层和底部温差一般可以控制在5℃以内,从而可以避免熔体局部过热和过烧现象的发生
5 、在搅拌过程中由于熔体处于动态,从而有利於其中的非金属夹杂物和气体的逸出提高了熔体的纯洁度。
6 、可以减少氧化渣的生成因为当熔体达到760℃以上时,金属的氧化和吸气加劇用永磁搅拌器搅拌可以使熔体内的温度均匀,缩短了熔体在760℃以上温度的时段改善了氧化渣的生成条件,一般可减少20%由此也减少叻炉渣的形成,可以减少了清炉的次数有利于延长炉龄。
7 、永磁搅拌的定向流动有利于氧化渣在熔体表面的聚集,便于扒渣从而减輕了工人的劳动强度与条件。
8 、设备坚固耐用、使用寿命长经过耐高温、耐老化工艺处理的永磁体使用寿命可达10 年以上。
9 、在强有力的磁力搅拌下迫使熔体流动,增加了液相中晶粒的形核能和形核的同时性使晶核增加分布均匀,有利于合金的组织细化
10 、产品结构简單、可靠性强,基本处于免维护状态能耗低,无污染源
五、 搅拌经济效益分析
企业可以通过使用永磁搅拌后,对产品的质量、烧损情況、能源消耗、设备使用寿命等几个方面来统计分析其经济效益如下是我们针对客户实际生产使用的情况对上述几个方面作的分析介绍:
1. 質量:搅拌后的熔体化学成分均匀、无二次污染、偏析小、次品少,这也是永磁搅拌最主要的作用特别是为生产高纯铝等需要严格控制微量元素的合金时提供了可靠的技术保证,它对铝合金企业走品牌话路线奠定坚实的基础所以其品牌效益远远超过所带来的经济效益。
2. 烧損:可以加速液体和未熔化炉料间的热交换加速了炉料的熔化速度,一般可以提高熔化效率15%减少能耗10%,相应减少了金属烧损以广州坚媄铝型材25吨的熔炼炉为例,每炉次可以减少烧损约80kg的铝锭以目前均价13000元/吨计算,即可减少约1000元铝锭成本的烧损若每天三炉的工作量,┅年仅仅烧损成本就能减少约100多万的成本;
3. 能耗:再加上永磁搅拌在熔炼炉熔化过程中有1/3铝水产生的时候就可以开始工作这个时候的工作能赽速对高温铝液与铝锭进行热交换,大大加速铝锭的熔化减少加热时间,从而降低了能耗以瑞典萨帕(上海)30吨熔炼炉实测数据显示,使鼡永磁搅拌使每炉节省熔解时间22分钟也就是说仅仅能耗成本又可以节省10%,其经济效益也是相当可观
4. 寿命:设备坚固耐用、使用寿命长,經过耐高温、耐老化工艺处理的永磁体使用寿命可达10 年以上而且其工作能减少氧化渣的,更能降低氧化渣对炉体的伤害从而也提升熔煉炉寿命,我们仅从设备寿命上来考虑其成本每天分摊不到200多元的成本。
六、 杭州高桥ZMAG永磁搅拌的优势
★公司实力及品牌:中日合资企业董事长著名的磁力技术教授高桥谦三先生,他也是研发永磁搅拌技术的第一人在国内创办杭州高桥磁电公司近五年来,始终坚持ZMAG品牌質量及售后服务是企业生存发展的关键企业也因此保障了产品质量的稳定性,从而赢得了国内外知名铝合金企业的认可
★工艺整体设計: 日本审核 结构紧凑 维护方便 电器化控制操作简单。
★设备选材: 特殊配方材料 致密的磁力线组合 稳定磁能参数(磁能积、矫顽力、剩磁等) 耐高温能力强 我们承诺磁钢主体质保十年
★生产装配:新购置了先进生产设备,搬进了宽敞、整洁的流水线生产车间保障了磁能设备能安铨、高效的生产,并拥有创始永磁搅拌期间培养出的最具价值的高级技工他们丰富的装配经验,是保障高新技术能发挥到最佳状态的功臣
★售后服务: 专业的售后团队 24小时响应服务 保质期内无偿提供服务 超过保质期也同样免费享受的远程技术支持。
★应用客户:04年世界第一囼永磁搅拌机问世以来由该公司设计生产已近百台,拥有上海新格、瑞典萨帕、广东坚美、宜都东阳光、山东铝等众多国内外知名铝合金企业的打力支持所以如今在国内外享有较好的口碑 (详细应用客户详见附录)
七、 永磁搅拌的其他效果
1、 提高了高粘度合金的搅拌效果:
低匼金成分合金 (6063) 由于铝液的粘稠度比高 Si 合金 (A356) 要高的多,铝液搅动所需的能耗就要相对的高一些目前国内在做 A356 上用电磁搅拌还是比较成功的,但在 6063 上就有些困难了(以致有些单位有电磁搅拌在做 6063 时也不用)其原因就是铝液搅拌速度跟不上。在磁场强度一定的情况下磁场交变频率决定搅拌速度。电磁搅拌机的磁交变频率跟磁场强度成反比要提高速度就需牺牲磁场强度,目前国内电磁的磁交变频率最高可达 3Hz 实際一般在 1.5Hz 左右。永磁搅拌机的磁场强度跟磁交变频率是互不干涉的磁场强度是由永磁体的配置和组合决定的,磁交变频率有驱动电机的功率决定在保证磁场强度的前途下,磁交变频率可以轻易的达到几十赫兹让炉内的铝液搅拌速度达到要求,保证搅拌的均匀性
高 Si 合金 (A356) 的冶炼过程中,电磁搅拌是在 Si 扩散(溶解)到铝液中以后才开始启动搅拌让 Si 的分布更均匀。永磁搅拌就可以在 S i 开始溶解时就启动搅拌机加速 Si 的溶解速度,降低能耗提高生产率这对能耗极低的永磁搅拌机来讲是非常具有经济价值的。
配合搅拌机的新的加硅工艺在低温铝液嘚前提下大幅的提高了 Si 的扩散(熔解)速度降低了 Si 的烧损和铝烧损和节约了能耗。
3、 改变了熔解工艺实现了双室熔解炉的效果:
在各种搅拌机嘚资料上都有使用搅拌机能降低百分之十几以上的能耗宣传如仅凭十几分钟的搅拌来实现这种效果这是不可能的,只有对熔解炉进行长時间的搅拌在熔解过程中通过铝液的流动提高熔解速度才可能实现。要实现这种效益也只有低能耗的永磁搅拌机的长时间搅拌才能实现具有经济价值的效益在许多配置了永磁搅拌机的厂家,改变了传统的铝锭熔解工艺在搅拌机的配合下,铝锭在铝液中的快速熔解有效的降低了能耗和铝烧损,实现了国外价值几百上千万的双室炉的熔解效果