Silikon Nitrür Seramik Gaz Giderme Rotoru: Alüminyum Dökümhanelerinin Yükseltilmesi

720°C'de çalışan bir çelikhanede, bir grafit gaz giderme rotorunun ömrü genellikle şaftın boyun eğmesi veya başlığın aşınmasından önce iki ila altı hafta arasında değişir. Rotor bir sarf malzemesidir ancak asıl maliyet yalnızca yedek parça değildir. Son dökümde ortaya çıkan hidrojen gözenekliliği, plansız bakım duruşu ve fırını daha uzun çevrimler yapmaya zorlayan tutarsız gaz dağılımıdır. Silikon nitrür seramik gaz giderme rotoru bu aritmetiği değiştirir.

Hidrojen gidermeyi rutin bir iş yerine kontrollü bir adım olarak ele alan çelikhaneler için silikon nitrür, çalışma süresi, eriyik temizliği ve ton başına maliyet açısından ölçülebilir kazançlar sağlar. Karar daha pahalı bir sarf malzemesi satın almakla ilgili değil. Gaz giderme istasyonunun neler yapabileceğini yeniden tanımlamakla ilgilidir.

Grafit rotorlar neden zayıf halkadır?

Grafit, işlenmesi kolay olduğundan, termal olarak stabil olduğundan ve erimiş alüminyumda çözünmediğinden, rotorların gazını gidermek için varsayılan malzeme olmuştur. Ancak grafit alüminyumu ıslatır. Zamanla alüminyum oksit tabakasını alır. Bu katman büyür ve rotor metalik olmayan kalıntıların kaynağı haline gelir. Kafa dengesiz bir şekilde aşınır ve şaft çapı küçülür. Sonuç, dengesini kaybeden, titreyen ve sonunda eriyikten çekilmesi gereken bir rotordur.

Grafit ayrıca fırın atmosferindeki oksijenle yavaş reaksiyona girer. 700°C'nin üzerinde grafit yüzeyi sürekli olarak oksitlenir. Reaksiyon rotor malzemesini tüketir. Bu nedenle çoğu çelikhane, iki veya üç grafit rotoru hazır bir rafta tutar ve değiştirme maliyetini işletme bütçesinin bir parçası olarak kabul eder.

Sonuçlar eriyik kalitesi okumalarında ortaya çıkar. Grafit rotor ömrünün yarısına ulaştığında kafadaki gaz kanalları kısmen tıkanmış olabilir. Gaz akışı daha az tahmin edilebilir hale gelir ve eriyik genellikle daha fazla çözünmüş hidrojen tutar. Yüksek üretimli alüminyum dökümde iki haftalık rotor ömrü, her biri hata fırsatı olan, yılda düzinelerce rotor değişikliği anlamına gelir.

Silisyum nitrür: malzeme matematiği

Silisyum nitrür, düşük termal genleşmeye ve mükemmel termal şok direncine sahip, yoğun, yüksek mukavemetli bir seramiktir. Erimiş alüminyumu ıslatmaz, dolayısıyla rotor yüzeyinde alüminyum birikemez. Rotor çok daha uzun bir süre geometrik olarak tutarlı kalır.

SGJL'nin SG28 malzemesi, 800 MPa'nın üzerinde bükülme mukavemetine ve 3,2 ppm/K civarında bir termal genleşme katsayısına sahip, basınçsız sinterlenmiş bir silikon nitrürdür. Bu, rotorun uzun bir ön ısıtma gerektirmeden fırına yerleştirilebileceği anlamına gelir. Bir günde birden fazla alaşım çalıştıran çelikhanelerde bu ölçülebilir bir zaman tasarrufudur. Silisyum nitrürün alüminyumda çözünürlüğü düşük olduğundan, diğer bazı seramiklerde bilinen bir sorun olan eriyik içine silikon salmaz.

En uygulanabilir fark hizmet ömrüdür. Rotor ömründeki altı kat artış yalnızca satın alma maliyetini azaltmakla kalmaz; kalite riski yaratan operasyonel kesintileri de ortadan kaldırır. Mekanizmayı daha ayrıntılı görmek için okuyun silikon nitrür gaz giderme rotorları alüminyum döküm performansını nasıl geliştirir? . Bu makale gaz kabarcığı oluşumunun ardındaki fiziksel prensipleri ele alıyor.

Silikon nitrür gaz giderme rotoru nasıl seçilir

Doğru rotorun seçilmesi, eriyik derinliğine, fırın geometrisine ve kullanılan gazdan arındırma gazına bağlıdır.

Mil çapı ve boynu

Standart rotor millerinin çapı 40 ila 100 mm arasında değişir. Daha kalın bir şaft daha yüksek dönme hızlarına olanak tanır, ancak aynı zamanda fırında daha fazla yer kaplar. Dairesel gaz giderme istasyonuna sahip 1 tonluk bir fırın için, 200 mm'lik kafaya sahip 50 ila 60 mm'lik bir şaft tipiktir. 5 tonluk bir fırın için, 300 ila 350 mm kafaya sahip 75 ila 100 mm şaft yaygındır.

Rotor kafası ve gaz dağılım verimliliği

Rotor kafası tasarımı kabarcık dağılımını belirler. Açılı gaz çıkışlarına sahip çok bıçaklı kafa, daha yavaş yükselen daha küçük kabarcıklar oluşturarak gaz aktarım süresini artırır. Yüksek dağılım oranına sahip bir rotor, daha düşük argon veya nitrojen tüketimiyle daha iyi hidrojen giderimi sağlar. Tedarikçileri karşılaştırırken bu önemlidir, çünkü gaz akış hızı doğrudan işletme maliyetidir.

Fırın sıcaklığı ve gaz tipi

Silisyum nitrür rotorlar 1200°C'ye kadar sıcaklıkları tolere eder, dolayısıyla malzeme sınırlayıcı faktör değildir. Argon en yaygın gaz olmasına rağmen bazı alaşımlarda nitrojen de kullanılabilir. Rotor şaftı akış hacmine ve basınca göre boyutlandırılmalıdır. Buradaki bir uyumsuzluk, gazın bağlantı parçalarından veya rotor kafasından yüksek basınçla kaçmasına izin vererek, hidrojenin yeniden verilmesine neden olan türbülans yaratır.

Silikon nitrür rotoru satın almadan önce doğrulanması gereken dört şey:

1. Rotor kafası uzunluğunu fırın derinliğine göre doğrulayın, böylece eriyik yüzeyinin altına indirilebilir.
2. Şaft çapının mevcut gaz giderme istasyonuyla eşleştiğini veya yeni bir adaptörle donatıldığını doğrulayın.
3. Malzeme yoğunluğu ve eğilme mukavemeti verilerini isteyin. Tam yoğunluklu bir seramik açık gözeneklere sahip olmamalıdır.
4. Tedarikçinin belgelenmiş termal şok test yöntemini veya pilot çalışma için bir numuneyi isteyin.

Alüminyum döküm ve basınçlı döküm için SGJL rotor çözümleri

SGJL malzemeleri silikon nitrür gaz giderme rotorları SG28 silikon nitrür seramik malzeme sisteminin bir parçası olarak. SG28 gaz giderme rotoru, mil ile kafa arasında hiçbir yapıştırıcı veya cıvatalı bağlantı olmaksızın, tek parça seramik gövde olarak üretilmektedir. Bu, birçok rotorun baştan mile geçişte arızalanmasına neden olan zayıf noktayı ortadan kaldırır.

SG28 rotorumuz standart konfigürasyonlarda mevcuttur ve fırın derinliğine uygun özel şaft uzunluğuyla sipariş edilebilir. Buna paralel olarak, farklı bir aşınma profilinin faydalı olduğu uygulamalar için OS-11 O'Sialon seramik gaz giderme rotorunu da sunuyoruz. Her iki ürün sayfasında da boyut seçenekleri ve performans notları yer almaktadır.

Yüksek Hızlı Alüminyum Gaz Giderme için SG-28 Silikon Nitrür Seramik Gaz Giderme Rotoru SG-28 rotoru, oksidasyonu ve alüminyum kirlenmesini önlemek için silikon nitrür kullanır ve hassas eşmerkezlilik ile 600 rpm'ye kadar hızları destekler. Paslanmaz çelik bağlantıları istikrarlı performans sağlar ve bu da onu fırın yükseltmeleri için güvenilir bir seçim haline getirir. Ürünü Görüntüle →

OS-11 O'Sialon Seramik Islanmayan Alüminyum İşlemi için Gaz Giderme Rotoru OS-11 O'Sialon rotoru, yüksek hızlarda istikrarlı dönüş için ıslanmayan özellikler ve yüksek mukavemet sunarak etkili gaz giderme için ince kabarcıklar üretir. Farklı bir aşınma profilinin faydalı olduğu uygulamalara uygundur. Ürünü Görüntüle →

Bu iki seçenek, alüminyum döküm ve basınçlı dökümdeki ana kullanım durumlarını kapsar. Bu bileşenlerin çelikhanede nereye yerleştirildiğine dair daha geniş bir bakış açısı için, alüminyum döküm ve basınçlı döküm uygulamaları . Yükseltici borular ve ısıtıcı koruma boruları gibi bileşenler genellikle aynı fırın yükseltme siparişinde belirtilir.

Riskli bir deneme olmadan geçiş yapmak

Silikon nitrür gaz giderme rotorunu değerlendirmenin en güvenilir yolu, bir fırında kontrollü bir karşılaştırma yapmaktır. Tesisin eritme rutinini temsil eden bir fırın seçin. Değişiklikten önce dökümlerin hidrojen içeriğini ve yoğunluğunu ölçün, ardından silikon nitrür rotorunu aynı sırayla çalıştırın. Karşılaştırma süresi boyunca rotor dönüş süresini, gaz akışını ve rotor değişikliklerini izleyin.

Üç sonuç arayın: hedefin altındaki hidrojen içeriği, tutarlı bir gaz kabarcığı modeli ve on ısıtmadan sonra rotorda alüminyum birikmesinin olmaması. Rotor hala yeni görünüyorsa, ömür boyu avantajı açıktır. Silikon nitrit rotorunun satın alma fiyatı grafitten önemli ölçüde daha yüksektir, ancak daha az bakım ve daha az kaliteli ıskarta nedeniyle dökme metalin tonu başına maliyeti genellikle daha düşüktür.

30'dan fazla ülkeye ihracat yapan ve alüminyum döküm ve basınçlı döküm süreçlerine hizmet veren bir şirket olarak SGJL, fabrikadan çıkan her rotora aynı malzeme bilimi disiplinini uyguluyor. Geçiş spekülatif bir yükseltme değil. Bu, gaz giderme istasyonunu çalışır durumda tutan, eriyiği daha temiz tutan ve dökümleri gözeneklilik spesifikasyonu dahilinde tutan bir süreç değişikliğidir.