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世界鋁工業高新技術采擷

2021-1-20 8:52:30來源:中商網撰寫作者:
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  • 鑄嘴是雙輥式連續鑄軋鋁帶坯最為關鍵的部件之一,通過它把鋁或鋁合金熔體輸入鑄軋輥縫。
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  • 世界 鋁工業

可使用29天的寬2170mm鑄嘴

鑄嘴是雙輥式連續鑄軋鋁帶坯最為關鍵的部件之一,通過它把鋁或鋁合金熔體輸入鑄軋輥縫。鑄嘴又稱為供料嘴,它的質量直接影響帶坯質量和產量,因此對鑄嘴的結構和材料要求很高。鑄嘴分寬型和窄型,也有把大于2100mm的列為特寬型。鑄嘴結構形式對穩定工藝和提高產品質量起著關鍵性作用。在結構方面應保證:熔體通過時流線合理,無死區;熔體在輥縫整個長度上分布均勻;流體流入輥縫的溫度也要均勻一致。鑄嘴由幾塊工件組成,在上下對合的兩塊間有一個特定形狀的擋塊,以保證熔體能均勻地分配于整個鑄嘴內。

全球可生產特寬鑄嘴的企業主要有3家:中國酒鋼東興鋁業有限公司、美國澤卡陶瓷產品有限公司(Zircar Ceramics. Com.)、諾貝麗斯鋁業公司(Novelis)法國普基工程公司(PAE)。東興鋁業有限公司是全球的雙輥式鑄軋帶坯生產企業,有60臺鑄軋機,帶坯生產能力60萬噸/年,其中超寬的2350mm鑄軋線4條,是全球最寬的。

澤卡陶資產品有限公司新近推出的Hard Castertip Type NKO+2170mm鑄軋機,是國外的,也是生產能力與效率最高的,在29天內鑄軋帶坯942噸。生產效率約比中國的高30%,如果到2035年中國雙輥式鋁帶坯連續鑄軋的效率能全面達到2020年澤卡公司的水平,那就可以在現有產能基礎上提高約30%,即可以在不新建生產線的條件下,增加約200萬噸/年的產能,僅投入不多的資金就等于建設了約200條新的1800mm鑄軋線。

零摩擦錠坯感應加熱法經濟環保

美國新澤西州(New Jersey)感應熱集團(Inductotherm Group)班雅羅感應技術公司(Banyard's Induction Technology)新研發的零摩擦錠坯加熱方式(Zero friction billet heating)是目前進的。

鋁及鋁合金錠坯在擠壓之前都必須預加熱到一定溫度,在中國仍以天然氣加熱為主,還有少數采用燃油加熱,工業發達國家幾乎全采用電感應爐加熱。全世界≥45MN的擠壓生產線大都用電感應爐加熱,用燃油加熱的僅是個別的。因為大擠壓機的開工率往往在70%左右,有的甚至更低,當然達85%的也有。用天然氣加熱時間較長,一旦停機再開機所費時間長,會損耗較多的油,用感應法加熱很靈活。同時,由于對產品質量要求日益提高,原有的加熱方法已不能滿足要求,需進行等溫擠壓,就必須對錠坯進行梯度加熱,梯度加熱方式有:

永磁加熱。永磁加熱是種較為先進的加熱方式,是芬蘭核物理學家P.薩尼內(Suonninen)發明并于2011年獲得專利,上海銳漫能源科技有限公司2012年獲得中國市場經營權。它的基本原理是鋁錠坯位于兩個高速旋轉的高性能永磁體之間,產生的交變磁場在錠坯中感應出渦流而被加熱,錠坯是逐漸進入高速旋轉磁場的,前端溫度高,后端溫度低,從而實現梯度加熱。此法的優點是不排放污染物,能耗紙,比傳統感應加熱效率高40%以上。

單錠坯熱剪加熱。該法是中國佛山市郎盾鋁加工設備有限公司研發的,能耗低,天然氣消耗量20m3/t鋁~24m3/t鋁;可以實現梯度如熱,采用德國自動化元件控制加熱強度,前高后低,使前端溫度高于后端的,形成20℃~50℃的溫度梯度。

電感應梯度加熱。電感應梯度加熱的基本原理與電感應加熱原理相似,不過是將感應加熱分成幾段,其電壓V前>V中>V后,錠坯按順序由后向前推進,由于前面電壓高于后面,所以前端溫度比后端高,從而形成溫度梯度。反向擠壓錠坯多用此種加熱方式。

零摩擦感應加熱。此種加熱方式被認為是當前的,擠壓溫度始終保持在設定的范圍內,能確保擠壓的材料前后品質均勻一致,完全消除撕裂等缺陷,同時在整個擠壓過程中,各項工藝參數都處于自動調控之下。

2019年9月,感應加熱—焊接有限公司(Inductotherm Heating & Welding  Ltd.)向丹麥通德市(Tonder in Denmark)海德魯精密管材公司(Hydro Precision Tubing)交付了錠坯感應加熱班雅得系統(Inductotherm Banyard),它由2臺零摩擦裝置、多段感應加熱線圈等組成,可加熱直經229 mm的錠坯,功率750kW。

零摩擦錠坯多段感應加熱爐是感應加熱集團(Inductotherm Group)的班雅得公司生產的。該集團在全世界有38個工廠,40個公司。2020年還向海德魯鋁業公司設在美國的克雷索納(Cressona)擠壓廠交付了一套這樣的加熱爐,可加熱254mm直徑的錠坯。

節能40%的新型回轉蓄熱式燒嘴

在全世界幾萬臺工業爐中,估計目前仍有約60%燃油或燃氣的。它們用的燃燒嘴(簡稱燒嘴)對熱效率與節能環保起著關鍵性作用,好的燒嘴不但熱效率高,油、氣用量少,而且排放的溫室氣體少與質量高。筆者所指的溫室氣體質量是指除CO2外,其它危害嚴重的氣體如二噁英等的含量。危害嚴重氣體含量低,就燃燒完全,燒嘴也就好。

德國賈斯珀(JASPER)公司新近開發的新型回轉蓄熱式燒嘴(New rotating  regenerative burner)就是一種高效燒嘴,商品名稱“科布拉”(KOBRA)?撇祭瓱煲言跉W洲鋼鐵與鋁工業的一些大戶上獲得應用,效果很好,獲得了40%的節能效果,這可是了不起的成就。

科布拉燒嘴安裝于爐墻上,它的關鍵構件是轉子,帶動燒嘴旋轉。它能回收廢氣中的熱,將吸入的冷空氣加熱,從而達到節能目的。

科布拉燒嘴的維護工作量甚少,每年僅需維護一次,它是一種潔凈的燃燒器,所積聚的塵埃與污物可用壓縮空氣清理。日前,應用的科布拉系統的功率為500kW與1.2MW,正在設計小型的,如200kW?撇祭瓱斓倪m應范圍很廣,所有的燃料都可以,它的運轉很安全,在設計上對所有不安全因素都考慮相當周到,采取了必要的預防措施。

(關鍵字:世界 鋁工業)

(責任編輯:00633)
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