Основные типы перемешивателей жидкого алюминия


В настоящее время магнитогидродинамические (МГД) устройства и технологии управления потоками проводящей жидкости получили широкое распространение в различных областях техники. В частности, в металлургической промышленности они используются для транспортировки, очистки, дозирования и прочих операций с расплавленными металлами.

ОБЗОР ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЕЙ ЖИДКОГО АЛЮМИНИЯ

Рассмотрим применение бесконтактных МГД перемешивателей основных типов:

МГД перемешиватель разработанный компанией ABB

Данный тип перемешивателя относится к типу низкочастотных. Широко применяется для построения высокоэффективных систем перемешивания расплава в печи. Основная сфера применения - литейное производство.

Фото смонтированного индуктора
(иллюстрации с сайта компании ABB)

Особенности системы:

  • МГД - перемешиватель работает на низкой частоте (до 2Гц
  • За счёт особенности конструкции обеспечивается возможность работы МГД – перемешиватель “сквозь футеровку”
  • Охлаждение индуктора – технологическая вода или принудительное воздушное
  • Регулировка мощности индуктора 
  • Широкий ассортимент типоразмеров и мощности
  •  Адаптация решения к каждому конкретному случаю 
  •  Предназначен для печей емкостью от 10 до 170 тон расплава
  •  Повышение производительности печи до 30%
  •  Экономия газа до 15 % 
  • Возможны различные варианты монтажа на печь

Основные плюсы данного решения:

  • - Работа сквозь футеровку печи (полное отсутствие возможности протечки металла)
  • - Высокая эффективность
  • - Регулировка мощности
  • - В зависимости от мощности индуктора используется воздушное или водяное охлаждение
  • - Большой без ремонтный интервал
  • - Возможность безостановочной работы печи при поломке индуктора

Основные минусы данного решения:

  • - Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 240 т. €)
  • - В зависимости от исполнения имеет ограничение по минимальному уровню расплава в печи
  • - В зависимости от модификации необходимость подвода “технологической воды” для охлаждения индуктора
  • - Необходимость изготовления участка печи (зона установки индуктора) из дорогостоящей высокотемпературной нержавеющей стали
  • - Повышенные требования к технике безопасности (обусловлена частотой работы индуктора – при долгом непосредственном контакте с работающим индуктором)
  • - В зависимости от варианта установки возможно усложнение фундамента печи
  • (технологические приямки под печью глубинной до 2-х метров для монтажа и обслуживания перемешивателей)
  • - Возможны различные варианты монтажа на печь

МГД перемешиватель разработанный компанией ООО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ» совместно с английской фирмой Mechatherm - международный бренд Altek - MDY SiberForce (Power)

Данный тип перемешивателя относится к типу низкочастотных. Широко применяется на территории РФ для построения систем перемешивания расплава в печи, так является более доступным решением, относительно продукции компании ABB. Основная сфера применения - литейное производство.

3D модель индуктора
(иллюстрации с сайта компании ООО «НПЦ-МГД»)

Основные типы перемешивателей жидкого алюминия

Особенности системы:

  • МГД - перемешиватель работает на низкой частоте (до 2Гц)
  •  За счёт особенности конструкции обеспечивается возможность работы МГД – перемешиватель “сквозь футеровку”
  • Используется воздушное охлаждение индуктора
  •  Адаптация решения к каждому конкретному случаю 
  • Предназначен для печей емкостью от 10 до 100 тон расплава
  •  Повышение производительности печи до 30%
  • Экономия газа до 15 %

Основные плюсы данного решения:

  • - Работа сквозь футеровку печи (полное отсутствие возможности протечки металла)
  • - Высокая эффективность
  • - Регулировка мощности
  • - Используется только воздушное охлаждение перемешивателя
  • - Большой без ремонтный интервал
  • - Возможность безостановочной работы печи при поломке индуктора

Основные минусы данного решения:

  •  Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 80 -100 т. $)
  •  В зависимости от исполнения имеет ограничение по минимальному уровню расплава в печи
  • Необходимость изготовления участка печи (зона установки индуктора) из дорогостоящей высокотемпературной нержавеющей стали 
  •  В зависимости от модификации повышенные требования к технике безопасности (обусловлена частотой работы индуктора – при долгом непосредственном контакте с работающим индуктором)
  • В зависимости от варианта установки возможно усложнение фундамента печи 

(технологические приямки под печью глубинной до 2-х метров для монтажа и обслуживания перемешивателя

Цилиндрический перемешиватель разработанный компанией EMP Technologies (Pyrotek) и его аналоги

Данный тип перемешивателя относится к типу высокочастотных. Этим обусловлено его более высокое КПД относительно низкочастотных перемешивателей. Широко применяется для построения систем замешивания мелкого скрапа в расплав.

 Основные типы перемешивателей жидкого алюминия

Особенности системы:

  •  МГД - перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
  •  Бесконтактная работа перемешивателя
  • Глубина проникновения магнитных полей до 100 мм
  •  Максимальный не магнитный зазор 60 мм
  •  В зависимости от решений используется воздушное и водяное охлаждение индуктора
  •  Предназначен для печей емкостью от 10 до 120 тон расплава
  •  Повышение производительности печи до 25%
  •  Экономия газа до 12 %

Основные плюсы данного решения:

  • - Высокая эффективность
  • - Регулировка мощности

Основные минусы данного решения:

  1. - Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 180 т. $)
  2. - Ограничение по температуре расплава
  3. - Ограничение по минимальному уровню расплава в печи
  4. - Высокая стоимость эксплуатации
  5. - Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
  6. - Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 6 до 12 месяцев
  7. - Риск схватывания – “подмерзания” металла в каналах
  8. - Сложность в технологическом и техническом обслуживании решения
  9. - Вероятность протечки металла
  10. - Полная остановка работы печи при поломке индуктора
  11. Линейный перемешиватель разработанный компанией SIA “GORS”

    Данный тип перемешивателя относится к типу высокочастотных. Этим обусловлено его более высокое КПД относительно низкочастотных перемешивателей. Широко применяется для построения систем перемешивания расплава в печи. На данный момент решение данной компании является наиболее прогрессивным и надежным на рынке высокочастотных перемешивателей.

    Основные типы перемешивателей жидкого алюминия

    Особенности системы:

    • МГД - перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
    • Бесконтактная работа перемешивателя
    • Глубина проникновения магнитных полей до 100 мм
    • Максимальный не магнитный зазор до 100 мм
    • Используется водяное охлаждение индуктора
    • Предназначен для печей емкостью от 10 до 150 тон расплава
    • Повышение производительности печи до 25%
    • Экономия газа до 12 %

    Основные плюсы данного решения:

    • - Высокая эффективность (производительность по перемешиванию до 900 т/час)
    • - Регулировка мощности
    • - Цена (стоимость комплектного решения до 100 т. €)
    • - Простота установки и обслуживания относительно EMP систем
    • - Патентованное решение крепления индуктора
    • - Патентованное решение уплотнений индуктора
    • - Минимальный риск протечки металла
    • - Отработанная технология

    Основные минусы данного решения:

    • - Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
    • - Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 12 месяцев)
    • - Вероятность протечки металла
    • - Необходимость выполнения ППР (раз в 12 месяцев)
    • - Необходимость использования нержавеющей стали при изготовлении рамы крепления индуктора
    • - Необходимость подводки “технологической воды” для охлаждения индуктора

    Линейный перемешиватель разработанный компанией A/S „Krāsainie Lējumi” (MHD-SKB)

    Основные типы перемешивателей жидкого алюминия

    Особенности системы:

    •  МГД - перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
    •  Бесконтактная работа перемешивателя
    •  Глубина проникновения магнитных полей до 60 мм
    •  Максимальный не магнитный зазор до 70 мм
    •  Используется водяное охлаждение индуктора
    •  Предназначен для печей емкостью от 10 до 80 тон расплава
    •  Повышение производительности печи до 25%
    •  Экономия газа до 12 %

    Основные плюсы данного решения:

    • - Высокая эффективность (производительность по перемешиванию до 600 т/час)
    • - Регулировка мощности
    • - Цена (стоимость комплектного решения до 85 т. €)
    • - Простота установки и обслуживания относительно EMP систем
    • - Отработанная технология

    Основные минусы данного решения:

    •  Необходимость изготовления каналов в футеровки печи 
    •  Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 6 месяцев)
    •  Сложность в технологическом и техническом обслуживании решения
    •  Достаточно высокая вероятность протечки металла 
    •  Необходимость выполнения ППР (раз в 6 месяцев)
    •  Маленький без ремонтный интервал
    •  Необходимость использования жаропрочной нержавеющей стали в зоне установки индуктора
    •  Необходимость подводки “технологической воды” для охлаждения индуктора

    Перемешиватель на постоянных магнитах разработанный компанией ZMAG Ltd.

    Данный тип перемешиватель построен на базе эффекта постоянных магнитов, в качестве материала магнитов используются редкоземельные металлы (неодим и пр.). Является бесконтактным, т.е. работает сквозь футеровку печи.

    Основные типы перемешивателей жидкого алюминияОсновные типы перемешивателей жидкого алюминия

    Особенности системы:

    • - Бесконтактная работа перемешивателя
    • - Предназначен для печей емкостью от 10 до 120 тон расплава
    • - Повышение производительности печи до 25%
    • - Экономия газа до 12 %

    Основные плюсы данного решения:

    • - Высокая эффективность
    • - Регулировка мощности
    • - Простота установки и обслуживания относительно EMP систем

    Основные минусы данного решения:

    • - Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
    • - Наличие изнашиваемых частей
    • - Необходимость использования жаропрочной нержавеющей стали в зоне установки индуктора
    • - Особенность применяемых магнитов, в случаи повышения температуры более рекомендованного значения, его эффективность резко снижается и более не возрастает.