SYSTÈME EMP – PRINCIPAUX AVANTAGES - Pyrotek

SYSTÈME EMP – PRINCIPAUX AVANTAGES
PUISSANTE CIRCULATION EN SUBSURFACE DU
MÉTAL EN FUSION
• Perturbation minimale de la surface de bain et réduction de la
génération d’oxyde: les oxydes ne sont pas brassés dans le bain,
ce qui améliore la qualité du métal.
• Excellente homogénéité de la température et de la composition
chimique dans le four.
• Efficacité améliorée des fours de fusions, réduction des
consommations d’énergie, amélioration du temps de cycle de
fusion.
FAIBLE CONSOMMATION ÉLECTRIQUE
Le système EMP consomme en moyenne 55 kWh
EMP ÉQUIPÉ D’UN VORTEX LOTUSS
• Le système EMP équipé d’unVortex Lotuss est situé à l’extérieur du
four. Cela permet le chargement de tôles et de copeaux de faible
épaisseur, l’ajout d’alliages-mères et la prise d’échantillons avec
la porte du four fermée (amélioration du temps de cycle du four).
• Le Vortex Lotuss est spécifiquement conçu pour améliorer le
recyclage de tôles et de copeaux de faible dimension et les ajouts
d’alliage-mères par une submersion rapide. Les utilisateurs font
part d’un rendement de recyclage supérieur à 95%.
• Capacité de transférer de grandes quantités d’aluminium en
fusion, et gestion des opérations de coulée avec une génération
minimale d’oxyde.
• Pas d’érosion prématurée des réfractaires de fours
• Le système EMP est extrêmement fiable. Si une pompe venait à
défaillir, une pompe de rechange peut être installée dans un délai
de huit heures environ. Un accès facile aux tubes de la pompe
et du bras de retour (diamètre 100mm) permet d’effectuer un
nettoyage manuel, le cas échéant.
• Formation – Lors de la mise en service d’un système, l’équipe
EMP offre un programme de formation complet qui ne couvre
pas seulement le fonctionnement et les éléments spécifiques
mécaniques et électriques. Il couvre également les pratiques
d’utilisation du four, la façon d’améliorer la performance du
four, les temps de cycle de fusion et la récupération du métal par
l’opérateurdufour.Lesmanuelsdeformationdestinésàl’opérateur
sont rédigés en fonction des éléments spécifiques du site.
• Possibilité d’utiliser des tôles et des copeaux de faible épaisseur
habituellement non adaptés à un chargement direct dans les
fours de fusion. Possibilité de recycler certains rebuts internes
habituellement inutilisables et revendus aux recycleurs.
AVANTAGES RELATIFS AUX COÛTS
• Augmentation de la production
• Réduction des besoins en pièces de rechange et des temps d’arrêt
pour l’entretien
• Augmentation de la production de métal
• Économies d’énergie
FLEXIBILITÉ DANS LE CHOIX DES FERRAILLES
D’ALUMINIUM
• Les copeaux et les tournures d’aluminium peuvent être fondus
dans le puits de chargement EMP sans recourir à des fondants.
• Les copeaux d’aluminium fondus par cette méthode présentent
des taux de récupération comparables à ceux obtenus avec des
fours à induction.
• D’autres formes de tôles d’aluminium peuvent également être
ajoutées dans le puits de chargement: cela inclut les matériaux en
balle, l’aluminium fragmenté, les feuilles en balle, les rognures,
les cannettes usagées, etc. La dimension du bain et l’efficacité
des brûleurs de four sont les facteurs qui limitent le rendement
du recyclage.
AMÉLIORATION DE LA MISE A L’ANALYSE - AJOUT
D’ALLIAGES MÈRES
Tous les ajouts d’alliage comme le silicium, le cuivre, le magnésium,
le manganèse, le fer et le titane, peuvent être effectués via le puits
de chargement en assurant un mélange rapide et homogène.
AMÉLIORATION DE L’HOMOGÉNÉITÉ DE LA
TEMPÉRATURE
• Le système EMP permet la circulation du métal en fusion à des
vitesses élevées, et assure de ce fait une température uniforme
au travers du bain de métal.
• Les taux de circulation élevés minimisent le gradient de
température du bain (4°C d‘écart).
• Les taux de circulation élevés du métal en fusion améliorent le
transfert de chaleur thermique dans le bain.
AMÉLIORATION DE LA MISE A L’ANALYSE - AJOUT
D’ALLIAGES-MÈRES
Comparé à un système à bain statique, la circulation rapide du métal
en fusion permet la diminution du temps de cycle de fusion et une
augmentation de production de 15 à 25 % selon les installations
AVANTAGES RELATIFS À LA PRODUCTION
La circulation du métal se fait sous la surface du bain et minimise
de ce fait la formation d’écumes et d’oxydes.
FLEXIBILITÉ DES OPÉRATIONS
• Le système de circulation EMP est opérationnel dès qu’il y a au
moins 150 mm de métal de pied de bain.
• Le système EMP peut être laissé en service même en absence
de métal.
• Lesmeilleuresperformancessontobtenuesavecunfonctionnement
permanent (24h/24 et 7 jours sur 7)
• Le système EMP combine les fonctions de pompage, de fusion
et de brassage.
FIABILITÉ - FAIBLE MAINTENANCE
• Absence de pièce mobile
• Faible taux d’usure / fiabilité reconnue
FLEXIBILITÉ DE L’INSTALLATION
Adaptation possible aux fours réverbères
ENVIRONNEMENT
Amélioration sensible des résultats de contrôles environnementaux
Remarque : Les propriétés physiques et chimiques énumérées représentent des valeurs moyennes types obtenues en vertu des méthodes d’essai acceptées et sont sujettes à des variations
normales de fabrication. Elles sont fournies an tant que service technique et sont sujettes à changement sans avis.
Les sites Pyrotek répartis autour de monde procurent un service fiable et rapide.
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PRÉSENTATION DU SYSTÈME EMP
INTRODUCTION
Dans le marché concurrentiel d’aujourd’hui, les mouleries
d’aluminium cherchent constamment à réduire les coûts et à
augmenter la productivité. Ces objectifs peuvent maintenant être
réalisés. Les limites et les dépenses liées à la maintenance ont conduit
l’industrie à rechercher d’autres options technologiques.
Le système de fusion EMP, qui comprend la pompe EMP et le puits
de chargement breveté, offre les deux fonctions suivantes:
1. Le chargement de déchets et d’alliages-mères dans différents types
de four de fusion, d’une manière efficace et exclusive.
2. Le brassage très efficace du bain, avec les avantages évidents
apportés à l’homogénéité de la température et de la composition
chimique du bain, la facilité de correction des analyses et,
finalement, l’augmentation de la productivité.
E M P
Technologies
TM
Principaux composants du système
montrant la connexion à deux fours
standards et à un four oscillant.
Les copeaux
et déchets sont
rapidement
submergés par le
métal en fusion
dans le puits de
chargement, ce
qui minimise les
pertes au feu et les
rendements faibles
habituellement
rencontrés avec ce
type de matériaux.
Le taux de
circulation élevé
du métal en fusion
assure une grande
homogénéité des
températures métal
et de la composition
chimique du bain.
PRINCIPAUX COMPOSANTS DU SYSTÈME
Le système EMP est doté de deux composants principaux :
1. La pompe électromagnétique
2. Le puits de chargement
LA POMPE EMP
Il s’agit du cœur du système, constitué d’une bobine multicouches
qui entoure un tube en céramique spéciale. Ce tube est soutenu par
un châssis en acier inoxydable. Le principe du moteur linéaire est
bien développé et couramment utilisé dans l’industrie. Il utilise le
phénomène de la répulsion magnétique qui propulse un conducteur
dans un champ magnétique. Le puissant champ magnétique produit
par les enroulements à bobine multicouches autour du tube en
céramique et les courants de Foucault correspondants induits dans
l’aluminium propulse l’aluminium en fusion dans le tube réfractaire.
Le métal en fusion est propulsé dans un sens ou dans l’autre selon
la polarité du champ.
L’inversement du champ électrique inverse le sens d’écoulement.
L’augmentation ou la diminution de la tension permet le contrôle
du débit.
Le système ne contient
pas de pièces mobiles
et est ainsi très fiable.
L’entretien et l’usure
des composants
s’en trouvent aussi
minimisés.
La pompe est reliée en
ligne entre le puits de
chargement et le four.
La pompe est suffisamment petite pour être installée dans un espace
restreint. Elle est conçue pour permettre l’entretien et le remplacement
facile des éléments réfractaires.
LE PUITS DE CHARGEMENT
Ce conteneur revêtu de
matériaux réfractaires
constitue le deuxième
composant principal
du système. Le bras
sur lequel est installé
la pompe et le bras
de retour reliant le
puits de chargement
au four permettent la
circulation et la création
du vortex approprié.
Le brassage contrôlé
en subsurface,
généré par la pompe
électromagnétique et
le puits de chargement
breveté, provoque un
mouvement horizontal
vers le haut du métal
liquide.
Le mouvement vertical
de l’alliage combiné
au vortex généré dans
le puits de chargement
permet le recouvrement
instantané des charges
par le métal en fusion.
Ce système minimise les
risques de pertes au feu
par oxydation.
La pompe EMP associée
au vortex LOTUSS
peut être utilisée pour
transférer des alliages
en fusion.
Ces alliages peuvent
être transférés à grand
débit vers des poches
de coulée ou des
creusets, en générant
un minimum d’oxydes.
L’alliage peut être transféré directement sur un poste ou une table de
coulée. Les niveaux d’alliage dans le système peuvent être contrôlés
finement à l’aide de systèmes laser. La génération d’oxyde est réduite
et la qualité du métal s’en trouve améliorée.
E M P
Technologies
CHARGEMENT AVEC LE LOTUSS /
VORTEX EMP
Les déchets de faible épaisseur et les alliages-mères peuvent être
chargés dans le vortex EMP en laissant la porte du four fermée,
améliorant ainsi la productivité (augmentation du rendement du
four, réduction du temps de cycle de fusion).
TM
AJOUT D´ALLIAGE
TEMPS DE MÉLANGE TYPE
PAR TONNE DE MATÉRIAUX
Silicium 10 à 15 min
Lingot de magnésium
(10 kg)
10 min
Manganèse (pastilles) 8 à 10 min
Fer (pastilles, poudre) 10 à 15 min
Copeaux de cuivre 15 min
AJOUT
D’ALLIAGE
PERFORMANCE
PAR
CHARGEMENT
VIA EMP
PERFORMANCE
LORSQUE CHARGÉ
DIRECTEMENT
DANS LE FOUR
Silicium en
morceaux
97% 94%
Magnésium - lingot
de 10 kg
98% 90%
Manganèse 98% 94%
Fer (pastilles,
poudre)
98% 90% (poudre, pastille)
Cuivre 99% (copeaux) Pastilles seulement
TEMPS DE CYCLE DE FUSION (EN MINUTES)
SANS EMP AVEC EMP ÉCONOMIES PORTE
Chargement (porte ouverte) 60 60 0 Ouverte
Fusion (porte fermée) 180 162 18 Fermée
Brassage 10 0 10 Fermée
Écumage 20 20 0 Ouverte
Échantillonnage/ Alliage 20 0 20 Fermée
Brassage 15 0 15 Fermée
Homogénéisation/ Temp 20 12 8 Fermée
Échantillonnage/ Alliage 0 0 0 Fermée Réduction du cycle de fusion 19%
Écumage 20 20 0 Ouverte
Transfert 20 20 0 Fermée
TEMPS DE CYCLE/MIN 365 294 71 100 Temps total d’ouverture de porte
TEMPS DE CYCLE/H 6.08 4.90
CYCLES/ 24 H 3.9 4.9
Exemple d’amélioration du temps de cycle et de la productivité pour un four de fusion totalement vidangé à chaque cycle.