Aluminium-Schmelzofen

Vor der Auswahl des Schmelzofentyps, der für einen bestimmten Aluminiumgussvorgang am besten geeignet ist, müssen mehrere Faktoren sorgfältig berücksichtigt werden. In der folgenden Tabelle sind 10 Kriterien aufgeführt, die bei der Auswahl des idealen Ofens für Ihren Betrieb berücksichtigt werden sollten.

Berücksichtigen Sie jedes der 10 Kriterien und bewerten Sie jedes einzelne auf einer Skala von 0 bis 10 hinsichtlich der Wichtigkeit für Sie, wobei 10 die höchste ist. Addieren Sie dann alle Ihre Bewertungen, um eine „Ideale Ofenbewertung“ zu erhalten, wobei der Höchstwert bei 100 liegt.

Analysieren Sie dann die Spezifikationen der verschiedenen Ofentechnologien/Lieferanten unter jedem der 10 von Ihnen festgelegten Kriterien und bewerten Sie diese nach Ihrem Ermessen. Addieren Sie diese Bewertungen für jede potenzielle Technologie/jeden potenziellen Lieferanten und vergleichen Sie sie mit Ihrer „idealen Ofenbewertung“, die Sie festgelegt haben.

Der Ofen, dessen Leistung Ihrer Bewertung am nächsten kommt, sollte entsprechend Ihren Anforderungen am besten geeignet sein.

Berücksichtigen Sie auch die Energiequelle und deren jeweilige Kosten. Der am häufigsten genutzte Energieträger ist Erdgas. Elektrischer Widerstand wird verwendet, wenn ein Kostenvorteil besteht oder die Metallqualität von Bedeutung ist. In dieser Diskussion werden wir versuchen, die Vor- und Nachteile beider zu verbreiten, und zwar ausschließlich auf der Grundlage früherer Erfahrungen.

Berücksichtigen Sie Ihre allgemeinen Ziele, die Legierung(en), die Sie gießen, die erforderliche Gießgeschwindigkeit und die Gießtemperatur und geben Sie diese Informationen an Ihre potenziellen Ofenlieferanten weiter. Bewerten Sie sie dann anhand der von Ihnen festgelegten „Idealofenbewertung“.

Diese Branche umfasst typischerweise Sandguss, Schaumausschmelzguss, Wachsausschmelzverfahren, Feinguss usw. Weitere Gussverfahren und -technologien sind in der Entwicklung, aber für die Zwecke dieser Diskussion konzentrieren wir uns auf die derzeit häufig verwendeten Gussverfahren.

Bei weitem sind stationäre Ballenauslauföfen oder hydraulische Kipptiegelöfen die am häufigsten verwendeten Öfen. Dies liegt an ihrer inhärenten Flexibilität, die erforderlich ist, z. B. bei häufigen Legierungswechseln, längeren Stillständen, und an ihrer relativ geringen Stellfläche für Anlagen mit begrenztem verfügbaren Platz. Die Wärmequelle kann mit Erdgas, Öl, elektrischer Widerstandsheizung oder elektrischer Induktion betrieben werden.

Im Falle von Sand- oder Schaumschmelzgussanlagen mit größerer Kapazität ist auch die Verwendung von gasbefeuerten oder elektrisch widerstandsbefeuerten „Globar“, Nassbad-Schwimmschmelzöfen/Haltern, gasbefeuerten Trockenherdöfen und gasbefeuerten „Stack“-Schmelzöfen möglich genutzt.

In Gießereien, in denen die Formen auf einem Drehtisch oder einem kontinuierlichen Förderband positioniert sind, wurden indexierende Gießsysteme, Öfen mit automatischer Dosierung, Warmhalteöfen mit Dosierpumpen für geschmolzenes Metall sowie Kippöfen mit kontrolliertem Gießen erfolgreich eingesetzt. Automatische Dosieröfen und/oder Warmhalteöfen werden im Allgemeinen über eine Transferpfanne von einem zentralen Schmelzofen mit geschmolzenem Aluminium versorgt, bei dem es sich entweder um einen gasbefeuerten oder einen gasbefeuerten Trockenherdofen mit elektrischem Nassbad-Hallofen handeln kann oder in manchen Fällen ein gasbefeuerter Stapelschmelzofen.

Die Erfahrung zeigt, dass diese Industrie auf gasbefeuerte Trockenherdöfen und entweder gasbefeuerte oder elektrisch widerstandsbeheizte Tiegelöfen setzt. In Fällen, in denen die Metallqualität von entscheidender Bedeutung ist, oder bei Zulieferern von Rotorgussteilen für Elektromotoren, ist die überwiegende Wahl der elektrisch widerstandsbeheizte „globar“-Aluminium-Nassbad-Reverb-Ofen. Dies liegt an der hohen Energieeffizienz von 60 – 65 %, der hervorragenden Metallqualität und den geringen Schmelzeverlusten von weniger als 3 %.

Beim Gießverfahren verfügt die Niederdruckgießmaschine normalerweise über einen eigenen unter Druck stehenden Warmhalteofen mit Steigrohr, um das geschmolzene Aluminium durch den Boden der Kokille zuzuführen. Diese integrierten Maschinendrucköfen werden über eine Transferpfanne mit geschmolzenem Aluminium aus einem Schmelzofen versorgt. Bei den Schmelzöfen kann es sich um Gas-Trockenherdöfen mit manuellen Abstichblöcken, Gas- oder Elektro-Kipptiegelöfen, Gas- oder Elektro-Widerstands-Nassbad-Hallöfen handeln. Es ist auch ein System verfügbar, bei dem der unter Druck stehende Warmhalteofen mit einem beheizten Rinnensystem mit einem Dosierventil für geschmolzenes Metall und dem zentralen Schmelzofen verbunden ist.

In dieser Branche kommen die mit Abstand unterschiedlichsten Ofentypen der Aluminiumgussindustrie zum Einsatz. Dabei kann es sich um Tiegelöfen, zentrale Flammschmelzöfen, elektrisch oder gasbefeuerte Niederenergie-Warmhalteöfen, Öfen mit automatischer Dosierung und elektrisch beheizte Verteilungssysteme (Wäschesysteme) handeln.

Für kleine bis mittlere Unternehmen (1–4 Druckgussmaschinen) oder firmeneigene Betriebe, die Teile für ihre eigene Produktlinie (Zaunbeschläge, Ziermöbel usw.) gießen, werden am häufigsten gasbefeuerte oder elektrische Widerstandstiegelöfen verwendet. Insbesondere für Lohnfertigungsbetriebe, in denen häufige Legierungswechsel erforderlich sind, sind Tiegelöfen die beste Wahl.

Eine weitere Option, die für eine Anlage kleiner bis mittlerer Größe in Betracht gezogen werden sollte, sind „In-Cell“-Systeme, bei denen jede Zelle aus einem Schmelz- und Warmhalteofen, gasbefeuerten oder elektrischen Widerstands-Nassschacht-Reverb-Öfen besteht. Mit diesem Konzept können Sie einzelne Zellen einer bestimmten Legierung zuordnen. Jede Zelle würde aus einer Druckgussmaschine, einem Schmelz-/Warmhalteofen, einer automatischen Gießpfanne und einer Beschnittpresse bestehen, wobei die Zellenrückläufe (Anschnitte, Speiser, Kekse, Beschnitte) zum erneuten Einschmelzen in den Schmelz-/Warmhalteofen zurückgeführt würden.

Größere Einzellegierungsverwender verwenden überwiegend gasbefeuerte zentrale Schmelzöfen, bei denen es sich um Nassschmelzöfen, Trockenherde und Stapelöfen handeln kann. Geschmolzenes Aluminium wird häufig über Bullenpfannen und in einigen Fällen über ein elektrisch widerstandsbeheiztes Rinnensystem (Trogsystem) zu den Warmhalteöfen der Maschinen transportiert, das die Warmhalteöfen kontinuierlich über die Schwerkraft aus dem/den Schmelzofen(n) versorgt.

Das geschmolzene Aluminium wird über manuelle Entnahmeblöcke, pneumatische Ausgabebrunnen oder Pumpen für geschmolzenes Metall an die Bull-Transferpfannen abgegeben. In den meisten Fällen sind die Bullenpfannen kippbar und motorbetrieben, um sie je nach Bedarf an die Maschinenöfen zu verteilen. Bei den Warmhalteöfen kann es sich entweder um gasbefeuerte oder elektrische Widerstandsöfen mit niedriger Energie handeln. Sie verfügen über einen Aufnahmeschacht für geschmolzenes Metall, eine Haltezone und einen Pfannenschacht, der so dimensioniert ist, dass er den automatischen Schöpflöffel aufnimmt, der das geschmolzene Metall in die Gießhülse der Hochdruck-Druckgussmaschine abgibt.

Wie bereits erwähnt, ist eine weitere Option ein sogenanntes „Launder-System“, bei dem es sich um ein mit elektrischem Widerstand beheiztes, feuerfest ausgekleidetes, schwerkraftgespeistes Zufuhrsystem für geschmolzenes Metall handelt. Bei diesem Konzept, das von einer Reihe großer firmeneigener Druckgussbetriebe übernommen wurde, die im Wesentlichen eine Legierung gießen, verwendet das System einen oder mehrere gasbetriebene zentrale Schmelzöfen, die den „Kern“ für die Verteilung des geschmolzenen Metalls an die Maschine bilden Warmhalteöfen durch die direkt angeschlossene Gießrinne, die heißes Metall liefert.