Glühofen von Aluminium
Umfassende maßgeschneiderte Lösungen für die Aluminiumindustrie
VERSCHIEDENE LADUNGEN ERFORDERN UNTERSCHIEDLICHE LÖSUNGEN. DAHER HAT SECO/WARWICK FOLGENDES UMGESETZT:
/ Massen-Flow-Design, insbesondere für das Folienglühen wenn die Oberfläche der Ladung bei starkem Atmosphärenstrom anfällig für Schäden ist.
/ Jet Heating System für Coil-Glühen, wenn der Vorteil der hohen Wärmeübertragung genutzt werden kann.
SECO/WARWICK bietet maßgeschneiderte Aluminiumcoil- und Folienglühöfen mit Kapazitäten von Singlecoilöfen bis hin zu Mehrzonenöfen mit enger Zonenregelung. Wir haben die Erfahrung, das Wissen und das Talent, effiziente Öfen herzustellen. Mit außergewöhnlicher Temperaturgleichmäßigkeit und einzigartigen Ladetechniken für die anspruchsvollsten Anwendungen arbeiten.
Um den Wirkungsgrad zu maximieren und die Coils vor Staubbildung oder Verunreinigung durch Keramikfasern zu schützen, hat SECO/WARWICK ein eigenes Gewebe- und Mörteldämmsystem entwickelt und verwendet, das nicht nur die Dämmwirkung um 15-20% erhöht, sondern auch die Wartung vereinfacht.
Die Glühöfen von SECO/WARWICK nutzen mehrere verschiedene Designs, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu gewährleisten. SECO/WARWICK hält Patente für Innovationen zur Steuerung der Luftstromrückführung über verschiedene Größenlasten, zur Erhöhung der Wärmeübertragung und Gleichmäßigkeit. Unsere Öfen beinhalten sowohl den vertikalen Luftstrom mit speziell entwickelten vertikalen Leitblechen auf jeder Seite der Ladung als auch das Hochgeschwindigkeits-Massen-Flow-System. In beiden Fällen verbessern die vertikalen Leitbleche die Gleichmäßigkeit des Luftstroms und trennen die Last von der direkten Wärmestrahlung. Strahlheizrohre für Gasbrenner oder elektrische Heizelemente sorgen für eine indirekte Erwärmung, schützen die Last vor direkter Wärmestrahlung und maximieren die Temperaturgleichmäßigkeit.
Bei großen Coils wird die Temperaturgleichmäßigkeit durch die Lastkonfiguration bestimmt. Bei sehr großen Coil-Anwendungen und bei der Erforderung einer engen Temperaturtoleranz, verwendet SECO/WARWICK zwei Temperaturregelzonen für jedes Rezirkulationsgebläse. Diese praxiserprobte Konstruktion kompensiert unterschiedliche Coil-Charakteristiken, Verbrennungsleistungen und Ladepraktiken.
SECO/WARWICK bietet ein spezielles Bypass-Kühlerdesign für Glühöfen an. Die Kühlung unter Schutzatmosphäre ist bei dieser Anwendung sowohl aus metallurgischen als auch aus Handhabungsgründen sehr wichtig.
Die Kühler verwenden eine interne Bypass-Anordnung, die die Temperatur der durch die Wärmetauscher strömenden Atmosphäre auf 1750°C begrenzt. Dadurch wird das Backen des verflüchtigten Walzöls auf den Lamellen des Wärmetauschers verhindert. Die Kühler sind so konzipiert, dass sie eine Tauch-, Programm- oder Hilfskühlung ermöglichen und sind in Standard- oder Sondergrößen erhältlich. Die Kühler können je nach Platzverhältnissen hinten oder seitlich montiert werden. Zusätzlich können mehrere Kühler auch einen Bypass-Kühler zu einem bestehenden Glühofen hinzufügen. SECO/WARWICK hat derzeit mehr als 100 dieser Kühler im Einsatz in Coil- und Folienglühanwendungen.
Der maßgebliche Parameter, der die Temperaturgleichmäßigkeit einer konvektiven Heizungsanlage beschreibt, ist das Verhältnis von maximalem zu minimalem Wärmeübertragungskoeffizienten max/min. Dieser Parameter begrenzt auch die Aufheizzeit, denn je kleiner das max/min-Verhältnis, desto höher ist der Mittelwert (), der erhalten werden kann, ohne die maximal tolerierbare lokale Wärmeübertragung zu überschreiten. Das Glühen von Aluminiumcoils erfordert ein fortschrittliches konvektives Heizsystem, um Aufheizzeiten so kurz wie möglich ohne Qualitätsverlust zu erreichen. Qualitätsminderungen treten typischerweise an den Bandkanten auf und werden durch ungleichmäßige Materialeigenschaften wie Härte, Verfärbungen der Bandoberfläche bei 5xxx- und 7xxx-Legierungen durch Mg- oder Mn-Ausblutungen, Rissreste von Fräsöl beim Entfetten der Spule oder gar fatale Verschlechterungen durch lokales Schmelzen der Bandoberfläche dargestellt.
Der Grund für diese Qualitätsminderungen ist eine lokale Überhitzung an der Oberfläche des Kopfes eines Coils, die durch einen ungleichmäßigen Wärmefluss des verwendeten konvektiven Wärmeübertragungssystems verursacht wird. Der maßgebliche Parameter, der die Temperaturgleichmäßigkeit einer konvektiven Heizungsanlage beschreibt, ist das Verhältnis von maximalem zu minimalem Wärmeübertragungskoeffizienten max/min. Dieser Parameter begrenzt auch die Aufheizzeit, denn je kleiner das max/min-Verhältnis, desto höher ist der Mittelwert (), der erhalten werden kann, ohne die maximal tolerierbare lokale Wärmeübertragung zu überschreiten.
Diese Anforderungen werden am besten mit dem Vortex Flow Jet Heating System erfüllt, bei dem Anordnungen von 4 schrägen Runddüsendüsen jeweils große Wirbel erzeugen, die für eine hohe Wärmeübertragung ohne Hot Spots sorgen. Der Volumenstrom dieses Düsensystems ist hoch, so dass 1 kg Al durch mehr kg an Atmosphäre, die durch den speziell entwickelten halbaxial Ventilator angetrieben wird, gleichmäßiger erwärmt wird. Da die effektive Wärmeleitfähigkeit in einer Bandspule in radialer Richtung viel geringer ist als in axialer Richtung, ist die effektivste Art der Erwärmung des Coils durch die Kanten der Spulenwicklung. Die Differenz zwischen der Wärmeleitfähigkeit für beide Richtungen wird durch die wärmedämmende Wirkung der Gas- und Fräsölschichten in der Spule zwischen den Bandschichten verursacht.
Die Profile für die Temperaturgleichmäßigkeit der Coil-Oberfläche geben einen Überblick über die Temperaturgleichmäßigkeit für die gesamten Aufheizzyklen. Dies bestätigt, dass durch das Wirbel-Düsensystem eine bessere Oberflächengleichmäßigkeit erreicht wurde. Das Verhältnis zwischen α min/α max , das berechnet wurde auf der Grundlage der obigen Daten, beträgt 1,25 für das Wirbelsystem. Für Aluminiumlegierungen mit geringerer Wärmeleitfähigkeit werden die Ergebnisse in diesem Parameter voraussichtlich noch höher sein.
/ Die Aufheizzeit ohne lokale Überhitzung kann reduziert werden
/ Die Gleichmäßigkeit der Materialeigenschaften wird verbessert
/ Lokale Rissbildung des Fräsöls wird vermieden
/ Geringere elektrische Lüfterleistung durch geringere Drehzahl trotz höherem Volumenstrom
/ Rekuperatorbrenner mit hoher Leistung bis zu ca. 86% Wirkungsgrad, Abwärmerückgewinnung zugunsten der Stickstoffheizung,
/ Umweltfreundliche, biolösliche Dämmung mit richtig ausgewählter Dicke im Hinblick auf die Verringerung des Wärmeverlustes durch Wände.
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