Konstrukční a izolační materiály pro metalurgii hliníku a neželezných kovů
VÝROBKY
AL
Obrázek 1 - Výrobní závod Promat v Glasgow
V roce 2002 společnost Promat ukončila akvizici bývalé firmy CAPE. Tento výrobní závod vyrábějící skupiny materiálů MONALITE®, MONOLUX® a DURATEC se nachází ve skotském městě Glasgow. Převzetím výroby těchto produktů mohla firma Promat doplnit svůj sortiment hutných kalciumsilikátových desek a vyjít tak lépe vstříc rostoucím nárokům odvětví výroby a zpracování hliníku a ostatních neželezných kovů. Pro řadu aplikací v tomto odvětví je důležitá především skupina materiálů MONALITE®, protože jsou nesmáčivé taveninami neželezných kovů a jsou odolné vůči korozi při kontaktu s řadou slitin. Materiály skupiny MONALITE® jsou již řadu let úspěšně aplikovány v řadě firem vyrábějících a zpracovávajících hliník a jeho slitiny.
Pro zadní izolační vrstvy tavicích pecí, udržovacích pecí a elektrolyzérů se používají lehké kalciumsilikátové desky PROMASIL®. Tyto materiály jsou součástí řady žárovzdorných vyzdívek společně s žárobetony PROMACRET® a lehčenými žárovzdornými cihlami PROMATON®. Izolační kalciumsilikátové desky PROMASIL® se vyrábějí ve výrobním závodě Promat v Itálii.
Pro tepelnou izolaci elektrolyzérů jsou ideální vermikulitové desky PROMACLAD®, protože mají výbornou chemickou odolnost. Vermikulitové desky PROMACLAD® se vyrábějí lisováním expandovaného vermikulitu s přídavkem anorganických pojiv. Výrobní závod se nachází na severu Anglie ve městě Blackburn.
2
Mikroporézní izolační materiály PROMALIGHT® se používají především díky své mimořádně nízké tepelné vodivosti, která je nižší než u klidného vzduchu. Desky z tohoto materiálu se uplatňují zvláště v aplikacích, kde je vyžadována maximální izolační schopnost při nejnižší možné tloušťce vyzdívky. Výroba mikroporézních materiálů PROMALIGHT® je soustředěna ve výrobním závodě blízko belgického hlavního města Bruselu.
Vyzdívky z keramických vláken ALSIFLEX® zajišťují lehkou vyzdívku s nízkou tepelnou akumulací a výbornou odolností proti teplotním šokům. Typickými aplikacemi jsou pohyblivé části pecí - vrata a poklopy. Pro tyto aplikace lze s výhodou použít rovněž vysokoteplotní skleněné vlákno PROMAGLAF®-HTI, které je biorozpustné.
Lehčené žárovzdorné cihly PROMATON® a Promat® perlitové cihly doplňují výše uvedené materiály a mají své nenahraditelné místo, např. ve vyzdívce pecí pro výrobu anodových tyčí.
AL
VÝROBA PRIMÁRNÍHO HLINÍKU
Elektrolyzéry Výroba primárního hliníku probíhá v elektrolyzérech, kde se hliník rozpuštěný v kryolitu elektrolyticky redukuje na kovový hliník. Složení vyzdívky bazénu elektrolyzéru směrem ze shora dolů je následující:
• • •
katody (uhlíkové bloky) žárovzdorné materiály vysokoteplotní izolace
Zabudování vysokoteplotních izolací je velmi důležité pro snížení tepelných ztrát. Nově se pro izolaci používají moderní materiály, jako jsou kalciumsilikátové desky PROMASIL®, vermikulitové desky PROMACLAD® nebo perlitové cihly Promat® 450 a 550. Samozřejmostí je zabudování vysoce účinné mikroporézní izolace PROMALIGHT®-310.
Obrázek 2 – Pohled na elektrolyzéry ve výrobě primárního hliníku
Pece na výrobu anodových tyčí (otvíratelné válcové pecní komory) Tyto pece jsou používány pro výrobu pálených anodových tyčí, které se používají při elektrolýze hliníku. Tyto pece obsahují řadu vzájemně propojených komor. Žárovzdorná vyzdívka je složena z kvalitních šamotových cihel, lehčených žárovzdorných cihel PROMATON® v bočních stěnách a kalciumsilikátových desek PROMASIL® ve dně.
Obrázek 3 – Část pece na výrobu anodových tyčí
Technické údaje PROMASIL®
PROMACLAD®
PROMALIGHT®
Promat®Perlitové cihly
PROMATON®
-1000
-900
-310
-450
-140/1,0
Jednotky
Kalciumsilikát
Vermikulit
Mikroporézní
Perlit
Lehčená žárovzdorná cihla
Klasifikační teplota
°C
1000
900
1000
900
1400
Smrštění
%
Název Typ Materiál
při °C/h
1,3
2
<2
1
0,6
1000/12
900/12
900/12
850/12
1350/12
Objemová hmotnost
kg/m3
245
400
330-4001)
425
1000
Pevnost v tlaku za studena
N/mm2
1,4
1,5
1,8
1,3
6
Tepelná vodivost při
W/m.k
200 °C
0,07
0,16
0,026
0,10
0,38
400 °C
0,10
0,19
0,034
0,12
0,42
600 °C
0,14
0,22
0,044
0,14
0,46
800 °C
0,17
0,25
0,055
0,17
0,50
1000 °C
–
–
–
–
0,53
Tepelná kapacita
kJ/kg.K
1,03
0,80
1,05
1,13
1,16
Vratná teplotní roztažnost
m/m.k
5,4 x 10-6
8,5 x 10-6
n. s.
2,5 x 10-6
5,0 x 10-6
1) podle tloušťky desky n. s. = není stanoveno
3
AL
NÁSLEDNÉ ZPRACOVÁNÍ HLINÍKU
Tavicí a udržovací pece, pánve Pro vyzdívky uvedených pecí a pánví se používají následující materiály: • žárobeton • kalciumsilikátové desky PROMASIL® • vermikulitové desky PROMACLAD® • mikroporézní izolační desky PROMALIGHT® Pro vyzdívky pohyblivých částí jako jsou pecní vrata a víka se používají modulové systémy z keramického vlákna ALSIFLEX®. Detailní návrh vyzdívky z modulových systémů ALSIPACK®, ALSIBLOCK® a PROMACOMB® Vám rádi zpracujeme v technické kanceláři Promat. Nově Vám pro vyzdívky můžeme nabídnout modulové systémy a tvarové materiály z biorozpustného vlákna PROMAGLAF®-HTI 1100 a 1250.
Obrázek 4 – Udržovací pec na hliník
Obrázek 5 – Transportní pánev pro tekutý hliník
Obrázek 6 – Vyzdívka pecních vrat provedená systémem PROMACOMB®-1260/180
Technické údaje PROMASIL®
PROMACLAD®
PROMALIGHT®
-1100
-1050
-1000
Jednotky
Kalciumsilikát
Vermikulit
Mikroporézní
Klasifikační teplota
°C
1100
1050
1000
1260
1400
1430
1600
Smrštění
%
1,5
1,5
<2
3,3
3,7
2,6
1,0
1250/24
1350/24
1400/24
1600/24
Název Typ Materiál
při °C/h
ALSIFLEX® -1260
-1400
-1430
-1600
Keramické vlákno
1050/12
1050/12
900/12
Objemová hmotnost
kg/m3
285
400
300
Pevnost v tlaku za studena
N/mm2
1,9
1,2
1,4
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
Tepelná vodivost při
W/mk
200 °C
0,07
0,16
0,022
0,07
0,07
0,07
0,06
400 °C
0,10
0,19
0,025
0,09
0,09
0,09
0,08
600 °C
0,14
0,22
0,035
0,12
0,13
0,13
0,12
800 °C
0,18
0,26
0,044
0,18
0,20
0,189
0,17
1000 °C
65/100/130/160
100/13
–
–
–
0,28
0,28
0,27
0,24
Tepelná kapacita
kJ/kgK
1,05
0,80
1,05
1,14
0,96
1,04
1,16
Vratná teplotní roztažnost
m/mk
5,5 x 10-6
8,5 x 10-6
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
n. s.
4
TECHNOLOGIE LITÍ HLINÍKU
AL
Trysky a plováky Pro výrobu těchto licích pomůcek jsou nejčastěji používány kvalitní materiály MONALITE® M1 a M1-A. Tyto materiály jsou vyztuženy celulózovými vlákny. Moderní technologie výroby a zpracování materiálů zajišťuje, že dodávané desky mají hladký a rovný povrch. Protože výroba materiálů je vysoce automatizovaná, můžeme Vám nabídnout tyto kvalitní materiály za výhodné ceny. Díky moderním obráběcím zařízením je možné z těchto materiálů vyrobit velice přesné licí pomůcky.
Obrázek 7 – Licí trysky a plováky z materiálů MONALITE® M1 a M1-A
„Hot top rings“ a přechodové kroužky Již řada firem používá materiály MONALITE® G4 a G34 pro výrobu výše uvedených aplikací. Díky řadě let prodeje materiálu MONALITE® G34 je jeho kvalita na trhu již dobře známa. I přes to neustále pokračují práce na optimalizaci výrobního procesu, které vedou ke zlepšení homogenity materiálu a co možná nejlepší distribuci uhlíkových vláken. Výsledkem je dlouhá životnost a funkčnost namáhaného povrchu.
Obrázek 8 – „Hot top Rings“ a přechodové kroužky z materiálů MONALITE® G4 a G34
Licí žlaby Licí žlaby se kompletně vyrábějí z materiálu MONALITE® M1-A. Části žlabů jsou nejdříve vyrobeny z desek a poté spojeny vysokoteplotním pojivem s odolností až 1600 °C. Díky stavebnicovému systému je případná oprava poškozené části velmi jednoduchá a rychlá. Nízká tepelná vodivost materiálů MONALITE® zajistí, že protékající tekutý hliník je ochlazován mnohem pomaleji než dříve. V řadě případů, proto již není nutné ke žlabům přidávat další izolační materiály.
Obrázek 9 – Licí žlaby z materiálu MONALITE® M1-A
5
AL
TECHNOLOGIE LITÍ HLINÍKU
Speciální tvarové části Díky vysoké mechanické pevnosti a kvalitě materiálů DURATEC-750 a DURATEC-1000 je možné vyrobit vysoce komplikované tvary licích pomůcek a zařízení. Nejmodernější zařízení a pracovní postupy umožňují vyrobit licí pomůcky a zařízení s přesností na desetiny mm. Je proto možné bez problémů vyrobit např. přesná dávkovací víka nebo licí boxy. Výsledkem je řada dalších pomůcek a zařízení, která používají naši zákazníci.
Obrázek 10 – Přesně obrobené dávkovací víko licího boxu z materiálu DURATEC-1000
Nová aplikace: Dávkovací trubice Vysoká kvalita materiálu DURATEC-750 umožňuje reagovat na přísné požadavky průmyslu. Výsledkem toho je nová aplikace - dávkovací trubice pro tlakové lití. Vysoká kvalita dávkovací trubice je dosažena precizním výrobním postupem materiálu DURATEC-750 a speciální povrchovou úpravou která zabraňuje pronikaní vzdušné vlhkosti do materiálu.
Obrázek 11 – Dávkovací trubice z materiálu DURATEC-750
Technické údaje MONALITE®
Název Typ
DURATEC
Jednotky
M1
M1-A
G4
G34
-750
-1000
Klasifikační teplota
°C
850
1000
850
850
1000
1000
Smrštění
%
0,1
0,01
0,3
0,2
0,25
0,15
při °C/h
750/12
750/12
750/12
750/12
1000/12
1000/12
Objemová hmotnost
kg/m3
850
970
950
950
1400
1400
Pevnost v tlaku za studena
N/mm2
15
18
15
23
55
31
Tepelná vodivost při
W/m.K
200 °C
0,22
0,28
0,30
0,31
0,56
0,51
400 °C
0,23
0,27
0,29
0,31
0,54
0,44
600 °C
0,25
0,26
0,28
0,30
0,52
0,39
1,06
0,97
1,02
1,02
1,05
1,04
Tepelná kapacita Vratná teplotní roztažnost
6
kJ/kg.K m/m.K
6,1 x
10-6
6,2 x
10-6
5,5 x
10-6
5,5 x
10-6
6,6 x
10-6
6,4 x 10-6
APLIKACE VE SLÉVÁRNÁCH
AL
Aplikace ve slévárnách Na obrázcích č. 12 a 13 je zobrazen sestavený licí stůl s rozvaděčem kovu, který je vyroben z materiálu MONALITE® M1-A. Jednotlivé části rozvaděče jsou vyrobeny z desek a spojeny speciálními vysokoteplotními pojivy Promat®. Jako vnější izolace je použit PROMAGLAF®-HTI papír a v některých případech mikroporézní izolační desky PROMALIGHT®-1000. Výhodou tohoto stavebnicového systému je krátký čas potřebný na instalaci a případnou opravu, tím se zkracují nežádoucí výpadky ve výrobě. Vzhledem k poměrně nízké tepelné vodivosti materiálu MONALITE® M1-A není potřeba používat příhřev. Obrázek 12 – Licí stůl s rozvaděčem kovu z materiálu MONALITE® M1-A
Obrázek 13 – Licí žlaby z materiálu MONALITE® M1-A
Licí stůl je v současné době vrcholnou technologií pro výrobu hliníkových tyčí. Na obrázku č. 14 a 15 je zobrazena spodní část licího stolu, kde je vidět, že licí otvory jsou kompletně osazeny přechodovými kroužky z materiálu MONALITE® G4 a G34. Dobré tepelně-izolační vlastnosti a mechanická odolnost jsou zárukou pro excelentní kvalitu povrchu odlévaných hliníkových tyčí.
Obrázek 14 – Pohled na spodní část licího stolu
Obrázek 15 – Přechodové kroužky z materiálu MONALITE® M1-A
7
V. P. Čkalova 22/784 160 00 Praha 6 telefon: +420 224 390 811 +420 233 334 806 fax: +420 233 333 576 e-mail:
[email protected] http: www.promatpraha.cz Zástupce pro Moravu a Slovensko: mobil: +420 606 681 678 e-mail:
[email protected]
KL-07-0604-HTI
© Copyright Promat s.r.o. Všechny údaje uvedené v tomto katalogu odpovídají současnému stavu výrobní technologie a úrovni dosaženého poznání. Změny na základě nových poznatků nebo zkoušek jsou možné. Tiskové chyby nejsou vyloučeny. Při objednání platí naše dodací a platební podmínky. Veškerá technická dokumentace je vlastnictvím firmy Promat. Kopírování a další rozšiřování není možné bez našeho předchozího souhlasu. Vydáním tohoto katalogu je nutno dříve vydané informace považovat za zastaralé. Označení Promat a zobrazená loga jsou registrovanými ochrannými známkami.
