Aujourd'hui, nous retroussons nos manches et nous nous rendons au cœur de la fonderie pour nous attaquer à l'un des maux de tête les plus coûteux de l'industrie : les crasses de fusion de l'aluminium. Si vous avez déjà examiné un four à réverbère typique pour fondre de l'aluminium solide, vous savez que ce qui se passe à la surface de la matière fondue peut faire ou défaire vos marges bénéficiaires. Pour rester compétitif, chaque directeur de fonderie doit savoir exactement comment réduire l'écume d'aluminium fondu avant qu'elle ne ronge son résultat net.
Lorsque nous parlons de récupération de l'aluminium, nous parlons en fait d'une guerre contre l'oxydation. Chaque morceau de ferraille d'aluminium alimentant un four est recouvert d'une très fine couche d'oxyde d'aluminium. Qu'il s'agisse d'un lingot lourd ou d'une pièce légère, cette peau est présente. Lorsque la ferraille est chauffée dans un four, les températures plus élevées font croître la peau plus rapidement, surtout si la ferraille est chauffée dans l'air ou dans un environnement oxydant. Si elle n'est pas contrôlée, cette oxydation entraîne des déchets massifs, d'où l'importance de mettre en œuvre des stratégies qui réduisent les crasses d'aluminium fondu pendant le cycle de fusion.
Ce guide est conçu pour vous aider à réduire l'écume d'aluminium fondu et à maximiser votre récupération d'aluminium en utilisant à la fois une maintenance de bon sens et des stratégies chimiques avancées.
Comprendre l'écume de fusion de l'aluminium
Pour réduire efficacement les crasses d'aluminium en fusion, il faut d'abord comprendre de quoi il s'agit exactement. Lorsque l'aluminium fond, l'oxyde d'aluminium flotte à la surface, formant une seconde phase appelée “crasse”. Mais il ne s'agit pas seulement de "déchets". En raison de la tension superficielle de la peau d'oxyde, l'aluminium métallique est également piégé dans les crasses de 15% à 80%.
Pensez-y un instant : l'objectif premier de toute fonderie est de réduire les crasses d'aluminium en fusion, car jusqu'à 80% de cette “écume” que vous écumez pourraient en fait être du bon métal utilisable. Les stocks de fonte de grande taille et de forte section présentent le plus grand rapport entre la masse et la surface et subissent une perte de fonte minimale. Toutefois, la refonte en interne de la ferraille propre augmentera la perte de matière fondue en raison de l'augmentation de la surface, ce qui rendra encore plus difficile la réduction des crasses d'aluminium fondues. Si vous souhaitez approfondir les principes de base de la qualité de la fonte, consultez notre rubrique guide sur les agents de raffinage.
Le coût élevé de la contamination et de la surface
L'une des façons les plus rapides de perdre de l'argent est de charger des matériaux “sales”, ce qui rend presque impossible la réduction des crasses d'aluminium fondu. Pour chaque 1% de matières organiques et d'humidité, il y a 2% de perte de matière fondue. C'est pourquoi l'utilisation de matériaux de charge propres et secs est la règle numéro un si vous voulez réduire les crasses d'aluminium fondu et améliorer la récupération de l'aluminium.
En outre, la forme de la ferraille est importante. Le chargement des tournures, des alésages et des copeaux d'usinage entraîne la formation de 10% à 15% d'écume. Cela est dû à la surface massive exposée à l'atmosphère du four. Si vous êtes confronté à des taux de rebut élevés lors de l'enfournement de vos pièces, il est important d'en tenir compte. usinage de pièces moulées sous pression, Le problème a probablement commencé ici même, dans le four, parce que vous n'aviez pas de plan pour réduire les crasses d'aluminium fondues.
L'impact de la température sur la formation de l'écume
La température de maintien de la matière fondue est un facteur important dans votre quête de réduction de l'écume d'aluminium fondu. On pourrait penser que quelques degrés n'ont pas d'importance, mais l'impact d'augmentations de température de seulement 25 à 55°C peut être très significatif. Les températures élevées accélèrent la réaction d'oxydation, c'est pourquoi le maintien d'une fonte froide est le moyen le plus simple de réduire l'écume d'aluminium fondu.
En outre, l'épaisseur de la couche de crasse sur la matière fondue a un effet isolant et nécessite une augmentation de la vitesse d'allumage du système de brûleurs. C'est un cercle vicieux : plus il y a de crasse, plus il faut allumer les brûleurs, ce qui crée encore plus de crasse. Par conséquent, pour réduire les crasses d'aluminium fondu, l'épaisseur de la couche sur les surfaces de fusion est le plus souvent maintenue à moins de 40 mm afin de préserver l'efficacité du four.
Comment éliminer correctement les crasses de l'aluminium ?
Lorsqu'il s'agit d'éliminer les scories de l'aluminium, il ne faut pas se contenter de les gratter lorsqu'elles sont “humides”. Si vous le faites, vous gaspillez vos bénéfices. L'application correcte de la bonne composition de flux entraîne la rupture physique d'une couche d'oxyde faiblement liée, ce qui contribue à réduire les crasses d'aluminium fondu en piégeant l'aluminium frais et en le renvoyant dans le bain. Cela permet aux gouttelettes d'alliage liquide métallique de coalescer, ce qui constitue la “sauce secrète” pour une récupération réussie de l'aluminium.
L'aspect du matériau permet de savoir si l'on utilise avec succès un flux pour réduire l'écume d'aluminium fondu. Les crasses riches en métal apparaissent brillantes, certainement chargées d'aluminium métallique, alors que les crasses traitées apparaissent plus ternes et poudreuses. Pour éliminer efficacement l'écume de l'aluminium, il faut obtenir cette finition poudreuse. La teneur en aluminium de l'écume non traitée est en moyenne de 85 à 90%, mais le traitement en four permet de récupérer environ la moitié de cette quantité, ce qui augmente considérablement vos taux de récupération de l'aluminium.
Dix procédures de bon sens pour réduire les scories d'aluminium
La meilleure façon de faire face à la formation de crasse est de la minimiser. Pour ce faire, il convient d'appliquer un certain nombre de procédures d'entretien consciencieuses et fondées sur le bon sens :
- Utiliser des matériaux de charge propres et secs : L'humidité est l'ennemi de la récupération de l'aluminium.
- Masse élevée par rapport à la surface : Dans la mesure du possible, utiliser des matériaux de charge ayant un rapport masse/surface élevé.
- Utiliser des flux : Employer le meilleur flux pour la fusion de l'aluminium pour recouvrir la matière fondue et réduire l'oxydation.
- Minimiser les cycles de fonte : Utiliser le brassage et le pompage pour maintenir l'uniformité de la fusion sans surexposer la surface.
- Gardez les appareils de chauffage couverts : Gardez les fours couverts autant que possible pour maintenir une atmosphère stable.
- Contrôler les flammes du brûleur : Veiller à ce que les flammes du brûleur n'entrent pas en contact direct avec le métal en fusion.
- Rapports carburant-air : Veiller à ce que les brûleurs présentent des rapports air-carburant adéquats afin de réduire au minimum les conditions d'oxydation.
- Se conserve à basse température : Maintenir l'alliage fondu à une température aussi basse que possible pour le processus requis.
- Minimiser les turbulences : Réduire au minimum les turbulences ou les cascades pendant les transferts de métaux pour éviter de “plier” les oxydes dans la masse fondue.
- Entretenir le four : Maintenir les portes des fours en bon état et maintenir une pression positive dans les fours de fusion.
Systèmes avancés de récupération de l'aluminium
Au-delà de l'écrémage manuel, l'utilisation d'un système professionnel de récupération de l'écume change complètement la donne pour les fonderies à grand volume qui cherchent à réduire l'écume d'aluminium fondu. Ces systèmes avancés utilisent une action mécanique et un contrôle précis de la température pour “extraire” l'aluminium métallique restant des crasses de fusion d'aluminium avant qu'elles n'aient le temps de refroidir et de se solidifier. En traitant le matériau alors qu'il est encore chaud, vous pouvez atteindre un niveau de récupération de l'aluminium bien plus élevé qu'avec les seules méthodes manuelles.
En outre, pour réduire de manière cohérente l'écume d'aluminium fondu, vous devez vous assurer que tous les thermocouples sont en bon état de fonctionnement. Si vos capteurs ne fonctionnent pas, votre température de maintien sera inexacte et votre production d'écume d'aluminium en fusion montera en flèche en raison de la chaleur excessive. Une surveillance thermique précise est l'épine dorsale de toute stratégie de réduction de l'écume d'aluminium fondu. Pour plus d'informations sur l'équipement professionnel et l'approvisionnement spécialisé, visitez le site suivant Fabricants chinois de pièces moulées sous pression.
Entretien des outils et lavages non mouillants
Même les outils que vous utilisez pour éliminer les scories de l'aluminium sont importants. Si l'aluminium colle à vos écumoires et à vos pelles, vous perdez du métal. Vous devez enduire les outils d'un produit de lavage non mouillant approprié. Cela empêche le métal “brillant” de s'accrocher aux outils et garantit qu'il reste dans le bain, là où il doit être.
Tableau récapitulatif : Maximiser la récupération de l'aluminium
| Facteur | Mesures visant à réduire les scories d'aluminium | Impact sur la récupération de l'aluminium |
| Température | Diminuer de 25 à 50°C | Réduction significative des taux d'oxydation. |
| Fluxing | Utiliser des compositions chimiques appropriées | Brise la tension superficielle pour ramener le métal dans le bain. |
| Qualité de la redevance | Sections propres, sèches et lourdes | Réduit la perte de matière fondue jusqu'à 15%. |
| Atmosphère | Pression positive et réglage du brûleur | Minimise l'environnement oxydant. |
Le coût caché de l'effet isolant“
Lorsque nous parlons de la couche d'écume de fusion de l'aluminium, nous nous concentrons souvent sur le métal perdu, mais nous oublions la facture énergétique. Comme le mentionne la transcription, l'épaisseur de la couche d'écume a un effet isolant. Alors que l'on pourrait penser qu'une couverture posée sur le métal le garde au chaud, elle agit en fait comme une barrière entre la chaleur du brûleur et le bain de fusion. Il est donc nécessaire d'augmenter la vitesse d'allumage du brûleur pour maintenir la température cible.
Si vous n'éliminez pas régulièrement l'écume de l'aluminium, vous ne perdez pas seulement du métal, vous consommez du gaz naturel ou de l'électricité à une vitesse alarmante. En maintenant l'épaisseur des crasses à moins de 40 mm, vous permettez à la chaleur de pénétrer efficacement dans la matière fondue. Cela réduit le temps que le métal passe à des températures élevées, ce qui est le moyen le plus efficace de réduire la formation de crasse d'aluminium au cours d'une longue période de production.
L'agitation mécanique et son épée à double tranchant
Dans de nombreux pays modernes, les service de moulage sous pression Dans les installations de production d'aluminium, nous utilisons des pompes et des agitateurs pour maintenir l'homogénéité de la matière fondue. C'est une bonne chose pour les alliages, mais c'est une arme à double tranchant pour la fusion des crasses d'aluminium. Vous devez minimiser les cycles de fusion en ne remuant et en ne pompant que lorsque c'est nécessaire.
Chaque fois que vous brisez la surface de la fonte, vous exposez de l'aluminium frais et non oxydé à l'air. Si votre agitation est trop turbulente, vous commencez à “plier” les oxydes de surface dans la “chair” du métal. Il est alors beaucoup plus difficile d'éliminer les crasses de l'aluminium par la suite, car les impuretés sont maintenant en suspension au fond du bain au lieu de flotter à la surface. Les systèmes de pompage de précision qui déplacent le métal sous la surface constituent l'étalon-or de la récupération de l'aluminium à haut niveau.
Précision du thermocouple : Le créateur silencieux de scories
Vous pouvez avoir la meilleure chaudière du monde, mais si vos capteurs vous mentent, vous avez des problèmes. Veillez à ce que les thermocouples soient toujours en bon état de fonctionnement. Si un thermocouple “dérive” et indique une température inférieure de 30 °C à la température de fusion réelle, vos brûleurs resteront allumés plus longtemps qu'ils ne le devraient.
Comme nous l'avons appris, même une augmentation de 25°C de la température peut accroître de manière significative la production d'écume. Un capteur défectueux est souvent le “tueur silencieux” des taux de récupération de l'aluminium. Un étalonnage régulier de vos capteurs permet de maintenir l'alliage en fusion à une température aussi basse que possible, ce qui permet de conserver un métal brillant et des crasses sèches et pulvérulentes. Il s'agit d'une étape essentielle de notre le contrôle de la qualité protocole.
Le rôle de la pression positive dans le four
Le maintien d'une pression positive dans les fours de fusion est une étape technique que de nombreux petits ateliers négligent. Si votre four a une pression négative, il “aspire” de l'air froid et riche en oxygène par toutes les fissures des portes ou des joints. Cet oxygène frais réagit immédiatement avec le bain en fusion pour créer des crasses de fusion d'aluminium.
En maintenant une légère pression positive, le four pousse les gaz d'échappement chauds hors des fissures, empêchant l'air extérieur d'y pénétrer. Cela crée un environnement plus “réducteur” ou neutre à l'intérieur de la chambre. Associé au bon état des portes du four, ce contrôle atmosphérique est l'un des moyens les plus sophistiqués de réduire l'écume d'aluminium sans ajouter de produits chimiques coûteux.
Récupération des crasses : Au-delà de l'écumoire
Enfin, nous devons examiner ce qui se passe après les crasses sont retirées du four. Les crasses traitées paraîtront plus ternes et poudreuses, car le flux a fait son travail en “pressant” le métal dans le four. Cependant, même ces crasses pulvérulentes contiennent de la valeur.
L'utilisation d'un système de récupération de l'écume tel qu'un four rotatif à sel ou une presse mécanique peut pousser votre récupération d'aluminium à la limite absolue. Le traitement de l'écume à l'extérieur peut réduire la teneur en métal de l'écume traitée à un niveau aussi bas que 25%. Si l'on considère que les crasses non traitées contiennent près de 90% d'aluminium, l'intérêt financier d'investir dans un cycle de récupération est indéniable. Il transforme un déchet en une source secondaire de matière première.
Conclusion : Une approche consciencieuse
En fin de compte, pour maximiser la récupération de l'aluminium, il faut être proactif plutôt que réactif. Si vous attendez d'avoir une croûte épaisse et chargée de métal sur votre four, vous avez déjà perdu la bataille. En suivant ces procédures d'entretien consciencieuses, en gardant votre four couvert, en contrôlant vos températures et en utilisant les flux appropriés, vous pouvez réduire considérablement les crasses d'aluminium.
Au diecastingschina.com et aludiecasting.com, C'est pourquoi nous appliquons ces normes exactes tous les jours. Nous savons que plus vous réduisez les scories d'aluminium en fusion dans le four, plus la pièce finale se comporte bien sous la mèche de la CNC pendant le processus de fabrication. usinage de pièces moulées sous pression phase.
Souhaitez-vous que nous examinions les réglages actuels de votre four pour voir si nous pouvons vous aider à récupérer 5% supplémentaires de votre aluminium métallique ?
