smartt - Vesuvius

S C H L I C H T E N F I L T R A T I O N S P E I S U N G S T E C H N I K F E U E R F E S T T E C H N I K M E T A L L U R G I E - U N D G I E S S K O N T R O L L E B I N D E M I T T E L T I E G E L
SMARTT
E I N E I N N OVATI V E P RO ZESSS T E UERUNG FÜR D IE ROTORENT GA S UNG VON ALUMI NI UMS C HMELZEN
+
Für alle FDU und MTS Prozesse
+
Gleichmäßige Behandlungsergebnisse
+
Für Entgasen und Begasen geeignet
+
Bedienerunabhängige Parametervorauswahl
+
Automatisierte Datenaufzeichnung und Prozessdokumentation
SMARTT
Eine innovative Prozesssteuerung
Bedienerbildschirm
SMARTT ist eine speziell entwickelte Software zur
Prozesssteuerung der Aluminiumentgasung. Diese
erfasst und analysiert alle Anfangsvariablen und
berechnet die optimalen Parameter für den jeweils
folgenden Entgasungs- und Begasungsprozess.
Ziel dieser Optimierung ist eine gleichmäßige
Schmelzequalität nach jeder Behandlung, unabhängig
von den Ausgangsbedingungen.
Die SMARTT Software ist auf einem Windows-PC
installiert, die Dateneingabe erfolgt komfortabel
über einen Touchscreen. Der SMARTT Computer ist
mit einer Siemens-SPS verbunden, welche die FDU
und MTS Geräte steuert.
Massedurchflussmesser
Überblick
2
SMARTT Eigenschaften
++
++
++
++
++
20 Programme
Für MTS Geräte mit 1 oder 2 Behältern
Entgasen bis zum Ziel-Wasserstoffgehalt
Nachfolgendes Begasen mit Formiergas
Datenaufzeichnung aller Parameter
Lufttemperatur und Luftfeuchtigkeit werden
von SMARTT kontinuierlich gemessen, die
spezifischen Daten für alle Foseco Rotordesigns,
Tiegelund
Pfannenabmessungen
sowie
Legierungszusammensetzungen sind in einer
Datenbank gespeichert. Außerdem können die
Metallqualität, Schmelzetemperatur und die
Anforderungen an das Gussteil den Verlauf der
Entgasung beeinflussen. Ziel der Optimierung
ist immer der Wasserstoffgehalt am Ende der
Behandlung.
SMARTT berechnet Rotordrehzahl, Inertgasmenge
und Entgasungszeit und sendet diese Daten zu
Beginn der Behandlung an die Steuerung des
Gerätes. Unterschiedliche Optimierungsmodi (highspeed, geringe Gasmenge, geringer Verschleiß,
Standard) bieten dem Bediener weitere Optionen, die
geforderte Schmelzequalität zu erreichen.
SMARTT - Prinzipieller Aufbau
Entgasungssimulation
Umgebungsbedingungen
Schmelzetemperatur
Optimierte Behandlungsparameter
Tiegel- / Pfannengeometrie
Aktuelle FDU und MTS
Bedingungen
Rotordesign
Legierung
Behandlungsbericht
3
Ergebnisse von Simulationen und Versuchen
Entgasung
Optimierungsmodus: Standard
BU 600 mit AlSi8Cu3 bei 750 °C, XSR 190 Rotor
Behandlungsziel: 0,06 ml H2/100 g Al
Mindestbehandlungszeit: 240 s
Maximale Behandlungszeit: 500 s
SMARTT Parameter für unterschiedliche Umgebungsbedingungen
Rotor Speed (RPM)
423
423
Gas Flow (std. l/m)
19
19
240
240
Rotor Speed (RPM)
431
431
Gas Flow (std. l/m)
23
23
240
240
Rotor Speed (RPM)
454
454
Gas Flow (std. l/m)
29
29
240
240
20 °C / 25 % rH Process Time (s)
30 °C / 45 % rH Process Time (s)
40 °C / 65 % rH Process Time (s)
10/2016 · d
SMARTT ermittelt die Parameter für unterschiedliche
Umgebungsbedingungen, um den Ziel-Wasserstoffgehalt von 0,06 ml H2 pro 100 g Aluminium
nach jeder Entgasung zu erreichen. Mit steigender
Lufttemperatur und -feuchtigkeit erhöhen sich
Rotordrehzahl und Inertgasmenge, um die zunehmende
Feuchtigkeit in der Atmosphäre zu kompensieren. Beim
Erreichen der rotorspezifischen Grenzen für Drehzahl
und Durchfluss verlängert die Software automatisch
die Behandlungszeit, um die Vorgaben zu erfüllen.
Versuche in Gießereien haben gezeigt, dass die
geforderten Ziele sicher erreicht wurden, unabhängig
von den herrschenden Umgebungsbedingungen.
Formiergasbehandlung
Bestimmte Gießereianwendungen, wie beispielsweise
im Räderguss, erfordern einen definierten
Wasserstoffgehalt. Weitverbreitete Praxis ist eine sehr
kurze Entgasung, um nicht zu viel Wasserstoff zu
entfernen; die Oxide verbleiben aber in der Schmelze.
Der Einsatz von Formiergas, einem N2-H2-Gemisch,
verbessert diese Situation nur zum Teil, weil durch die
längere Entgasungszeit mehr Oxide entfernt werden.
Trotzdem variieren die Endgehalte immer noch sehr
stark.
SMARTT ermöglicht nach der Entgasung ein
zweistufiges Begasen: Die erste Stufe arbeitet
nur mit Formiergas, in der zweiten Stufe wird
mit der berechneten Wasserstoffkonzentration im
Behandlungsgas das Gleichgewicht in der Schmelze
eingestellt.
Stufen während der
Formiergasbehandlung
0,32
0,3
0,28
0,26
Entgasung
Begasung
0,24
0,22
0,2
0,18
2. Stufe
0,16
0,14
0,12
1. Stufe
0,1
Optimierungsmodus: Standard
INSURAL* ATL 1000 mit AlSi7Mg bei 750 °C,
FDR 220 Rotor
Behandlungsziel für die Entgasung: 0,08 ml H2/100 g Al
Ziel der Behandlung mit Formiergas: 0,15 ml H2/100 g Al
Mindestbehandlungszeit: 360 s
Maximale Behandlungszeit: 600 s
*Foseco, das Logo und INSURAL sind Warenzeichen der Vesuvius Gruppe, registriert in bestimmten Ländern und unter Lizenz verwendet. Alle Rechte vorbehalten. Der Inhalt darf weder ganz
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© Foseco International Limited 10/16.
DEN GIESSEREIEN VERPFLICHTET
Wasserstoffgehalt
[ml H2/100g Al]
0,08
0,06
0,04
0,02
0
0 50 100150 200250300350
Behandlungszeit
[Sekunden]
Gesamter Behandlungszyklus inklusive Begasung
Foseco Foundry Division
Vesuvius GmbH
Gelsenkirchener Straße 10,
46325 Borken, Deutschland
Telefon: +49 (0)2861 83-0,
Fax: +49 (0)2861 83 338,
www.foseco.de

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