Konstrukční a izolační materiály pro metalurgii hliníku a neželezných kovů

Konstrukční a izolační materiály pro metalurgii hliníku a neželezných kovů

VÝROBKY Obrázek 1 - Výrobní závod Promat v Glasgow V roce 2002 společnost Promat ukončila akvizici bývalé firmy CAPE. Tento výrobní závod vyrábějící skupiny materiálů MONITE, 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 MONITE, protože jsou nesmáčivé taveninami neželezných kovů a jsou odolné vůči korozi při kontaktu s řadou slitin. Materiály skupiny MONITE 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. Mikroporézní izolační materiály PROMIGHT 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 PROMIGHT je soustředěna ve výrobním závodě blízko belgického hlavního města Bruselu. Vyzdívky z keramických vláken SIFLEX 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. 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

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 PROMIGHT -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 Název PROMASIL PROMACLAD PROMIGHT Promat - Perlitové cihly PROMATON Typ -1000-900 -310-450 -140/1,0 Materiál Jednotky Kalciumsilikát Vermikulit Mikroporézní Perlit Lehčená žárovzdorná cihla Klasifikační teplota C 1000 900 1000 900 1400 Smrštění % 1,3 2 < 2 1 0,6 při C/h 1000/12 900/12 900/12 850/12 1350/12 Objemová hmotnost kg/m 3 245 400 330-400 1) 425 1000 Pevnost v tlaku za studena N/mm 2 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

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 PROMIGHT Pro vyzdívky pohyblivých částí jako jsou pecní vrata a víka se používají modulové systémy z keramického vlákna SIFLEX. Detailní návrh vyzdívky z modulových systémů SIPACK, SIBLOCK 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 Název PROMASIL PROMACLAD PROMIGHT SIFLEX Typ -1100-1050 -1000-1260 -1400-1430 -1600 Materiál Jednotky Kalciumsilikát Vermikulit Mikroporézní Keramické vlákno Klasifikační teplota C 1100 1050 1000 1260 1400 1430 1600 Smrštění % 1,5 1,5 < 2 3,3 3,7 2,6 1,0 při C/h 1050/12 1050/12 900/12 1250/24 1350/24 1400/24 1600/24 Objemová hmotnost kg/m 3 285 400 300 65/100/130/160 100/13 Pevnost v tlaku za studena N/mm 2 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 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 Trysky a plováky Pro výrobu těchto licích pomůcek jsou nejčastěji používány kvalitní materiály MONITE 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 MONITE M1 a M1-A Hot top rings a přechodové kroužky Již řada firem používá materiály MONITE G4 a G34 pro výrobu výše uvedených aplikací. Díky řadě let prodeje materiálu MONITE 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 MONITE G4 a G34 Licí žlaby Licí žlaby se kompletně vyrábějí z materiálu MONITE 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 MONITE 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 MONITE M1-A 5

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 Název MONITE DURATEC Typ 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/m 3 850 970 950 950 1400 1400 Pevnost v tlaku za studena N/mm 2 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 Tepelná kapacita kj/kg.k 1,06 0,97 1,02 1,02 1,05 1,04 Vratná teplotní roztažnost 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 6

APLIKACE VE SLÉVÁRNÁCH Aplikace ve slévárnách Na obrázcích č. 12 a 13 je zobrazen sestavený licí stůl s rozvaděčem kovu, který je vyroben z materiálu MONITE 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 PROMIGHT -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 MONITE M1-A není potřeba používat příhřev. Obrázek 12 Licí stůl s rozvaděčem kovu z materiálu MONITE M1-A Obrázek 13 Licí žlaby z materiálu MONITE 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 MONITE 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 MONITE 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: hti@promatpraha.cz http: www.promatpraha.cz Zástupce pro Moravu a Slovensko: mobil: +420 606 681 678 e-mail: nevyhosteny@promatpraha.cz 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. KL-07-0604-HTI