В настоящее время магнитогидродинамические (МГД) устройства и технологии управления потоками проводящей жидкости получили широкое распространение в различных областях техники. В частности, в металлургической промышленности они используются для транспортировки, очистки, дозирования и прочих операций с расплавленными металлами.
ОБЗОР ОСНОВНЫХ ТИПОВ ПЕРЕМЕШИВАТЕЛЕЙ ЖИДКОГО АЛЮМИНИЯ
Рассмотрим применение бесконтактных МГД перемешивателей основных типов:
МГД перемешиватель разработанный компанией ABB
Данный тип перемешивателя относится к типу низкочастотных. Широко применяется для построения высокоэффективных систем перемешивания расплава в печи. Основная сфера применения — литейное производство.
Фото смонтированного индуктора (иллюстрации с сайта компании ABB)
Особенности системы:
МГД — перемешиватель работает на низкой частоте (до 2Гц
За счёт особенности конструкции обеспечивается возможность работы МГД – перемешиватель “сквозь футеровку”
Охлаждение индуктора – технологическая вода или принудительное воздушное
Регулировка мощности индуктора
Широкий ассортимент типоразмеров и мощности
Адаптация решения к каждому конкретному случаю
Предназначен для печей емкостью от 10 до 170 тон расплава
Повышение производительности печи до 30%
Экономия газа до 15 %
Возможны различные варианты монтажа на печь
Основные плюсы данного решения:
- Работа сквозь футеровку печи (полное отсутствие возможности протечки металла)
- Высокая эффективность
- Регулировка мощности
- В зависимости от мощности индуктора используется воздушное или водяное охлаждение
- Большой без ремонтный интервал
- Возможность безостановочной работы печи при поломке индуктора
Основные минусы данного решения:
- Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 240 т. €)
- В зависимости от исполнения имеет ограничение по минимальному уровню расплава в печи
- В зависимости от модификации необходимость подвода “технологической воды” для охлаждения индуктора
- Необходимость изготовления участка печи (зона установки индуктора) из дорогостоящей высокотемпературной нержавеющей стали
- Повышенные требования к технике безопасности (обусловлена частотой работы индуктора – при долгом непосредственном контакте с работающим индуктором)
- В зависимости от варианта установки возможно усложнение фундамента печи
(технологические приямки под печью глубинной до 2-х метров для монтажа и обслуживания перемешивателей)
- Возможны различные варианты монтажа на печь
МГД перемешиватель разработанный компанией ООО «НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЦЕНТР МАГНИТНОЙ ГИДРОДИНАМИКИ» совместно с английской фирмой Mechatherm — международный бренд Altek — MDY SiberForce (Power)
Данный тип перемешивателя относится к типу низкочастотных. Широко применяется на территории РФ для построения систем перемешивания расплава в печи, так является более доступным решением, относительно продукции компании ABB. Основная сфера применения — литейное производство.
3D модель индуктора (иллюстрации с сайта компании ООО «НПЦ-МГД»)
Особенности системы:
МГД — перемешиватель работает на низкой частоте (до 2Гц)
За счёт особенности конструкции обеспечивается возможность работы МГД – перемешиватель “сквозь футеровку”
Используется воздушное охлаждение индуктора
Адаптация решения к каждому конкретному случаю
Предназначен для печей емкостью от 10 до 100 тон расплава
Повышение производительности печи до 30%
Экономия газа до 15 %
Основные плюсы данного решения:
- Работа сквозь футеровку печи (полное отсутствие возможности протечки металла)
- Высокая эффективность
- Регулировка мощности
- Используется только воздушное охлаждение перемешивателя
- Большой без ремонтный интервал
- Возможность безостановочной работы печи при поломке индуктора
Основные минусы данного решения:
Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 80 -100 т. $)
В зависимости от исполнения имеет ограничение по минимальному уровню расплава в печи
Необходимость изготовления участка печи (зона установки индуктора) из дорогостоящей высокотемпературной нержавеющей стали
В зависимости от модификации повышенные требования к технике безопасности (обусловлена частотой работы индуктора – при долгом непосредственном контакте с работающим индуктором)
В зависимости от варианта установки возможно усложнение фундамента печи
(технологические приямки под печью глубинной до 2-х метров для монтажа и обслуживания перемешивателя
Цилиндрический перемешиватель разработанный компанией EMP Technologies (Pyrotek) и его аналоги
Данный тип перемешивателя относится к типу высокочастотных. Этим обусловлено его более высокое КПД относительно низкочастотных перемешивателей. Широко применяется для построения систем замешивания мелкого скрапа в расплав.
Особенности системы:
МГД — перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
Бесконтактная работа перемешивателя
Глубина проникновения магнитных полей до 100 мм
Максимальный не магнитный зазор 60 мм
В зависимости от решений используется воздушное и водяное охлаждение индуктора
Предназначен для печей емкостью от 10 до 120 тон расплава
Повышение производительности печи до 25%
Экономия газа до 12 %
Основные плюсы данного решения:
- Высокая эффективность
- Регулировка мощности
Основные минусы данного решения:
- Высокая стоимость готового решения (средняя стоимость решения достигает 180 т. $)
- Ограничение по температуре расплава
- Ограничение по минимальному уровню расплава в печи
- Высокая стоимость эксплуатации
- Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
- Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 6 до 12 месяцев
- Риск схватывания – “подмерзания” металла в каналах
- Сложность в технологическом и техническом обслуживании решения
- Вероятность протечки металла
- Полная остановка работы печи при поломке индуктора
Линейный перемешиватель разработанный компанией SIA “GORS”
Данный тип перемешивателя относится к типу высокочастотных. Этим обусловлено его более высокое КПД относительно низкочастотных перемешивателей. Широко применяется для построения систем перемешивания расплава в печи. На данный момент решение данной компании является наиболее прогрессивным и надежным на рынке высокочастотных перемешивателей.
Особенности системы:
МГД — перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
Бесконтактная работа перемешивателя
Глубина проникновения магнитных полей до 100 мм
Максимальный не магнитный зазор до 100 мм
Используется водяное охлаждение индуктора
Предназначен для печей емкостью от 10 до 150 тон расплава
Повышение производительности печи до 25%
Экономия газа до 12 %
Основные плюсы данного решения:
- Высокая эффективность (производительность по перемешиванию до 900 т/час)
- Регулировка мощности
- Цена (стоимость комплектного решения до 100 т. €)
- Простота установки и обслуживания относительно EMP систем
- Патентованное решение крепления индуктора
- Патентованное решение уплотнений индуктора
- Минимальный риск протечки металла
- Отработанная технология
Основные минусы данного решения:
- Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
- Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 12 месяцев)
- Вероятность протечки металла
- Необходимость выполнения ППР (раз в 12 месяцев)
- Необходимость использования нержавеющей стали при изготовлении рамы крепления индуктора
- Необходимость подводки “технологической воды” для охлаждения индуктора
Линейный перемешиватель разработанный компанией A/S „Krāsainie Lējumi” (MHD-SKB)
Особенности системы:
МГД — перемешиватель работает на высокой частоте (до 50Гц)
Бесконтактная работа перемешивателя
Глубина проникновения магнитных полей до 60 мм
Максимальный не магнитный зазор до 70 мм
Используется водяное охлаждение индуктора
Предназначен для печей емкостью от 10 до 80 тон расплава
Повышение производительности печи до 25%
Экономия газа до 12 %
Основные плюсы данного решения:
- Высокая эффективность (производительность по перемешиванию до 600 т/час)
- Регулировка мощности
- Цена (стоимость комплектного решения до 85 т. €)
- Простота установки и обслуживания относительно EMP систем
- Отработанная технология
Основные минусы данного решения:
Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
Наличие изнашиваемых частей (периодичность замены каналов от 6 месяцев)
Сложность в технологическом и техническом обслуживании решения
Достаточно высокая вероятность протечки металла
Необходимость выполнения ППР (раз в 6 месяцев)
Маленький без ремонтный интервал
Необходимость использования жаропрочной нержавеющей стали в зоне установки индуктора
Необходимость подводки “технологической воды” для охлаждения индуктора
Перемешиватель на постоянных магнитах разработанный компанией ZMAG Ltd.
Данный тип перемешиватель построен на базе эффекта постоянных магнитов, в качестве материала магнитов используются редкоземельные металлы (неодим и пр.). Является бесконтактным, т.е. работает сквозь футеровку печи.
Особенности системы:
- Бесконтактная работа перемешивателя
- Предназначен для печей емкостью от 10 до 120 тон расплава
- Повышение производительности печи до 25%
- Экономия газа до 12 %
Основные плюсы данного решения:
- Высокая эффективность
- Регулировка мощности
- Простота установки и обслуживания относительно EMP систем
Основные минусы данного решения:
- Необходимость изготовления каналов в футеровки печи
- Наличие изнашиваемых частей
- Необходимость использования жаропрочной нержавеющей стали в зоне установки индуктора
- Особенность применяемых магнитов, в случаи повышения температуры более рекомендованного значения, его эффективность резко снижается и более не возрастает.