Historie klientów z branży metali nieżelaznych

Analiza na miejscu, praca zespołowa i indywidualne możliwości komputerowego modelowania pomogły rozwiązać problemy odlewni aluminium.

Problem: W miarę ponownego pobudzenia gospodarki i wzrostu popytu odlewnia klienta z branży aluminiowej stała się czynnikiem ograniczającym produkcję. Firma Air Products już wcześniej miała możliwość zaprezentowania klientowi zalet wdrożenia spalania tlenowo-paliwowego w operacji. Klient ten zwrócił się do nas ponownie w poszukiwaniu możliwości zwiększenia wydajności produkcyjnej jednego z pieców płomiennych do topienia o 25%.

Rozwiązanie: Po lokalnej inspekcji we współpracy z inżynierami i operatorami klienta firma Air Products zgromadziła dane pozwalające na opracowanie komputerowego modelu pieca. Model komputerowy miał kluczowe znaczenie, ponieważ umożliwił symulację temperatury w piecu i tempa roztapiania po zainstalowaniu palnika tlenowo-paliwowego w połączeniu z regeneracyjnymi palnikami powietrzno-paliwowymi klienta. Podczas wizyty w laboratorium spalania firmy Air Products w Allentown w stanie Pensylwania kierownik ds. konserwacji w firmie klienta jasno wyraził swoje oczekiwania: „Potrzebujemy partnera, a nie tylko dostawcy”. Stwierdził, że zakład specjalizuje się w przetapianiu metalu, odlewaniu kęsów i wytłaczaniu profili aluminiowych, a nie w spalaniu tlenowo-paliwowym. System opalania tlenowo-paliwowego firmy Air Products oraz nawiązana owocna współpraca zapewniły sukces projektu, a klient zwiększył wydajność przetapiania i wytłaczania aluminium o 25% dziennie, odnotowując wyższe zyski. W oparciu o ten sukces klient rozważa wdrożenie systemów spalania tlenowo-paliwowego także w innych piecach.

Prawdziwa współpraca zapewnia wyjątkową poprawę wydajności i rozwój zaawansowanych systemów kontroli.

Problem: Firma Air Products od ponad 30 lat dostarcza rozwiązania technologiczne producentom wtórnego aluminium. Większość stosujących systemy tlenowo-paliwowe w tej branży firm korzysta z technologii Air Products. Opatentowany wysokowydajny palnik tlenowo-paliwowy firmy Air Products został zaprojektowany do użytku w piecach obrotowych w celu zminimalizowania strat roztopionego materiału i zużycia topnika przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności. Korzyści zostały wyraźnie stwierdzone w kilku lokalizacjach testowych i instalacjach komercyjnych w Stanach Zjednoczonych i Europie. Aby zwiększyć wydajność i przeprowadzić dodatkowe analizy efektywności rozwiązań w różnych warunkach roboczych, firma Air Products zwróciła się do innowacyjnego producenta.

Rozwiązanie: firma Air Products zwróciła się do wiodącego producenta wtórnego aluminium o wyjątkowych możliwościach. Choć wydajność jest bardzo trudnym w precyzyjnym pomiarze parametrem, wiedzieliśmy, że ta nowatorska firma chętnie podejmie wyzwanie. Za pomocą własnego autorskiego oprogramowania zakład ten mógł prześledzić zalety stosowania innowacyjnego palnika w jednym z pieców obrotowych dla różnych typów złomu. Obecnie firma ta wdraża palniki nowej konstrukcji we wszystkich swoich piecach. Obecnie nie tylko promuje ona ciągłe zwiększanie wydajności, ale utrzymuje ścisłą współpracę z inżynierami Air Products w celu opracowania zaawansowanych systemów kontrolnych nowej generacji.

Indywidualnie dopasowana konstrukcja palnika firmy Air Product umożliwiła producentowi wlewek z wtórnego aluminium przyspieszenie cykli roboczych i ograniczenie emisji.

Ponad 15 lat temu firma Greenway Industries dostrzegła potrzebę wdrożenia pieca obrotowego w swoim kanadyjskim zakładzie w Ontario i podjęła odpowiednie działania. Od samego początku firma Greenway angażowała się w rozwój technologii w przekonaniu, że przekłada się to na wyższą produkcję i zadowolenie klientów. Dlatego też firma Greenway wyraziła zainteresowanie opatentowanymi palnikami tlenowo-paliwowymi Air Products. „Udało nam się nawiązać owocną współpracę z firmą Air Products, zarówno w dziedzinach technicznych, jak i handlowych”, stwierdza Rob Rakovsky, wiceprezes firmy Greenway Industries. Jak twierdzi dalej: „Obecnie pracujemy nad wdrożeniem trzeciego pieca obrotowego wykorzystującego technologię spalania tlenowo-paliwowego. W naszych operacjach wykorzystujemy teraz piece o masie odpowiednio 12,25 i 16,3 tony o faktycznej przepustowości 4535–5443 ton metalu miesięcznie.”

Firma Greenway Industries produkuje wlewki z wtórnego aluminium (RSI) o różnych klasach: 380, 356, 6061, 6063, 3104, 3105 i 3003. Wlewki są przetapiane na formy o wadze 0,9 tony, a następnie sprzedawane zakładom motoryzacyjnym, odlewniom, walcowniom i producentom kęsów. Złom jest następnie przetwarzany w dwóch piecach obrotowych z zamontowanym w drzwiach palnikiem tlenowo-paliwowym. Po zamknięciu drzwiczek piec staje się zamkniętym zbiornikiem, w którym za pomocą komputera ustawiane są współczynniki stechiometryczne regulujące atmosferę w piecu. Taka kontrolowana atmosfera pieca ogranicza utlenianie, a tym samym zapewnia wyższą wydajność i ogranicza emisje, jak opisuje Rob Rakovsky. „Stwierdziliśmy, że system spalania tlenowo-paliwowego pozwala nam skrócić cykle robocze w porównaniu do gazu naturalnego i powietrza z otoczenia”, twierdzi dalej Rakovsky. „Jest to korzystne zarówno dla naszych klientów, jak i dla nas, a także dla środowiska”.

Firma Greenway mogła przekonać się, że nowoczesne systemy palników tlenowo-paliwowych Air Products o regulowanym kształcie, rozmiarze, jaskrawości płomienia i wysokim stopniu retencji tlenu doskonale sprawdzają się w zastosowaniu w piecach obrotowych. Nasze sprawdzone palniki, systemy rozmieszczenia kanałów wylotowych i konstrukcje drzwi są używane w ponad 25 piecach obrotowych w samych Stanach Zjednoczonych. Palniki te przetwarzają różne rodzaje surowców, w tym odpady, złom i zanieczyszczone materiały. Doświadczenie firmy Air Products w zakresie przetapiania w jedno- lub dwuobiegowych przechylanych piecach obrotowych i piecach płomiennych — a także charakterystyka płomienia naszego palnika — pozwala zwiększyć wydajność produkcji i oraz wskaźniki odzysku w porównaniu do instalacji korzystających z gazu ziemnego i powietrza z otoczenia.

Zespół specjalistów Air Products stale rozwija nowe, innowacyjne oferty przystosowane do potrzeb klientów, a nasza firma jest liderem pod względem niezawodności i bezpieczeństwa dostaw. „Naszym celem jest opracowywanie wymiernych rezultatów”, wyjaśnia Frank Romano, główny inżynier w firmie Air Products. Jak stwierdza dalej: „W oparciu o nasze doświadczenie pomagamy klientom przyspieszyć cykle produkcyjne, zwiększyć wydajność, ograniczyć emisje lub rozwiązywać problemy techniczne. Nasze zespoły specjalistów w przetwórstwie aluminium i techników świadczących pomoc techniczną na miejscu stale współpracują ze sobą i są gotowi do pomocy.”

Rob Rakovsky z Greenway Industries podsumowuje naszą technologię następująco: „System tlenowo-paliwowy Air Products umożliwia czystsze spalanie w wyższych temperaturach przy niższych emisjach.” To pozwala firmie Greenway skupić się na dostarczaniu klientom wysokiej jakości produktów i zwiększaniu swojego udziału w rynku.

Skontaktuj się z nami, aby dowiedzieć się, w jaki sposób nowoczesna technologia tlenowo-paliwowa firmy Air Products może pomóc w zwiększeniu produkcji i obniżeniu kosztów.

Uwaga: Od czasu napisania niniejszego artykułu firma Greenway zaprzestała działalności.

Szczegółowa analiza komputerowa i ocena procesu pozwalają opracować indywidualnie dopasowane rozwiązanie.

Problem: Duży zakład przetwarzania wtórnego aluminium korzystający z kilku pieców obrotowych chciał zwiększyć wydajność i produkcję. Choć zakład działał z powodzeniem, jego kierownicy zwrócili się do firmy Air Products, aby dodatkowo poprawić wyniki finansowe.

Rozwiązanie: naukowcy i inżynierowie firmy Air Products z entuzjazmem przyjęli to wyzwanie. Podczas kilku wizyt zespół zapoznał się z oczekiwaniami klienta i przeanalizował wszystkie czynniki wpływające na procesy spalania w zakładzie, w tym rozmiary przewodów spalinowych, typ zastosowanych palników, ich rozmieszczenie i kierunek, ustalone wskaźniki spalania, współczynniki stechiometryczne itp. Dogłębna analiza i komputerowe modelowanie pieca pozwoliły stwierdzić, że dobrym rozwiązaniem dla operacji w tym zakładzie byłby nasz wysokowydajny palnik tlenowo-paliwowy. Ten opatentowany palnik *, zaprojektowany specjalnie z myślą o obrotowych piecach stosowanych w przetwórstwie aluminium, zapewnia równomierne nagrzewanie całego pieca oraz utrzymanie wolnego tlenu w obrębie płomienia, minimalizując w ten sposób utlenianie aluminium, które może powodować spadek produkcji.

* Patent USA nr 8404018

Producent metali szlachetnych podwaja wydajność dzięki wdrożeniu światowej klasy technologii.

Problem: Firma produkująca metale szlachetne zatrudniła nowego metalurga, który stwierdził, że wzrost cen metali szlachetnych stwarza okazję na zwiększenie produktywności. W tym celu zwrócił się o pomoc do firmy Air Products.

Rozwiązanie: Eksperci firmy Air Products wiedzieli, że w obliczu wzrostu cen metali szlachetnych nasza światowej klasy ekonomiczna technologia mogłaby pomóc klientowi zwiększyć produktywność i osiągnąć wyższe zyski. Nasi inżynierowie ds. zastosowań poświęcili kilka miesięcy na przeszkolenie klienta w zakresie możliwych usprawnień procesów i modernizacji technologii. Szkolenie obejmowało wizyty w zakładach, które już korzystały z takich nowocześniejszych metod i technologii. Klient zastosował się do naszych zaleceń i w ciągu ostatniego roku podwoił wydajność produkcji, wdrażając tylko kilka usprawnień procesów. Dalszym etapem ma być usprawnienie technologii spalania tlenowo-paliwowego pod koniec tego roku i można się wtedy spodziewać dalszego wzrostu wydajności.

Firma Encore Wire Corporation działa na rynku towarów dla branży budowlanej. Choć mogłaby wydawać się nietypowym miejscem na opracowywanie nowatorskich rozwiązań, to jednak w firmie Encore Wire z siedzibą w McKinney w stanie Teksas panuje taka właśnie kultura innowacyjności. „Zawsze poszukujemy lepszych, wydajniejszych rozwiązań”, stwierdza Gary Spence, wiceprezes ds. metali nieżelaznych i dyrektor zakładu firmy Encore specjalizującego się w produkcji prętów metodą ciągłego odlewania. „Współpraca z firmą Air Products pozwoliła nam osiągnąć naprawdę wiele.”

Identyfikacja i korekta błędów kalibracji oraz logiki sterowania i instalacja nowego palnika pozwalają zapewnić wyższą produkcję, zwiększyć wskaźniki odzysku materiałów, a także ograniczyć zużycie topnika.

Problem: Nasi eksperci odwiedzili zakład przetwórstwa aluminium wyposażony w piece obrotowe i płomienne dostarczone przez naszego konkurenta. Po omówieniu najnowszych dostępnych rozwiązań technologicznych nasi eksperci zostali oprowadzeni po zakładzie w celu stwierdzenia, jakie usprawnienia są możliwe.

Rozwiązanie: Po krótkiej inspekcji inżynierowie ds. zastosowań firmy Air Products umówili się na kolejną wizytę, aby jeszcze dokładniej przyjrzeć się operacjom. Zespół spędził w zakładzie kilka dni i zauważył liczne problemy operacyjne, problemy ze sprzętem oraz możliwości usprawnienia stosowanych w nim technologii spalania, które nie były modernizowane od ponad dekady. Po dokładnej inspekcji istniejących systemów przepływu tlenu i gazu zespół zidentyfikował liczne błędy kalibracji i logiki sterowania, które prowadziły do nieprecyzyjnego sterowania przepływem i niewystarczająco reaktywnego sterowania zaworami. Po usunięciu problemów związanych z urządzeniami i sterowaniem zespół Air Products zainstalował nowy palnik, lepiej przystosowany do procesu. Zalecenia i wdrożone usprawnienia Air Products pozwoliły zakładowi zwiększyć produkcję, zwiększyć wskaźniki odzysku materiałów i ograniczyć zużycie topnika. Nowe rozwiązania okazały się na tyle skuteczne, że zakład do dzisiaj testuje wraz z firmą Air Products nowe technologie palników i wprowadza dalsze usprawnienia.