Sistema di raffreddamento delle fusioni

Sistema di raffreddamento delle fusioni

Magaldi Casting Cooler
(MCC®)

Raffreddamento controllato dei getti e ridotte emissioni di silice cristallina respirabile

Uno degli aspetti più importanti ai fini della produzione di getti di alta qualità è l’efficienza del processo di raffreddamento, determinata dal tempo di residenza delle fusioni all’interno del tunnel. Il tempo di raffreddamento varia a seconda dei volumi di produzione, delle dimensioni del getto, degli spazi disponibili e di altri fattori non controllabili. Un sistema flessibile, in grado di controllare il processo di raffreddamento ed adattarsi alle specifiche esigenze di produzione è, dunque, la chiave del successo.

Generalmente installato tra la shakeout e la granigliatrice, l'MCC® è composto da:

  • il trasportatore a nastro Superbelt®, che ne costituisce il componente chiave e assicura elevata affidabilità, manutenzione minima e un funzionamento continuo senza problemi.
  • Un tunnel di raffreddamento tenuto in pressione negativa.
    Un flusso d'aria ambiente entra attraverso le estremità del tunnel ed esce attraverso la cappa centrale. L'aria di raffreddamento fluisce a velocità controllata sui getti per raffreddarli fino alla temperatura desiderata, evitando shock termici e/o altri difetti microstrutturali.

Design robusto

I sistemi di raffreddamento sono chiamati a funzionare in condizioni operative difficili dovute alle alte temperature del materiale trasportato, alla presenza di terra e al carattere abrasivo dei getti.
Grazie alla tecnologia di trasporto Superbelt®, Il raffreddatore MCC® è in grado di resistere all’usura di materiali estremamente abrasivi e di sopportare temperature superiori a qualsiasi altra tecnologia concorrente. Il metodo brevettato di collegamento delle piastre al nastro lascia tutti i componenti liberi di espandersi in qualsiasi direzione senza deformazioni permanenti mentre il sistema di tensionamento compensa automaticamente le dilatazioni termiche. Ne risulta una capacità di resistere a temperature fino a 1100C.
L’assenza di moto relativo tra il materiale trasportato e le parti metalliche del trasportatore riduce,  invece, notevolmente l’usura e lo rende meno sensibile al carattere abrasivo del materiale trasportato.

Processo di raffreddamento ingegnerizzato

thermal analysis for casting cooling

 

Per ogni singolo progetto, Magaldi studia a fondo le proprietà sia dell'aria di raffreddamento che dei getti, per definire i parametri di processo più efficaci.
L'uso combinato di metodi analitici (es. analisi CFD), test sperimentali e misurazioni sul campo hanno consentito di creare e testare modelli termodinamici molto accurati, grazie ai quali siamo in grado di assicurare un processo di raffreddamento ottimizzato.

Raffreddamento ad aria controllato

Uno dei fattori più critici nel processo di raffreddamento delle fusioni è il metodo di scambio termico adottato.
Il raffreddatore MCC® utilizza in combinazione flussi d'aria in parallelo e in controcorrente. Il risultato è un gradiente di temperatura più basso all'ingresso del tunnel di raffreddamento, per cui lo stress termico nei getti è ridotto mentre l'efficienza complessiva del processo è massimizzata.

Efficace raffreddamento anche in spazi ridotti

Casting cooling in tight space

 

In caso di spazi ridotti, è possibile utilizzare un ulteriore flusso d'aria (cross-flow) che aumenta l’efficienza del processo di raffreddamento.
Con il raffreddatore SuperMCC®, un terzo flusso d'aria entra nel sistema attraverso fori appositamente realizzati sulle piastre del nastro. L'aria di raffreddamento non solo scorre intorno alle fusioni ma passa anche sotto e tra di loro. Una parte più ampia della superficie dei getti è esposta all’aria e, dunque, si raffredda più velocemente.

Sistema Integrato di Supervisione (MISS®)

Una fase di messa a punto e regolazione dei parametri di raffreddamento è fondamentale per un processo che sia affidabile e flessibile. Per tale ragione, il raffreddatore MCC® può essere dotato di un sistema integrato di supervisione (MISS®), che effettua un controllo dinamico sui parametri di processo in funzione delle diverse tipologie di fusioni da raffreddare.
Collegato ai segnali operativi della linea di formatura a monte, il MISS® riceve il numero identificativo (ID) di ogni getto e la temperatura effettiva rilevata da pirometri ottici situati lungo il tunnel di raffreddamento. A seconda dei parametri sopra indicati, il sistema regola automaticamente la velocità del nastro e la portata dell'aria di raffreddamento, massimizzando così l’efficienza del processo di raffreddamento.

Ridotte emissioni di silice cristallina respirabile

Il raffreddatore MCC® offre un vantaggio competitivo nella gestione di un problema molto delicato qual è la sovraesposizione dei lavoratori alla polvere di silice cristallina. Il trasporto delicato e senza vibrazioni riduce, infatti, le emissioni di polveri, contribuendo ad un ambiente di lavoro più salubre e sicuro.

Basso consumo energetico

Grazie all’impiego del trasportatore Superbelt®, l’MCC gode di un basso consumo energetico (circa un decimo rispetto ai trasportatori vibranti). L’assenza di movimento relativo tra il materiale trasportato e le parti metalliche del nastro riduce drasticamente l’usura e la quantità di energia necessaria per il trasporto delle fusioni.

Raffreddamento, smaterozzatura e
cernita delle fusioni

Il trasporto lento, delicato e silenzioso (<75 dBA) consente agli operatori di utilizzare la lunghezza scoperta del nastro a valle del tunnel di raffreddamento come stazione di lavoro per la smaterozzatura (anche a mezzo di martelli, cunei idraulici, manipolatori o robot) e la cernita delle fusioni, evitando il ricorso ad ulteriori piani di lavoro.

Alcune storie di successo

Slovenia

Casting cooling

Iron foundry

Casting cooling

Optimal control of cooling parameters thanks to the MISS® system

The Customer
Leading manufacturer of ductile and grey iron components for the railway industry.

The Challenge
The target for the foundry was to cool huge and heavy castings featuring high temperatures and a high thermal module.

The Solution
Magaldi engineers conducted dedicated test rigs to validate the cooling curves obtained with proprietary simulation codes. The result was an MCC® conveyor able to cool the heavy (up to 633 kg) and large castings coming from the “L”-shape shake-out line from 700°C to 70°C.

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Italy

Casting cooling

Iron foundry

Casting cooling

Engineered & controlled variable cooling process suitable for high volume production.

The Customer
The foundry produces grey and nodular cast iron for several industrial sectors.

The Challenge
As part of a project to modernize the DISA vertical lines, the Customer came to Magaldi looking for an integrated solution for casting cooling and degating while moving castings from the punchout to the shot-blasting machine.

The Solution
After the punch-out, 2 vibrating conveyors discharge castings on the MCC® placed orthogonally. The long MCC® cools castings according to the performance of the upstream DISA lines. At the exit of the cooling tunnel, casting sorting and degating is performed on the uncovered length of the belt. Gates fall into an automatic box handling system at the head section for onward transfer to the melting area.

 

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P.R.C.

Casting cooling

Iron foundry

Casting cooling

The MCC was able to reduce scrap rates and maximize product quality through a customized air cooling process.

The Customer
Modern foundry dedicated to manufacturing cast iron cylinder blocks for the automotive industry.

The Challenge
The Customer reached out to Magaldi in search of a solution to improve the quality of its castings. The only way to reach this goal was by improving the performance and effectiveness of the casting cooling system.

The Solution
Downstream the shake-outs, 2 vibrating feeders collect and feed the MCC® conveyors, forming a single 54m-long tunnel where a continuous flow of 40 t/h of iron castings is cooled down from 450°C to 80°C. At the exit of the cooling tunnel, the uncovered length of the belt is used as a workstation to sort and degate castings by means of manipulators.

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