Your browser does not support JavaScript! Vortex® Aluminium-Glühofen für Coils ausgestattet - SECO/WARWICK

/VORTEX® 

Aluminium-Glühofen für Coils ausgestattet mit Vortex® Jet Airflow

SECO/WARWICK bietet maßgeschneiderte Aluminium-Coil- und Folienglühöfen, vom Singlecoilofen bis zum Mehrzonenofen mit enger Zonenregelung.  Diese Einheiten werden von Aluminiumherstellern aus der ganzen Welt, in Nord- und Südamerika, Europa und Asien eingesetzt.

Überblick:

Mit der patentierten Vortex Jet Airflow-Technologie bietet SECO/WARWICKs Vortex® Aluminiumcoil-Glühsystem in Kombination mit dem Bypass Cooler und der SeCoilTM Steuerungs- und Simulationssoftware den Coil-Herstellern die Möglichkeit, die Gesamtzykluszeit ihrer Öfen deutlich zu verkürzen, was zu Energieeinsparungen, höherer Produktivität und verbesserter Oberflächenqualität führt.  Der Vorteil des Systems ist ein erhöhter Wärmeübertragungskoeffizient, der durch die Hochgeschwindigkeitsluft erreicht wird, die auf beide Seiten des Coils auftrifft. Die Wärme soll durch die Kanten der Spule und nicht nur durch die Außenschicht des Coils übertragen werden.

Eigenschaften:

Die Herausforderung beim Glühen von Coil besteht darin, den Prozess zu optimieren, indem die Zykluszeit so weit wie möglich verkürzt wird, während die gewünschten metallurgischen Eigenschaften über die gesamte Ladung erhalten bleiben.

Vortex® Jet Heating System

Die effektive Wärmeleitfähigkeit in einem Bandcoil ist in radialer Richtung viel geringer als in axialer Richtung, daher ist die effektivste Art der Erwärmung des Coils die Erwärmung durch die Kanten der Coil-Schichten. Die Differenz zwischen der Wärmeleitfähigkeit für beide Richtungen wird durch die wärmedämmende Wirkung des Gases und das Fräsen von Ölschichten im Coil zwischen den Coil-Schichten verursacht. Das Vortex Airflow Jet Heizsystem beinhaltet Reihen von Runddüsen, die in mehreren Winkeln ausgerichtet sind und eine spiralförmige Wirbelbewegung der Luft erzeugen, die zu einer hohen Wärmeübertragung führt, ohne Hot Spots im Coil zu erzeugen. Der hohe Volumenstrom dieses Düsensystems in Verbindung mit einem einzigartigen halbaxialen oder Radialventilator-Design ermöglicht eine gleichmäßigere Erwärmung des Coils durch eine größere Atmosphärenmasse.

Die Analyse von Infrarotbildern zeigt, dass mit dem neuen Vortex Airflow Jet Heizsystem eine gleichmäßigere Oberflächentemperatur erreicht werden kann.  Die Profile für die Temperaturgleichmäßigkeit der Coil-Oberfläche geben einen Überblick über die Temperaturgleichmäßigkeit für den gesamten Aufheizzyklus.Diese Profile zeigen, dass mit dem Wirbel-Düsensystem eine bessere Oberflächengleichmäßigkeit erreicht wird, wodurch die Lastoberfläche von der Atmosphäre „gewaschen“ wird und nicht lokal überhitzt wird.  Das Vortex-System ermöglicht eine schnellere Erwärmung der Last durch einen besseren Wärmedurchgangskoeffizienten von bis zu 150 W/m2K im Vergleich zu ca. 110 W/m2K beim Standard-Düsensystem.

Bypass-Kühler

Die von SECO/WARWICK entwickelte Bypass-Kühlerausführung für Glühöfen ermöglicht die Kühlung unter Schutzatmosphäre. Die Kühlung ist in dieser Anwendung sowohl für die Metallurgie als auch für die Handhabung sehr wichtig.  Die Kühler verwenden eine interne Bypass-Anordnung, die die Temperatur der durch die Wärmetauscher strömenden Atmosphäre auf 175°C begrenzt. Dadurch wird das Backen des verflüchtigten Walzöls auf den Lamellen des Wärmetauschers verhindert.Die Kühler sind so konzipiert, dass sie eine Tiefen-, Programm- oder Hilfskühlung ermöglichen und sie sind in Standard- oder Sondergrößen erhältlich. Die Kühler können je nach Platzverhältnissen hinten oder seitlich montiert werden. Zusätzlich kann der Benutzer auch einen Bypass-Kühler zu einem bestehenden Glühofen hinzufügen. SECO/WARWICK hat eine große Anzahl dieser Kühler im Einsatz in Coil- und Folienglühanwendungen.Das neueste Design des Bypass-Kühlers macht die Notwendigkeit jeder Baugrube überflüssig.

SeCoilTM Prozesssteuerungs- und Simulationssoftware

SeCoilTM ist ein Simulator zum Erwärmen eines Coils in einem Vortex®-Ofen, und er basiert auf einem mathematischen Modell, das aus bekannten physikalischen Gesetzen unter Verwendung bekannter mathematischer Prinzipien (kurz: phänomenologische Modellierung) abgeleitet wurde. Der SeCoilTM-Simulator kann durch ein Meta-Modell mit Methoden der künstlichen Intelligenz (Behavioral Modeling) ergänzt werden. Der Vorteil des phänomenologischen Modells ist seine große Universalität, da es auf den bekannten physikalischen Gesetzen basiert.  Das entwickelte mathematische Modell berücksichtigt die Variabilität zahlreicher Parameter, wie Temperatur und Austrittsgeschwindigkeit des Heizmediums, Legierungstyp, Blechdicke und Walzenabmessungen. Der Einsatz moderner numerischer Berechnungsverfahren ermöglicht die aktuelle Identifikation des Temperaturfeldes im Querschnitt des erwärmten Coils. Mit dem SeCoil®-Simulator können Sie die Heizkurve eines beliebigen Punktes im Längsschnitt des Coils simulieren (virtuelles Thermoelement).  Der SeCoil®-Simulator gibt uns jederzeit während des Prozesses Auskunft über den thermischen Zustand des Coils. Er kann daher auf vielfältige Weise eingesetzt werden, unter anderem zur Vorhersage von Heizkurven für verschiedene Arten von Coils und Prozessbedingungen (Ofentemperatur, Mischerwirkungsgrad) und zur kontinuierlichen Steuerung des Glühprozesses ohne Verwendung von Thermoelementen (Steuerung). Das Metamodell wurde mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (Behavioral Modeling) erstellt und kann eine Alternative oder Ergänzung zu einem Simulator sein, der auf phänomenologischer Modellierung basiert. Im Gegensatz zum phänomenologischen Modell gilt das Verhaltensmodell nur für das getestete System und innerhalb der angenommenen Grenzen der Betriebsbedingungen. Die Genauigkeit für den analysierten Datenbereich kann jedoch höher sein als im Falle des phänomenologischen Modells.

Aus metallurgischer Sicht sind die wichtigsten Prozessparameter die endgültige Chargenverarbeitungstemperatur und die Einwirkzeit, die den Prozess des Rekristallisationsglühens definieren und genau eingehalten werden müssen.  Somit hat das automatische Regel- und Steuersystem SeCoilTM zwei Hauptaufgaben: die Aufrechterhaltung einer möglichst langen Arbeitstemperatur, um die Heizzeit zu minimieren, und die Absenkung der Kopftemperatur, um ein Überschreiten des Lastsollwertes zu vermeiden.

Aus wirtschaftlicher Sicht ist der wichtigste Parameter die Gesamtprozesszeit, die sich direkt auf den Energieverbrauch auswirkt.  Durch das einzigartige System von SECO/WARWICK kann eine kürzere Prozesszeit erreicht werden, wo keine Überhitzung der Ladung befürchtet werden muss.  Nachdem der Benutzer die Prozess- und Coil-Parameter eingegeben hat, kann das System den Prozess simulieren und die gesammelten Daten können schließlich zur Feinabstimmung des Rezepts und zur Optimierung der Prozesszeit vor Beginn der Verarbeitung verwendet werden.

 

Vorteile:

/Hocheffizienter Prozess: Die Prozesseffizienz kann im Vergleich zu herkömmlichen Glühsystemen um bis zu 30% verbessert werden – ohne lokale Überhitzung
/Qualitativ hochwertiger Prozess: Verbesserte Gleichmäßigkeit der Materialeigenschaften sowie minimierte lokale Rissbildung und Verschmutzung des Fräsöls
/Kostengünstiger Betrieb: Verbraucht weniger Strom für den Gasumlauf
/Flexibles Systemdesign: Verschiedene Coil-Durchmesser, Breiten, Blechdicken.

Prozesse:

/Glühen und Homogenisieren von Aluminium-Coils

Industrien: