Østlandske Lettmetall AS - et høyteknologisk kompetansesenter innen støping og maskinering av komponenter i aluminium.

Transkript

1 Nr årgang issn NR Kongressnummer Aluminiumstøpegods Østlandske Lettmetall AS - et høyteknologisk kompetansesenter innen støping og maskinering av komponenter i aluminium. Østlandske Lettmetall AS har satt seg som mål å levere støpte og maskinerte komponenter med meget høy kvalitet til avtalt tid. Vi har holdt på i snart 25 år og vet at det haster av og til. Våre dyktige, serviceinnstilte medarbeidere er vant til det. Ut fra dine tegninger og ideer finner vi tilvirkningsmetoder som sikrer at den ferdige komponent fungerer som den skal og gir god økonomi i utvikling og produksjon. Moderne produksjonsutstyr er med og sikrer en jevn og høy kvalitet. Vi kan tilby fra stykk- til serieproduksjon av komponenter støpt i sand eller kokille i aluminiumslegeringer, spesiallegeringer og komposittlegering. Ta kontakt eller avlegg et besøk på Østlandske Lettmetall AS når du trenger aluminiumstøpegods og ønsker samarbeid med et firma som har spesialkunnskap innen faget og dessuten vet hva service er. Postboks 1343, 2405 ElVErUM - Telefon: Telefaks: ostlandske@lettmetall.no

2 dynea AS Nordens støperier velger prefere I internasjonal sammenheng er dynea en betydelig leverandør av furanbindemidler faktisk blant de store i Nord-Europa. Vår forskning og utvikling har ført til et omfattende produktutvalg med spesialiteter for de fleste formål. Vi har mange varianter av kaldherdende furan- og fenolbindemidler prefere og dertil passende syre- og esterherdere Bindemidler og herdere leveres i bulk, containere eller fat og de fleste typer lagerføres for omgående levering. Videre lagerfører vi følgende produkter: fra foseco: Sprit- og vannbaserte sverter fra SKW Giesserei GmbH: Ymp- og legeringsprodukter dynea AS postboks 160, 2001 Lillestrøm Telefon: Telefax:

3 STØPERI TIDENDE ORGAN FOR NORGES STØPERITEKNISKE FORENING Ansvarlig utgiver: Torbjørn Skaland - toska@vestas.com Faglig redaktør: Arne Nordmark SINTEF Materialer og Kjemi, 7465 Trondheim - tlf.: arne.nordmark@sintef.no Annonser: Lasse Kongelstad, Stafsbergvegen 13, 2318 Hamar - tlf.: stoperitidende@broadpark.no Trykkeri: Tapir Uttrykk - Nardovegen 14, 7005 Trondheim - tlf.: kristin.hellan@tapir.no Støperikongress i Harstad 2009 På vegne av hovedstyret i Norges Støperitekniske Forening og årets kongresskomité, har jeg gleden av å innby våre medlemmer og andre interesserte til Støperikongressen 2009 i Harstad. Årets kongress arrangeres på Thon Hotell Harstad fredag 12. juni og lørdag 13. juni, og er den første Støperikongress i Nord Norge noensinne. Det er NSF Trøndelag Avdeling som står som arrangør av årets kongress. Tradisjon tro er det lagt opp til to fine kongress dager. Årets kongress blir arrangert i juni, og skal gi oss et par fine forsommer dager i Nord Norges Festspill by Harstad. Fredagen er viet til bedriftsbesøk. Etter åpningstaler blir det avreise til kongressturene. Besøkene i år er lagt til Marcussens Metallstøperi i Harstad og Støperi Nord i Bogen. Marcussens metallstøperi er en tradisjonsrik bedrift, og det eneste metallstøperi i Nord Norge. Bedriften er godkjent til produksjon av anoder for offshore industrien. Ekspansjon av bedriften er pågående, og planer for et skreddersydd nytt støperi er på gang. Støperi Nord i Bogen er også en tradisjonsrik bedrift med 60 år sammenhengende støperidrift. Hovedmarkedet er i dag nikkel og krom legerte slitematerialer for bergverksindustrien, samt også noe seigjern og gråjern. Produksjonen går i furan sand formning. Ledsagerturen går til Harstad by, Kvæfjorden, og Nupen, med besøk på Hemmestad Brygge og Trastad Samlinger. Dette blir en fin natur og kultur opplevelse. Fredag kveld inviterer Lokalavdelingen til god mat, dans og underholdning på Trondenes Historiske senter. Lørdag er det tid for foredrag. Først ut er hovedforedraget om Festspillene Harstads beste varemerke, av Direktør for Festspillene Birger Carlsen. Deretter kommer Morten Onsøien fra SINTEF som vil fortelle oss om prosjektet FeVIND, tykkvegget jernstøpegods til vindmøller. Ola Sørhagen skal så presentere prosjektet Autocast. Etter lunch kommer Derya Dispinar Fra SINTEF med et foredrag om bifilm indeks i aluminium, etterfulgt av Freddy Syvertsen som skal fortelle oss om FREMSTØT fremtidens støperiteknologi for aluminium. Torbjørn Skaland gir så en oppdatering på status for NSF internett web siden før kaffe pausen. Deretter skal Jostein Lunde fra Jøtul snakke om nytt lovverk for legionella i kjøletårn, før Morten Langøy vil gi oss informasjon om nytt professorat i støperiteknikk. Til slutt skal Sigmund Høybakk fra Marcussens Metallstøperi gi oss en presentasjon om støperiet i Harstad. Etter foredragene innkalles foreningens medlemmer til ordinær generalforsamling. Lørdag kveld skal vi selvfølgelig avslutte kongressen med Nordnorsk festmiddag i godt lag sammen med støperikollegaer fra hele landet. Festmiddagen holdes på Røkenes Gård i Harstad. Kjenner vi nordlendingene rett blir det også god underholdning både under og etter middagen. Da gjenstår det bare å ønske alle velkommen til to flotte kongress dager i Harstad. Torbjørn Skaland Innhold Program 20 Ledsagertur 21 Marcussens Metallstøperi 22 Støperi Nord 24 Effekt av smeltehandtering og turbulent strømning, på aluminium metallkvalitet 28 norges støperitekniske forening Sekretariat Linnesbakken Lier Hovedstyre Torbjørn Skaland Vestas Castings Group P.O. Box Kristiansand Kjell Wardenær Svein Paulsen Jostein Lunde formenn lokalavdelinger Oslo avdeling Frode Amundsen Furnes Hamjern SCC as Ljøstad Industriområde 2335 Stange Bergen avdeling Vemund Hagenes Rolls-Royce Marine AS Dep. Foundry-Bergen Postboks 793 Sentrum 5807 Bergen Drammen avdeling Svein Paulsen Elart A/S, Sysle 3370 Vikersund Rogaland avdeling Arvid Langeland Langeland Modell AS Kjørebergveien Jørpeland Trøndelag avdeling Freddy Syvertsen sintef Materialer og Kjemi 7465 Trondheim Østfold avdeling Gerd Stang Laumb Jensen A/S Dyrløkkeveien Drøbak Støperitidende 74 (2009) 19

4 Støperikongressen 2009 Program: Torsdag 11. juni Registrering i resepsjonen på Thon Hotell Harstad. Fredag 12. juni Registrering i resepsjonen Åpning av kongressen Velkomsthilsen fra kongresskomiteen Åpningstale v/ foreningens formann Torbjørn Skaland, Vestas Castings Group AS Hilsningstale fra Harstad by ved ordfører Helge Eriksen Hilsningstaler fra våre skandinaviske søsterorganisasjoner Avreise kongressturer: A: Marcussens Metallstøperi og Støperi Nord. Lunsj på Sandtorgholmen B: Ledsagertur. Harstad Kvæfjord Nupen Harstad, med besøk på Hemmestad Brygge og Trastad Samlinger Trondenes Historiske senter (5 minutter busstur) God mat, dans og underholdning Lørdag 13. juni Festspillene i Nord-Norge Harstads beste merkevare? Birger Carlsen, Direktør for Festspillene i Nord-Norge Kaffe FeVIND, Tykkvegget jernstøpegods til vindmøller Morten Onsøien, SINTEF Autocast Ola Sørhagen, Jøtul Lunsj Bifilm indeks i aluminium, Derya Dispinar, SINTEF FREMSTØT, Fremtidens støperiteknologi (aluminium) Freddy Syvertsen, SINTEF NSF Internett Web informasjon. Torbjørn Skaland, NSF Kaffe Legionella i kjøletårn, nytt lovverk Jostein Lunde, Jøtul Info om professorat i støperiteknikk Morten Langøy, BMS Steel Marcussens Metallstøperi Sigmund Høybakk, Marcussens Metallstøperi Generalforsamling Festmiddag på Røkenes Gård (10 minutter busstur) 20 Støperitidende 74 (2009)

5 Støperikongressen 2009 Ledsagertur Ledsagerturen under kongressen går til Hemmestad Brygge og Trastad Samlinger På Hemmestad ligger ei okergul perle ved havet. Her har tida stått stille i nesten 200 år. Historia ser du på alle kanter. Krambua, trantønna, og nordlandsbåten som soler seg i fjæresteinene, er med på å skape en følelse av magi som tar deg tilbake til fortiden. Handelsstedet er i dag et museum der det gamle bryggehuset står intakt med krambu, handels- og postkontor, lagerrom og museumsutstillinger. Etter kvæfjordkake og kaffe, drar vi mot Kvæfjord hvor det serveres lunsj. Trastad samlinger er Norges eneste galleri med kunst laget av psykisk utviklingshemmede. Museumsdelen til Trastad Samlinger presenterer omsorgshistoria for de psykisk utviklingshemmede i det norske samfunnet med særlig vekt på etterkrigshistorias storstilte utbygging av sentralinstitusjoner. Museet er i en autentisk bo- og pleieavdeling fra Her åpnet også landets første skole for psykisk utviklingshemmede. En ildsjel, Sigvor Riksheim, underviste elevene i «fri forming» med forbløffende resultat. Mange elever utviklet seg til lysende begavelser innenfor kunsthandverk. Galleriets kunstsamling er verdens største samling av kunstgjenstander laget av psykisk utviklingshemmede og rommer blant annet arbeider til Herleik Kristiansen og Torstein Nilsen. De er de to eneste utviklingshemmede som til nå har fått kunstnerstatus i Norge. Deretter kjører vi mot Harstad rundt Nupen (nord for Harstad) og annkommer Harstad ca. klokken 15. Støperitidende 74 (2009) 21

6 Støperikongressen 2009 Marcussens Metallstøperi AS ønsker velkommen til Støperikongressen 2009 Marcussens Metallstøperi as ble etablert i 1947 av Johan Marcussen. Han hadde gått i formelære hos Kaarbø, på teknisk aftenskole i Harstad og senere kurs ved Statens Teknologiske Institutt. Da bedriften ble etablert var det 9 metallstøperier i Nord-Norge; i dag er Marcussens Metallstøperi alene i markedet. Johans far, Hans Marcussen var i tidligere støperimester på støperiet ved Kaarbøs Mek. Verksted. Da støperiet hos Kaarbø ble nedlagt i 1957, var dette en beslutning som fikk stor betydning for Johan. For det første betydde dette at far begynte å arbeide hos sønnen. For det andre betydde dette at bedriften overtok en del av arbeidet som støperiet på Kaarbø gjorde tidligere. Grunnlaget for bedriften de første årene var den sterke etterspørsel etter maskindeler etter krigen. Driften startet opp i lokaler på 48 m² og med en koksfyrt smelteovn. I de første årene var det Johan Marcussen, Hans Marcussen og Karly Pedersen som arbeidet i bedriften. Den første utbyggingen skjedde i 1958 og senere har bygningene vært påbygd og ombygd en rekke ganger, mye av dette var gjort av bedriftens egne folk 1995 Omfattende modernisering, bygging av eksternt lagerbygg. Overgang til herdet sand med sandanlegg Bedriftens grunnlegger Johan Marcussen trekker seg ut i en alder av 74 år og etter 50 år i bedriften. Han overlater daglig ledelse til Sigmund Høybakk som også i dag er selskapets daglige leder Nytt kaldlager med direkte tilknytning til produksjonslokalene oppføres. Lageret frigjør arealer i hovedbygningen til produksjon Tidligere eiere innen familien overdrar samtlige aksjer i Marcussens Metallstøperi AS til en gruppe ansatte. Selskapet leier fortsatt lokaler hos Markussen Eiendom, men har planer om nybygg Marcussens Metallstøperi AS har i 2008 hatt fokus vedrørende prosedyrer på produksjon og kvalitetssikring. Vi er godkjent i Achilles og har DNV godkjenning på produksjon av anoder. Dette har gjort oss i stand til å møte utfordringene innen offshoresektoren som vi håper og tror slår til for fullt i Nord Norge. I år blir kanskje det mest spennende året i vår lange historie. I januar ansatte vi en ny medarbeider i støperiet og regner med ytterligere minst en til før året er omme, vi er pr. i dag 9 ansatte.. Vi har fått tomt for å bygge nytt støperi skreddersydd etter våre behov og myndighetenes krav til slike lokaler. Vi håper å kunne vise både våre nye og gamle lokaler til deltakere på støperikongress i juni. Marcussens Metallstøperi AS ønsker alle velkommen til Harstad i forbindelse med støperikongressen juni i år og håper på stort oppmøte. Vi har bestilt godt vær til denne helga og har tro på at den som leverer godvær gjør som oss og har fokus på leveringstid og kvalitet. 22 Støperitidende 74 (2009)

7 Støperitidende 74 (2009) 23

8 Støperikongressen 2009 Støperi Nord as ønsker velkommen til Støperikongressen 2009 Støperiet ble etablert i 1949 som en del av Bogen Verft as, og vi kan i år se tilbake på 60 års sammenhengende støperidrift. Grunnlaget for etableringen den gang var støping av deler til hydraulisk dekksutstyr for fiskeflåten. På dette tidspunkt var det flere små jernstøperier i distriktet som etter hvert ble lagt ned, og støperiet i Bogen tok over deler av denne virksomheten og ble etter hvert landsdelens eneste jernstøperi. Virksomheten har gjennom disse årene variert i størrelse og vi har arbeidet innenfor mange ulike markeder. Produksjonsmetoden er forming i furansand med gjenvinningsanlegg for formesanden, og på smeltesiden har vi to moderne induksjonsovner. Produksjonsanlegget er tilrettelagt for å produsere små og mellomstore serier, samt enkeltavstøp. På IT-siden har vi innført Autocalc som verktøy i produksjonsstyring ordrebehandling. I dag er utgjør mer enn 70% av våre produkter nikkelog cromlegerte slitematerialer som leveres til gruve- og bergverksindustrien. En betydelig del av dette eksporteres til det svenske markedet. I tillegg til de legerte slitematerialene produserer vi grått støpejern og kulegrafittjern til kunder innenfor mekanisk industri, prosessindustri og gruveindustri. 24 Støperitidende 74 (2009)

9 K valitet og service V årt motto gje n n om år Vi leverer maskiner og forbruksmateriale til støperier og modellverksteder prøv oss! Cogebi Mica isolasjon (glimmer). James Durrans & Sons Oppkullingsgrafitt, petrolkoks, kullstøv, sprit, vannsverter og slaggbinder. Intermet Refractory Isotermisk og eksotermiske materialer. Vulcan Richards Engineering Blandemaskiner, termisk og mekanisk gjenvinning, kjerneskyter, sandtransportsystemer, sandkjøler, sandvarmer, robot, slipe-kuttemaskiner. Volclay Bentonitt. Resau Modellakk, kitt, slipemiddel, plast. F. Zimmermann Modellsnekkermaskiner. Odermath Støpeøser med Rotostop gir. Hohnen & Co Støperiverktøy, modellverktøy. Plomp Mineral Services Cromittsand, stålsand. Karl Schmidt Kjernebukker, kjernespiker. Venture Bindicator Nivåmåling. Hofmann Ceramic Keramiske silkjerner, skumfilter, Celhof filter. Fatol Mulder Tettesnor, kjernelim, dystepulver, oljesand. Diesse Presse Kokillemaskiner og maskiner for presstøping. Therm Concept Smelte- og holdeovn digel, for metall. EGER & SØRENSEN AS Ringeriksvn. 177, Postboks 57, 1313 Vøyenenga Telefon: Telefaks: E-post: post@eger-sorensen.no Støperitidende 74 (2009) 25 www. eger - sore n se n. n o

10 Støperikongressen 2009 Thon Hotell Harstad ønsker velkommen til Støperikongressen 2009 Thon Hotel Harstad er et moderne konferanse- og forretningshotell. Alle rommene er utstyrt med en komfor tabel seng og god arbeidsplass. Hotellet ligger sentralt ved kaia og i hjertet av Harstad. Utsikten over Vågsfjorden fra gjesterommene, og ikke minst konferanseavdelingen er fantastisk. Vi kan tilby 7 konferanselokaler med kapasitet fra personer. Vi skreddersyr arrangementer etter dine behov og egne opplevelse og aktivitetspakker lages på forespørsel. Gjesterom Hotellet har 141 velutstyrte rom med parkett og smakfullt interiør i maritim stil. Alle rom har bredbånd internetttilgang, web-tv, vannkoker, og buksepress. De fleste rom har byens beste utsikt over den vakre Vågsfjorden. Til de som vil ha det lille ekstra, har vi flotte juniorsuiter. Restaurant / Bar Egon restaurant i første etg. byr på en rik og variert meny. Alt på menyen (over 100 retter) kan bestilles som romservice. Egon serverer frokost, lunsj og middag. Vi sam arbeider også med noen av de beste spisestedene i Harstad. Opplevelser Deep-sea rafting Helikoptersightseeing Opplev den fantastiske naturen med fugleperspektiv. Havfiske (båtutleie) Golf i midnattssol, 9-hulls golfbane i vakre omgivelser, ved Røkenes Gård. Tur med Anna Rogde, verdens eldste seilende skonnert. Trondenes Historiske Senter. Få innblikk i Nord-Norges spennende historie, helt tilbake til Vikingtiden. Midnattssol er en særegen opplevelse. Er du heldig med været kan du oppleve å ha sol 24 timer i døgnet. I Harstad kan du oppleve midnattssol fra slutten av mai til midten av juli. 26 Støperitidende 74 (2009)

11 14_04_produktannonser korrigert :30 Side 3 Støv- og gassrensing Godt indre og ytre miljø er ikke bare et spørsmål om å tilfredsstille myndighetenes utslippskrav og hygieniske normer, men også et spørsmål om trivsel på arbeidsplassen, redusert sykefravær; kort sagt om bedriften er miljøbevisst. Alfsen og Gunderson bistår med å finne de riktige løsningene. Vi designer og leverer utstyr tilpasset hvert enkelt anlegg. Leveransene av støv- og gassrenseanlegg har de siste par årene økt betydelig både i og utenfor Norge. Design: Foto: Per Sundal Tlf: Fax: V A R M E B E H A N D L I N G T R E L A S T T Ø R K I N G L U F T A V F U K T I N G S T Ø V - O G G A S S R E N S I N G P U L V E R V A N N B E H A N D L I N G P U M P E R Metallhuset Bergsøe AS er en betydelig leverandør av metaller og loddeprodukter på det norske markedet. Vi leverer råvarer og halvfabrikata innen messing, tinn, bly og kobberlegeringer. Miljøhensyn er viktig for oss, derfor er omsmelting og gjenvinning et satsingsområde. Bly - Tinn - Kobberlegeringer - Hvittmetall - Bronse - Kobberrør Metallhuset Bergsøe AS - Gamle Drammensvei Lierskogen Telefon: Faks: E-post: info@metal.no - Støperitidende 74 (2009) 27

12 Effekt av smeltehandtering og turbulent strømning, på aluminium metallkvalitet. Artikkelen er skrevet av: Derya Dispinar, SINTEF Materialer og Kjemi, og John Campbell, Department of Metallurgy and Materials, University of Birmingham, UK. Sammendrag Et firma som produserer aluminiumlegeringer ut i fra returmateriale, såkalt sekundær aluminium, var valgt til en undersøkelse av endringer i metallkvalitet i holdeovnen under oppsmelting av returmateriale i legeringen A380 (Al-8Si-3Cu). Undersøkelsen var et forsøk på å forstå effekten av (I) bruken av porøse plugger (til avgassing med Argon eller nitrogen) integrert i smelteovnen, og (II) forskjellige teknikker for overføring og støping med forskjellig grad av turbulens. «Bifilm indeks» ble funnet å være en nyttig parameter for å bestemme metallkvaliteten. Det ble funnet at metallkvaliteten ble betydelig øket, og ble holdt på et høyt nivå gjennom hele prosessen når (I) porøse plugger ble benyttet og (II) turbulens ble redusert til et minimum. Nøkkelord: sekundærmetall, gjenvinning smelting, aluminium, metallkvalitet, bifilm indeks Introduksjon Kostnader ved gjenvinning av aluminium sammenlignet med fremstillingskostnader for primæraluminium, er beskjedene, og gjenvinning av aluminium resulterer i store energibesparelser [1, 2]. Gjenvinning gir også fordeler med tanke på miljø og bevaring av natur r- esurser. I dag står gjenvunnet aluminium for en tredjedel av aluminiumforbruket i verden [1]. Målet for en gjenvinningsprosess av aluminium er å produsere ren aluminium med en nøyaktig kjemisk sammensetning med et minimalt tap av metall [3-6]. For å oppnå dette blir smelten tilsatt de nødvendige kjemiske elementer, samt behandlet og renset med forskjellige salter (fluxing) pluss gjennomføring av avgassing (gjennomspyling av smelten, med nitrogen eller argon, ved hjelp av porøse plugger). Alt dette mens metallet er smeltet i smelteovnen. Smelten blir deretter overført til en holdeovn, hvoretter smelten blir støpt til barrer av passende størrelse til støperiene som benytter dette som råmateriale i sin produksjon av støpte komponenter. Den medfølgende kjemiske analyse og spesifika sjoner som beskriver materialkvaliteten dekker derimot ikke mengden av oksider og gass som metallet måtte inneholde. Disse bestanddeler er i tilegg mistenkt for å ha stor betydning når det gjelder kvaliteten av de endelige støpte produkter. I en tidligere undersøkelse [7], ble bruken av forskjellige lanser og keramiske porøse plugger utforsket under og avgassing i en induksjonsovn. I tillegg ble det også forsøkt med forskjellige strømningsmengder på gassen som ble benyttet. Når behandlingsgassen som ble benyttet hadde stor strømnings hastighet, ble det obser vert kraftig overflateturbulens på smelteoverflaten som introduserte aluminiumoksid bifilmer [8]. Når lave strømningshastigheter ble benyttet, fant en at renseprosessen var mindre effektiv. Dette betyr at kontrolleringen av parametere under gjenvinningsprosessen ikke er ukomplisert. I tillegg er det stor fare for introduksjon av bifilmer under overføring av smelte fra smelteovn til holdeovn, grunnet den kraftige turbulensen som oppstår som et resultat av smeltens store fallhøyde. I denne undersøkelsen var målet å undersøke forandringen i metallkvalitet i holdeovnen som funksjon av tid under overhelling. Spesielt ble undersøkelsen rettet i mot effekten av avgassing ved hjelp av porøse plugger i bunnen av ovnen, og betydningen av disse for metallkvaliteten. Det ble tatt prøver av smelten ved forskjellige punkter langs produksjonslinjen fra tapping av holdeovnen til støpingen av barrer. Figur 1: Skjematisk fremstilling Figur av 1: produksjon Skjematisk av aluminium fremstilling barrer. av produksjon av aluminium barrer. 28 Støperitidende 74 (2009)

13 Innovativa lösningar som skapar energi- och miljövinster. Høykvalitetsmaskiner fra en av verdens ledende produsenter. Vi leverer deler til de fleste slyngrensemaskiner. Vi leverer også stålshot, rustfri stålshot og stålgrit. Slyngrensemaskiner fra Sandblåsekabinetter fra Kabinetter til alle formål og størrelser. Stena Aluminium är först i Norden med att leverera flytande aluminium till gjuteriindustrin vilket bland annat innebär stora energibesparingar för kunden och främjar miljön. Som kund till Stena Aluminium är ni alltid i trygga händer, oavsett om ni är ett stort eller litet företag. Kontakta oss så berättar vi mer! KOMPAKT SLYNGRENSEMASKIN SR TEKNIKK AS Støperigaten 7 C 3040 Drammen Tlf.: Fax: firmapost@srteknikk.no Brun aluminiumsoksid Hvit aluminiumsoksid Glassperler Finnes i alle korningsstørrelser Stena Aluminium Älmhult, Sverige Vi setter pris på om du støtter våre annonsører! Vennlig hilsen STØPERI TIDENDE Støperitidende 74 (2009) 29

14 Figur 1: Skjematisk fremstilling av produksjon av aluminium barrer. Figur 2: Skjematisk tegning av holdeovnen og plasseringen av de porøse pluggene. Figur 2: Skjematisk tegning av holdeovnen og plasseringen av de porøse pluggene. Forsøksoppsett Prosessen starter med smelting av en charge bestående av utvalgt aluminiumskrap i en 2500 kg elektrisk smelteovn (Figur 1) til produksjon av en smelte med en temperatur på 750oC. Etter gjennomføring av fluxing og avgassing ble metallet overført til en holdeovn. To porøse plugger, som var plassert I bunnen av ovnen spylte nitrogengass gjennom smelten i minimum 20 minutter. Under forsøket var en, to eller ingen porøse plugger i bruk. En skjematisk tegning av ovnen, samt plasseringen av de to porøse pluggene, er vist i figur 2. I den andre delen av denne undersøkelsen, ble det utført tre forandringer i støpeområdet. Disse er alle vist i figur 3. Den første forandringen var å senke tapperennen slik at fallet av det flytende metallet ned i støpeformene ble minimalisert (Figur 3a 1 ). Den andre forandringen ble utført med støpesystemet fra holdeovnen som skulle sørge for å levere smelte til støpingen fra det lavest mulige punkt. Den indre geometrien av denne innretning (dessverre ikke mulig å vise her av foretningsmessige grunner) var på ingen måte tilfredsstillende, og omfattet noen grad av turbulent fall av smelte. Av denne grunn ble utformingen noe endret, og produksjonshastigheten av aluminiumbarrer noe redusert. Disse tiltakene eliminerte de verste tilfellene av turbulent strømning i denne innretningen slik at smelten ble fylt fra bunnen av formen med kraftig redusert smeltebevegelse (Figur 3a 2 ). Den tredje forandringen var endringer i prosedyren for tapping av holdeovnen (Figur 3b 3 ). Når prosessen ikke ble nøye kontrollert, strømmet smelten som en «jet» ut i fra tappehullet med det resultat at smelten ble kraftig og turbulent virvlet ut i tapperennen, slik at det helt klart ble produsert nye bifilmer og slagg. Denne undersøkelsen ble gjennomført med legeringen A380 (Al-8Si-3Cu). Sammensetningen av legeringen er angitt i Tabell 1. Tre barrer ble støpt fra hver test; en fra starten (når behandlingen i holdeovnen var ferdig, og støpingen av barrer begynte), en fra midten av testen og en fra siste del av støpeprosessen forsøket (når holdeovnen var tom). Disse barrene ble separat nedsmeltet i en induksjonsovn til 750 C, og prøver ble tatt til størkningstester som foregår under vakuum. Denne testen kalles RPT (Reduced Pressure Test). Prinsippet med denne testen (RPT) er å forstørre veksten av porer ved å redusere trykket. Når det er bifilmer i 30 Støperitidende 74 (2009)

15 bifilm indeks opp i mot 250 mm ved slutten av støpingen, og når nitrogen ble spylt gjennom de porøse pluggene falt bifilm indeks ned til ca. 100 mm. Det er interessant å merke seg at det ikke er noen klar forskjell mellom resultatene ved bruk av en eller to porøse plugger (a) Den andre undersøkelsen med bruk av porøse plugger ble gjennomført etter forandringene i utstøpingsområdet var utført. Hva som ble endret er skissert skjematisk i Figur 3. (b) Figur 3: Skjematisk illustrasjon av forandringene som ble utført under forsøkene. Figur (a) 3: Skjematisk 1 Støperennen illustrasjon ble senket slik av at den forandringene var så nære støpeformen som ble som mulig. utført under 2 Hastigheten forsøkene. under støping ble redusert. (b) 3 (a) Kontroll for å redusere kraftig turbulens under støping. (a) 1 Støperennen ble senket slik at den var så nære støpeformen som mulig. 2 Hastigheten under støping ble redusert. (b) 3 Kontroll for å redusere kraftig turbulens under (b) Figur 3: Skjematisk illustrasjon av forandringene som ble utført under forsøkene. (a) 1 Støperennen ble senket slik at den var så nære støpeformen som mulig. 2 Hastigheten under støping ble redusert. støping. (b) 3 Kontroll for å redusere kraftig turbulens under støping. Resultatene viser en klar kvalitetsøkning av de støpte barrene etter at forandringene var gjennomført. Overflatene av tverrsnittene av RPT prøvene er vist i figur 8 og endringen i bifilm indeks som ble oppnådd etter de forbedrede forholdene under støping, er vist i Figur 9. I figuren indikerer uttrykket «urolig» settet av resultater med den originale utformingen, og uttrykket «rolig» indikerer de nye resultatene etter de beskrevne endringene var utført. dendrites bifilm dendrites Fig 4: Bifilmer Fig 4: Bifilmer Den gjennomsnittlige verdien for bifilm lengden for urolig strømning (som var den originale raske og turbulente støping) var 188 mm uten bruk av porøse plugger, og 100 mm med bruk av porøse plugger. Ved rolig strømning falt disse relativt høye verdiene til 39 mm uten og 35 mm med bruk av porøse plugger og gjennomstrømning av nitrogengass (Figur 9). Disse signifikante forbedringene kan også sees fra bildene av tverrsnittene av RPT prøvene i Figur 6 og 8. bifilm Fig 4 og 5: Bifilmer Fig 5: Fig 5: smelten, på grunn av turbulens og innblandet overflateoksid, vil bifilmene inneholde et luftgap mellom oksidoverflatene (Figur 4). Når slike prøver størkner vil bifilmene lette veksten av porer (Figur 5). Derfor er enhver pore som kan observeres på et snitt av en RPT prøve initiert av bifilmer. Dispinar [9, 10] har foreslått en bifilm indeks hvor summen av maksimum lengde av porene (gitt i millimeter, det vil si total oksid lengde) måles fra en snittflate av RTP for å gi en indikasjon på smeltekvalitet. Resultater Overflatene av RTP prøvene er vist i Figur 6. Resultatene fra disse prøvene når det gjelder bifilm indeks, er vist i Figur 7. Ved starten av støpingen ligger bifilm indeks på mm. Når ingen porøse plugger ble benyttet steg Diskusjon Under sammenligning av RPT resultatene fra start til slutt av støpeprosessen, fant en at resultatene ikke var konsistent. Som vist i Figur 7, når porøse plugger ikke ble be nyttet, øket verdiene for bifilm indeks fra starten til slutten av støpeprosessen. Dette kan gi grunnlag for å antyde en økning av konsentrasjonen av urenheter i de lavere partier av smeltebadet. Der er viktig å notere seg at den kjemiske sammensetning av smelten forble uendret under denne perioden (Tabell 1). Så snart en begynte med spyling av nitrogen gjennom de porøse pluggene derimot, var resultatet fra tetthetsmålinger praktisk talt uendret fra start til slutt av støpingen. Som forventet var konsentrasjonen av forurensinger signifikant redusert og var, kanskje, jevnt fordelt i hele smelten og under hele støpeprosessen. I en annen fase av disse studier, ble turbulensen redusert ved to områder, (i) ved utløpet av holdeovnen hvor en stopper ble benyttet til å kontrollere strømningen og derfor overføre smelten roligere, og (ii) fallet av smelte fra støperennen og ned i støpeformene var redusert til et minimum (Figur 3). Støperitidende 74 (2009) 31

16 Figur 6: Tverrsnitt av RPT prøver fra forsøkene. (turbulent strømning) Tabell 1: Kjemisk analyse av smelten på 2.5 tonn fra start til slutt. LM24 Cu Mg Si Fe Mn Ni Zn Pb Sn Ti Al Start rem. Slutt rem. 32 Støperitidende 74 (2009)

17 Figur 8: Tverrsnitt av RPT prøver fra forsøkene. (rolig strømning) Etter disse endringene, bli forsøkene repetert med impo nerende resultater. Det var en klar økning i metallkvaliteten. Den gjennomsnittlige verdien av bifilm lengden for de opprinnelige urolige smelteforhold var 188 mm uten bruk av gass spyling, og 100 mm med gass spyling. Ved rolig strømning falt disse relativt høye verdiene til 39 mm uten og 35 mm med bruk av porøse plugger og gjennomstrømning av nitrogengass (Figur 9). Denne klare separasjon av resultatene er verd å legge merke til: Ved urolig turbulent strømning var den gjennomsnittlige bifilm lengden alltid høyere en 70 mm, og under rolige forhold var alle verdiene lavere en 60 mm. Det er interessant å merke seg at når støpingen ble utført rolig (noe som ble oppnådd ved å implementere alle de tre endringene som er undersøkt i denne studien), var Støperitidende 74 (2009) 33

18 Figur 7: Bifilm Indeks, ved bruk av forskjellig antall porøse plugger. Figur 9: Bifilm Indeks, sammenligner forskjellig antall porøse plugger. den gjennomsnittelige bifilm lengden ved rolige forhold mindre en 50 mm selv om ingen avgassing gjennom porøse plugger ble benyttet (Figur 8). Dette betyr at effekten av avgassing var av mindre betydning enn redusering av turbulens, noe som bekrefter betydningen av å kontrollere turbulensen under behandling og overføring av smeltede aluminium legeringer [8]. En kan tenke seg at gitt en omhyggelig og gjennomtenkt utforming av et omsmelteverk, teoretiske tettheter og en verdi rundt null i bifilm lengde, kan bli oppnåelig. Konklusjoner 1. Når ingen avgassing med porøse plugger ble benyttet i holdeovnen, var det en forringelse av smeltekvaliteten fra begynnelsen og til slutten av utstøpingen. 2. Metallkvaliteten øket betydelig når en porøs plugg ble benyttet, men det var nærmest ingen forbedring å spore ved bruk av to porøse plugger. 3. Jo roligere støpingen ble kontrollert, jo høyere metallkvalitet i produktet. God kontroll inkluderer (i) minimalisering av turbulens under tapping av ovnen; (ii) reduksjon av fall av smelte; og (iii) forhold under støping som reduserer turbulens i støpeformen. processes. Journal of Materials Processing Technology, : p Davies, S. B., Masters, I. and Gethin, D. T. Numerical modelling of a rotary aluminium recycling furnace. in Proc. 4th International Symposium on Recycling of Metals and Engineered Materials TMS. 7. Dispinar, D. and Campbell, J., Metal quality studies in secondary remelting of aluminium. Journal of Institute of Cast Metals Engineers, (3612): p Campbell, J., Castings. 2nd ed. 2003, Oxford: Butterworth-Heinemann Ltd. 9. Dispinar, D. and Campbell, J., Critical Assessment of Reduced Pressure Test: Part I: Porosity Phenomena. International Journal of Cast Metals Research, (5): p Dispinar, D. and Campbell, J., Critical Assessment of Reduced Pressure Test: Part II: Quantification. International Journal of Cast Metals Research, (5): p Forfatterne ønsker å takke Norton Aluminum for økonomisk bistand, og for assistanse under gjennomføringen i støperiet. De porøse pluggene benyttet i holdeovnen var skaffet av Capital Refractories Ltd. Referanser 1. International Aluminium Institute European Aluminium Association. 3. Tenorio, J. A. S., Carboni, M. C. and Espinosa, D. C. R., Recycling of aluminum - effect of fluoride additions on the salt viscosity and on the alumina dissolution. Journal of Light Metals, (3): p Samuel, M., A new technique for recycling aluminium scrap. Journal of Materials Processing Technology, (1): p Khoei, A. R., Masters, I. and Gethin, D. T., Numerical modelling of the rotary furnace in aluminium recycling 34 Støperitidende 74 (2009)

19

20 B-blad Returadresse: Støperitidende Linnesbakken Lier Karlebo Gjuteriteknik en allsidig og stabil partner til nordisk industri i snart 80 år! Kunnskap, kvalitet, kundeservice! Karlebo Gjuteriteknik har gjennom et nært samarbeid med så vel kunder som leverandører bygd opp en unik og mangfoldig kompetanse. Vi påstår at vi har et av markedets sterkeste og mest komplette produktprogram innen forming, støping og rensing. I Norge markedsfører vi: Bosello røntgenutstyr Capital Refactories porøse plugger for avgassing Clansman Dynamics manipulatorer for kapping, sliping og grading, matekanoner og løpknekkere Çukurova matere og materhylser Cyrus vibrasjonsteknikk og charge-ringsvogner DISA formemaskiner og slyngerensing EMSCO (Electric Melting Services) Ltd reparasjon av induksjonsovner, spoler og vannkjølte strømslanger med mer Enviromatic stampeutstyr Farmbrass utstyr for oppvarming med gass Forma kokille- og presstøpingsutstyr Gauss komplette kokillestøpingslinjer General Kinematics vibrasjonsrenner, utslagere og kjølere Hexion bindemidler for form- og kjerneproduksjon IBW støpeøser IECI forvarming av verktøy IKWC lavtrykkskokilleautomat for messing Induction utstyr for industriell oppvarming Inductotherm induksjonsovner for smelting av jern, stål, lettog tungmetaller Italpresse presstøpemaskiner J & S Chemical doseringsautomater og karbonsmøremiddel Karl Ley smelte- og holdeovner Koyama automatiske slipe- og rensemaskiner Magaldi transportbånd Mecolpress Dellavia Osterwalder system for varmpressing Omega sandblandere og sandgjenvinning ProService Technology Srl automatisk utstyr for viskositetskontroll og tørke-ovner for kjerner/blokker/formkasser Sigma stålsand, type shot og grit Simpson sandkjølere Somako reservedeler BMD formemaskiner Striko-Westofen smelte- og doseringsovner Yuatsuki sakser og knusere for metallgjenvinning. For oss er tradisjon, erfaring og nyskapning viktige leveregler. Som kunde til Karlebo Gjuteriteknik får du den hjelp og service du trenger! Du er hjertelig velkommen til å kontakte oss GJUTERITEKNIK AB Box 2099, SE Sollentuna Tel Fax info@karlebo.se AUTOGRAPH REKLAM AB