Stlačený vzduch v kovoprůmyslu

Kovoprůmysl zahrnuje jak výrobu, tak obrábění kovů. Patří sem tedy výroba oceli a neželezných kovů, slévárenský průmysl i obrábění kovů.

Jde o průmyslové odvětví, které je velmi náročné na spotřebu energie. Stlačený vzduch se jako flexibilní médium používá v mnoha výrobních procesech kovoobráběcích a kovovýrobních závodů. Při úvahách o snížení spotřeby energie a s ním spojeném zvýšení energetické efektivity je stlačený vzduch často podceňovanou ovlivňující veličinou.

Kromě významu stlačeného vzduchu pro energetickou efektivitu je tu ještě kvalita stlačeného vzduchu, která je rozhodujícím faktorem při zamezování problémům ve výrobě a vadám konečného výrobku. Firmy v oblasti výroby a obrábění kovů mohou díky úpravě stlačeného vzduchu přizpůsobené jejich potřebám snížit náklady, zlepšit energetickou efektivitu a zabránit zmetkovitosti a výpadkům ve výrobě.

Způsoby použití v metalurgii

Výroba

Výroba oceli

Výroba oceli ve vysokých pecích se skládá ze dvou kroků – v prvním kroku se ze železné rudy vyrobí redukcí surové železo, ve druhém kroku následuje v konvertoru jeho další zpracování na surovou ocel. V prvním kroku se používá stlačený vzduch: Vysoká pec se nakládá shora, aby se v ní střídaly vrstvy koksu a železné rudy. Dolů se přes dmyšní trubice vhání takzvaný horký vítr. Jako horký vítr se používá zahřátý stlačený vzduch s přidaným kyslíkem a uhlovodíkovým palivem. To je nutné pro efektivní tavení železa.

Stlačený vzduch se rovněž používá k chlazení vzduchu. Chlazení má vliv na vlastnosti oceli, vznikají tedy speciální nároky na chlazení oceli i na použité médium. Příkladem je urychlené chlazení, které se provádí v pohyblivém vzduchu (prudký pokles vzduchu).

Předúprava

Otryskávání pískem

Během procesu výroby kovu a kovových dílů je nutno povrch kompletně zbavit usazenin a částic, protože ty by mohly jinak negativně ovlivnit další proces zpracování, např. povrchovou úpravu. Jedním z postupů je otryskávání pískem, které se nazývá také pneumatické otryskávání. Tato technologie se používá pro zbavení materiálu zbytků laku, nečistot a rzi, k přetváření obrobků a k úpravě charakteru povrchu.

Stlačený vzduch slouží k urychlení tryskacího prostředku při průchodu tryskou. Při tomto způsobu úpravy musí totiž tryskací prostředek narazit na povrch vysokou rychlostí.

Povrchy

Povrchová technologie

Práškování, někdy také práškové lakování, je postup nanášení vrstvy, který je vhodný pro kovové i nekovové předměty. Existují dva postupy: elektrostatické práškování (EPS) a postup fluidačního nanášení.

Stlačený vzduch se používá k ofoukávání obrobku, k dopravě prášku a k fluidizaci. Dále jej lze používat v nanášecí kabině jako dávkovací a stříkací vzduch. Kvalita stlačeného vzduchu má vliv na konečný výrobek, např. stlačený vzduch s obsahem oleje může způsobit problémy, jako jsou otevřená místa (krátery) ve vrstvě laku nebo bubliny, resp. krátery ve fluidní nádrži.

Dalším postupem, u kterého hraje roli stlačený vzduch, je takzvaná metoda GS (použití roztoku kyseliny sírové a stejnosměrného proudu), což je elektrolytický postup, který se často používá při výrobě hliníku. K elektrolytické oxidaci je třeba pohyb elektrolytu, a k tomu se vhání vyčištěný stlačený vzduch bez obsahu oleje.

Dalším postupem povrchové úpravy je tepelné nanášení stříkáním. V souvislosti se stlačeným vzduchem je zde třeba zmínit žárové stříkání a stříkání elektrickým obloukem. Stlačený vzduch slouží při tomto způsobu použití jako rozprašovací plyn, který stříká na povrch nástřikový materiál.

Zpracovávání

Řezání a svařování

Při řezání a svařování kovů se často pracuje s laserovými metodami. Jak u laserového svařování tak u laserového řezání se používá stlačený vzduch. U těchto způsobů použití je nutný bezolejový, suchý a čistý stlačený vzduch, aby nedošlo ke vzniku problémů v procesu ani u konečného výrobku.

Při laserovém svařování se stlačený vzduch s tlakem max. 8 bar používá k odvádění materiálových částic a par od svařovací optiky, aby se zabránilo jejímu poškození. Tento postup se provádí s pomocí tzv. jednotky Crossjet.

Při laserovém řezání se stlačený vzduch používá v závislosti na konkrétní metodě k vyplachování zrcadlového kanálu a k vyfukování taveniny. Lze jej rovněž použít jako řezací plyn v procesu řezání. Čistý stlačený vzduch chladí povrch materiálu a zlepšuje kvalitu řezu. Stlačený vzduch rovněž zajišťuje odstraňování odpařující se hmoty a dalších materiálů.

Nástroje

Pneumatické nástroje

I v metalurgickém průmyslu zajišťuje provoz a řízení mnoha nástrojů stlačený plyn. Zde je nutná přiměřená kvalita stlačeného vzduchu, protože příliš mnoho vodní páry ve strojích a zařízeních i koroze v potrubí bývá častou příčinou výpadku výroby.

Příkladem pneumatického nástroje je pneumatické kladivo (viz také výroba oceli), které se používá k vytloukání jader a k vyrážení hmoty z pecí a pánví. Používají se také pneumatické dusadlo a pneumatické brusky.

Kovový 3D tisk

3D tisk z kovového prášku

Metoda kovového 3D tisku má oproti dosavadnímu postupu několik výhod: Aditivní výroba umožňuje výrobu komplikovaných dílů, šetří materiál, zkracuje výrobní časy a redukuje zdroje chyb. Při selektivním laserovém tavení (SLM) se součásti konstruují po vrstvách. Tento postup se většinou provádí v ochranné atmosféře. Jako ochranný plyn slouží často dusík, který je částečně generován dusíkovým generátorem ze stlačeného vzduchu. Stlačený vzduch musí mít určitou kvalitu, aby nedošlo k poškození komponent a procesů kontaminací a nevznikly náklady způsobené výpadky, čištěním a nutností náhrady komponent.

Aplikace v praxi

ThyssenKrupp Steel Europe, Duisburg (Germany)

Rozvodné potrubí stlačeného vzduchu v duisburském závodě společnosti ThyssenKrupp Steel Europe AG má délku více než deset kilometrů. Turbokompresory potřebují pro množství vznikajícího kondenzátu speciální odvaděče kondenzátu.

Přečtěte si více...

Stlačený vzduch jako přepravní a provozní médium

U společnosti GF Automotive se písek přepravuje za pomoci přepravního vzduchu. Vlhkost by způsobovala hrudkování materiálu ve vedení. Rovněž pro řídicí ventily se jako ovládací vzduch používá stlačený vzduch. Suchý vzduch zde zajišťuje sušička pro vysoušení za studena 

Přečtěte si více...

Měřítka kvality ve výrobě spojek

Naprosto suchý stlačený vzduch bez oleje potřebuje společnost Flender. Vzduch v komplexní výrobě spojek musí odpovídat veškerým nárokům pro různé druhy použití – od procesního až po uzavírací vzduch.

Přečtěte si více...

Chlazení laserových řezacích strojů stlačeným vzduchem

Společnost Horstmann používá při chlazení laserových řezacích strojů stlačený vzduch v bezolejové úpravě, kterou zajišťuje zařízení BEKOKAT . U stlačeného vzduchu, který se zde používá, se jedná o procesní vzduch, který přichází do přímého kontaktu s laserem.

Přečtěte si více...
Kontaktní formulář
Telefon: +420 24 14 14 717
Služba zavolání zpět
Kontakt