Energetska učinkovitost pri litju pod pritiskom: kje se energija porablja in kje jo je mogoče prihraniti

Kam gre energija v celici za litje pod pritiskom

Brošura ameriškega ministrstva za energijo o industriji litja kovin pripisuje 55 % porabe energije taljenju. Podatek je starejši in zajema celotno industrijo litja, vendar potrjuje tisto, kar proizvajalci litja opazijo v svojih obratih: prevladujejo toplotni procesi.

Najprej izmerite, potem se odločite

Brez podatkov ostajajo ukrepi za varčevanje zgolj ugibanje. V mnogih obratih se energija meri le na glavnem merilniku. Podmerilniki na pečeh, strojih in kompresorjih omogočajo pregled nad porazdelitvijo.

• Energija na dober kos ali na kilogram dobrih ulitkov kot osrednji ključni kazalnik
• Osnovna obremenitev med odmori, ob vikendih in pri menjavi matric
• Primerjava enakih strojev ali izmen
• Evidentiranje odpadkov in vrnjenih izdelkov v kilogramih, ne le v kosih

Sistematični okvir za to zagotavljajo sistemi upravljanja z energijo v skladu z ISO 50001.

Manj kovine v obtoku, manj toplotnih izgub

Vsak kilogram kovine, ki ne konča v dobrem izdelku, je treba ponovno taliti. Izkoristek – razmerje med maso dobrega ulitka in vlijejo kovino – je zato ključni energetski kazalnik. Optimizirani vtoki in prelivni kanali, stabilni procesi in nizke stopnje odpadkov zmanjšujejo količino vračil.

• Pokrove in vrata peči držite zaprta, tesnila pa nepoškodovana
• Redno preverjajte izolacijo in ognjevzdržno oblogo – vroče točke na ohišju kažejo na izgube
• Temperature zadrževanja ne nastavljajte višje, kot to zahteva proces
• Izogibajte se dolgim časom zadrževanja in nepotrebnemu prevozu livarske posode
• Prilagodite velikost peči in talilno zmogljivost dejanskim potrebam

Kateri tip peči je primeren za katero nalogo, je opisano v Dozirna peč, talilna peč ali peč za vzdrževanje temperature?. Rabljene peči so na voljo v rubriki peči.

Hidravlika: dovajanje pretoka le, ko je potrebno

Na starejših strojih za litje pod pritiskom motorji s konstantno hitrostjo pogosto neprekinjeno poganjajo črpalke, tudi ko stroj čaka na brizganje, odstranjevanje delov ali naslednji vbrizg. Pogoni s spremenljivo hitrostjo prilagajajo pretok dejanski potrebi.

Podjetje Bühler na primer ponuja nadgradnjo ServoDrive za svoje serije Carat in Ecoline – frekvenčno krmiljen motor v kombinaciji z večstopenjsko črpalko s fiksnim iztiskom – in navaja, da lahko s tem prihrani več kot 40 % porabe električne energije stroja. Takšne številke so navedbe proizvajalca; dejanski prihranek je odvisen od stroja, delovnega cikla in deleža čakalnih časov.

Regulacija temperature matrice, razprševanje in hlajenje

Matrico je treba vzdrževati znotraj določenega temperaturnega območja: na začetku jo je treba segreti, med proizvodnjo pa ohladiti. Naprave za uravnavanje temperature, izolirani vodi in dobro zasnovan sistem hlajenja matrice omogočajo ohranjanje tega ravnovesja z manjšo porabo energije. Tudi brizganje ohlaja matrico – prekomerna količina brizganja pa pomeni večjo porabo ločilnega sredstva, stisnjenega zraka in pogosto tudi dodatne energije za ogrevanje.

Več informacij o teh temah najdete v Nadzor temperature pri litju pod pritiskom in Razprševanje v brizganju.

Stisnjen zrak: drag in pogosto pušča

Stisnjen zrak je ena najdražjih oblik energije v obratu. Glede na podatke iz informativnega lista organizacije Compressed Air Challenge o uhajanju lahko uhajanje povzroči izgubo 20–30 % zmogljivosti kompresorja; obrat, ki ni bil ustrezno vzdrževan, bo verjetno imel stopnjo uhajanja okoli 20 % celotne proizvodne zmogljivosti, medtem ko naj bi bila v dobro vzdrževanem sistemu manjša od 10 %.

• Redno odkrivanje puščanja, npr. z ultrazvočnimi napravami, in takojšnje popravilo
• Preverite, ali je mogoče skrajšati ali nadomestiti funkcije izpuščanja zraka
• Tlak v omrežju ne sme biti višji od tistega, ki ga zahteva najbolj zahteven porabnik
• Prekinite dovod v celice, ki niso v proizvodnji

Rabljeni stroji in modernizacija

Energetska učinkovitost ni zgolj vprašanje najnovejših strojev. Tudi proizvodnja novega stroja porablja energijo in surovine; nadaljnja uporaba stroja, ki je v dobrem stanju, to prepreči. S temeljitim remontom je mogoče starejše stroje posodobiti, na primer z pogoni, ki se prilagajajo potrebam, če proizvajalec to omogoča.

Več o vlogi rabljenih strojev v trajnostni proizvodnji najdete na strani Trajnostna alternativa.

Stabilni procesi so najboljši ukrep za varčevanje z energijo

Pri litju pod tlakom se energetska učinkovitost začne pri kovini: največji vpliv imajo majhna količina odpadkov, dober izkoristek in dobro izolirane peči. K temu prispevajo še hidravlika, prilagojena potrebam, dosledno upravljanje stanja pripravljenosti, dobro upravljanje toplote in zgoščeno omrežje stisnjenega zraka. Tisti, ki merijo porabo energije na posamezen kakovosten izdelek, lahko določijo prednostne ukrepe in preverijo njihov učinek.

Vprašanja o energetski učinkovitosti v livarstvu pod pritiskom