7 recycling nti-15-16 - university of...
TRANSCRIPT
8.11.2016
1
FIRST RESULTS OF ENERGY SAVING AT PROCESS
REDESIGN OF DIE FORGING AL-ALLOYS
(Prvi rezultati prihrankov energije pri spremembah
procesa utopnega kovanja Al-zlitin)
Karl Kuzman, Tomaž Pepelnjak – Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana,
Anton Kokol – Kovinar - Forging Company VitanjeSlovenia
Motivacija
Iskanje ekološko prijaznih rešitev za skrajševanje proizvodnih
verig pri kovanju lahkih zlitin – poudarek na predelavi Al-zlitin.
Med kovanjem gre pomemben del materiala v prirobnico
(brado), ki predstavlja po kovanju odpadek. Sledi še mehanska
obdelava, kjer odrezki predstavljajo dodaten delež odpadkov,
ki jih je potrebno vrniti v proizvodno verigo. V obeh deležih
odpadkov z zelo nizkimi ekonomskimi vrednostmi je vezane
veliko energije, zato je reciklaža neobhodna.
8.11.2016
2
Proizvodnja primarnega in recikliranega
aluminija
http://www.world-aluminium.org/cache/fl0000181.pdf (date 7.10.2010).
Dobra praksa – reciklaža pločevink
• Reciklaža 40
aluminijastih pločevink
ustreza prihranku
energije ene galone
bencina.
• Aluminijasta pločevinka
se reciklira in vrne na
polico v trgovini v vsega
60 dneh.
(source: www.aluminum.org)
8.11.2016
3
Analiza porabe energije pri predelavi Al-zlitin
Analiza porabe energije pri predelavi Al-zlitin
8.11.2016
4
“Life-cycle” diagram aluminijevih zlitinPrimarna
proizvodnja
Obdelava
Pretaljevanje
Kontrola kakovosti
Litje
Obdelava
Specifikacija zlitine
Topljenje
Kontrola kakovosti
Litje
Toplotna obdelava
Pretaljevalci
Industrijajekla
Livarne Valjarne
Uporaba
Obdelava
Zbiranje
Proizvodnja končnih izdelkov
Zdu specifi zlitin
ževanječnih
Preči čevalciš
Preči čevanješ
Iztiskovalnice
Žlindra
Žlindra
Primarnezlitine
Preoblikovanezlitine
IztisnjenciValjani izdelkiUlitiki
Lite zlitine
Deoksidacijskialuminij
Končni izdelek
Konec uporabe izdelkaPonovna uporaba
Odpadek aluminijaLitje odpadkov zlitinProeblikovanje odpadkov zlitin
Preoblikovanje odpadkov zlitin
EKOKOV koncept - recikliraj v podjetju
Ločeno zbiranje zlitin
Pretaljevanje
Toplotna obdelava
Kontrola mehanskih lastnosti
Krivulje tečenja litega AlMgSi1 z in brez
homogenizacije ter referenčni AlMgSi1
8.11.2016
5
Primerjava gostote litega in referenčnega
aluminijaTABLE 1: Density of reference AlMgSi1 (wrought bar material).
Reference Mass [g] d0 [mm] h0 [mm] ρρρρ [kg/m3]
R1 4.73 13 13.15 2709.9
R2 4.7 12.96 13.15 2709.4
R3 4.69 12.95 13.15 2707.8
R4 4.72 13 13.15 2704.2
Average 2707.8
TABLE 2: Density of cast AlMgSi1material.
Castings Mass [g] d0 [mm] h0 [mm] ρρρρ [kg/m3]
C1 4.61 13.03 13.19 2621.1
C2 4.55 13 13.19 2598.9
C3 4.55 12.97 13.18 2612.9
C4 4.58 13.03 13.2 2602.0
Average 2608.7
ρρρρAverage,Casting / ρρρρAverage,Reference = 96,34 %, ∆ρ∆ρ∆ρ∆ρ = 3,66%
Nakrčevanje valjčkov
ϕh: 0 0.87 0.90 1.18 1.215 1.2140.87 0.90 1.18 1.215 1.214
ϕh: 1.45 1.33 1.291.45 1.33 1.29 1.2151.215 ϕh: 1.45 1.45 1.44 1.441.44 1.44
ϕh: 0 0.89 0.91 1.180 0.89 0.91 1.18
Without homogenisation: With homogenisation:
8.11.2016
6
TABLE 3: Circumferential cracks of non-homogenised and homogenised AlMgSi1 at critical upsetting.
Specimen ϕh:
Non-homogenised,below critical
formability limit
1.21Without critical
crack
Non-homogenised,above critical
formability limit
1.29 Critical crack appear
Homogenised,below critical
formability limit
1.44Without critical
crack
Homogenised,above critical
formability limit
1.45 Critical crack appear
Obodne razpoke – meja preoblikovalnosti pri
nakrčevanju
Testni izdelek
• Nehomogeniziran
8.11.2016
7
Testni izdelek
• Homogeniziran
In kako dalje? Al + polimeri?
8.11.2016
8
Gnetilno litje