कैसे ऊर्जा की खपत को कम करने के लिए डाई कास्टिंग ऑपरेशन

मरने के कास्टिंग में ऊर्जा की वास्तविक लागत

मरो कास्टिंग आधुनिक विनिर्माण का एक आधार है, जो ऑटोमोटिव, एयरोस्पेस, उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स और औद्योगिक उपकरणों के लिए उच्च परिशुद्धता धातु घटकों को वितरित करता है। फिर भी प्रक्रिया की दक्षता के पीछे एक छिपे हुए विज्ञापन है: ऊर्जा अपशिष्ट पिघलना, इंजेक्शन देना और ठंडा धातु बिजली और ईंधन की विशाल मात्रा का उपभोग करता है। एक विशिष्ट मरने कास्टिंग सुविधा के लिए, ऊर्जा कुल ऑपरेटिंग लागत का 10-15% प्रतिनिधित्व कर सकती है। इस बोझ को कम करने से न केवल लाभप्रदता में सुधार होता है बल्कि पर्यावरण पदचिह्न को भी कम कर देता है। यह लेख मरने के कास्टिंग कार्यों में ऊर्जा खपत को कटौती करने के लिए कार्रवाई करने की रणनीति प्रदान करता है।

जहाँ ऊर्जा बढ़ रही है

एक मरने के कास्टिंग सेल की ऊर्जा प्रोफाइल को समझना आवश्यक है। प्रमुख ऊर्जा उपभोक्ता पिघलने भट्ठी, कास्टिंग मशीन (इंजेक्शन सिस्टम) और शीतलन / हाइड्रोलिक सिस्टम हैं। अमेरिकी ऊर्जा विभाग द्वारा अध्ययन से संकेत मिलता है कि पिघलने अकेले कुल ऊर्जा उपयोग के लगभग 40-50 प्रतिशत के लिए खाते हैं। इंजेक्शन और पकड़ चरण एक और 30-35% का उपभोग करते हैं, जबकि शीतलन और सहायक प्रणाली शेष ले जाती हैं।

पिघलने फर्नेस ऊर्जा

चाहे बिजली में कमी या गैस से चलने वाली भट्टियों को सटीक कास्टिंग तापमान पर पिघला हुआ धातु बनाए रखना चाहिए। गर्मी के नुकसान में फ्लू गैसों, भट्टी की दीवारों और चार्जिंग के दौरान होता है। यहां तक कि भट्ठी दक्षता में 1% सुधार बड़े पैमाने पर संचालन के लिए पर्याप्त वार्षिक बचत पैदा करता है।

इंजेक्शन और हाइड्रोलिक

हाइड्रोलिक पंप लगातार चल रहे हैं, यहां तक कि निष्क्रिय अवधि के दौरान भी। संपीड़न और इंजेक्शन चक्र उच्च शिखर शक्ति की मांग करते हैं। आधुनिक सर्वो संचालित पंप पारंपरिक निश्चित-विस्थापन पंप की तुलना में 50% तक ऊर्जा उपयोग को कम कर सकते हैं।

कूलिंग सिस्टम

कूलिंग टॉवर्स, चिलर्स और हीट एक्सचेंजर्स मरने और हाइड्रोलिक तेल से गर्मी को अस्वीकार करते हैं। अक्षम ठंडा न केवल अपशिष्ट ऊर्जा बल्कि चक्र के समय को भी बढ़ाता है और स्क्रैप दरों को बढ़ाता है।

रणनीति 1: फर्नेस ऑपरेशन और हीट रिटेंशन का अनुकूलन

उन्नत तापमान नियंत्रण

अनुकूली पीआईडी नियंत्रकों या स्मार्ट फर्नेस प्रबंधन प्रणालियों को लागू करें जो वास्तविक समय के तापमान प्रतिक्रिया के आधार पर बिजली इनपुट को समायोजित करते हैं। केवल 10 °C से अधिक ऊर्जा खपत को 5-8% तक बढ़ा सकता है। सेटपॉइंट सटीकता पिघला हुआ धातु के ऊर्जा अपशिष्ट और ऑक्सीकरण दोनों को कम करती है।

इन्सुलेशन अपग्रेड

समय के साथ अपवर्तक सामग्री गिरावट पहना उच्च दक्षता वाले सिरेमिक फाइबर इन्सुलेशन के साथ अस्तर को बदल देता है जो 30% तक दीवारों के माध्यम से गर्मी के नुकसान को कम करता है। निष्क्रिय समय के दौरान इन्सुलेटिंग लिड्स या फ्लोटिंग सिरेमिक क्षेत्रों के साथ कवर पिघल सतहों को उजागर किया गया।

निष्क्रिय समय में कमी

अनुसूची उत्पादन रन के साथ संरेखित करने के लिए पिघला देता है। विस्तारित अवधि के लिए धातु के बड़े बैचों को रोकने के लिए। उत्पादन अंतराल और कम भट्ठी तापमान की जांच के लिए भविष्यवाणियों का उपयोग करें - या लंबे ब्रेक के दौरान पूरी तरह से भट्ठी बंद करें।

ऑक्सीजन संवर्धन (गैस फर्नेस के लिए)

गैस से चलने वाली भट्टियों के लिए, दहन हवा में ऑक्सीजन संवर्धन को जोड़ दें। इससे लौ तापमान बढ़ जाता है, गर्मी हस्तांतरण में सुधार होता है और कई प्रतिष्ठानों में 10-20% की दक्षता को बढ़ा देता है।

रणनीति 2: प्रेसिजन मोल्ड डिजाइन और रखरखाव

कूलिंग चैनल ऑप्टिमाइज़ेशन

अनुरूप ठंडा चैनल, जो additive विनिर्माण या उन्नत मशीनिंग के माध्यम से बनाया गया है, समान गर्मी हटाने को सुनिश्चित करता है। यह 15-30 % तक ठंडा चक्र समय कम कर देता है और गर्म स्पॉट को समाप्त करता है जो दोष का कारण बनता है। एक अच्छी तरह से ठंडा मरने से भी तेजी से इंजेक्शन की गति की अनुमति मिलती है, जिससे प्रति ऊर्जा इकाई के माध्यम से थ्रूपुट बढ़ जाती है।

थर्मल प्रबंधन कोटिंग

कुछ मरने वाली सतहों पर थर्मल बाधा कोटिंग लागू करने के लिए गर्मी प्रवाह को नियंत्रित करने के लिए। वैकल्पिक रूप से, गर्मी-रिलीज़िंग कोटिंग का उपयोग करें जो ठोसकरण में तेजी लाते हैं। ये निष्क्रिय उपाय चिलर्स और कूलिंग टॉवर्स द्वारा आवश्यक ऊर्जा को काटते हैं।

मर जाता है के लिए निवारक रखरखाव

टूटी हुई या पहना हुआ मरता थर्मल प्रतिरोध को बढ़ाती है और लंबी शीतलन अवधि की आवश्यकता होती है। एक कठोर निरीक्षण और मरम्मत अनुसूची स्थापित करें। कूलिंग चैनलों की नियमित सफाई स्केल बिल्डअप को रोकता है, गर्मी हस्तांतरण क्षमता को बनाए रखता है।

रणनीति 3: अपग्रेड इंजेक्शन और हाइड्रोलिक सिस्टम

सर्वो-चालित हाइड्रोलिक पंप

सर्वो-इलेक्ट्रिक पंप के साथ फिक्स्ड-स्पीड मोटर्स को बदलें जो आवश्यक होने पर केवल तेल वितरित करते हैं। यह गैर-इंजेक्शन चरणों के दौरान 40-60% तक हाइड्रोलिक ऊर्जा खपत को कम कर सकता है। कई पुराना किट पुरानी मशीनों के लिए उपलब्ध हैं।

सभी इलेक्ट्रिक या हाइब्रिड मशीनें

छोटे से मध्यम भागों के लिए सभी इलेक्ट्रिक मरने वाली मशीनों पर विचार करें। ये हाइड्रोलिक नुकसान को खत्म करते हैं और पारंपरिक हाइड्रोलिक मशीनों की तुलना में 30-50% की ऊर्जा बचत को प्राप्त करते हैं। हाइब्रिड मशीन, छोटे संचयकों के साथ सर्वो पंपों का संयोजन करते हैं, कम अपफ्रंट लागत पर समान लाभ प्रदान करते हैं।

ऊर्जा रिकवरी सिस्टम

बड़े प्रेस पर पुनर्योजी ब्रेकिंग या ऊर्जा भंडारण प्रणाली स्थापित करें। त्वरण या दबाव रिलीज के दौरान उत्पन्न ऊर्जा को अगले चक्र के लिए कब्जा कर लिया और फिर से इस्तेमाल किया जा सकता है।

रणनीति 4: मॉनिटर, माप और स्वचालित

रियल टाइम एनर्जी डैशबोर्ड

भट्टियों, चिलरों, पंपों और प्रत्येक कास्टिंग सेल पर उप-मीटर स्थापित करें। डेटा को केंद्रीय निगरानी प्रणाली में फ़ीड करें जो प्रति भाग ऊर्जा की तीव्रता को प्रदर्शित करता है। ऑपरेटर तुरंत देख सकते हैं जब उपभोग स्पाइक्स और मापदंडों को समायोजित करते हैं।

स्वचालित चक्र अनुकूलन

ऐतिहासिक उत्पादन डेटा का विश्लेषण करने और प्रत्येक मरने के लिए इष्टतम इंजेक्शन वेग, निवास दबाव और शीतलन समय की पहचान करने के लिए मशीन लर्निंग एल्गोरिदम का उपयोग करें। स्वचालित समायोजन मानव त्रुटि को कम करते हैं और भाग की गुणवत्ता के लिए न्यूनतम आवश्यक ऊर्जा उपयोग करते हैं।

ऊर्जा परिसंपत्तियों के लिए विशेष रखरखाव

मोटर और पंपों के कंपन, तापमान और बिजली हस्ताक्षर की निगरानी करें। Anomalies अक्सर यांत्रिक विफलता और ऊर्जा ड्रॉ में वृद्धि हुई है। प्रारंभिक पता लगाने से अक्षम ऑपरेशन को रोका जा सकता है और डाउनटाइम को अनियोजित किया जाता है।

रणनीति 5: ऊर्जा प्रबंधकों के रूप में ट्रेन ऑपरेटर

कोई प्रौद्योगिकी बिना लगे लोगों के काम नहीं करती है। एक प्रशिक्षण कार्यक्रम विकसित करें जो प्रत्येक निर्णय के ऊर्जा प्रभाव को बताता है - फर्नेस लोडिंग से लेकर स्प्रे मात्रा में मरने तक। रिवार्ड ऑपरेटर जो कम ऊर्जा-प्रति-भाग लक्ष्य प्राप्त करते हैं। एयर लीक, स्टीम लीक या गलत तरीके से मर जाता है की पहचान और रिपोर्ट करने के लिए प्रोत्साहित टीमें।

रणनीति 6: Rethink Ancillary Systems

चिलर और कूलिंग टॉवर ऑप्टिमाइज़ेशन

कूलिंग टॉवर के लिए चर गति वाले प्रशंसक और पंप गर्मी लोड से मेल खाते हैं। उत्पाद की गुणवत्ता के रूप में उच्च तापमान को सेट करें - प्रत्येक डिग्री सेल्सियस में वृद्धि चिलर ऊर्जा पर 3-55% की बचत होती है। ठंडे महीनों के दौरान मुफ्त शीतलन पर विचार करें।

संपीड़ित वायु प्रणाली

संपीड़ित हवा अक्सर मरने की सफाई, बेदखलदार प्रणाली और स्वचालन के लिए प्रयोग किया जाता है। एयर लीक आम हैं। उन्हें तुरंत ठीक करें। न्यूनतम जरूरत के दबाव को कम करें। हर समय केंद्रीय प्रणाली चलाने के बजाय आंतरायिक भार के लिए समर्पित छोटे कंप्रेशर्स का उपयोग करें।

प्रकाश और HVAC

फाउंड्री क्षेत्रों में, अधिभोग सेंसर के साथ एलईडी उच्च बे प्रकाश 60% तक प्रकाश ऊर्जा को काट सकता है। सुविधा के लिए HVAC, सील दरवाजे और उद्घाटन घुसपैठ को रोकने के लिए। सर्दियों में गर्म हवा को मिलाने के लिए विघटन प्रशंसकों का उपयोग करें।

रणनीति 7: वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों का अन्वेषण करें

कई मरने वाले कलाकारों ने दिन बिजली के उपयोग को ऑफसेट करने के लिए छत के ऊपर सौर पैनल स्थापित कर रहे हैं। सौर तापीय प्रणाली भट्ठी चार्ज सामग्री को प्रीहीट कर सकती है या सफाई के लिए गर्म पानी प्रदान कर सकती है। साइट पर बैटरी भंडारण में चोटी की मांग शुल्क को शेव किया जा सकता है। कुछ क्षेत्र संयुक्त गर्मी और बिजली (CHP) प्रणालियों के लिए प्रोत्साहन प्रदान करते हैं जो अंतरिक्ष हीटिंग या प्रक्रिया पानी के लिए फर्नेस अपशिष्ट गर्मी को कैप्चर करते हैं।

प्वाइंट में केस: एक मिड-आकार का डाई कास्टर कट एनर्जी 22%

एक यूरोपीय मरने कास्टिंग सुविधा एल्यूमीनियम ऑटोमोटिव भागों का उत्पादन एक तीन चरण कार्यक्रम को लागू किया। चरण 1: सिरेमिक फाइबर इन्सुलेशन और अनुकूली तापमान नियंत्रण के साथ तीन सबसे बड़ी भट्टियों को retrofitted। चरण 2: सर्वो ड्राइव के साथ 12 मशीनों पर हाइड्रोलिक पंप की जगह और सबसे बड़े प्रेस पर ऊर्जा वसूली को जोड़ा। चरण 3: स्थापित वास्तविक समय की निगरानी और प्रशिक्षित सभी ऑपरेटरों। 18 महीने से अधिक, कुल मिलाकर ऊर्जा प्रति किलोग्राम एल्यूमीनियम 8.5 किलोवाट / किग्रा से 6.6 किलोवाट / किग्रा तक गिर गई - 22% की कमी, सालाना € 340,000 की बचत। (स्रोत: U.S. Department of Energy - Die Casting Case Studies]]

बचत को मापने और सत्यापित करना

प्रति भाग या पिघला हुआ धातु के प्रति किलोग्राम वर्तमान ऊर्जा खपत की एक आधार रेखा निर्धारित करें। सटीक रिपोर्टिंग सुनिश्चित करने के लिए ] अंतर्राष्ट्रीय प्रदर्शन मापन और सत्यापन प्रोटोकॉल (IPMVP) का उपयोग करें। प्रत्येक प्रमुख परिवर्तन के बाद पुन: गणना करें। शेयर के परिणाम पूरे संगठन के साथ गति को बनाए रखने के लिए।

निष्कर्ष

मरने के कास्टिंग में ऊर्जा की खपत को कम करना एक एकल कार्रवाई नहीं है बल्कि पिघलने, मोल्डिंग, हाइड्रोलिक्स, शीतलन और मानव कारकों में अनुकूलन की निरंतर प्रक्रिया है। आज तकनीकें मौजूद हैं -मैं दो साल से कम की अवधि के साथ। एक व्यवस्थित दृष्टिकोण को अपनाने से जो उन्नत नियंत्रण, उपकरण उन्नयन, निवारक रखरखाव और ऑपरेटर सगाई को जोड़ती है, निर्माताओं को अपनी प्रतिस्पर्धी स्थिति और पर्यावरण की गतिशीलता को मजबूत करते हुए नाटकीय रूप से ऊर्जा लागत कम कर सकते हैं। एक व्यापक ऊर्जा लेखा परीक्षा के साथ शुरू करें, फिर अपने विशिष्ट संचालन के लिए उच्चतम प्रभाव के साथ रणनीतियों को प्राथमिकता दी जाती है।