Etudes de cas des métaux non ferreux

L'analyse sur site, le travail d'équipe et la modélisation informatique personnalisée apportent un soulagement aux défis posés par les ateliers de coulée des producteurs d'aluminium.

Problème:Lorsque l'économie a rebondi et que la demande a augmenté, la fonderie de notre client est devenue un goulot d'étranglement. Air Products ayant déjà présenté les avantages de l'oxycombustion pour son activité, le client a réengagé Air Products afin d'augmenter de 25 % la production de l'un de ses fours de fusion à réverbère.

Solution: Après avoir passé du temps sur site avec les ingénieurs et les opérateurs du client, Air Products disposait des données nécessaires pour construire un modèle informatique du four. La modélisation informatique était critique, nous permettant de simuler la température du four et les taux de fusion si des brûleurs oxy-fuel étaient installés à l'usine, en conjonction avec leurs brûleurs air-fuel régénératifs. En visitant les laboratoires de combustion d'Air Products à Allentown, en Pennsylvanie, le responsable de la maintenance de l'installation a été très clair, déclarant : "Nous avons besoin d'un partenaire, pas d'un fournisseur". Il a précisé que leurs spécialités sont la fusion du métal, le moulage de blocs et la fabrication d'extrusions d'aluminium, et non la combustion oxy-combustible. Grâce au système oxy-fuel d'Air Products et à la nouvelle relation de collaboration, le projet a été un succès et le client fond désormais 25 % de métal en plus par jour, ce qui se traduit par un plus grand nombre d'extrusions et des bénéfices plus élevés. Fort de ce succès, ils cherchent à étendre l'utilisation de nos systèmes oxy-fuel à leurs autres fours.

Une véritable coopération permet d'obtenir des améliorations de rendement considérables et de développer des contrôles performants.

Problème: Air Products fournit des technologies à l’industrie de l’aluminium secondaire depuis plus de 30 ans. En fait, la plupart des entreprises utilisant des systèmes oxy-fuel dans ce secteur utilisent la technologie Air Products. Le brûleur oxy-combustible à haut rendement breveté d'Air Products a été mis au point pour être utilisé dans les fours rotatifs afin de minimiser les pertes de produit fondu et l'utilisation de flux, tout en augmentant la productivité. Ces avantages ont été prouvés sur plusieurs sites bêta et installations commerciales aux Etats-Unis et en Europe. Pour passer à la vitesse supérieure et quantifier davantage les retombées dans diverses conditions d'exploitation, Air Products a recherché un fabricant innovant.

Solution: Air Products s'est tourné vers un leader secondaire de l'industrie de l'aluminium aux capacités uniques. Le rendement étant un paramètre très difficile à mesurer avec précision, nous savions que cette entreprise de pointe serait à la hauteur du défi. Grâce à leur propre logiciel, ils ont pu suivre les avantages du brûleur innovant, par type de ferraille, dans l’un de leurs fours rotatifs. Maintenant, ils convertissent tous leurs fours au nouveau modèle de brûleur. Ils ne sont pas seulement partisans de l'amélioration du rendement mais travaillent avec les ingénieurs d'Air Products pour développer la prochaine génération de contrôles performants.

Un producteur de remodelage de métal secondaire (RSI) obtient des temps de cycle plus rapides et moins d'émissions grâce à la conception personnalisée du brûleur d'Air Products.

Il y a plus de quinze ans, Greenway Industries a reconnu le besoin d'une exploitation de four rotatif en Ontario, au Canada, et a pris les devants pour combler ce vide. Dès le début, Greenway s'est engagé à adopter une technologie évolutive, pensant que cela se traduirait par de meilleurs rendements et des clients plus satisfaits. Pour ce faire, Greenway a fait appel à Air Products pour ses brûleurs oxy-combustibles brevetés. "Nous entretenons de bonnes relations de travail avec Air Products, tant d'un point de vue technique que commercial ", déclare Rob Rakovsky, vice-président de Greenway Industries, qui poursuit : " Nous en sommes à notre troisième four rotatif utilisant la technologie oxy-combustible d'Air Products et nous exploitons actuellement un four de 27 000 £ et un four de 36 000 £, qui affichent une capacité empirique de 10 à 12 millions de £ de production de métal par mois ".

Greenway Industries fabrique des produits en aluminium de seconde fusion (RSI) dans une multitude de grades de qualités, y compris à l'heure actuelle, les grades 380, 356, 6061, 6063, 3104, 3105, et 3003. Le RSI est coulé dans des bobines de 2000 £ qui sont vendues aux fonderies automobiles, aux moulages sous pression, aux usines de laminage et de tôle, et aux fonderies de métal. La matière à recycler est traitée dans deux fours rotatifs dont la porte est équipée d'un brûleur oxycombustible. Une fois la porte fermée, le four devient une enceinte fermée où la surveillance informatique est utilisée pour ajuster les rapports stœchiométriques, contrôlant ainsi l'atmosphère dans le four. Cette atmosphère contrôlée du four produit moins d'oxydation et donc de meilleurs rendements avec moins d'émissions, selon Rakovsky de Greenway. « Nous pensons que le système oxy-fuel nous donne un cycle plus rapide qu'avec le gaz naturel (et l’air ambiant) seul », poursuit M. Rakovsky. « Il crée une situation gagnant / gagnant / gagnant pour nos clients, notre activité, et l'environnement. "

Comme l'a constaté Greenway, Air Products propose des systèmes de brûleurs oxy-fuel à la pointe de la technologie avec une forme de flamme, une taille, une luminosité et une rétention d'oxygène spécialement conçus pour les fours rotatifs. Les modèles de brûleurs, de conduits de fumée et de design de portes de la société ont fait leurs preuves et sont utilisés dans plus de 25 fours rotatifs rien qu'aux États-Unis. Ces brûleurs traitent une grande variété de matières premières, notamment des déchets, des débris et des matériaux contaminés. L'expérience d'Air Products en matière de fusion dans les fours rotatifs et les fours à réverbération à simple et double passage - associée aux caractéristiques de la flamme de notre brûleur - a prouvé qu'elle permettait d'obtenir des taux de production plus élevés et des récupérations améliorées par rapport à ce qui peut être obtenu avec le gaz naturel et l'air ambiant.

Grâce à une équipe de spécialistes dévoués, Air Products « développe continuellement de nouvelles offres innovantes pour répondre aux besoins de ses clients, tout en étant leader en matière de fiabilité et de sécurité des livraisons. « Notre objectif est d'obtenir des résultats », explique Frank Romano, Lead Engineer chez Air Products, « Nous mettons notre expérience à profit pour nos clients, qu'il s'agisse de taux de production plus élevés, de meilleurs rendements, d'émissions améliorées ou de résolution des problèmes. Notre équipe dédiée de spécialistes de l'aluminium et notre service local d'assistance aux clients travailleront ensemble pour répondre à vos besoins. »

M. Rakovsky, de Greenway Industries, résume ainsi la technologie : " Le système oxy-combustible d'Air Products brûle plus intensément, plus proprement et avec moins d'émissions ", ce qui permet à Greenway de se concentrer sur sa mission, à savoir fournir des produits de qualité à ses clients, tout en augmentant sa part de marché.

Pour savoir comment la technologie oxy-fuel de pointe d'Air Products peut vous aider à augmenter votre production et à réduire vos coûts, contactez-nous.

Remarque: Depuis la rédaction de cet article, Greenway a cessé ses activités.

Une analyse informatique détaillée et une évaluation des processus donnent une solution personnalisée.

Problème: Un grand processeur d'aluminium secondaire avec plusieurs fours rotatifs souhaitait augmenter le rendement et la production. Déjà couronnés de succès, ils se sont tournés vers Air Products pour d’autres améliorations afin d’améliorer leurs résultats.

Solution: Les scientifiques et les ingénieurs d'application d'Air Products ont relevé le défi. Lors de plusieurs visites de sites et de travail pour comprendre les exigences du client, notre équipe a évalué tout ce qui peut influencer la combustion dans l'opération, y compris la taille du conduit, les types de brûleurs, les emplacements et l'orientation des brûleurs, les points de consigne de la cadence de combustion, les rapports stœchiométriques et plus encore. Cette analyse approfondie, combinée à la modélisation informatique du four, a permis de déterminer que notre brûleur oxy-combustible à haut rendement conviendrait parfaitement à leur fonctionnement. Ce brûleur breveté *, spécialement conçu pour les fours rotatifs en aluminium, peut fournir une chaleur uniforme dans tout le four, ainsi que la capacité à maintenir l'oxygène libre dans l'enveloppe de la flamme, minimisant ainsi toute oxydation de l'aluminium pouvant entraîner une perte de rendement.

* Brevet américain n° 8404018

La mise en œuvre d'une technologie de renom mondial double la productivité des producteurs de métaux précieux.

Problème: Lorsqu'un producteur de métaux précieux existant a embauché un nouveau métallurgiste, il a réalisé qu'il existait de nombreuses possibilités d'amélioration de la productivité en raison de la hausse des prix des métaux précieux et a demandé de l'aide d'Air Products.

Solution: Air Products savait qu'avec l'augmentation de la valeur des métaux précieux, l'économie de la mise en œuvre de notre technologie de pointe pouvait augmenter la productivité du client et maximiser son rendement. Nos ingénieurs d'application ont consacré plusieurs mois à la formation de notre client sur les améliorations potentielles des processus et des techniques, y incluant des visites sur d'autres sites utilisant ces procédés et technologies de pointe. Le client a intégré les préconisations d'Air Products et a doublé sa productivité l'année dernière, rien qu'en améliorant ses processus. La productivité devrait encore s'améliorer lorsque les modifications de la technologie à base d'oxygène seront achevées dans le courant de l'année.

Encore Wire Corporation est une entreprise de produits de base au service de l'industrie de la construction. Bien que cela puisse sembler un endroit improbable pour une réflexion ouverte, c'est exactement la culture innovante que vous trouvez encore chez Encore Wire à McKinney, au Texas. "Nous sommes toujours à la recherche d'une méthode meilleure et plus efficace", déclare Gary Spence, vice-président d'Encore chargé des métaux non ferreux et responsable de l'installation de barres de coulée continue de la société. « Et avec Air Products, c’est phénoménal, ce que nous avons pu réaliser.»

L'identification et la correction des erreurs d'étalonnage et de logique de commande, et l'installation d'un nouveau brûleur permettent d'obtenir une production plus élevée, de meilleures récupérations et une utilisation plus faible des flux.

Problème: Nous avons visité un processeur d'aluminium avec des fours rotatifs et des fours à réverbération qui était fourni par un concurrent. Après avoir discuté de nos dernières technologies, nous avons été invités à visiter l'usine pour voir si nous pouvions améliorer leur fonctionnement.

Solution: Après cette brève visite, les ingénieurs d'application d'Air Products ont convenu de revenir sur le site pour une présentation complète de l'opération. L'équipe a passé plusieurs jours sur site et a identifié de nombreux problèmes opérationnels, des problèmes d'équipement et des possibilités d'améliorer la technologie de combustion, qui n'avait pas été mise à niveau depuis plus de dix ans. L'équipe a découvert de nombreuses erreurs d'étalonnage et de contrôle au cours d'une inspection complète des dispositifs de circulation de l'oxygène et des gaz existants, ce qui a entraîné une gestion imprécise et une faible réactivité des vannes. Une fois les problèmes d'équipement et de contrôles résolus, l'équipe d'Air Products a installé un nouveau brûleur mieux adapté au processus. Grâce à cette combinaison de recommandations et d'améliorations d'Air Products, la société a obtenu une production plus élevée, de meilleures performances de récupération et une utilisation plus faible des flux. La mise en œuvre a connu un tel succès que la société travaille actuellement avec Air Products pour évaluer les nouveaux développements de brûleurs afin de continuer à les améliorer.