Studium Przypadku

Studium Przypadku
Azotowanie metodą ZeroFlow® w przemyśle motoryzacyjnym pozwala
zaoszczędzić 140 ton amoniaku przy produkcji 1 miliona kół zębatych rocznie z
99% niezawodnością oraz 98% dostępnością
Pewien globalny koncern samochodowy, specjalizujący się w produkcji silników
wysokoprężnych do samochodów ciężarowych, autobusów, maszyn budowlanych, łodzi oraz
innych zastosowań przemysłowych, podjął decyzję o modernizacji i relokacji wydziału
produkującego koła zębate montowane w silnikach w zakresie ich obróbki mechanicznej i
cieplnej.
Do tego czasu obróbkę cieplną realizowano z zastosowaniem tradycyjnej technologii
węgloazotowania gazowego w mieszaninie atmosfery endotermicznej i amoniaku w ponad
trzydziestoletnim piecu przepychowym z chłodzeniem w oleju. Ta tradycyjna technologia
oraz sprzęt nie mogły sprostać rosnącym oczekiwaniom w zakresie jakości, niezawodności,
wydajności, sprawności energetycznej, wymaganiom ochrony środowiska i bezpieczeństwa.
Proces obróbki był niedogodny z uwagi na częste awarie, zawodne sterowanie procesem,
niestabilność parametrów i wyników, konieczność mycia po chłodzeniu olejowym i
konieczność utylizacji środków chemicznych a także potrzeby ciągłego monitorowania przez
personel obsługi. Przechowywanie i wykorzystywanie dużych ilości ciekłego amoniaku, który
jest bardzo niebezpiecznym, trującym i wybuchowym gazem, stanowiło zagrożenie dla
bezpośredniego otoczenia, zakładu i miasta.
Aplikacja
Firma SECO/WARCICK dostarczyła
technologię węgloazotowania nowoczesną
metodą ZeroFlow® w piecach retortowych
w roku 2013 (Rys. 1). Zakres dostawy
obejmował
linię
technologiczną
do
automatycznej obróbki cieplnej do produkcji
serii kół zębatych wytwarzanych w
zakładzie. Linia składa się z 5 (docelowo 6)
pieców retortowych do węgloazotowania,
czterokomorowej myjki próżniowej, 2
pieców do aktywacji w atmosferze
Fig. 1 System węgloazotowania podczas pracy
powietrza, 2 urządzeń do schładzania wsadu
oraz automatycznej ładowarki zapewniającej transport wsadu w systemie (rys. 2). Linia
podzielona jest na dwie połowy, które pozostają niezależne w swym działaniu i produkcji, co
1 | Strona
www.secowarwick.com
Studium Przypadku
umożliwia elastyczne planowanie harmonogramów produkcji i przerw konserwacyjnych.
Linia jest w pełni zautomatyzowana i samoczynna (z monitorowaniem przestrzeni) a wsad
jest za- i wyładowywany przez robota. Przestrzeń robocza systemu wynosi 800/800/1500
mm (W/H/L) a masa wsadu do 2000 kg, co pozwala osiągnąć wydajność aż do 1000 kg
zębatek na godzinę.
Fig. 2 Schemat systemu węgloazotowania
System wykorzystuje opatentowaną przez SECO/WARWICK technologię ZeroFlow®,
która zapewnia precyzyjną kontrolę procesu węgloazotowania przy minimalnym zużyciu
amoniaku. Jednocześnie, nośnik węgla pochodzi z metanolu, co eliminuje konieczność
doprowadzania atmosfery endotermicznej, metanu, propanu, CO lub CO2.
Proces i wyniki
Nowy system został wdrożony w 2014 roku i obecnie działa na pełnej mocy spełniając
jednocześnie ostre wymagania przemysłu motoryzacyjnego w każdym zakresie. System
osiągnął planowany poziom wydajności 1 miliona kół zębatych rocznie, 99% niezawodność
oraz 98% dostępność. Pracuje w trybie ciągłym z jedną przerwą konserwacyjną rocznie.
Jakość wyników obróbki cieplnej spełnia wymagania w zakresie grubości i twardości warstwy
hartowanej, warstwy związków międzymetalicznych oraz porowatości. W trakcie normalnej
pracy nie odnotowano wybrakowanych kół zębatych. Co więcej, odporność na zmęczenie
wzrosła o około 50 %. Linia osiąga bardzo dobre parametry operacyjne: zużycie amoniaku
spadło ośmiokrotnie w stosunku do wcześniejszego, ze 160 ton/rok do 20 ton/rok.
Jednocześnie zużywa się tylko 1 m³ metanolu w zamian za całkowitą eliminację paliwa i
gazów technicznych (metanu, propanu). Znaczącym osiągnięciem systemu było istotne
obniżenie kosztu jednostkowego obróbki. Przy tych wszystkich korzyściach nie występują
problemy środowiskowe związane z bezpieczeństwem i emisją niebezpiecznych gazów,
2 | Strona
www.secowarwick.com
Studium Przypadku
dzięki oszczędzającej amoniak metodzie ZeroFlow® oraz zastosowanemu systemowi utylizacji
gazów będących produktem ubocznym.
Podejmując decyzję o skorzystaniu z innowacyjnej metody ZeroFlow® globalna firma
wraz z SECO/WARWICK stały się liderami zastosowania technologii azotowania i
węgloazotowania w przemyśle motoryzacyjnym koncentrując uwagę na jakości, wydajności i
ochronie środowiska.
SECO/WARWICK Group
Grupa SECO/WARWICK dostarcza piece przemysłowe do obróbki cieplnej metali
stosowane w wielu procesach obróbki powierzchniowej materiałów oraz aplikacjach do
produkcji komponentów. Dostarczamy urządzenia dla klientów związanych z produkcją stali,
tytanu oraz aluminium, a także z recyklingiem aluminium, kuciem, przemysłem
motoryzacyjnym, lotniczym, komercyjną obróbką cieplną, HVAC/R, elektroniką,
oświetleniem, sprzętem medycznym i nuklearnym.
Grupa SECO/WARWICK obejmuje produkcję następujących produktów: pieców
próżniowych, atmosferowych, linii do lutowania aluminiowych wymienników ciepła, linii do
obróbki cieplnej aluminium, oraz pieców topialnych. Posiadamy hale produkcyjne w Polsce
(SECO/WARWICK Europe), USA (SECO/WARWICK Corp., RETECH Systems LLC), Indiach
(SECO/WARWICK Allied Ltd.), Chinach (SECO/WARWICK RETECH Mfg. Tianjin Co., Ltd.) oraz
w Brazylii (SECO/WARWICK do Brasil Ltda.). Sprzedaż, części zamienne oraz usługi serwisowe
oferują także nasze biura w Niemczech (SECO/WARWICK Services GmbH) i w Rosji
(SECO/WARWICK Russia), dopełniając tym samym światową sieć obsługi klienta.
Więcej informacji na poniższej stronie.
3 | Strona
www.secowarwick.com