În cuptoare pentru topirea fierului de inducție - Turnatorii
Topire în cuptoare cu inducție de fier
Cuptoarele de inducție coreless a început să se topească de fier pentru aproximativ un sfert de secol în urmă. Cu toate acestea, din cauza lipsei de putere, nu este primit imperfecțiunile de sobe și zidărie utilizarea pe scară largă a unui astfel de fuziune. Unitatea de topire principală a rămas cupolă.
Progresele tehnologice în inginerie, cuplat cu o creștere a fiabilității și durabilitatea mașinilor, reducând greutatea lor, face cereri tot mai mari privind calitatea pieselor turnate din fier, ceea ce conduce la o îmbunătățire a structurilor de cupolă. Cupola echipat cu recuperatoare pentru preîncălzirea aerului, ventilatoare puternice, și altele. Sunt Coca-Cola și gaz și cuptor cu cupolă de gaz. Cu toate acestea, în ciuda semnificative schimbări de design cupolă, avantajele hot-explozie, în multe cazuri, fierul cupolă încă nu îndeplinește cerințele cu privire la limitele fluctuațiilor ale compoziției chimice, conținutul de impurități dăunătoare în supraîncălzirea metalului.
Este tot mai frecvente cuptor cu inducție de frecvență industrială pentru topirea fierului. Începând cu sfârșitul anilor pentru topirea fierului de cincizeci de ani, în cuptoare electrice și cuptoare cu inducție în special în țările industrializate începe să înlocuiască cupolă de topire. Pe parcursul perioadei 1963-1968 în cuptoarele SUA Angajații pentru topirea fontă a crescut la 4000. Dintre acestea, aproximativ 70% sunt cuptoare de inducție de frecvență industrială. De-a lungul ultimilor 6-7 ani, în Statele Unite, numărul de cupole aproape înjumătățit, iar numărul de cuptoare electrice a crescut de 2,5 ori. În Europa de Vest și procesul de înlocuire a cuptorului cupolă.
În URSS, primul bloc de magazine cu cuptoare de inducție de frecvență industrială în locul cupolei a început să lucreze în 1963 la fierăria Kaunas. Institutul „Lengiprotyazhmash“ pentru un număr de ani în turnătorii proiecte oferă cuptoare cu inducție de frecvență industrială.
Principalul avantaj al unui topire cupolă de fier cu inducție, înainte este abilitatea de a gestiona supraîncălzirea fontă într-o gamă largă de temperatură și de timp, pentru a realiza o prelucrare mai profundă a topiturii metalurgice cu precizie menține compoziția chimică și de a obține o calitate înaltă din fontă. Avantajele acestor furnale este posibilitatea retopirea nebriketirovannoy talaș fonta la 40% în greutate umplutură de metal, deșeuri de fier foi, care reduce debitul de fier și resturi de porc. Permisă utilizarea și a deșeurilor de compact cu o greutate mai mare de metal și de mari dimensiuni limitate semnificativ de topire într-o cupolă. Atunci când topirea este redusă fum Si și Mn, reduce costul materiilor prime pentru fabricarea cimentului, cantitatea totală de deșeuri se află la 2-0,6%, a redus personalul de stat și 30% - necesitatea cilindreea camerei, din cauza înălțimii clădirii.
Cuptoarele de inducție sunt flexibile în funcțiune, asigură selectarea metalului în bucăți mari sau în mod continuu, în funcție de condițiile de producție la o stabilitate ridicată a compoziției lichide din fontă.
Calculele practica externă și practica de plante Kaunas „Centrolit“ confirma fezabilitatea completă a utilizării pe scară largă a cuptoarelor de inducție în loc de cupolă. Atunci când se utilizează un cost ieftin per lot tona de metal topit poate fi redusă cu 30-40%. Comparativ cu cupole simple, invariabile
Licitatie mai mult capital cuptor intensiv (10 ruble / tona de metal lichid pe an) din cauza costului ridicat al echipamentelor. Cu toate acestea, atunci când se utilizează o taxa de amortizare ieftina cheltuielilor de capital nu depășește șase luni. În prezența instalațiilor cubilou pentru încălzirea sablarea, gaz, garnituri de răcire, condițiile de control automat de topire și alte diferențe în costul instalației nr.
Fig. Schema 1. Variante de montare de cuptoare de inducție: 1 - transformatorului principal; 2 - un transformator auxiliar; 3 - bănci de condensatoare; m / n - post transformare
furnale Performanțele reale presupuse a fi de 70% din teoretic în raport cu timpul de încărcare a încărcăturii, branșare din cuptor și creuzetul de topire de preparare.
Fig. 1 și prezintă un aranjament al celor două creuzetelor și a transformatorului principal, în cazul în care un creuzet este razervnym; Fig. 4.22 în - instalarea celor trei creuzete și două transformatoare principale, două creuzete de lucrează simultan, și o rezervă; Fig. 1, - o plantă care are două din creuzet și un transformator auxiliar. transformator suplimentar permite comutarea oricare dintre cele două cuptoare pentru a lucra în modul și topirea plumbului și distribuirea metalului amestecare continua. cuptoare de performanță instalație este crescută și de reglementare determinată prin înmulțirea cu un factor de 1,3. Instalarea de cuptoare din Fig. 1, r are trei creuzet, două principale și un transformator auxiliar. Fiecare dintre creuzetelor poate lucra în modul de amestecare. Capacitatea de unitate este, de asemenea, determinată prin înmulțirea raportului de reglementare la 2,6-2,7. Topirea și emiterea de metal se desfășoară în mod continuu. La proiectarea turnătorii care utilizează cuptoare cu inducție sunt alte posibile, circuitul electric și electrice cuptoare.
La proiectarea de proiecte cu utilizarea cuptoarelor de inducție este necesară pentru a oferi fonduri speciale pentru eliminarea umezelii, uleiuri, emulsii și alte substanțe cu conținut de grăsime în chipsuri și alte deșeuri trimise pentru topire. Potrivit plantelor Kaunas „Centrolit“, folosind ca așchii de fier lot vrac în 1 tona de chips-uri conține mai mult de 30 kg de ulei și emulsii.
Topirea lot brut contaminează magazin funingine atunci când încărcarea și posibil efervescent aprindere, componentele alcaline emulsie accelerează distrugerea mucoasei și sulf care constituie ulei saturat de metal gri. Ca urmare, calitatea pieselor turnate se înrăutățește și reducerea indicatorilor tehnico-economici.
preparare lot poate fi produs prin căldură într-un cuptor la 500-700 ° C, care elimină practic toate substanței volatile și inflamabile. Pentru a evita oxidarea cip, creând în cuptor o atmosferă neutră sau reducătoare.
Degresarea deșeurilor metalice ușoare este folosit și spălare soluție ușor alcalină de hidroxid de sodiu (40- 50% NaOH și 0,5-1% DS-PAC - surfactant). operațiune de spălare este efectuată de dushirovaniya de mai sus în containere speciale. Durata de degresare este de 5-10 min. Soluția a fost încălzită la 60-80 ° C pentru a facilita uscarea ulterioară a încărcăturii datorită propriei sale căldură.
O scădere majoră a costului de topire de rezervă și pentru a îmbunătăți performanța de inducție cuptoare de frecvență industrială este preîncălzirea încărcăturii de combustibil mai ieftin - păcură sau gaze. Se încarcă lot având temperatură 650-700 ° C conduce la creșterea productivității în cuptor 40 și reducerea consumului de energie cu 30%.
topirea metalelor în turnătorii de fier pot fi unități de topire diferite sau o combinație a acestora, dar în cele mai multe cazuri, o chestiune de alegere între cupolei, inducție și cuptorul cu arc electric. Alegerea unității de topire depinde în mare măsură de performanța tehnică și economică a compartimentului de topire.
Pentru a stabili varianta optimă a aplicației topitoriile VM Shestopalov și I. A. Ioffe, un studiu de fezabilitate comparativă a șapte unități de topire majore în ceea ce privește modelul unei puteri site-ul de topire de 15 000-140 000 de tone pentru cele cinci mărci majore de fontă cenușie în conformitate cu cele trei cele caracteristic pentru majoritatea zonelor din termenii URSS de valoare capacitate instalată de 1 kW (38 p. 8. 43 p. 10. 53 p.).
Studiul a relevat următoarele.
1. Unitatea de topire mai promițătoare pentru topirea fierului este în prezent frecvența de alimentare de inducție cuptor cu instalație pentru preîncălzirea încărcăturii și modul de micro-sulf cu indicatori tehnico-economici deosebit de ridicate - în topirea fierului pe amestec sintetic ieftin. Atunci când se utilizează un cost scump calculat pentru topirea într-un cuptor de cocs cupolă, conținea costurile vor fi mai mari decât în cazul topirii în cuptoare cupolă de cocs și gaz și procese duplex pe baza acestora. Cu toate acestea, luând în considerare factori precum calitatea fierului lichid (în special în topirea clase speciale), flexibilitate în topirea diferitelor clase de fontă, condițiile de lucru din unitatea de topire (gaz, praf, zgomot), este recomandabil să se aplice plantelor coreless de inducție de frecvență de putere a cuptorului pentru încălzirea încărcăturii și modul de amestecare.
2. Fără taxă ieftin și cu costul ridicat al energiei electrice, atunci când nu este nevoie de topire note mari și speciale din fontă, este recomandabil să se aplice procesele duplex: cocs cupolă + cuptor cu inducție de frecvență industrială și cupolă de gaz + cuptor cu inducție de frecvență industrială.
3. Două frecvență de inducție cuptor (topire la înaltă frecvență sau medie, depanare și expunerea de metal pe frecvența industrială), deși sunt costuri reduse per 1 tona de fiare topit este mai mare decât frecvența de putere cuptor cu inducție coreless, cu toate acestea, oferă câteva avantaje: ocupă mai puțin zona, accelerarea care se topește la rece și umplerea loturi mici, a permis să se topească împreună cu fontă și oțel. De aceea, cuptor dvuhchastot-WIDE recomandabil să se instaleze în reconstrucția magazinelor cu un spațiu minim pentru unitățile de instalare de topire, precum și magazine, piese turnate producătoare de reparații cu semne de schimbare frecvente smelted si fonta, folosind topitorii scurte în timpul zilei și magazinele din oțel turnat mixte.
Atunci când se compară opțiunile de unitățile de topire trebuie să fie luate în considerare, împreună cu o eficiență economică și astfel de factori tehnologici ca calitatea de fier lichid, flexibilitatea în topirea secvenței de diferite grade de fontă, condițiile de lucru din unitatea de topire, care, în unele cazuri, poate fi crucial în selectarea agregatului de topire.
Când metalul topit de topire pentru ductilă fier cel mai larg procese duplex cupolă „arc sau cuptor cu inducție. De exemplu, în conformitate cu turnătorii schema cupolă „EAF de lucru Gorkovsky automobile și Tula combine de plante, în conformitate cu schema cupola + cuptor cu inducție - turnătorie Kutais fontă ductilă fabrica de automobile și altele.
Cu toate acestea, aici cuptor cu inducție de frecvență de putere au avantaje. turnătorie anterioară Zaporizhzhya instalație de armare echipate cuptoare de inducție coreless de frecvență industrială, specializată în producția de masă de armare din fontă, este evaluată pozitiv, mai ales atunci când sunt utilizate ca parte a chips-uri lot.
Procesul german utilizat duplex cupolă + cuptor cu inducție, unde 10 tone explozie cupolă încălzită și 5 tone cuptor cu inducție utilizat. Uzina „Volvo“ utilizat în Suedia proces duplex cupolă + cuptor canal pentru turnare blocuri motor, chiulase. In 10 tone explozie cupolă cuptor încălzit la 500 ° C este topit fier sintetic în lotul de deșeuri de oțel, iar randamentul de 10% din fontă. Metal din cupolă canalul cuptor de 20 tone intră în jgheabul și se încălzește la 1450-1470 ° C Rezistența SPL - trei ani. În cadrul aceluiași regim de cupolă + cuptor canal funcționează topitorie firme suedeze tratate vs Brook tratate non «și» Scania Vabis“.
La masina Gorki pentru proces duplex magneziu topire fier aplicată frecvență putere cuptor cu inducție + cuptor cu arc. Proiectul de renovare a plantelor furnalului conceput pentru procesul duplex sintetic de cuptor cu inducție de canal cuptor. proces Cupola și o cupolă duplex-proces cupolă + cuptor cu arc este înlocuit duplex metalurgic + „+ canal cuptor, unde vor fi topit turnat grad de fier KCH35-10, SCH24-44, SCH18-36.
Fig. 2. O schemă tipică a unui duplex-proces metalurgic + cuptor cupolă canal de inducție 1 - canal cuptor cu inducție; 2 - cupola de oțel
O schemă tipică a procesului duplex metalurgice cupolă cuptor + canal este prezentat în Fig. 3. Din capacitatea cupolă de 30 t / h purja fierbinte de 500 - 600 ° C, fierul este alimentat printr-un jgheab pentru canalul cuptor capacitate utilă de 45 de tone cupolă se topește fără KO pentru o săptămână ..
Când cuptoare de inducție pentru topirea fierului pot funcționa în diferite moduri.
Dacă merge topirea o compoziție chimică în cuptor poate rămâne „mlaștină“ metalul topit. Selecția se face prin anumite porțiuni metalice. După fiecare cuptor de selecție încărcate cu aceeași cantitate de sarcină la rece.
Fig. 4 prezintă o diagramă pentru culisarea compoziției chimice, topitura de aceeași compoziție poate fi utilizată pentru prepararea altor aliaj de brand. În acest caz, cuptorul poate funcționa cu o „mlaștină“ metalul topit. Valoarea „mlaștină“ depinde de compoziția chimică calculată.
Sobe, oferind transportoarelor de locuri de muncă trebuie să lucreze conform programului. În acest scop, toate condițiile de funcționare a cuptorului compilat cuptor program și eliberarea de metal pe banda rulantă.
Duplex proces cupolă cuptor cu inducție poate fi de două tipuri. Primul tip - două cuptoare cu creuzet care funcționează alternativ: unul - pentru umplere, alta - pentru eliberarea metalului lichid. Potrivit lui B. Treshchalina, mixere de containere, stabilizare asigurarea compoziției chimice, în principal de siliciu este de 0,8 q fiecare (q - performanță cupolă oră). Când se utilizează canal mixer, unde rămâne, în general, până la 30% din metalul lichid, capacitatea de amestecare este crescut cu 30%.
În organizarea unui al doilea tip cupolă este echipat cu un mixer, în care fierul este alimentat continuu și este distribuit pentru a umple.