Технологические операции, выполняемые в плавильном отделении
Проектирование плавильного отделения
Расчет плавильного отделения заключается в составлении баланса металла по выплавляемым маркам, выборе типа и определении количества плавильных агрегатов, расчете расхода шихтовых материалов на годовой выпуск и планировке участка. Подбор типа и конструкции плавильного агрегата зависит от рода металла, массы отливок, количества шихт, объема производства, режима работы и вида топлива.
Технологические операции, выполняемые в плавильном отделении
| Основные технологнческие операции | Вспомогательные технологические операции | ||
| Операция | Место выполнения | Операция | Место выполнения |
| 1. Прием и разгрузка пихтовых материалов, топлива, флюсов в расходные ем- кости | Участок навески шихты | 1. Прием и разгрузка огнеупорных изделий и вспомогательных материалов для приготовления футеровочных составов | Участок ремонта футеровки |
| 2. Подача шихто-вых материалов, топлива, флюсов к дозирующим устройствам | То же | 2. Приготовление футеровочных составов | То же |
| 3. Набор доз соста-вляяющих шихты, топ-лива, флюсов в колошу (садку) в соответствии с расчетом шихты | То же | 3. Ремонт и сушка футеровки плавильного оборудования и ковшей | Участок плавки и участок ремонта фу- теровки |
| 4. Подготовка шихты, топлива и флюсов к загрузке в печь (про- калка, подогрев, просев, дробление | Участок навески Шихты или участок плавки | 4. Ремонт оборудования | — |
| 5. Загрузка шихты, топлива и флюсов в печь | Участок плавки | 5. Подогрев ковшей и других емкостей для набора и внепечной обработки жидкого сплава | Участок плавки |
| 6. Плавка | То же | 6. Контроль качества жидкого сплава | Экспресс-лаборатория |
| 7. Отбор проб для контроля качества сплава | » | 7. Контроль за параметрами плавки | Пульты управления плавильного оборудования |
| 8. Выдача жидкого сплава и шлака из плавильной печи | Участок плавки | 8. Уборка и переработка шлаков и отходов после выбивки плавильной печи | Участок переработки отходов |
| 9. Термовременная об- работка и доводка сплава в печах для выдержки и раздачи | Участок внепеч- ной обработки сплава | 9. Очистка отходящих от борудования газов, воды; хранение и переработка твердых отходов, предо-твращающие загрязне-ние окружающей среды | Участок газоочистки, станций осветления и нейтрализации воды; участок переработки и хра- нения твердых от ходов |
| 10. Внепечная обработ- ка жидкого сплава | То же | ||
| 11. Передача жидкого сплава на разливку | Участок плавки или внепечной обработки сплава | ||
| 12. Опорожнение пла- вильной печи после окончания цикла плавок | Участок плавки |
В зависимости от рода выплавляемого металла применяют различные типы плавильных агрегатов, каждый из которых имеет свои металлургические и эксплуатационные особенности. Вид плавильного агрегата также влияет на выбор планировки цеха и организацию рабочих мест. Поэтому расчет плавильных печей производят отдельно для каждого типа плавильного агрегата.
Основным плавильнм агрегатом для плавки серого и ковкого чугуна является вагранка. Для типовых вагранок предусмотрены устройства для очистки газов и для большинства – подогрев дутья. Плавильный пояс вагранок всех типов водоохлаждается. Вагранки могут применяться с копильником и без него. Нормальная загрузка плавильного отделения обеспечивается при коэффициенте загрузки вагранок 0,7-0,85.
Работу вагранок согласовывают с работой формовочного отделения. Металлоемкость форм должна соответствовать часовой производительности вагранок.
Преимущество индукционной плавки чугуна перед ваграночной состоит в возможности управлять процессом перегрева чугуна в широком интервале по температуре и времени, точнот выдерживать хим. Состав и получать чугун высокого качества, возможность переплава небрикетированной чугунной стружки до 40% массы металлозавалки, что снижает расход чушкового чугуна и лом, меньше штат обслуживающий, на 30% снижается потребность в кубатуре помещения за счет высоты. Резко снижается содержание серы в расплаве, что облегчает получение чугуна с шаровидным графитом. Снижается удельный расход огнеупорных материалов (для индукционной печи он составляет 3 кг/т, для вагранки 27 кг/т, для дуговой печи с кислой футеровкой 17,6.
При разработке проектов с применением индукционных печей необходимо предусматривать специальные средства для удаления влаги, эмульсии и других жиросодержащих веществ стружке и других отходах, направляемых на плавку.
Серьезным резервом в снижении стоимости плавки и повышении производительности индукционных печей промышленной частоты является предварительный подогрев шихты более дешевым топливом – мазутом или газом. Загрузка шихты , имеющей температуру 650-700оС обеспечивает повышение производительности печи на 40 и снижение расхода электроэнергии на 30%
1. Наиболее перспективным агрегатом для плавки чугуна является в настоящее время индукционная тигельная печиь промышленной частоты с установкой для подогрева шихты и миксерным режимом
2. без дешевой шихты и при высокой стоимости электроэнергии. Когда нет необходимости в выплавке высоких и специальных марок чугуна, целесообразно применять дуплекс процесс: коксовая вагранка+индукциоенная печь, газовая вагранка+индукционная печь
3. двухчастотные индукционные печи (плавка на высокой или средней частоте. Доводка на промышленной частоте), имеют приведенные затраты на 1т чугуна больше, чем инд тигельные пром. частоты, однако занимают меньшую площадь, ускоряют плавку на холодной завалке и мелкой шихте, дают возможность плавить кроме чугуна и сталь
4. дуплекс-процесс дуговая печь+ индукционная печь промышленной частоты ввиду высоких приведенных затрат целесообразно применять в чугунолитейных цехах только в случае плавки хромистых чугунов с особо низким содержанием фософора и серы.
Для плавки стали применяют мартеновские печи и дуговые сталеплавильные печи. Более экономичными, позволяющими получить металл более высокого качества являются дуговые сталеплавильные печи
При непрерывной загрузке вагранки применяют пластинчатые или ленточные транспортеры, при периодической- бадьевые подъемники. Загрузка дуговых сталеплавильных печей проихводится с помощью бадьи с раскрывающимся днищем и мостового крана или мульдозагрузочных машин (мостовой или наполной)
Взвешивание шихты может осуществляться траковыми питателями с последующим взвешиванием на весовой тележке или с непосредственной подачей на трак.
Набор и взвешивание шихты можно осуществлять с помощью электромагнитных подъемников с регулируемой грузоподъемностью.
На участке флюсы подвергаются дроблению, а затем подаются ленточными транспортерами в расходные бункера.