3.2 Плавильный агрегат
3.2.1 Общие сведения ответственность
На ОАО «АПЗ» в настоящее время широко распространены для плавки цветных сплавов применяют электрические индукционные тигельные печи (рисунок 3.1).
Основными элементами печи являются закрытый крышкой 1 тигель 7, помещенный внутри индуктора 3, выполненного в виде многовитковой цилиндрической спирали — трубки, внутри которой циркулирует вода для охлаждения. Магнитный поток с внешней стороны индуктора проходит по радиально расположенным магнитопроводам 4 — пакетам из трансформаторной стали. Для наклона печи при выдаче расплава в ней предусмотрен специальный механизм. Печь также включает трансформатор, блоки конденсаторов, щит управления и систему отсоса газов. Плавка шихты осуществляется электромагнитным переменным полем, которое индуцирует в шихте вихревые токи. При этом электрическая энергия переходит в теплоту, количество которой зависит от электросопротивления шихты. Питание печи осуществляется токами промышленной частоты (50 Гц).
Рисунок 3.1 – Схема устройства
электрической индукционной
печи типа ИЧТ:
1 — крышка, 2 узел поворота,
3 — индуктор, 4 — магнитопроводы,
5 — металлоконструкция,
6 — подводы водяного охлаждения,
7 — тигель, 8 — площадка
Указанные преимущества делают использование ИЧТ чрезвычайно перспективным. Исходя из этого выбираем печь ИЧТ-6.
Индукционная тигельная печь ИЧТ-6:
емкость электропечи 6,0 т;
номинальная мощность (потребляемая из сети) 1,564 МВт;
мощность питающего трансформатора 1,6 МВ·А;
число фаз: питающей сети – 3;
контурной цепи – 1;
частота тока 50 Гц;
номинальное напряжение: питающей сети 6000 В;
контурной цепи 1040 В;
температура перегрева металла 1500 °С;
скорость расплавления и перегрева 2,706 т/ч;
удельный расход электроэнергии 578 кВт·ч/т;
соs(j) после компенсации, не менее 0,97;
расход охлаждающей воды 14,74 м3/ч;
масса электропечи (комплекса) 49,84 т [4].
3.2.2 Футеровка печи
Футеровка ИП в значительной мере определяет надежность их работы и качество выплавляемого металла. Материал футеровки, наряду с огнеупорностью, должен быть устойчивым по отношению к химическому действии шлаков и размыванию потоками жидкого металла. В наибольшей степени таким требованиям удовлетворяет нейтральная дистенсиллиманитовая футеровка на связующем из борной кислоты.
Таблица 3.2 Характеристика футеровки индукционной печи
Футеровка |
Массовая доля составляющих,% |
Огнеу-порность, °С |
Плотность в уплотненном состоянии |
Пористость, % |
|||
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
Прочие |
||||
Нейтральная дистенсил-лиманитовая |
26,7 |
70,3 |
0,7 |
2,3 |
1790 |
2,80 |
22 |
Массовая доля борной кислоты при нейтральной футеровке вследствие ее меньшей спекаемости, доля борной кислоты повышается соответственно до 1,5 и 3%. Основными компонентами высокоглиноземистой дистенсиллиманитовой футеровки являются корунд с размерами частиц 1-3 мм (40-50%) и дистенсиллиманнтовый концентрат с размером зерен 0,1-0,16 мм (40-50%) и пылевидный (10-15%). В качестве связующего применяется борная кислота (1,2-1,8%).
Дистенсиллиманит состоит из природных алюмосиликатных материалов Al2O3 (57%) и SiO2 (39%). Плотность 3,5 г/см3. Огнеупорность 1830 oС.
Электрокорунд - огнеупорный и химически стойкий сверхтвёрдый материал на основе оксида алюминия (Al2O3). Представляет собой искусственно синтезированный синтетический корунд (88-99 % Al2O3) [5].