Расчет потребного количества плавильных агрегатов

Расчет плавильных агрегатов начинается с необходимого количества металлозавалки по технологическим потокам (табл.1), в зависимости от и возможности снабжения этих потоков из одного плавильного агрегата, а так же в соответствии с рассчитанной ранее производственной программой (табл. 1).

Расчет числа и производительности плавильного оборудования приведен в следующей последовательности:

1)Расчетная производительность печей:

, (3.1)

где В ₂ — потребление сплава цехом, т/год;

К_н — коэффициент неравномерности потребления металла,

К_н = 1,0 ¸ 1,5; принимаем К_н = 1,3;

Ф_д — действительный годовой фонд времени печи, час/год;

Ф_д = 3890 час/год;

Р ₁ — принятое число одновременно работающих печей.

т/час.

2)По расчетной производительности выбрано 2 индукционных плавильных установки средней частоты производительностью 3,01 т/ч.

3)Количество печей определено по формуле

(3.2)

где - потребление сплава цехом или участком;

- коэффициент неравномерности потребления металлом;

- действительный фонд времени работы печи;

-часовая производительность печей;

Коэффициент загрузки оборудования составит:

К3=mр/mn= 2,11/3=0,7

Принимаем 3 индукционные плавильные установку марки OTTO JUNKER MFT Ge 12.000.

Техническая характеристика индукционной плавильной установки OTTO JUNKER MFT Ge 12.000.

представлена в таблице 3.3.

Таблица 3.3 –Техническая характеристика OTTO JUNKER MFT Ge 12.000.

Режимы работы индукционной плавильной установки OTTO JUNKER MFT Ge 12.000. Для удовлетворения различных требований по эксплуатации печи средней частоты, предусмотрено пять разных режимов ее работы.

1) Плавка;

2) Выдержка;

3) Перегрев;

4) Спекание;

5) Холодный пуск;

Плавка.

Печь может включаться и выключаться при помощи двух функциональных клавиш на панели оператора и двух кнопок на пульте управления оператора. Мощность регулируется на пульте управления оператора. Дисплей на пульте управления оператора показывает текущие значения всех параметров процесса. В сочетании с системой взвешивания система управления автоматически применяет требуемую энергию для доведения металла на первом этапе до промежуточной температуры, приблизительно 100°С, ниже окончательной температуры. После

подтверждения измерения температуры для получения окончательной температуры применяется соответствующая энергия. Затем система автоматически включает режим выдержки.

Выдержка.

В данном режиме работы расплавленный металл в печи может удерживаться при желаемой температуре. При регулярных промежутках времени печь снабжается предварительно установленной удерживаемой энергией. Используемая энергия регулируется при помощи потенциометра пульта управления оператора. Не требуется специальных установок потенциометра, пока установленная мощность равна или больше, чем мощность выдержки. Потребление заданной мощности выдержки может быть измерено. Эта заданная величина применяется автоматически, каждый раз когда выбирается режим выдержки.

Перегрев.

В данном режиме работы температура расплавленного металла в печи Может быть увеличена заранее установленным диапазоном. Требуемая электроэнергия вводится оператором, и система автоматически использует требуемую энергию. Заданная мощность вводится на пульте управления оператора.

Спекание.

Предварительные установки программы спекания должны делаться только один раз, пологая, что каждая новая футеровка будет выполняться при тех же условиях, например, используя тот же футеровочный материал. Программа спекания вводится оператором. До десяти интервалов прибл.

макс. 120 мин могут быть предварительно выбраны, каждый с разными периодами вкл. и выкл. В данном режиме мощность печи не зависит от установок потенциометра. Заданная мощность вводится на потенциометре, установленном в шкафу преобразователя.

Холодный пуск.

Данный режим используется для теплового режима установки после долгого простоя, например, на выходные, и служит для возобновления нормальной работы, как можно быстрее не ожидая нагрева печи в рабочее время. В данном режиме вторичный водный охладитель (контур печи) и печи запускаются автоматически (прерыватель главной цепи и переключатель разъединителя должны быть закрыты). Заданная мощность вводится на потенциометре, установленном на панели преобразователя. Установка времени вкл., времени выкл. и кВт.ч. должны вводится оператором. Система выключается автоматически при двух условиях: либо если пришло предварительно установленное время выкл., либо использована предварительно установленная энергия. После этой процедуры можно начинать нормальную производственную работу. Это также служит для продления срока службы футеровки печи, снижения времени простоя для повторной футеровки.

Футеровка индукционной плавильной установки OTTO JUNKER MFT Ge 12.000.

Важное значение для обеспечения надежности и необходимого ресурса работы индукционной печи имеет выбор огнеупорной футеровки и технология ее выполнения. Условия работы футеровки в УИП очень сложные - футеровка подвергается большим механическим воздействиям, из-за активного перемешивания наблюдается большой абразивный износ.

Поэтому толщина футеровки существенно влияет на показатели эффективной работы печи, ее стремятся сделать, по возможности, более тонкой, следовательно, она работает при больших температурных градиентах. Кроме этого, футеровка должна быть шлакоустойчивой, т.к. индукционная печь работает с "холодным" шлаком, активно взаимодействующим с материалом футеровки.

Для плавки чугуна футеровку индукционной печи выполняют из кварцитовой набивной массы. К достоинствам этого материала следует отнести высокую абразивную стойкость, малое изменение объема при разогреве, низкую стоимость.

Для контроля состояния тигля в процессе эксплуатации печи при набивке футеровки устанавливаются датчики прогара, которые позволяют определить место нахождения дефектов, пор и трещин, а также оценить общее состояние и степень износа футеровки по электрическим параметрам.

Эти мероприятия позволяют резко увеличить межремонтный срок службы индукционной печи, значительно снизить количество аварий в процессе эксплуатации

Ведомость расхода футеровочных материалов приведена в таблице 3.4

Таблица 3.4 – Ведомость расхода футеровочных материалов

Расчет шихты

Составление и расчет шихты производится (табл.3.5), исходя из требуемого химического состава выплавляемого сплава и имеющихся шихтовых материалов.

В качестве основных металлических шихтовых материалов применяются чушковые чугуны, чугунный и стальной лом, ферросплавы и отходы собственного производства.

Так как плавка ведется в индукционной печи, необходимо тщательно подходить к выбору шихтовых материалов. Полагаем, что металлическая часть шихты не имеет наследственных признаков и полностью отвечает требованиям ГОСТов.

Расчет шихты для цеха высокопрочного чугуна производственной мощностью 10тыс.т. проводим методом подбора ([4]стр.301), при этом массовые доли компонентов выражаются в процентах. Метод основан на определении среднего химического состава чугуна, с учетом влияния на химический состав процесса плавки.

Данными для расчета шихты являются:

– химический состав шихтовых материалов,

– химический состав требуемой марки чугуна,

– угар и пригар элементов в процессе плавки.

Требуемый средний химический состав высокопрочного чугуна марки ВЧ-45 ГОСТ 1412-85 приведен в таблице 3.5

Таблица 3.5 – Средний химический состав высокопрочного чугуна марки ВЧ – 45 ГОСТ 1412-85

3.1.5 Ведомость расхода шихтовых материалов

Таблица 3.6 Ведомость расхода шихтовых материалов