Ас к електроплавкою

Рис. 3.36. Структурна схема автоматично'! еистеми контролю електроплавкою:

С — сталевар; ДП — диспетчер; / — облж витрат металошихти; 2 — наявшсть шмх мши матер!ал]в (ШМ); 3 — визначення повернення рщкого металу (РМ); 4 — обл\к юн.п.. продукци; 5 — облж витрат присадок; 6 — розрахунок матер1ального балансу; /' оптим1зацш витрат ШМ; 8 — вщ61р проб; 9 — Х1М1чний анал13 РМ; 10 — прогнозунапн. вмхсту вуглецю; 11 — видача даних про температуру стал!, тиск 1 витрати к шит I. споживання електроенерпГ; 12 — формування паспорта плавки; 13 — розрахунок тс хм и. >1 економ1чно'1 ефективност1 плавки (ТЕЕП); 14 — температура 1 маса металу, витрати I ню кисню; 15 — контроль електричних параметр]в; 16 — контроль стану склепшня ш-н 17 — розрахунок теплового балансу; 18 — витрати активно? 1 реактивно!' електроенгр! и 19 — обл1К часу роботи печ1; 20 — прогнозування температури сталг, 21 — визиа'ипн активно'/ потужносп; 22 — визначення стадн процесу; 23 — визначення просто'ш пси

го перюду плавки до шшого вщбуваеться за певною програмою, мн регламентуе введения електроенерпГ, тепловий 1 технолопчний режпмм плавки; керування електроплавкою за допомогою КОК, що забезигчу< режим комплексно! автоматизацп на основ! динамичного керупамнч Сл1Д зазначити, що систему роблять 31 змшною структурою, яка нл|» шуе обидва комплекси завдань.

3.7.9. Техшко-економ1чш показники процесу

■ Продуктившсть дугових печей визначають за масою металево'! шихти 1стк1спо печО, тривал1стю плавки, виходом корисного 1 тривалктю Ч'.тоУв. Просто! зазвичай становлять 4 —9 % календарного часу. Вони ргиажно иов'язаш з ремонтом печ1 та шчного устаткування. Трива- СТ1> плавки коливаеться в широких межах залежно вщ мшткосп печ1, всобу завантаження шихти, складу стал1, що виилавляеться, техно- '^И плавки та способу розкиснення, використання кисню, ступеня ме- ||1аицп й автоматизаци процесу плавки.

!1пгальпа тривалость, наприклад плавки з окисненням у 100-тоншй ц|, стаиовить 4 — 6 год. Тривал1сть плавки у такш печо способом пере- ЙИУ трохи менша. Використання кисню знижуе тривалкть плавки на 20 % 1 в1дпов1дно шдвищуе продуктившсть печ1 на 10 — 25 %. Про- Ктишпсть вагових дугових печей не поетупаеться продуктивное^ мар- Н1мс||Кпх печей 1 за плавкою нелегованих сталей досягае 25 т/год. Х1д прндатних зливк1в становить 88 — 90 % для 80— 100-тонних печей. Минина втрати металу пов'язана з вигаром (окисненням дом1шок), шша Лшшна - це втрати гад час розливання — ливники, недоливи тощо. ('об|варт1Сть стал1 складаеться 13 вартост! шихтових материалов (ме- ИЛенл частина шихти, легуюч1, розкисники, шлакоутворювальш та за- Црнночш матер1али) 1 витрат на переробку. Причому бшыну частину

ЕЙ Григ, особливо гпд час виплавки високолегованих сталей, становить Ир'Нсп. шихтових матер1ал1в. Наприклад, варт1сть шихтових матеро- §Л1м для виплавляння шдшипниково! стал1 марки ШХ15 (вм1ст 1,30 — ".. (т) становить 50 %, а для виплавляння корозшностшко! стал1 ЦЩжи 1Х18Н9 (17,0- 20,0 % Сг, 8,0-11,0 - №, до 0,8% ТО - 99,5%.

Иитратн для переробки переважно складаються 13 витрат на елект-

{МРНерпю, електроди 1 вогнетриви. Питом1 витрати електроенергп в рргдШх за М1стк1стю печах (30 — 50 т) становлять 500 — 800 кВт ■ год/т |И'Й'|1. иитрати електрод1в — 5 —9 кг/т стал1, магнез1альних вогнетрив1в NN ремонт иеч1 — 8 — 18 кг/т, на заправку — 20 — 40 кг/т. Витрати 111111IIк млтср1ал1в за витрати кисню 5 — 20 м³/т становлять, кг/т: вап- Нй 40 80, зал1зн01 руди — 25 — 75, плавикового шпату — 5 — 9.

Оешшш способи зниження соб1вартост1 переробки — використання 1ЙГОИИХ нечей та вдосконалення !х конструкцп, використання кисню ДЛИ продувки, ращональна технология плавки, мехашзащя й автомати- !«Ш1н процесу.

З В. ВИПЛАВЛЯННЯ СТАЛ1 В 1НДУКЦ1ЙНИХ

Ш:ЧАХ

Дня виплавляння високояюсних сталей 1 сплавов 31 специф1чними Н'|щ I иное ГИМН використовують ШДуКЦШШ печ1 без осердя. Основою |»иГнин I.Iк 11 х печей с трансформаторний принцип передавання електро- енерпТ вщ первинного кола до вторинного. Змшний струм, шдиедепиМ до шдуктора, що е первинною обмоткою, створюе всередиш шдуктра ЗМ1ННИЙ МаГНГГНИЙ ПОТ1К, ЯКИЙ 1ИДукуе ВИХРОВ1 струми в метал1, ЩО IIII.I виться, 1 е вторинною обмоткою. Отже, генерування теилоти вщбун.и н. ся безпосередньо в металевш шихт1, що знаходиться всередиш ищу к ю ра. Це забезпечуе високий тепловий ККД 1 робить шдукцшну и 1 ч н.и'1 досконал!шим у теплотехшчному вщношенш агрегатом.

Важливою особливктю шдукцшних печей е штенсивна циркуля!Им рщкого металу внаслщок взаемодп електромагштних пол1в, яга збуджу ються, з одного боку, струмами, що проходять по шдуктору, а з друт го — вихровими струмами в метали Перевагами цього явища е ириски рення плавления 1 вир1внювання Х1м1чного складу й температури, недолшом — поверхня металу утворюеться опуклою 1 може оголятт я, осюльки шлак стшае до стшок тигля. 1нтенсившсть перемппунаппн приблизно прямо пропорцшна квадрату ампервитюв 1 обериено при порцшна частот! напруги живлення.

Густина струм1в шдукування досягае максимуму на поверхш метану 61ЛЯ СТШОК ТИГЛЯ 1 ЗНИЖубТЬСЯ у напрям1 ДО ЙОГО 0С1. У цьому пош рч иевому шар1 металу вщцляеться найбшьша кшыасть теплоти, зандяки якш шихта плавиться. Товщина шару металу з великою густиною струмIи шдукування обернено пропорцшна кореню квадратному частота.

1ндукц1йш печ'1 мають так! переваги пор!вняно з дуговими:

1. вщсутшсть високотемпературних дуг, що зменшуе поглипаиня водню й азоту та вигар металу пщ час плавления;

2. незначний вигар легуючих елемент1в шд час переплаву леговапп ч

В1ДХОД1В;

3. невелик! габаритш розм1ри печей, що дае змогу розмщувати Тх у закритих камерах 1 вести плавку та розливання у вакуум1 або в атмосфер! шертного газу;

4. електродинам1чне перемшування, яке сприяе отриманию мета чу однакових складу 1 температури.

Основним недолшом шдукцшних печей е невелика стшгасть основ

футер1вки 1 низька температура шлаюв, яга нагр1ваються вщ металу, що утруднюе видалення фосфору й арки.

Частота струму живлення залежить вщ мшткосп печ1 та елект|»ич ного опору шихти. В шдукцшних печах мало!" мюткосп (<10 кг) яг джерело живлення використовують високочастотш лампов! генератори з частотою 50 — 100 кГц, для печей середньо! та велико! мшткосп (пи 50—100 кг до галькох тонн) — машинш генератори з частотою (),.'> 10 кГц, а також тиристорш перетворювач1 частота. Вагов1 печ! жни ляться безпосередньо вщ мереж1 струмом промислово! частоти (50 60 Гц). Мктюсть вагових шдукцшних печей становить 6—12 I '.>./ 60т (останш використовують у машинах безперервного лиття загон, вок для пщтримання певно! температури металу або для вакуум пик. оброблеипя сталО.

1НДуКЦ1ЙН1 печ1 можуть бути як вщкритими, так 1 закритими, для "ВИКИ стал1 у захиснш атмосфер! або вакуумь У свою черту, шдукцшш || ио/иляють на тигельш та канальш.

Чаетину активно! потужност! шдуктора (витрачаеться на нагр1ван- Металу) визначають за коеф1щентом потужност1. Тигельш шдукцшш I мають коефвдент потужност1 0,1 — 0,2. При цьому його величина "вНШуеться 31 збыьшенням товщини стшок тигля. Щоб не завантажу- ТИ елекгричну мережу значним реактивним струмом, паралельно шдук- ру нмикають конденсатори, внаслщок чого шдуктивний струм шве- "ВМГГЫ'И 1 збшьшуеться коефвдент потужност! (наближаеться до 1).

У какальних печах значна частина енерп! магнитного поля погли- "Цлми металом у юльцевому канал!, розм1щеному навколо индуктораз "Ш'НГгопроводом. Коеф1щент !х потужност! становить 0,5 — 0,8. По- ~ (янммо з тигельними печами канальн! печ1 мають ККД вищий на 20 — %, Це пояснюеться тим, що теплогн втрати !хньо! ванни нижч1, шж .ЦИДош втрати тигельних печей, оскшьки товщина футер1вки не впливае |)|| пннчешш коефщ1ента потужност1. Кр1м того, канальш печ1 характе-

КИНуються нижчим вигаром металу (0,5 — 1 %) пор1вняно з вигаром у ИГЛ1 (I 2 %).

Иитрати електроенергп у процес! виплавки стал1 в шдукцшних пе- ЧЙК етаповлять 500 — 700 кВт • год/т.