3.2 Плавильный агрегат

3.2.1 Общие сведения

На ОАО «АПЗ» в настоящее время 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.

Таблица 3.2 – Индукционная тигельная печь ИЧТ-6 [27]:

Основные характеристики	Параметры
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

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 3.3  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 содержанием 1,5% приводит к меньшей спекаемости, соответственно доля борной кислоты повышается до 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) [28].