ПЛАВКА И РАЗЛИВ МЕТАЛЛА

ПЛАВКА И РАЗЛИВ МЕТАЛЛА

     Для плавки металла применяются в основном дуговые и индукционные печи. Более распространенными являются высокочастотные установки с индукционными печами.

Общий вид высокочастотной установки с машинным генератором типа МГП-52 показан на фиг. 43. Эта установка

характеризуется следующими данными:

 

Мощность                                                                                      50        квт

Мощность электродвигателя преобразователя                60        квт

Напряжение э/двигателя                                                  380/220   B

Число оборотов преобразователя                                     2950     об/мин

Мощность генератора                                                              50         квт

Напряжение генератора                                                   750/375  B

Частота                                                                                   2500        Гц

Тип пускового автотрансформатора                                 ПГС-250

Тип индукционной лечи                                                          ИО-52

Размер тигля:

диаметр верхний                                                              230         мм

диаметр нижний                                                              190          мм

глубина ванны                                                                  375          мм

Емкость тигля по стали                                                        50            кг

Продолжительность расплавления стали                     60           мин.

Расход воды на охлаждение индуктора                            1           м3/час

Тип щита управления                                                           ЩВ-52

Тип конденсаторной батареи                                             БК-Ю02

Колич. конденсаторов                                                                 8

Расход воды на охлаждение конденсаторов                      1,5      м3/час

Фиг. 43. Типовая схема индукционной плавильной установки типа МГП-52

Фиг. 43Типовая схема индукционной плавильной установки типа МГП-52

     Описание конструкции. Индукционная плавильная установка с машинным генератором состоит из преобразователя частоты (мотор-генератор) 1, автотрансформаторного пускателя 7, щита управления генератором 5 панели переключений 3, конденсаторной батареи 2 и двух открытых индукционных плавильных электропечей 4.

Для снижения пусковых токов в момент запуска электродвигателя служит автотрансформаторный пускатель типа АР-1.

Преобразователь частоты состоит из двух электрически не связанных между собой машин трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором и однофазного генератора высокой частоты. Машины смонтированы на одном валу в одном корпусе.

Индукционная печь типа ИО для плавки металла состоит из каркаса, индуктора, тигля и стоек. Каркас печи выполнен из немагнитной стали, деревянных брусьев и асбоцементных плит. Индуктор печи выполнен из проформированной медной трубки, прикрепленной к четырем деревянным брускам.

Верхние асбоцементные доски крепят индуктор и огнеупоры, которые заканчивают футеровку тигля печи. Тигель выполняется набивкой по специальному шаблону. Печь устанавливается на стальных литых стойках, укрепленных на фундаментах. Для слива металла печь снабжена скобой, с помощью которой ее наклоняют тельфером или ручной талью.

Принцип действия. Переменный электрический ток, проходящий по индуктору электропечи от генератора, создает магнитное поле, наводящее в металлическом садке электродвижущую силу, которая вызывает в кусках металла индуктированные токи. Эти токи, вследствие поверхностного эффекта, проходят преимущественно в поверхностных слоях металла с большой плотностью, вызывая выделение большого количества тепловой энергии, за счет которой нагревается и расплавляется вся масса загруженного в печь металла. После расплавления и нагрева металла до необходимой температуры установку выключают, а металл после раскисления разливают в ковш, предварительно нагретый до 600—800°С. При подготовке печи к плавке стали весьма ответственной операцией является набивка тигля.

     Набивка тигля. Перед футеровкой тигля необходимо убедиться в исправности индуктора. Для этого нужно открыть вентиль на трубопроводе, подводящего воду к индуктору, и, если на индукторе не будет обнаружена вода, то он исправен. После перекрывают воду и приступают к футеровке тигля.

Для футеровки применяют два состава:

 

Состав №  1

Кварцевый песок с зерном 1—3 мм                — 40 % по весу

Маршалит                                                           57 %   —»—

Борная кислота                                                    2  %    —»—

Вода                                                                         1  %    —»— 

 

Состав № 2

Песок кварцевый                                                  70—75 %

Огнеупорная глина молотая

марки ФИ-1С ГОСТ 8226—49                          30—25 %.

 

Фиг. 44. Футеровка тигля нндукционной печи

 Фиг. 44Футеровка тигля нндукционной печи.

1 — воротник;  2 — носок; 3 — стенки тигля; 4 — подина;  5 — асбест;

6 — асбестовая ткань; 7 — индуктор

 

Готовая масса должна быть однородной и иметь влажность 4,5—5,0%. Футеровка печи выполняется следующим  способом (Фиг. 44):

а)  наносится два слоя общей толщины 3—5 мм составом №2 с внутренней стороны на индуктор, продавливая рукой массу сквозь витки индуктора. Обмазка высыхает при естественной сушке 4—8 часов:

б)  положить на дно печи и по всей высоте индуктора листы асбеста, слоем толщиной 2—3 мм, укрепив их распорными пружинами из проволоки в двух-четырех поясах по высоте индуктора;

в)   подвергнуть футеровочную массу магнитной сепарации для удаления частиц железа. Увлажненную футеровочную массу для придания ей большей пластичности выдержать некоторое время под влажной ветошью;

г) насыпать на дно слой состава № 1 толщиной 50 мм и уплотнить его специальной трамбовкой. Уплотнение должно быть таким, что при нажатии пальцем не должно оставаться вмятин. После того как один слой массы уплотнен, его необходимо сверху разрыхлить острым ломиком и засыпать следующий слой футеровочной  массы. Так  набивают дно печи до третьего витка индуктора снизу;

д) установить шаблон на набитое футеровкой дно строго по центру, притереть к набитой массе и закрепить его в верхней части деревянными клиньями. На дно шаблона положить груз 20—30 кг;

е) зазор между индуктором и шаблоном заполнить составом № 1 высотой 30—50 мм и уплотнить трамбовкой. После достаточного уплотнения первого слоя разрыхлить его на глубину 3— 6 мм, насыпать и уплотнить второй слой и т. д., пока набивка не сравняется с верхним краем шаблона, несколько выше верхнего витка индуктора.

Футеровку не следует прерывать до полного окончания, иначе в ней появится слоистость;

ж)  произвести набивку составом № 2 верхней части тигля (воротник) и подмазку сливного носка;

з) очистить шаблон от насыпавшегося в него состава. Просушить печь естественной сушкой в течение 1—2 суток. Для ускорения сушки печи ее периодически сушат электрическим током от установки, нагревая шаблон до вишнево-красного накала. Сушку можно считать законченной, когда печь при нагреве не выделяет пар.

Первую плавку проводят из чугуна, который расплавляет шаблон. Длительность первой плавки в 2—3 раза больше обычных.

Температуру в первой плавке держать 1500—600°С.

После того, как первый металл слит, футеровку печи осматривают в горячем состоянии («на свету») и, если будут обнаружены трещины, их затирают составом № 1.

Две-три плавки следует вести сразу же за первой, не охлаждая печи, что повышает стойкость футеровки. После плавки, при перерыве в работе, тигель засыпать кварцевым песком.

ПЛАВКА И РАЗЛИВ МЕТАЛЛА
Пролистать наверх