Плавка чугунов Доцент Сироткин С А плавка чугуна

Плавка чугунов Доцент Сироткин С. А. плавка чугуна

Основные требования, предъявл. к плавильным агрегатам n Возможность получения чугуна любого состава и высокой n n n степени усвоен. элементов Использование дешевых и недефицитных шихтовых материалов, топлива и огнеупоров Гибкость перехода от одной марки к другой Удобство ремонта и обслуживания Минимальная энергоемкость Минимальный угар элементов и экологическая безопасность плавка чугуна

Методы плавки чугуна плавка чугуна

Показатели эффективности чугуноплавильных агрегатов плавка чугуна

Продолжение таблицы плавка чугуна

Индукционные канальные печи плавка чугуна

Индукционные тигельные печи плавка чугуна

Магнитные силовые линии в индукционной печи плавка чугуна

Индукционные тигельные и канальные печи n Рис. плавка чугуна

Технологический процесс плавки чугуна в индукционной печи n Загрузка, нагрев и расплавление шихты; n Перегрев, науглероживание и доведение химсостава до заданного; n Термовременная обработка расплава. плавка чугуна

Дуговые печи n Переменного тока плавка чугуна

Дуговые печи n Рис. плавка чугуна

Преимущества и недостатки печей ДСП n По сравнению с индукционными печами: n - наличие активных горячих шлаков; n - высокий КПД при плавлении (80 -85 %), возможность использовать без предварительной подготовки загрязненную, легковесную, плохо разделанную, т. е. наиболее дешевую шихту; n - быстрый подъем температуры, повышенная (на 20 -30 %) производительность; n - меньшая стоимость при одинаковой емкости. n К недостаткам ДСП относятся: неравномерность температуры расплава; неравномерный и повышенный угар элементов; высокий расход огнеупоров и электродов; отсутствие принудительного перемешивания металла; низкий КПД при перегреве (не более 20 %); неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия в рабочей зоне. Удельный расход электроэнергии при плавке чугуна на твердой завалке составляет 650 – 700 к. Вт. ч/т при кислом процессе и 700 – 750 к. Вт. ч/т – при основном. плавка чугуна

Загрузка дуговых печей плавка чугуна

Печи постоянного тока плавка чугуна

Преимущества печй ДППТ n Имеют ряд преимуществ по сравнению с дуговыми печами переменного тока: снижает расход электродов до 1. 5 кг/т жидкого металла, соответственно уменьшает количество пылегазовыбросов в 6 -8 раз, снижает затраты на газоочистку; позволяет снизить угар элементов до 2 -4%; за счет стабильного горения дуги снижает уровень шума на 15 -20 д. Б. ДППТ оснащены одним графитированным электродом и одним или несколькими водоохлаждаемыми подовыми электродами. Подовые электроды печи расположены эксцентрично по отношению к верхнему графитовому электроду, в результате чего электромагнитное поле дуги взаимодействует с током в жидком металле и обеспечивает интенсивное трехмерное перемешивание расплава без применения дополнительных устройств. плавка чугуна

Шихтовые материалы n 1. металлическая шихта, в том числе: чушковые чугуны (литейные Л 1 -Л 6 ГОСТ 4832 -95, передельные ПЛ 1 и ПЛ 2, перед. высококачественные ПВК 1 -ПВК 3 ГОСТ 805 -95); вторичные материалы ГОСТ 2787 -86 (стальной лом и отходы, чугунный лом и отходы); возврат собственного производства (брак, литники, прибыли, выпоры, сливы и др. ); ферросплавы (ферромарганец ФМн 75 -ФМн 78 ГОСТ 4755 -91, ферросилиций ГОСТ 1415 -93 (ФС 20…ФС 90); силикомарганец ГОСТ 4756 -91 (Мн. С 12…Мн. С 25) содержание марганца в силикомарганце всех марок 60 -65 %. плавка чугуна

Флюсы n Флюсы предназначены для понижения температуры n n плавления шлаков, увеличения их подвижности, предохранения металла от насыщения серой, окисления, а также для очистки металла от неметаллических включений. В качестве флюсов применяют известняк металлургический, известь, плавиковый шпат и др. Известняк (ГОСТ 26671 -85) основу которого (до 97 %) составляет Са. СО 3. При нагреве известняк распадается с образованием извести Са. О и СО 2. Известь содержит 88 -93 % Са. О, 2 % Мg. О, не более 2 % Si. O 2, не более 3 % (Fe. O+Al 2 O 3) и не более 0. 2 % S. Плавиковый шпат (ГОСТ 29220 -91) содержит в зависимости от марки 65 -85 % Са. F 2, 10 -30 % Si. O 2, остальные примеси – Са. СО 3 и Fe. O. Применяют размельченный до фракции 3 -10 мм. плавка чугуна

Топливо n Для плавки чугуна используются твердые, жидкие и газообразные виды топлива. n Кокс литейный каменноугольный (ГОСТ 3340 -88) является основным видом твердого топлива коксовых вагранок, получают сухой перегонкой (нагревом до 1100 о. С) без доступа воздуха коксующихся каменных углей. Горючей составляющей кокса является углерод. Различают три марки кокса табл. 1 (КЛ 1, КЛ 2, КЛ 3). По размеру кусков они делятся на классы (минимальный размер-40 мм). n Мазут (ГОСТ 10585 -76) используют в сушилах и других печах. Горючими составляющими является углерод (80 -87 %) и водород (11 -13 %). n Природный газ (ГОСТ 5542 -87) применяется в коксогазовых и газовых вагранках, для розжига коксовых вагранок, в сушилах и других печах. Горючими составляющими являются метан (77 -98 % СН 4). плавка чугуна

Свойства каменноугольного кокса Таблица 1 плавка чугуна

Химический состав литейного и передельного чушковых чугунов плавка чугуна

Выбор процессов и оборудования для плави чугуна 1. Технологические возможности, обеспечивающие получение заданной марки чугуна и удобство перехода от одной марки к другой. 2. Технические характеристики плавильного агрегата. 3. Обеспечение экологической безопасности. 4. Экономичность процесса плавки, что определяется удельным расходом энергоносителя на тонну жидкого чугуна. плавка чугуна

Коксовые вагранки плавка чугуна

Доменная печь плавка чугуна

Устройство вагранки плавка чугуна

Зоны теплообмена в вагранке плавка чугуна

Кинетика ваграночного процесса плавка чугуна

Металлургические процессы при плавке в коксовой вагранке n В кислородной зоне (4) h=200 -600 мм про-т образов. CO 2 и CO n C+O 2 =CO 2+34000 к. Дж/кг; (1) n C+0. 5 O 2 =CO +10300 к. Дж/кг; (2) n CO+0. 5 O 2 = CO 2 23700 к. Дж/кг. (3) n Реакции (1) и (2) являются необратимыми, реакция (3) при Т выше 300 К протекает в обратном направлении плавка чугуна

Продолжение n В редукционной зоне (2), высота которой составляет n n 300 -600 мм протекает эндотермическая реакция CO 2 + C = 2 CO – 13500 к. Дж/кг, в результате которой возрастает содержание CO за счет снижения содержания CO 2. Кислородная и редукционная зоны являются частями зоны перегрева. В этой зоне происходит полное восстановление оксидов плавка чугуна

Процессы шлакообразования n Общая масса шлака достигает 6 -8% от массы жидкого чугуна. n Активность шлака зависит от его основности, которая опред. отношением Ca. O+Mg. O/Si. O 2+Al 2 O 3 n В вагранке с кислой футеровкой измен. содержан. фосфора не происходит а с основной футеровк. сод. Фосфора можно снизить на 40% и серы до 50%. плавка чугуна

Масса рабочей топливной и металлической калош плавка чугуна

Эффективность работы вагранки плавка чугуна

Механизация загрузки вагранки плавка чугуна

Коксогазовая вагранка плавка чугуна

Газовая вагранка фирмы DUKER плавка чугуна

Разрез газовой вагранки плавка чугуна