Тигельная печь ее виды и их особенности

Установки с дуговыми и индукционными печами для выплавки стали и латуни, электродуговые печи купить

На данный момент уже существует огромное количество разновидностей печей для плавления, среди которых можно найти дуговые и индукционные печи. Отличия между ними состоят в качестве сборки, объеме печи ну и, конечно же, в принципе самой работы. Принцип работы дуговой печи в сравнении с другими видами печей немного иной и имеет определенные особенности в алгоритме действия. Сейчас мы расскажем, по какому же все-таки принципу работает дуговая печь.

В данном материале мы рассмотрим:

  • установки дуговых печей;
  • дуговые печи переменного тока;
  • эл дуговая печь;
  • плавка стали в дуговых печах;
  • плавка латуни в индукционных печах;
  • индукционные плавильные печи цена;
  • плавка чугуна в индукционной печи;
  • производство стали в индукционных печах;
  • заводы производители индукционных тигельных печей;
  • индукционные печи для плавки меди;
  • плавка металла в индукционной печи;
  • плавка стали в индукционных печах;
  • плавка палладия в индукционной печи;
  • индукционные тигельные печи от производителя;
  • промышленные индукционные печи;
  • индукционные печи литейная;
  • сколько стоят индукционные печи для плавки меди;
  • выплавка стали в индукционных печах.

Установка дуговой печи

Дуговая печь

Навигация по статье:

В дуговой печи используется тепловой эффект, исходящий от электрической дуги, которая собственно и является главным элементом во всей системе. Что касается назначения, для которого предназначен данный тип печи, то зачастую её используют для плавления особо редких металлов, которые в обычных печах не особо даются нагреву. Дуговая печь в этом плане выглядит намного интереснее, так как может нагнать температуру, которая будет значительно выше обычных показателей.

Конструкция самого механизма, который задействован в данной печи, очень интересна по своей структуре, из-за чего дуговые печи и разделили на три отдельные категории по виду конструкции.

Дуговая печь прямого нагрева — Электрическая дуга нагревается внутри системы, и находится она между электродами и металлом, который будет поддаваться плавлению

Дуговая печь косвенного нагрева — В данной конструкции электрическая дуга уже находится прямо посреди электродов. Что касается тепла, которое она издает, то оно поступает на металл неким излучением, которое равномерно начинает процесс плавки.

Закрытая дуговая печь — Особенность данной печи состоит в том, что здесь нагреваемый метал находится среди электродов, в то время как электрическая дуга располагается снизу всей системы и подает свое излучение, которое впоследствии и плавит метал, который находится внутри конструкции.

Это три основные категории, на которые делятся дуговые печи, но кроме них есть еще несколько разновидностей, которые уже редко кто выделяет. Если говорить о наиболее компактных и сравнительно недорогих вариантах дуговых печей, то их существует огромное количество и при желании, можно без каких-либо проблем найти себе дуговую печь, которая будет весьма компактных размером, и при этом будет находиться в средней ценовой категории.

Перед покупкой дуговой печи стоит обязательно учитывать многие факторы, начиная из характеристик самого агрегата и его функций, заканчивая качеством материала, из которого сделана сама дуговая печь. Зачастую в продаже находятся только качественные дуговые печи, но несмотря на это, никогда не стоит забывать о том, что может попасться брак, а это значит что предосторожность является неотъемлемой частью при покупке дуговой печи.

Применение дуговой печи

Что касается сферы применения дуговых печей, то она весьма широка и многие производства оборудованы подобными установками, так как в плане производительности они действительно показывают неплохие результаты.

Дуговая печь

Если говорить об отдельных областях, в которых используются дуговые печи, то сюда можно отнести такие отрасли, как:

Машиностроение — Здесь дуговые печи занимаются плавкой металлов, которые впоследствии применяются при создании элементов автомобиля. Для этой задачами дуговые печи являются просто идеальным вариантом, так как могут предоставить высокую температуру нагрева и отличное качество, что на данный момент не так часто встречается.

Химическая промышленность — В этой отрасли дуговые печи не столь распространены, но время от времени они также находят свое применение и выполняют отдельные функции.

Ракетостроение — Данная отрасль в последнее набирает все больших оборотов в развитии и никому не секрет, что для создания деталей, требуются качественные печи, которые смогут без остановки работать в штатном режиме и вакуумные печи показали себя в данной отрасли с лучшей стороны. Теперь чаще всего для плавки металла выбирают именно дуговые установки, так как они являются более стойкими к перепадам температур и в отличие от других установок могут работать в обычном режиме значительно дольше, чем это делают печи других типов действия.

Индукционная печь

Индукционная печь — имеет немного иной принцип работы, если сравнивать её с дуговой. Главной особенностью данной системы является индукционный принцип нагрева, который сам по себе довольно интересен. Что касается тепла, то оно производится посредством использования тока, который вырабатывается магнитным полем с переменной частотой действия. Стоит отметить, что подобная установка ничем не схожа с какими-то обыкновенными котлами, принцип работы которых с первого взгляда немного схож. Но кроме необычного принципа работы, индукционная печь также немного отличается и в плане внешнего вида, который к слову действительно весьма интересный. Особенностью данного агрегата являются сравнительно компактные размеры, а это значит, что использовать подобное устройство значительно проще, что является самым настоящим преимуществом.

Читайте также:  Предохранители Ниссан Х Трейл Т31 где находятся, замена 1

Индукционная печь

Индукционные печи делятся на три категории по своему назначению:

Индукционные плавильные печи — В эту категорию входят те печи, главная задача которых выплавка металла. Принцип действия таких устройств базируется на основе вихревых токов, которые возникают внутри системы и в считанные секунды начинают нагрев материала внутри. Если говорить о габаритных вариантах плавильных печей, то они часто применяются в ювелирном деле, где играют важнейшую роль. Если же говорить об обыкновенной плавке металла, то с этим они справляются ничуть не хуже.

Бытовые индукционные печи — Данная категория вакуумных печей предназначена исключительно для бытовых помещений, где они берут на себя роль обогревателя. Есть несколько вариантов создания подобных установок, к примеру, в виде автономных агрегатов или же котельных установок спроектированных на индукционном методе работы.

Вакуумные плиты — это еще один тип вакуумных печей и используется он в большей части для приготовления пищи. С этого не стоит догадаться, что продукт является наиболее продаваемым, так как для приготовления пищи требуются подобные устройства, а цена на них в данный момент довольно приемлема.

Среди этих трех категорий вакуумных печей, каждый человек сможет найти себе то, что надо именно ему.

Схема индукционной печи

Применение индукционной печи

Как мы уже отметили ранее, вакуумные индукционные печи нашли свое применение во многих сферах, начиная из домашнего хозяйства и заканчивая крупными производствами, где они играют одни из важнейших ролей. Сейчас многие говорят о том, что если распространение индукционных печей продолжится в таком же темпе, то уже совсем скоро они станут неотъемлемой частью во многих отраслях, а это значит что и цена на них возрастет в разы.

Сейчас же индукционные плавильные печи, цена которых варьируется в пределах нормы еще не нашли своего широкого распространения, но уже стоят на этой дороге и судя по всему в скором времени превзойдут все возможные ожидания.

Если это на самом деле случится, то уже в скором времени мы сможем увидеть еще огромное количество разновидностей индукционных печей, которые найдут свое применение во всех сферах жизнедеятельности.

Выплавка стали в открытых индукционных печах

Шихту необходимо составлять из чистых неокисленных материалов с минимальным содержанием серы и фосфора. При проведении плавки в основных тиглях на мелкую шихту, загружаемую на дно тигля, засыпа­ют

5% извести. Особенно рациональная схема загруз­ки в большие печи может быть обеспечена при исполь­зовании бадьи.

После включения печи первые 6—8 мин до момента прекращения толчков тока подводят пониженную мощ­ность. Затем подводимую мощность постепенно увели­чивают, и остальное время расплавления печь работает на максимальной мощности. По мере оседания шихты печь догружают.

При появлении видимых участков жидкого металла в тигель вводят шлаковую смесь, которая в случае плав­ки в кислой печи состоит из 10% молотого стекла, 65% шамота и 25% извести или из формовочной земли, из­вести и плавикового шпата, а при выплавке стали в ос­новном тигле смесь составляют из 60—65% извести, 15—50% магнезита и 20—25% плавикового шпата.

После расплавления основной массы шихты (80— 95%) отбирают пробу металла на химический анализ, а после полного расплавления подводимую мощность снижают до 30—40% от максимальной. После получения результатов анализа металла приступают к раскисле­нию и легированию. Окислительные процессы, как пра­вило, не проводят. Однако при необходимости, особен­но в основном тигле, можно окислять примеси присад­кой железной руды, окалины и продувкой кислородом.

В связи с сильным развитием конвективных пото­ков, вызываемых наведением индукционного тока, окис­ление примесей проходит интенсивно. Однако при при­садке большой порции окислителя металл может вспе­ниться и залить воротник печи. Поэтому окислители не­обходимо присаживать небольшими порциями.

В отдельных случаях при выплавке высококачест­венных сталей применяют диффузионное раскисление шлака смесью, состоящей из извести и молотого фер­росилиция, или порошкообразного алюминия. Приме­няют также боркальк, который готовят следующим об­разом. В гашеную известь добавляют порошкообраз­ный алюминий, смесь тщательно перемешивают и затем прокаливают при температуре ∼ 600° С.

Ферросплавы при выплавке стали в индукционных печах присаживают обычно в следующем порядке. Ос­новное количество ферровольфрама, феррохрома и ферромолибдена вводят в завалку. Для корректировки эти сплавы загружают в тигель не позднее, чем за 20 мин до выпуска, что обеспечивает их расплавление и равно­мерное распределение легирующего элемента по объему металла. Феррованадий, ферромарганец и ферросили­ций присаживают за 7—10 мин до выпуска. Причем феррованадий для уменьшения угара присаживают в последнюю очередь. Угар легирующих элементов зави­сит от состава стали и метода их введения. При описан­ной выше технологии легирования и раскисления метал­ла угар вольфрама составляет

2%, марганца, хрома и ванадия 5—10%, кремния 10—15%.

В связи с возможностью использования в шихте боль­шого количества отходов стали выплавляемой марки или близких по составу к ней, незначительным угаром леги­рующих элементов, небольшими потерями со шлаком и малой длительностью плавки индукционные печи явля­ются экономичными сталеплавильными агрегатами.

Читайте также:  Расположение педалей в машине газ, тормоз, сцепление

Скорость плавления шихты в индукционной печи за­висит от ее емкости и мощности установленного генера­тора. В 1-т печи, оборудованной генератором мощностью 600 кВт, скорость плавления шихты составляет 1 т/ч.

Расход электроэнергии при выплавке стали в промыш­ленных индукционных печах емкостью > 500 кг состав­ляет 500—700 кВт • ч/т.

Исследование и разработка технологии выплавки чугунов и сталей в индукционных сталеплавильных печах

Исследование и разработка технологии выплавки чугунов и сталей в индукционных сталеплавильных печах

На правах рукописи

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ ЧУГУНОВ И СТАЛЕЙ В ИНДУКЦИОННЫХ

СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫХ ПЕЧАХ

Специальность 05.16.02 – Металлургия

черных, цветных и редких металлов

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Работа выполнена на кафедре «Металлургия» ГОУ ВПО

«Липецкий государственный технический университет»

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

кандидат технических наук,

Ведущая организация – «Свободный сокол»

Защита состоится «11» мая 2010 г. в _1200_ часов на заседании диссертационного совета Д212.08.02 в Липецком государственном техническом университете 0, зал ученого совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Липецкого государственного технического университета.

Автореферат разослан « » 2010 г.

Общая характеристика работы

Актуальность темы. На сегодняшний день рынок металлопродукции предъявляет ряд жестких требований, как к служебным свойствам черных сплавов, так и к себестоимости их получения. Огромную долю рынка занимают детали механизмов и изделия из конструкционных чугунов и углеродистых качественных сталей.

В настоящее время на территории РФ и стран ближнего зарубежья происходит накопление легковесного стального и чугунного лома, который затруднительно перерабатывать на высококачественные сплавы с использованием классических металлургических схем. Выход из сложившейся ситуации возможен в создании ряда предприятий с неполным металлургическим циклом. Главными плавильными агрегатами «мини-заводов» могут быть индукционные сталеплавильные печи, которые способны работать полностью на твердой металлошихте.

Одной из главных проблем технологий выплавки высококачественных сплавов в индукционных печах являются конструктивные ограничения возможности проведения активных металлургических операций, что в ряде случаев усугубляется наследственным влиянием качества шихтовых материалов, которое до настоящего времени не регламентируется технологическими инструкциями.

Основным направлением развития современной металлургии является исследование и разработка технологий получения сплавов повышенного качества, за счет применения новых и совершенствования имеющихся методов выплавки, внепечной обработки и оценки качества шихтовых материалов.

Все вышесказанное предопределяет актуальность работы, которая направлена на разработку эффективных технологий индукционной выплавки сплавов и выполнена в рамках разрабатываемого в ЛГТУ научного направления «Феноменологические модели и нелинейная динамика высокотемпературных процессов и технологий» при частичной поддержке грантом РФФИ -р_центра_а. Работа удостоена областной премии имени за достижения в области технических наук.

Целью работы является разработка технологий выплавки конструкционных сплавов в индукционных сталеплавильных печах с проведением эффективных металлургических операций, посредством научно обоснованного определения влияния шихтовых материалов и технологических параметров на качество получаемых сплавов.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:

— исследовать особенности выплавки сплавов в индукционных печах;

— разработать улучшенную методику анализа качества кусковых шихтовых материалов;

— исследовать влияние качества шихтовых материалов и температурных режимов выплавки на качество сплавов;

— исследовать поведение элементов при различных температурно-шлаковых режимах выплавки чугунов и углеродистой стали.

Достоверность основных положений и выводов. Достоверность результатов работы подтверждается проведением промышленных плавок, с использованием новейшего оборудования контроля состояния и свойств сплавов, программного обеспечения анализа данных и теоретическим анализом процессов с использованием современных теорий металлургических расплавов.

Научная новизна работы.

1. Экспериментально установлен факт «структурной наследственности» шихтовых материалов заключающийся в увеличении склонности углеродистых расплавов к дендритной сегрегации при использовании в шихте белых доменных чугунов. Увеличение температуры последнего периода миксирования свыше 15500С усиливает «наследственность» расплавов и одновременно повышает фрактальную размерность поверхности кристаллизующихся дендритов.

2. Предложен принцип организации технологии выплавки сплавов с использованием трех периодов миксирования, заключающийся в температурно-временном разграничении протекания основных окислительных реакций с участием кремния, углерода и марганца, позволяющий наводить жидкоподвижный шлак для кислых и нейтральных футеровок печей.

3. Исследованы особенности технологии выплавки сплавов в индукционных сталеплавильных печах, заключающиеся в поведении основных и «наследственных» элементов и специфических условиях шлакообразования с использованием твердых шлакообразующих смесей на основе системы оксидов «SiO2 Al2O3 CaO».

4. Разработана методика ускоренного исследования качества кусковых шихтовых материалов, позволяющая определять их полный химический состав и внутренние дефекты, влияющие на качество металлопродукции.

Практическая ценность работы.

1. Разработана и испытана в действующем производстве машиностроительный завод» () технология выплавки углеродистой стали на нейтральной футеровке с периодом окисления элементов, позволяющая получать качественный металл из стального лома с завышенным содержанием основных элементов.

2. Разработана и испытана в действующем производстве технология выплавки высококачественных конструкционных чугунов в индукционных печах с кислой футеровкой, позволяющая снизить газонасыщенность сплавов, уменьшить окисление основных элементов и повысить стойкость футеровки.

3. Разработанная технология выплавки повышает качественные характеристики чугуна «нирезист» после модифицирования: увеличен предел прочности (на 15,6%), снижена твердость (на 8,8%) и уменьшено количество газоусадочных дефектов (на 15,85%).

4. С помощью разработанной методики исследовано предельное содержание вредных микроэлементов цветных металлов в доменных чушковых чугунах (от 0,025 до 0,034%) и стальном углеродистом ломе (от 0,016 до 0,023%).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы были представлены на 3-х научно-технических конференциях: ІII (г. Липецк, 2006), ІV (г. Липецк, 2007) и V (г. Липецк, 2008) международные научно-технические конференции «Современная металлургия начала нового тысячелетия», а также университетских совещаниях и семинарах в период с 2006 по 2008 г. (г. Липецк, ЛГТУ).

Читайте также:  Как ездить зимой как избежать рисков с задним и передним приводом

Публикации. По материалам опубликовано 16 печатных работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Объем работы и структура. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав с выводами, библиографического списка из 125 наименований, заключения и 4 приложений. Включает 87 страниц текста, содержит 28 рисунков и 30 таблиц.

Основное содержание работы

Во введении приводятся основные аспекты актуальности выбранной темы исследования, определяется цель и вытекающие из нее основные задачи. Показана научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе дается краткий обзор области применения конструкционных чугунов и углеродистых сталей, способов их выплавки и модифицирования в условиях предприятий с неполным металлургическим циклом. Обозначены параметры качества сплавов, зависящие от правильности и полноты протекания металлургических процессов в условиях индукционной плавки при использовании различных шихтовых материалов. Приведена систематизация современных научных представлений о металлургической наследственности сплавов и её влияния на качество металлопродукции. В конце главы сформулированы цели и задачи исследования.

На предприятиях с неполным металлургическим циклом черные сплавы выплавляются в электропечах, при этом одним из наиболее перспективных плавильных агрегатов, ввиду легкости обслуживания, точности управления температурой, возможности работы в режиме миксирования, но и особо требовательным к качеству шихтовых материалов, является индукционная сталеплавильная печь. Важным технологическим приемом выплавки качественных сплавов в индукционных печах является использование режимов термовременной обработки (ТВО). Проведение эффективных металлургических операций, наряду с внепечным модифицированием расплавов, позволяет существенно улучшить качество сплавов в заготовках.

Показано, что имеются теоретические предпосылки для организации технологии выплавки стали с периодом окисления элементов и возможностью удаления части микроэлементов. В производстве для этих целей используется дорогостоящая основная футеровка, стойкость которой не превышает 5-10 плавок. Результаты современных исследований по использованию нейтральных футеровок для выплавки стали с окислением в периодических изданиях не представлены. Выплавка конструкционных чугунов осуществляется, как правило, на форсированных температурных режимах в печах с кислой футеровкой, с использованием твердых шлакообразующих смесей на основе Al2O3 и SiO2. Стойкость футеровок составляет не более 100 плавок. Понятие «качество сплавов» в современной металлургии определяется не только марочным химическим составом согласно действующей документации, но и концентрацией микроэлементов, растворенных газов и неметаллических включений, влияющих на процесс кристаллизации расплавов.

Согласно литературным данным, качество сплавов зависит не только от совершенства существующих металлургических технологий, но и от явления металлургической наследственности сплавов, которое также оказывает сильное воздействие на процессы кристаллизации, что наиболее характерно для расплавов индукционной плавки. Механизм и физическая сущность наследственности сплавов до сих пор окончательно не раскрыты.

Вторая глава представлена результатами анализа и теоретических исследований металлургической наследственности и физико-химических особенностей технологий выплавки сплавов в индукционных сталеплавильных печах с различной футеровкой.

При содержании углерода более 0,3% и температурах перегрева в пределах от 1550 до 18000С существует большая вероятность сохранения в расплаве г. ц.к. — подобной структуры ближнего порядка. Согласно квазиполикристаллической теории жидких металлов, элементами г. ц.к. — подобной структуры ближнего порядка расплавов являются устойчивые кластеры химических элементов.

Предложено для идентификации наследственных структур сплавов использовать фрактально-кластерную модель структур, согласно которой кластерные образования в сплавах обладают свойством масштабного самоподобия, а в ряде масштабов — иерархичностью строения. Основным свойством фрактального кластера является соответствие между размером, размерностью и числом частиц в агрегации, что характерно и для «наследуемых» типов структур в первично кристаллизованных сплавах.

Показано, что наследуемыми свойствами основных шихтовых материалов могут быть особенности строения макроструктуры (спелеобразный графит, дендриты и т. д.) и газонасыщенность доменных чушковых чугунов, а также общее и видовое содержание микроэлементов в шихтовых материалах.

Вскрыто, что главнейшей задачей режимов индукционной плавки является не только гомогенизация расплава по составу и температуре, активизация растворения и взаимодействия компонентов шлака и металла, но и «упорядочивание» его структуры в различных микрообластях ванны, что в основном ограничивается стойкостью используемых футеровок. В противном случае сохраняется высокая вероятность наследования свойств шихтовых материалов получаемыми сплавами. При этом в производственных условиях не всегда возможно организовать такую технологию выплавки, которая бы обеспечивала стабильное получение сплавов с заданными параметрами качества из любых шихтовых материалов. Поэтому первым этапом экспериментальной разработки технологии выплавки должно быть исследование качества наиболее часто используемых шихтовых материалов и выбор рационального состава шихты. Вторым важным этапом является определение влияния температурного режима плавок и типа доменных чугунов на качество выплавляемых сплавов. Вместе с этим исследование и организация эффективных температурно-шлаковых режимов позволит стабилизировать основные окислительно-восстановительные реакции процесса выплавки и рафинировать расплавы от газов и неметаллических включений.

Третья глава посвящена материалам, оборудованию, описанию проведения экспериментальных плавок и методикам исследования качества шихтовых материалов в лабораторных и производственных условиях.

Существующие методики оценки качества шихтовых материалов, используемые при входном контроле на действующих предприятиях, страдают главным недостатком: большая длительность анализа состава материалов, обусловленная использованием физико-химических методов анализа, при сравнительно небольшом диапазоне исследуемых элементов: C, Si, Mn, Cr, Ni, S и P. Разработана и апробированная методика ускоренного исследования качества материалов, основные стадии которой представлены в табл. 1.

Сравнение методик исследования качества шихтовых материалов

Ссылка на основную публикацию
Технология ReadyBoost для увеличения производительности слабых Windows-устройств за счет флешек и SD
Флешка показывает неправильный размер, скачать AxoFlashTest Последнее время стало «модным», покупать флешки больших объемов по «сказочным» ценам, которые в процессе...
Тест-драйв полноприводного Соболя 4х4 «Буханка» отдыхает — – автомобильный журнал
Краш тест соболь баргузин видео Сам Себе Автомеханик Краш тесты отечественных автомобилей ГАЗель ГАЗ-27527 «Соболь» 4х4 / Тест-драйв Обзор ГАЗ...
Тест-драйв Рено Флюенс Изменяя течение
Недостатки Рено Флюенс 2013-2014 - отзывы владельцев (все минусы и плюсы Fluence 1 Обзор Отзывы Все минусы Renault Fluence ➖...
Технология Valvematic; Авто-потроха что у машинок внутри
Замена блока valvematic Сделай Себе Всем тойотоводам привет! В данной статье мы постараемся вам показать наглядно как заменить блок valvematic...
Adblock detector