Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
индукц. печи.pdf
Скачиваний:
442
Добавлен:
14.02.2015
Размер:
873.33 Кб
Скачать

Наклон печи осуществляют одним из способов:

∙ с помощью ручного привода или рычагов и длинных рукояток (применяется только в лабораторных печах);

с помощью тельфера или другого подъемного механизма, установленного в цехе, при этом крюк подъемного механизма зацепляют за специальную скобу, предусмотренную на каркасе печи;

с помощью электромеханического привода, состоящего обычно из электродвигателя, редуктора и цепной передачи, устанавливаемых на опорной раме печи;

с помощью гидропривода, включающего маслонапорную установку для создания давления жидкости в системе, плунжеры или гидроцилиндры, шарнирно связанные с корпусом печи и осуществляющие ее наклон.

Последний тип привода получил наибольшее распространение в промышленных тигельных печах, он применяется в печах емкостью от 100 кг до 60 т.. Плунжеры располагают вертикально или наклонно, причем их оси смещают ближе к оси поворота печи, что позволяет сократить ход н вписаться в габариты печи, но приводит к необходимости увеличения давления в системе (до 50 – 200 ат.). Маслонапорную установку монтируют рядом с печью, вне рабочей площадки. Пульт управления механизмом наклона располагают на рабочей площадке в месте удобном для наблюдения за процессом слива металла из тигля.

2.3. ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТИГЕЛЬНЫЕ ПЕЧИ И ОСОБЕННОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Отечественной промышленностью выпускаются серийно индукционные тигельные печи различной емкости и мощности для плавки стали (серия ИСТ), чугуна (серии ИЧТ и ИЧТМ), алюминиевых (ИАТ) и медных (ИЛТ) сплавов.

Наиболее распространенным типом индукционных печей являются печи средней частоты (500 – 2400 Гц) емкостью 0,06 – 1,0 т., предназначенные для плавки стали, но широко используемые также для плавки чугуна и цветных металлов. Эти печи хорошо вписываются в литейные цехи, они удобны для фасонного литья, когда отбор жидкого металла должен осуществляться мелкими порциями (от 50 – 100 кг). Плавка в этих печах ведется в периодическом режиме с полным сливом металла после каждой плавки.

Для экономичной работы печи при плавке мелкой шихты остаточная емкость тигля должна составлять 60 – 70% от номинальной емкости (но не менее 25 – 30%).

Индукционные тигельные печи серии ИАТ предназначены для плавки алюминия и сплавов на его основе. Они выпускаются в двух исполнениях: на промышленной и на средних частотах.

Применение для плавки алюминиевых сплавов индукционных печей средней частоты рекомендуется в тех случаях, когда к металлу предъявляются осо-

бые требования по чистоте от окисных и газовых загрязнений. Эти печи конструируются таким образом, чтобы плавка алюминия велась без разрыва защитной поверхностной окисной пленки вследствие циркуляции расплава.

Индукционные тигельные печи промышленной частоты серии ИЛТ предназначены для плавки медных сплавов (медь, латунь, бронза и др.). Печи серии ИЛТ используют как при непрерывном, так и при периодическом режимах работы.

На рис. 2.7 в качестве примера показана индукционная тигельная ночь промышленной частоты для плавки алюминиевых сплавов емкостью 6,0 т (ИАТ-6).

 

Индукционные плавильные электро-

 

печи в силу своей специфики имеют и

 

свои особенности эксплуатации, ведения

 

процесса плавки, выполнения профилак-

 

тических ремонтов.

 

 

Так, в печах промышленной частоты

 

необходимым условием нормальной экс-

 

плуатации является работа печи с непол-

 

ным сливом расплавленного металла, т.

 

е. с остаточной емкостью (с «болотом»).

 

Экспериментально установлено, что с

 

увеличением

«болота» производитель-

 

ность печи заметно возрастает. Это объ-

 

ясняется, с одной стороны, улучшением

 

условий теплопередачи от жидкого ме-

 

талла к твердой шихте (благодаря интен-

 

сивному движению жидкого металла), а

 

с другой, – увеличением потребляемой

 

печью мощности. При одном и том же

 

напряжении

мощность,

потребляемая

 

печью, пропорциональна величине за-

 

полнения тигля жидким металлом (в об-

 

ласти рабочих витков индуктора). Наи-

 

более

рациональным режимом работы

Рис. 2.7 Индукторная тигельная печь типа

печей промышленной частоты являются

частые

отборы металла

небольшими

ИАТ-6 для плавки алюминиевых сплавов:

1 – крышка с механизмом подъёма; 2 – установка

порциями. Величина этих порций опре-

индуктора; 3 – установка подшипников; 4 – футе-

деляется опытным путем, но находится в

ровка; 5 – плунжер механизма поворота печи; 6 –

области 20 – 30% от емкости тигля.

пакеты магнитопровода; 7 – кожух печи; 8 – рабо-

чая площадка

В печах

средней частоты, которые

обычно работают с полным сливом металла, производительность во многом зависит от плотности укладки шихты в

тигле и ее чистоты. В этом случае (при плотной укладке) потребляется мощность, близкая к номинальной, и плавка по времени производится быстро – близко к расчетному времени.

Ускорения времени плавки можно достичь также периодическим уплотнением шихты, погружая нерасплавленные куски шихты в уже расплавленный металл, а также поддерживая электрический режим на номинальном уровне, т. е. напряжение, сила тока, мощность, cos ϕ должны быть близкими к номинальным значениям. Возможны случаи, когда из-за большой индуктивности, при номинальной силе тока возбуждения генератора, напряжение на печи меньше номинального.

Возможным приемом ускорения плавки является последовательность загрузки шихты. Например, при выплавке отдельных сплавов алюминия, имеющих температуру плавления меньшую, чем чистый алюминий (если шихта состоит из возврата и алюминия), вначале следует загружать возврат, а алюминий

– в конце плавки. При выплавке синтетического чугуна, например, когда шихта состоит частично из чугунного скрапа и стального лома, стружки и пр., стальная шихта загружается в конце плавки.

При применении указанной технологии загрузки шихты создаются благоприятные условия для стойкости тиглей, так как облегчается температурный режим плавки, и уменьшается химическое взаимодействие между набивной массой тигля и отдельными составляющими шихты.

При эксплуатации индукционных электропечей нужно строго следить за температурным режимом плавки, поскольку даже незначительное (20 – 50°С) превышение температуры против допустимой для данного материала тигля резко уменьшает срок его службы. При расплавлении не следует форсированно перегревать металл выше температуры разливки, так как такой перегрев ведет к размягчению футеровки и ее быстрому разрушению. Кроме того, форсированный (быстрый) перегрев металла с последующим отключением печи для раздачи металла в ковш (часто добиваются такого перегрева металла, чтобы за время простоя печи в ожидании разливки и при самой разливке металл подстуживался не ниже температуры заливки) производится при максимальных мощностях, что сопровождается интенсивным движением металла в ванне печи и, следовательно, повышенным износом (размыванием) тигля, особенно в нижней его части. Эго явление особенно заметно на печах промышленной частоты.

Для уменьшения износа футеровки перегрев следует вести до температуры слива (на несколько градусов выше температуры заливки) и затем переключать печь па пониженную мощность (в случае вынужденного простоя и других причин), называемую мощностью холостого хода.

Значительный перегрев металла допускается лишь, в отдельных случаях, например, когда тигель печи сильно зашлакован и необходимо произвести его чистку. Допускать зашлаковывания не следует, так как в этом случае уменьша-

ется полезный объем тигля и могут значительно ухудшиться технико-экономи- ческие показатели печи. Чистку стенок тигля при эксплуатации печи необходимо осуществлять после каждой плавки. Производиться она должна при наполненном металлом тигле, так как в этой случае шлак размягчен и сравнительно легко счищается. Чистый тигель позволяет также проводить визуальный контроль его состояния (наличие трещин, разрушения и т.д.). При износе тигля (уменьшении толщины стенок) до 20 – 30% тигель необходимо заменять (перенабивать).

В процессе эксплуатации следует непрерывно наблюдать за режимом охлаждения печи, состоянием электроаппаратуры и своевременно осуществлять профилактические осмотры и ремонты. Одним из необходимых условий нормального режима должно быть поддержание температуры воды на входе в индуктор выше температуры точки росы для данного помещения. В противном случае возможна обильная конденсация водяных паров на трубках индуктора, что приведет к электропробою между витками индуктора и выходу его из строя.

При работе печи опасен и чрезмерный перегрев воды, выходящей из индуктора. В этом случае происходит интенсивное отложение солей (образование накипи) и различных примесей на стенках труб индуктора, что нарушает условия теплообмена между стенкой трубки и охлаждающей водой и ведет к выходу печи из строя.

Образование накипи происходит и при нормальных, условиях, поэтому требуется периодическая промывка водоохлаждаемых полостей, например, 40%- ным раствором соляной кислоты.

Профилактика электрооборудования должна заключаться в периодическом осмотре коммутирующей аппаратуры (реле, магнитных пускателей, контакторов и др.), своевременной зачистке контактов и поддержании в исправности их механической части. Электроизмерительные приборы должны проходить регулярную и периодическую проверку.

2.4. ИНДУКЦИОННЫЕ ПЕЧИ ДЛЯ ПЛАВКИ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Плавильные печи обеспечивают необходимую производительность, минимальное время плавки и минимальные потери металла, простоту обслуживания, плавку сплавов разных марок без загрязнения их примесями, высокую стойкость футеровки, возможность наведения и удаления флюсов, измерение температуры в процессе плавки, строго необходимую температуру при рафинировании сплава, легкость проведения ремонтных работ, простоту замены узла «установка индуктора», достаточно бесшумную работу и санитарно-гигиениче- ские условия труда, экономный расход электроэнергии, огнеупорных материалов и т. д.

Принцип работы индукционной плавильной печи состоит в том, что пере-

менный ток, пропускаемый через индуктор печи, создает вокруг него переменное магнитное поле, силовые линии которого замыкаются на загруженной в тигель металлической шихте. Таким образом, магнитный поток проходит по шихте, в ней наводится электрический ток, выделяется тепло, и металл плавится.

Производительность работы печи зависит от магнитных свойств, размеров и формы кусков шихты.

Питается печь через однофазный высоковольтный трансформатор мощностью 1300 кВА. С выхода трансформатора снимают напряжение в диапазоне 1160 - 290 В, что дает возможность изменять потребляемую мощность в широких пределах.

Токоподвод печи осуществляется гибкими водоохлаждаемыми кабелями.

Для компенсации реактивной мощности параллельно индуктору включают батареи

 

статистических конденсаторов.

 

Эти батареи и трансформаторы разме-

 

щены в непосредственной близости от уста-

Рис 2.8. Схема общего вида плавильной

новки плавильного агрегата, под печами на

первом этаже цеха. Благодаря такому разме-

печи ИАТ-2,5М

1-кожух, 2- индуктор, 3- тигель печи из

щению уменьшаются электрические потери в

жаропрочного бетона, 4- поворотная ось, 5-

подводящих шинах и кабелях; при значитель-

воротник печи, 6-крышка, 7-термопара

ном удалении трансформатора и особенно

контроля температуры, 8- рабочая

площадка, 9- коллектор подачи воды, 10-

конденсаторных батарей электрические поте-

многослойная изоляция, 11подина

ри возрастают.

 

Кожух печи ИАТ-2,5М (рис. 2.8) представляет собой сварную конструкцию, выполненную из листовой стали. В передней части кожуха неподвижно укреплена ось поворота печи, около задней стенки - токоподвод и кожух выводов.

Узел «установка индуктора» состоит из собственно индуктора, одиннадцати магнитопроводов, набивного тигля и воротника. Индуктор печи однофазный, однослойный, выполнен из медной трубки специального профиля.

Из четырех его катушек три включают под напряжение, а четвертую, состоящую из четырех витков, устанавливают в верхней части индуктора и к источнику тока не подключают. Она предназначена только для охлаждения тигля. Каждая катушка имеет индивидуальный подвод и отвод охлаждающей воды. Электрическое соединение отдельных секций осуществляется перемычками на выводах трубок. Все витки индуктора изолированны друг от друга.

Положение узла «установка индуктора» фиксируется с помощью болтов, вмонтированных в кожух печи. Узел может быть полностью извлечен из кожу-

ха и заменен запасным (с заранее подготовленным зафутерованным и просушенным тиглем).

Сверху тигель печи закрывается литой, футерованной огнеупорным бетоном крышкой, снабженной механизмом подъема и поворота.

Жидкий металл разливают путем наклона печи в одну сторону на угол 90° с помощью гидравлического механизма подъема: два плунжера, маслонапорная установка и аппаратура гидропривода. Угол наклона печи ограничивается конечным выключателем.

Температуру металла измеряют потенциометром, работающим в паре с термопарой погружения. Температурный контроль жидкого металла - необходимое условие предупреждения внутрицехового брака и повышения качества отливок. Учитывая особо тяжелые условия службы защитного чехла термопары, температуру металла после полного расплавления загруженной шихты контролируют непрерывно. Через люк крышки термопара в защитном чехле погружается в жидкий металл. Согласно показаниям потенциометра, плавильщик регулирует температуру металла с пульта управления трансформатора печи, регулировка может быть автоматической.

Два раза в смену делается контрольный замер при помощи термопары кратковременного погружения, проверяется правильность показаний температуры потенциометром, работающим вместе с термопарой непрерывного контроля. Температура жидкого металла поддерживается в пределах 740 - 760°С.

В комплект печи входит автоматический регулятор электрического режима, поддерживающий максимальную мощность печи в течение всего периода плавки путем подбора емкости конденсаторных батарей и автоматического подключения ступеней напряжения трансформатора. В состав установки печи входит сигнализатор утечки. Он реагирует и автоматически отключает электрическое питание печи в случае повреждения футеровки тигля, нарушения изоляции индуктора и любой утечки в электросистеме.

Для контроля давления воды в водопроводной магистрали и сливных ветвях индуктора на печах ИАТ-2,5М установлены струйные реле типа PC-ЦНИИ, и установка дала возможность сохранить футеровку печи и изоляцию индуктора от преждевременного разрушения и износа. При высоком давлении воды стенки индуктора отпотевают, что может вызвать пробой изоляции. При низком давлении повышается температура воды в индукторе, что служит причиной отложения солей на его стенках. Все это преждевременно выводит из строя катушки индуктора.

Много энергии в виде тепла уносится с охлаждающей водой. Поэтому очень важно контролировать температуру сбрасываемой воды. Печи оборудованы электроконтактными термометрами типа ТПП-СК, которые установлены на каждой охлаждающей ветви. Термометры при повышении температуры

выше заданной на одной из охлаждающих ветвей индуктора отключают питание печи.

Для приготовления расплава АК9ч (АЛ4) в цехе применяют следующие шихтовые материалы: первичный алюминий (А7 и А8), силумин (СИЛ-0 и СИЛ-0), вторичный алюминиевый сплав в чушках АК9, магний чушковый (Мг 90), марганец металлический (Мр-00), возврат собственного литейного производства (прибыли, литники, скрап, сплески и литейный брак).

Алюминий, силумин и вторичный сплав указанных марок поступают в цех в железнодорожных вагонах в чушках массой 15 кг. В шихтовом пролете эти материалы для очистки от пыли обдувают сжатым воздухом и в специальной таре подают на рабочую площадку к плавильным печам.

Магний поставляется в чушках массой 8 кг и перед употреблением разрезается на куски требуемых размеров. Поступающий в цех марганец не требует специальной подготовки, кроме подогрева перед вводом в плавку. Цех полностью отказался от приготовления алюминиево-марганцевой лигатуры при плавке АК9ч. Производственный анализ показал, что марганец полностью растворяется в жидком металле. Этому в значительной мере способствует подогрев марганца перед присадкой в расплав, а также интенсивное перемешивание жидкого металла в течение всего процесса плавки. Перед присадкой марганец и магний подогреваются теплом жидкого металла предыдущей плавки в емкости, которая устанавливается в люк крышки печи.

Аналогично марганцу, как показали производственные испытания, можно вводить чистый кристаллический кремний в количестве до 25 кг на одну плавку. Присадка кремния больше этой нормы требует изменения технологии плавки.

Свежие компоненты применяют в производстве согласно сертификатам. Без наличия их запуск материалов в производство запрещается.

Возврат собственного производства подвергается виброобработке с одновременным обдувом на специальной приемной установке (рис. 2.9).

Первую плавку проводят на твердой завалке. Загруженная шихта подогревается 30 мин на 9-й ступени, затем еще 30 на 8-й, только после этого печь включают в работу на 2-ю ступень трансформатора.

Для последующих плавок каждый раз оставляют жидкую переходную ванну (болото) массой 500–600 кг. Тигель печи тщательно очищают

Рис 2.9.Схема установки для обработки возврата соб- от настылей предыдущей плавки и ственного производства: 1-монорельс, 2-таль с автома- осматривают на отсутствие дефектов тическим адресованием,

или изъянов футеровки. В оставленное болото загружают одновременно подогретый марганец и возврат собственного производства (300 - 400 кг). Печь включают в работу. Затем до верхнего края тигля загружают чушковый материал, алюминий, силумин и вторичный сплав. По мере расплавления шихты вводят оставшиеся чушковые материалы и возврат. После расплавления всей металлозавалки (при температуре 700 – 710°С) вводят магний, а для контроля температуры расплава через люк печи спускают термопару в защитном чехле. Печь переключают на 5 - 6-ю ступень трансформатора, и расплав нагревается до температуры 730 – 750°С. Затем при отключенной печи рафинируют расплав дегазером. По окончании этой операции печь включают на 5 - 6-ю ступень трансформатора и нагревают расплав до температуры разливки (760°С).

Перед разливкой для определения химического состава сплава берут пробы на спектральный анализ. В процессе разливки с поверхности металла в ковше и в дозаторах снимают шлак в изложницы.

Ковш по мере его остывания разогревают до цвета светлого каления футеровки. Это необходимое условие транспортировки и заливки качественного сплава в дозаторы жидкого металла. Разогревают ковши керосиновыми горелками на специальном участке (рис. 2.10), который размещен рядом с рабочей площадкой индукционных печей. Он обеспечен мощной вытяжной вентиляцией и закрытой площадкой запаса керосина.

Керосиновая горелка проста по конструкции и в эксплуатации. Она может быть изготовлена и применена практически при любом техническом оснащении производства. Работает по принципу эжекции. Для получения первой вспышки используют факел на рукоятке. Полностью открывают вен-

Рис 2.10. Схема установки разогрева литейных ковшей1- тиль сжатого воздуха и приоткры- горелка,2-литейный ковш, 3-вытяжной зонд, 4-кирпичная вают вентиль подачи керосина, до- перегородка, 5- бочки с керосином, 6-тара для доставки и

хранения керосина биваясь устойчивого горения без копоти. Для остановки горелки

необходимо сначала перекрыть вентиль подачи керосина, а после затухания пламени - вентиль подачи сжатого воздуха. При таком порядке остановки не выделяется копоть. В настоящее время в цехе изучается вопрос о замене керосина природным газом. Разогрев литейных ковшей значительно уменьшил потери жидкого металла при разливке по дозаторам. Одновременно удалось снизить температуру металла, разливаемого из плавильных печей с 780 - 800 до 750 - 760°С. Понижение температуры повысило качество литья за счет уменьшения газонасыщенности.

Учитывая более высокую степень загрязненности возврата литья под давлением, в цехе произведено разделение потоков жидкого металла: сплав АК9ч - для кокильного литья и сплав АК9ч - для литья под давлением. В них используется возврат собственного производства согласно способам литья. Это также значительно повышает качество литья. футеровкой вновь набитого тигля (по старой технологии тигель установки индуктора после просушки футеровки медленно охлаждается до температуры примерно 100°С, а то и до температуры окружающей среды). После монтажа в кожухе печи перед пуском установки индуктора в эксплуатацию проверяют действие защитных устройств, механическую и электрические части футеровки. В связи с тем, что в этот период футеровка еще недостаточно окрепла, загружают шихту первой плавки особенно осторожно, чтобы не повредить подину и стенки тигля. В шихте не должно быть очень крупных кусков и кусков с острыми кромками. Поднимается мощность постепенно, не перескакивая ступени напряжения трансформатора. Время первой плавки удлиняется, но такой пусковой режим обеспечивает хорошую стойкость футеровки тигля.

Подъем температуры ведется постепенно со скоростью 100°С в час. При температуре 400 - 450°С загрузку выдерживают 3 часа, затем поднимают температуру в печи со скоростью 50°С в час (до 800°С). При этой температуре металл выдерживается 3 - 5 часов, после чего сливается. Для первых пяти плавок рекомендуется качественная шихта, без загрязнения и добавления флюсов, во избежание образования и удаления их при недостаточно спекшемся тигле.

В цехе принят другой пусковой режим электропечи с новой футеровкой. После просушки футеровки электрическую грелку не вынимают, температура тигля поддерживается на верхнем, достигнутом при сушке пределе. Установка индуктора в кожухе печи быстро монтируется, и в тигель заливается жидкий металл из другой печи при температуре 690 - 700°С. Печь выдерживают на низких ступенях трансформатора (9,8 и 7-й) в течение 3 - 5 часов. Затем температуру в печи поднимают со скоростью 50°С в час до 800°С, выдерживают и сливают металл.

При эксплуатации учитывается, что тигли плохо переносят частые перерывы в работе, связанные с полным охлаждением. Поэтому в случае вынужденной остановки охлаждение и последующий разогрев печи ведут медленно.

Тигель осматривают после каждой плавки. Если обнаружен дефект и печь надо остановить, металл полностью сливают, стенки тигля осторожно очищают. Тигель закрывают крышкой.

Очищают охлажденный тигель от настылей пневматическим молотком с зубилом; сначала снимают основной слой настылей, затем обрабатывают до тела бетона и определяют характер ремонта.

Изготовление футеровки и ремонт индуктора плавильных печей

Футеровка – один из основных элементов, который определяет надежность, экономичность и производительность работы плавильного агрегата. Конструкция индукционной плавильной печи типа ИАТ-2,5М проста, тигель – из огнеупорного материала, окруженный индуктором, который является разновидностью воздушного трансформатора: индуктор – первичная катушка, металлическая шихта – вторичная катушка.

Всвязи с этим эффективность электрического взаимодействия между индуктором и металлической шихтой возрастает с уменьшением стенки тигля. Футеровка, предназначенная для надежной защиты индуктора от разрушающего действия жидкого металла, подвергается сильному износу в результате непрерывной циркуляции расплава в тигле под действием электродинамических сил. Она должна обладать высокой механической прочностью при незначительной толщине стенок тигля. Это в свою очередь заставляет ответственно подходить к подбору футеровочных и связующих материалов и обращать особое внимание на технологию изготовления футеровки.

Вцехе создан стенд, позволяющий с минимальными трудозатратами и высоким качеством ремонтировать индукторы, набивать новые и ремонтировать находящиеся в эксплуатации тигли. Стенд расположен в среднем пролете цеха рядом с блоком плавильных печей. Оборудование для размола и приготовления футеровочных масс размещено в шихтовом пролете. Спецификация оборудования следующая: щековая дробилка С-182Б, размалывающие бегуны 1А18, трехситовый виброгрохот ГЖД2, шаровые мельницы 151Ш (две), растворосмеситель СБ-8.

Футеровку изготовляют из жаростойкого бетона на жидком стекле и кремнефтористом натрии. В состав жаростойкого бетона входят тонкомолотый магнезит (28,8%), мелкий (25,0%) и крупный (30,0%) шамотные заполнители, кремнефтористый натрий (1,2%) и жидкое стекло плотностью 1,36 - 1,38

Рис. 2.11.. Схема индуктора: 1 – индуктор; 2 - обмазка

(15,0%).

Тонкомолотый магнезит готовят из магнезитового кирпича (ГОСТ 1517-74), который содержит не более 3% окиси кальция. Размалывают магнезит на щековой дробилке, бегунах и в шаровой мельнице. Тонкость помола такова, что через сито № 0085 проходит не менее 55 и не более 85% материала. Хранят магнезит обязательно в закрытых ящиках во избежание образования гидрата окиси кальция.

Мелкий и крупный шамотные заполнители готовят из шамотного кирпича на щековой дробилке и рассеивают по фракциям на трехситовом виброгрохоте. Максимальный размер частиц крупного запол-

нителя – 10, минимальный – 5 мм, максимальный размер частиц мелкого заполнителя 5, минимальный – 0,5 мм. Мелкий заполнитель дополнительно просеивают, частицы менее 0,5 мм идут для изготовления футеровки дозаторов. Из фракций составляют смесь дробленого шамота, отвечающую следующему зерновому составу (в %): частицы размером более 10 мм – 0 ÷ 5, от 5 до 10 мм – 35

÷ 45, от 0,5 до 5 мм – 40 ÷ 50.

Кремнефтористый натрий (ГОСТ 87-66) не должен содержать более 7% примесей. При содержании влаги более 0,1% его сушат, размалывают в бегунах и просеивают через сито № 014-016.

Жидкое стекло с модулем 2,6 – 3 должно отвечать требованиям ГОСТа 13078-67 (марка В). Разбавляя водой, стекло доводят до плотности 1,36 – 1,38 (плотность замеряют ареометром). Если есть сгустки, процеживают через сито с размером ячейки 0,5 – 1 мм.

Чтобы футеровка печи была стойкой, все материалы, входящие в состав жароупорного бетона, должны быть химически чистыми и не содержать механических примесей.

Футеровку тигля индукционной плавильной печи изготовляют после осмотра и подготовки индуктора к набивным работам. Если при осмотре замечено горизонтальное смещение соседних витков относительно друг друга более чем на 2 мм, наружную поверхность индуктора в местах прилегания магнитопроводов рихтуют асбестовым картоном на жидком стекле. Проверяют рихтовку металлической рейкой.

Трубки каждой секции индуктора продувают и спрессовывают под давлением 5 ат.

После этого внутреннюю поверхность индуктора покрывают последовательно двумя слоями обмазки толщиной 1 - 1,5 мм каждый.

Состав обмазки: 95%-кварцевый песок, 5%-глинозем марки ГК, жидкое стекло до требуемой консистенции.

Обмазку сушат инфракрасными лампами ЗС-3 при температуре воздуха у поверхности индуктора не выше 50°С.

Каждый слой сушат в течение 8 - 16 час.

После сушки внутреннюю поверхность по всей высоте изолируют тепло- и электроизоляционными материалами, которые дополнительно предохраняют индуктор от тепла расплава, передаваемого через футеровку, и снижают опасность прорыва жидкого металла сквозь стенку тигля (два слоя асбестовой бумаги толщиной 0,3 - 0,5 мм, слой нагревостойкого миканита ФФК или ПФ2 толщиной до 5 мм, два слоя асбестовой бумаги толщиной 0,3–0,5 мм, два слоя асбестовой ткани АТ-2 или АТ-7).

Все слои изоляции, кроме асбестовой ткани, приклеивают раствором из смеси тонкомолотого магнезита - 96% и кремнефтористого натрия - 4%, замешанном на жидком стекле. Миканит перед приклеиванием нагревают в специ-

альной печи и придают ему форму внутренней поверхности индуктора, приклеивают густым раствором, остальные слои изоляции - жидким. Все материалы укладывают друг на друга внахлестку на 50 - 100 мм, чтобы избежать неизолированных мест. Все слои изоляции прижимают к индуктору тремя кольцами шириной. 120 – 150 мм.

Изоляцию сушат в течение суток инфракрасными лампами при температуре не выше 50°С. Сразу после сушки перед набивкой тигля в индукторе устанавливают пучок нихромовой проволоки, который является электродом в системе сигнализации (в случае проедания тигля жидким металлом). Набивают футеровку тигля по специальному разборному шаблону при помощи пневматических трамбовок слоями не более 40 - 50 мм.

Бетон замешивают на один слой. На набивку подины идет 100, на стенки – 50 кг смеси бетона. В бетоносмеситель вначале заливают жидкое стекло (98%). Затем загружают смесь тонкомолотого магнезита с кремнефтористым натрием. После перемешивания и получения однородной смеси загружают шамотный щебень и песок.

В конце перемешивания выливают остаток жидкого стекла (2%). Всякая другая последовательность загрузки запрещается.

По первому замесу корректируют количество жидкого стекла.

Для набивки дна тигля используют жесткий бетон, для стен - более пластичный.

Приготовленный бетон разрешается хранить не более одного часа.

Вслучае большего перерыва верхний слой ранее уложенного бетона снимается на 30 мм и перед укладыванием следующего слоя стенка набиваемого тигля взрыхляется.

Впроцессе набивки дна тигля проволочки сигнализатора утечки выводят наружу для контакта с металлом и закрепляют на контактной шпильке. Затем на утрамбованную подину укладывают два слоя бумаги и устанавливают донную часть и первую секцию разборного шаблона. Шаблон центрируют по отношению к индуктору четырьмя деревянными брусками, и по центру шаблона устанавливают груз 500 -1000 кг. Перед установкой секции шаблона снаружи смазывают смазкой ЦИАТИМ-203. Засыпанный слой смеси жароупорного бетона утрамбовывают до появления на поверхности цементного раствора. Больше всего бетон уплотняют непосредственно у шаблона, чтобы создать твердый рабочий слой футеровки. При перекосе положения шаблона исправляют перемещением в соответствующем направлении установленного внутри шаблона груза или с помощью вибратора. В процессе набивки стен тигля последовательно устанавливают остальные секции шаблона.

При установке последней секции в индуктор пускают теплую воду (30 - 40°С).

После набивки до уровня нижней части воротника тигель с шаблоном летом сушат в естественных условиях, а зимой - ламповой грелкой в течение 12 – 16 час. В этот период набитая масса бетона отвердевает и без разрушения футеровки тигля можно вынуть разборный шаблон.

После извлечения шаблона (по секциям) осматривают тигель, приводят в порядок сигнализатор и по верхней секции шаблона (вновь установленной) выкладывают из шамотного кирпича воротник и блок сливного носка. Огнеупорный раствор для кладки готовят из 70 – 75% молотого шамота и 30 – 25% молотой огнеупорной глины. Раствор заводится на жидком стекле.

Втигле устанавливают электрическую четырехламповую грелку для просушки футеровки при 30 - 40°С в течение 12 - 18 час. После удаления последней секции шаблона в течение 18 - 24 час производят естественную сушку тигля. Затем внутреннюю поверхность тигля покрывают двумя слоями обмазки, разработанной специалистами цеха. В нее входит тонкомолотый магнезит (70 - 80%), кремнефтористый натрий (1,5 - 3%), асботермосиликатная крошка (4 - 5%), жидкое стекло.

Асботермосиликатная крошка в составе обмазки уменьшает объемные изменения, происходящие в облицовочной корочке в интервале рабочих температур. Возросла жаростойкость и пластичность корочки, уменьшилось ее растрескивание в период сушки тигля и пуска печи.

С внедрением указанного состава повысился срок эксплуатации футеровки, что позволило получить определенный экономический эффект.

Температура, необходимая для схватывания бетона, поддерживается внутри стенда с помощью электрокалориферов. В течение всего процесса сушки в индуктор подается горячая вода.

Вцехе принят следующий режим сушки тигля. В течение 24 – 48 час обмазку сушат грелкой, состоящей из восьми ламп инфракрасного излучения. Затем тигель нагревают лампами до 120 – 140°С. При этой температуре в печи устанавливают электронагреватель конструкции ВНИИЭТО-МЗАС, он не должен касаться дна тигля.

Регулируется температура в процессе сушки при помощи потенциометра строго по графику, который вывешивается на щите управления. При 700°С установка индуктора выдерживается до запуска печи, осуществляемого после монтажа индуктора в рабочем блоке плавильных печей.

Одна из причин выхода печи из строя - повреждение межвитковой изоляции трубок индукторов. Индуктор и тигель заменяются новыми, готовыми к установке в любой момент.

Демонтированный из блока печей индуктор направляется на стенд.

Если надо заменить изоляцию трубок индукторов, снимают кожух воротника с узла установки индуктора. Отсоединяют и убирают секции магнитопроводов. Снимают верхнее стяжное кольцо. Индуктор с тиглем ставят на подстав-

ку и отбивают медные пластины, стягивающие катушки индуктора. Затем при помощи крана индуктор разбирают по секциям, а тигель вывозят из цеха. Секции индуктора очищаются от старой изоляции. Места, где расплавленный металл соприкасался с индуктором и разъедал его, зачищают и запаивают латунью.

Запаянную секцию испытывают на герметичность водой при давлении 5 ат. в течение 5 мин; потение трубки и течь воды не допускаются.

Очищенную поверхность трубки секции индуктора при помощи кисти покрывают бакелитом марки ГФ-95 и сушат в сушильном шкафу при температуре 80 - 100°С в течение 16 - 24 час. Затем трубки обматывают последовательно одну за другой «вполнахлеста» тремя слоями: стеклолентой ЛСКЛ-155, стеклолентой ЛПК-ТТ или ЛФК-ТС и стеклолентой ЛСКЛ-155. Первые два слоя после обклеивания покрывают бакелитом и сушат при 80 - 100°С в течение 16 – 20 часов, последний слой покрывают лаком К0-818 и сушат 16 - 24 час при температуре 15 - 25°С.

Вновь изолированные секции индуктора собирают и стягивают на шаблоне. Для удобства сборки шаблон с наружной поверхности обклеивают стеклотканью.

Собирают индуктор в следующей последовательности:

1.Первую секцию надевают на шаблон при помощи крана и разжимают до размеров внутреннего диаметра секции – 1298 мм. Один нижний конец секции жестко закрепляют, а за второй - осторожно стягивают талью, одновременно обстукивая витки деревянным молотком. Во время подтягивания каждой секции между витками (при расстоянии между ними более 1,5 мм) помещают изоляционные прокладки из электронита. Натягивают до полного плотного прилегания катушки к шаблону.

2.На шаблон надевают вторую секцию и одним концом прикрепляют ее к первой стянутой секции. Талью второй конец секции стягивают до полного прилегания ее к шаблону. В этой же последовательности укрепляют третью и четвертую секции.

3.Оба конца каждой секции скручивают проволокой и к ним приваривают контактные медные пластины.

4.На подину укладывают нижнюю выравнивающую прокладку.

5.Учитывая положение выравнивающей прокладки, на подину устанавливают собранные на шаблоне секции индуктора.

6.На верхнюю секцию укладывают выравнивающую прокладку.

7.Ставят верхнее стяжное кольцо, и секции индуктора стягивают шпильками. Диаметрально противоположные шпильки затягивают поочередно, равномерно увеличивая усилие затяжки. Все шпильки затягивают.

8.Краном убирают шаблон.

9.Устанавливают магнитопроводы. При этом следят за тем, чтобы они

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]