плотно прилегали к индуктору через прокладку из асбестовой ткани.

10.Устанавливают кожух воротника на верхнее стяжное кольцо индуктора

изатягивают крепящие стяжные болты.

11.Индуктор еще раз покрывают лаком К-0818 и просушивают при температуре 18 - 25°С в течение 16 –24 часов.

12.Высушенный индуктор прозванивают и при сопротивлении изоляции не менее 1000 ом подают на футеровочную площадку. Индуктор готов к нанесению многослойной изоляции и набивке футеровки.

Срок службы индуктора зависит от качества изоляции и футеровки тигля. Поэтому в цехе не реже одного раза в два года проверяют знания рабочих о футеровке и ремонте индукторов.

На все печное оборудование заведены паспорта по эксплуатации, в которые заносятся сведения о качестве используемых изоляционных и футеровочных материалов, виды ремонта, причины выхода из строя установок и т. д. Паспортный контроль за печным оборудованием помог повысить качество всех футеровочных работ и ответственность за их проведение. Кроме того, благодаря такой системе накапливаются сведения о характере эксплуатации оборудования

ивыявляются недостатки в элементах конструкции, которые необходимо доработать.

2.5.ИНДУКЦИОННЫЕ ПЕЧИ ДЛЯ ПЛАВКИ ЧУГУНА

В литейном цехе завода установлен блок индукционных печей типа ИЧТ- 6, состоящий из четырех печей и трех комплектов плавильного электрооборудования. Печная установка состоит из следующих агрегатов и систем:

1.Печи в сборе.

2.Конденсаторная батарея мощностью 21000 квар.

3.Оборудование разъединителей и переключения трансформаторов.

4.Трансформаторы мощностью по 1300 ква.

5.Система загрузки печей.

6.Система водяного охлаждения индукторов печей и токоподводящих ка-

белей.

7.Маслопровод и маслонапорная установка.

Четвертая печь установки является резервной и подключается к работе по мере надобности в случае внеплановой остановки одной из печей блока (рис. 2.12).

Все электрооборудование установки, кроме печных трансформаторов, размещено в печном пролете. Печные трансформаторы размещены в отдельных ячейках. Вход в помещение печных трансформаторов разрешен только лицам, имеющим специальный допуск. При работе на печах обслуживающий персонал должен быть проинструктирован, помимо общих правил техники безопасности, о правилах электробезопасности по обслуживанию установок с напряжением

1000 в.

Печь представляет собой цилиндрический кожух с рамой основания, внутри которого помещен узел установки индуктора. Рама устанавливается на фун-

нитопроводов, подовой подготовки, выполненной из огнеупорного бетона или кирпича, набивного тигля и воротника. Индуктор печи однофазный, однослойный, водоохлаждаемый, состоящий из пяти катушек (4 рабочих и 1 холостой), выполненных из медной профилированной трубки.Тигель печи выполнен набивным. Рабочее пространство печи закрывается крышкой, футерованной огнеупорным кирпичом. Поворот крышки осуществляется гидроприводом, закрепленным на рабочей площадке печи.

Поворот печи для слива металла осуществляется путем наклона ее в одну сторону на любой угол до 95° с помощью гидравлического механизма наклона. Угол наклона печи ограничивается конечными выключателями. Регулирование мощности производится путем изменения питающего напряжения на трансформаторе. Установка водоподводящей магистрали и на сливных ветвях струйного реле PC-ЦНИИ обеспечивает отключение питания печи в случае прекращения подачи воды или при уменьшении расхода воды ниже необходимого. Контроль состояния тигля осуществляется с помощью сигнализатора проедания тигля, который подает звуковой и световой сигналы и отключает печь при аварийном состоянии тигля.

Индукционная электропечь ИЧТ-6 предусмотрена размерным рядом «ИЧТ» индукционных тигельных печей промышленной частоты для плавки черных металлов (в соответствии с ГОСТ 8032-56 Р-5) типажа индукционных электропечей.

Расчет шихты для плавки чугуна

1. Требования, предъявляемые к шихтовым материалам Возможность использования при индукционной плавке чугуна дешевой не-

дефицитной шихты является одним из преимуществ индукционных печей промышленной частоты. К шихте предъявляются определенные требования. Стальная и чугунная стружка поставляется к плавильным установкам россыпью, для чего стальную стружку необходимо предварительно дробить. Поверхность стружки может быть слегка окисленной, но не следует использовать проржавленную стружку или стружку, содержащую вредные примеси цветных сплавов

игорючих газообразующих материалов. Использование неподготовленной стружки в шихте часто вызывает при загрузке ее в тигель выбросы пламени, копоти, дыма, что резко ухудшает санитарно-гигиенические условия труда в цехе.

Предварительный нагрев шихты сказывается благоприятно на ходе плавки

икачестве выплавляемого чугуна. Применение холодной и мокрой шихты может привести к взрывам и выбросам жидкого металла. Однако нагрев шихты с развитой поверхностью может привести к значительному окалинообразованию, что резко снижает ценность металлоотходов и увеличивает потери металла. Подогрев шихты дает значительную экономию электроэнергии и повышает производительность печей. Подогрев шихты производится на шихтовом участке с торцевой стороны плавильного участка горячим воздухом, откачиваемым из тоннелей кокильного участка (рис. 4.1). Температура подогрева шихты до 100°С.

Размер кусков шихты лимитируется только габаритами печи, кроме случаев плавки на холодной садке. В этом случае размер кусков должен быть не менее 180 мм в поперечнике.

Отходы собственного производства — литники, брак, сливы — должны перед загрузкой быть приведены к требуемым габаритным размерам и очищены от остатков формовочной смеси.

Вкачестве науглероживающих добавок рекомендуются отходы графитированных электродов (электродный бой в дробленом виде с размером кусков 0,5 —3 мм или электродный порошок — отход при обработке графитовых электродов). Можно рекомендовать в качестве полноценных заменителей этих материалов графитированный коксик — отход производства Московского электродного завода.

Подготовка и загрузка шихты

Оборудование для загрузки печей состоит из электротележки, передняя часть которой представляет приемную воронку и вытяжной зонт одновременно,

исъемных бадей. Емкость каждой бадьи зависит от степени уплотнения шихты

исоставляет от 400 до 700 кг.

Вкачестве шихты применяются отходы динамной и трансформаторной стали, отходы углеродистой стали, стружка чугунная из цехов завода.

влечения всех цветных отходов.

Категорически запрещается переплавлять стружку, загрязненную бронзовой и другой цветной стружкой, во избежание разъедания футеровки и выхода печи из строя.

Загрузка печей производится только с тыльной стороны пролета, при этом бадьи тельфером устанавливаются на тележки (рис. 2.13). Завалка шихты в печь происходит при накате тележки 5 по рельсам на устье печи 1. В этот момент вытяжной патрубок 3 тележки смыкается с вытяжной системой. Если шихта сырая, то перед ее засыпкой в печь бадью 2 следует выдержать в течение 5—10 мин. над зеркалом металла. Загружать шихту рекомендуется на зеркало ванны, очищенное от шлака. Крупную шихту (куски стали, брак литья) необходимо за-

ванный коксик с размером кусков не более 10 мм — засыпается механизмом загрузки 4, установленным на каждой тележке. Наиболее эффективное усвоение графитизатора достигается при температуре чугуна на ниже 1400°С, поэтому плавку надо вести на макси-

мальном режиме, используя всю емкость конденсаторных батарей 6. Обслуживающий персонал при загрузке шихты должен соблюдать следую-

щие меры предосторожности:

1.Не находиться в зоне движения тележки с бадьей.

2.При открывании и закрывании крышки печи стопорить ее от свободного перемещения.

3.Пробивать «мосты» только специальным инструментом, имеющим деревянную ручку длиной не менее 1 м.

4.Перед загрузкой ферросилиция предварительно подогревать его

куски.

Набивка бадьи шихтой осуществляется в следующей последовательности. Пустые бадьи загружают магнитной шайбой до их заполнения. На транспортной тележке устанавливают 3 бадьи с последующей передачей тельфером и установкой на загрузочную тележку. Разрешается грузить в бадью высечку россыпью вместе с пакетами. Не разрешается использовать для загрузки материалы, химический состав которых неизвестен. Высечка динамной и трансформаторной стали должна храниться и загружаться в бадью отдельно. При этом мастеру плавки необходимо знать, какую шихту подают в данное время.

Плавка и разливка чугуна

К обслуживанию плавильной установки допускаются рабочие, имеющие квалификацию плавильщика и сдавшие экзамен по электробезопасности. В обязанности плавильщика и его подручного во время плавки и разливки чугуна из печей входят следующие технологические операции:

1.Загрузка шихты в соответствии с требуемым химсоставом чугуна.

2.Контроль температуры и состава чугуна при выпуске из печи.

3.Наблюдение за температурой охлаждающей воды, показаниями приборов и сигнализаторов проедания тигля.

4.Скачивание шлака перед выпуском чугуна.

5.Управление электрическим режимом печной установки.

6.Слив металла из печей в разливочные ковши и модифицирование чугуна

вковше.

7.Содержание в чистоте рабочего места, печной площадки и плавильного пролета.

1) Загрузка печей производится в соответствии с технологией, описанной во II разделе настоящих материалов, с доведением химического состава чугуна по ходу плавки (на плавильном режиме) и выдержкой (на миксерном режиме). При этом 70—80% необходимого количества графитизатора нужно давать непосредственно с твердой шихтой в завалку и остальные 20—30% на зеркало расплавленного чугуна. Рекомендуется на каждую бадью высечки давать не менее 15—20 кг графитизатора.

3)Охлаждающая система печей состоит из магистрального трубопровода150 мм, водомерного узла с задвижками, перекрывающими магистральный трубопровод, трех гребенок с задвижками 75 мм и запорными вентилями, трех сливных воронок, гибких шлангов с внутренним 25 мм, электроконтактный манометров и системы сливныхтрубопроводов. Сброс воды осуществляется в дренажную линию литейного цеха. Водоохлаждение гибких кабелей, по которым подводится мощность к печам, от питающего трубопровода производится с помощью кислородных шлангов. Все соединения шлангов и штуцеров,

атакже резьбовые соединения не должны давать течи. Перед включением печей необходимо убедиться, что в магистрали давление не ниже 2 атм., для чего задвижки на каждой из гребенок должны быть полностью открыты. При монтаже нового узла индуктора или после ремонта индуктора перед установкой в печь все ветви индуктора спрессовать давлением воды не ниже 8 атм. Температура воды, выходящей из ветвей индуктора, должна находиться в пределах 40

— 60°С. Снижение температуры приводит к отпотеванию витков и уменьшению сопротивления изоляции, что может вызвать пробой индуктора на корпус печи или межвитковое замыкание. Перегрев свыше 60°С нежелателен, так как приводит к образованию накипи внутри витков.

При работе печей необходимо вести наблюдение за сливными воронками и в случае прекращения протекания воды в одной из ветвей или в кабеле следует быстро отключить печь и устранить причину неисправности магистрали. С этой целью необходимо перекрыть задвижку гребенки, освободить штуцер гребенки от шланга электроконтактного манометра и присоединить шланг от магистрали сжатого воздуха. Если после продувки вода не проходит по аварийной магистрали, необходимо слить металл из печи ниже уровня аварийного витка индуктора и последний промыть разбавленным раствором соляной кислоты. Проведение этих работ должно быть по возможности кратковременным; при длительной работе (свыше 30 мин.) металл из печи надо слить. Одной из возможных причин прекращения подачи воды в одну или несколько ветвей может быть перекручивание гибких шлангов. Поэтому перед началом работы необходимо проверить состояние шлангов в приямке печи.

Если подача воды прекратилась во всех ветвях индуктора, необходимо убедиться в том, что сработала блокировка отключения печи электроконтактным манометром, и после отключения печи устранить причину аварии.

4)Скачивание шлака является самой трудоемкой операцией при обслужи-

вании печей и производится периодически, по мере проплавления шихты. При работе на чистой шихте (высечке и стальном ломе) скачивание следует производить после 6 т поплава; при работе на чугунной стружке – через 2–3 т проплава. Своевременное скачивание шлака обеспечивает высокую производительность печи в режиме плавки и уменьшает износ футеровки. Скачивание шлака производится со специальной переносной площадки Г-образными металличе-

скими счищалками при отключенной печи. Наклон печи в сторону скачивания должен выбираться в зависимости от уровня металла в печи таким образом, чтобы не допустить излишнего сбрасывания вместе со шлаком и жидкого чугуна.

Для защиты от теплового излучения на лицевой стороне площадки устанавливается полупрозрачный экран из высококремнеземистой огнеупорной ткани. Экран одновременно предохраняет и от брызг жидкого металла, поэтому нужно следить за его исправностью. Сброс шлака производится в специальные короба, установленные в шлаковых приямках под печами. Категорически запрещается одновременно со шлаком сбрасывать в шлаковые ямы куски нерасплавившейся шихты.

5) Управление электрическим режимом печной установки осуществляется непосредственно с печной площадки. Пульты управления позволяют обслуживать любую из четырех печей. Кроме того, на задней стенке печной площадки установлены сигнализаторы проедания тигля плавильного режима и пульт управления разъединителей.

При работе как на плавильном, так и на миксерном режиме подаваемую в печь мощность регулируют изменением ступеней напряжения вторичной стороны печного трансформатора. Оптимальный электрический режим достигается в том случае, когда косинус ϕ установки равен 1. Для подбора нужного косинуса

ϕ на пультах имеются кнопки включения дополнительных емкостей. При работе в плавильном режиме рекомендуется вести работу на 3-й ступени напряжения. Такой режим возможен, если в печи не менее 4 т жидкого металла.

Порядок включения печи на плавильный режим:

1.Проверить подключение печного контура к конденсаторной батарее и подключение сигнализатора.

2.Завести пружину привода масленника (держать кнопку нажатой до загорания лампочки).

3.Включить масленник.

4.Перевести ключом сельсинпривода в нужное положение переключатель ступеней напряжения.

5.Включить контактор вторичной стороны трансформатора, то есть подать мощность к индуктору.

6.Включением переменных емкостей добиться, чтобы косинус ϕ был ра-

вен 1.

Печь может не включиться по следующим причинам:

1.Сработал сигнализатор проедания тигля.

2.Отсутствует давление воды в магистрали.

3.Сработала максимальная защита.

4.Не подключена конденсаторная батарея.

Во всех случаях неисправности устраняются только дежурным электро-

монтером.

Если футеровка печи сильно изношена или вышла из строя часть конденсаторных банок, не удается установить косинус ϕ равный 1. В этом случае плавку можно вести на пониженных ступенях напряжения, что уменьшает производительность печи.

б) Слив металла из печи производится после скачивания шлака и наплавления не менее 6 т жидкого металла. Металл сливается из полной печи после выдержки и доводки его по химсоставу и температуре. Наиболее рациональная схема работы при этом сводится к тому, чтобы плавку вести в двух печах, а разливку из одной печи, до тех пор пока в ней не останется 3—4 т жидкого металла. После этого одну из печей, в которой металл расплавился до требуемого уровня, переключают на выдержку, а печь с жидким остатком переключают на плавильный режим,

Такая схема работы позволяет разделить плавку и доводку металла и повысить производительность печной установки. Наклон печи на разливку производится с пульта управления маслонапорной установки. Всего имеются 4 таких пульта. Одновременно можно наклонять только одну печь, Рабочее давление масла в сети должно быть не менее 60 атм. В случае аварийной необходимости (при отказе электроуправления) можно произвести переключение запорных золотников вручную с колонки распределения.

Модифицирование чугуна производится добавкой в ковш дробленого ферросилиция Си-75 или силикокальция Каси-30 с размером кусков не более 10 мм из расчета 5 кг модификатора на тонну жидкого металла. Модифицирование производится для марок чугуна выше СЧ21-40 с целью повышения механических свойств чугуна, уменьшения отбела и усадки. Температура чугуна при модифицировании должна быть не менее 1400°С. Модификатор забрасывается на дно подогретого ковша в количестве, необходимом по расчету, исходя из емкости ковша. При разливке чугуна в стендовый трехтонный ковш модифицирование следует производить в разливочных ковшах меньшей емкости. Наибольший эффект модифицирования достигается через 10—15 мин. после введения модификатора, поэтому модифицированный металл необходимо разлить в максимально короткое время.

Техническое обслуживание печной установки

1. Техобслуживание электрооборудования и маслонапорной системы

Обслуживание печных трансформаторов, конденсаторной батареи и разъединителей производится в соответствии с правилами эксплуатации электрических устройств повышенного и высокого напряжения. В обязанности дежурного электромонтера входит ежесменный осмотр помещений, в которых установлены трансформаторы, конденсаторы и разъединители. При осмотре конденсаторной батареи необходимо следить за подтяжкой крепежных гаек; при их ослаблении возможно отпаивание выводов в банках. В помещение конденса-

торной батареи всегда должен нагнетаться приточный воздух с целью исключения подсоса пыли в помещение. Необходимо один раз в неделю производить удаление пыли с изоляторов конденсаторных блоков и из щитов управления. При обслуживании электрооборудования необходимо руководствоваться инструкцией по технике безопасности, утвержденной главным энергетиком завода.

Маслонапорная система должна осматриваться несколько раз в смену. Подтекание масла в трубопроводах не допускается. Необходимо ежедневно проверять уровень масла в баке и рабочее давление маслонапорной установки. Во избежание сильной вибрации индуктора периодически (один раз в 3 дня) необходимо производить подтяжку магнитопровода и витков индуктора.

2. Футеровка печи

Тигель печи набивной, спекаемый. Футеровка является наиболее ответственной технологической операцией, так как от качества тигля зависит нормальная, безаварийная работа печи. Во избежание аварий, связанных с прорывом жидкого металла, печи оборудованы системой сигнализации проедания тигля. Действие сигнализато-

огнеупорность 1300°С, а также ткань кремнеземистая, металлизированная, которая служит датчиком сигнализатора. Чехол из этих тканей должен закрывать подину и нижнюю катушку индуктора. Для заземления металла в тигель печи при его футеровке закладывается в средней по высоте части тигля нихромовая проволока, которая выводится к съемному верхнему кольцу площадки и крепится болтом к корпусу печи. Одновременно корпус печи через систему заземления связан с цепью сигнализатора. Второй конец сигнализатора подключен к средней части индуктора и чехлу из металлизированной ткани (рис. 2.15).

7. Набивка стенок тигля печи

В зазор между катушкой индуктора и шаблоном по всему кругу засыпается футеровочная масса слоями не больше 40 — 50 мм. Первые слои (переход из сферической формы шаблона в цилиндрическую) трамбуются скошенным бруском. После уплотнения этого слоя засыпается новый и уплотняется вибратором. Такими же слоями следует трамбовать остальную часть тигля.

После окончания уплотнения первой зоны засыпается и послойно уплотняется масса второй зоны (воротник).

При набивке тигля на уровне средней катушки индуктора должны быть заформованы нихромовые проволоки сигнализатора проедания тигля.

На операции набивки тигля заняты два человека. Футеровку надо уплотнять до металлического звука. Слабая набивка может быть причиной плохого спекания и преждевременного выхода тигля из строя. Необходимо строго следить, чтобы все слои футеровки были уплотнены одинаково.

При приближении уровня набивки к брускам, которыми крепится шаблон, их следует удалить. В набивную массу не должны попадать асбестовое волокно или посторонние примеси.

При футеровке печи ИЧТ-6 необходимо пользоваться чертежами СКБ ВНИИЭТО «Установка индуктора» и «Насадка».

6. Спекание тигля.

Спекание — ответственная операция, от которой зависит надежная эксплуатация печи.

Перед спеканием тигля необходимо вынуть из шаблона груз и очистить внутреннюю часть шаблона от остатков футеровочной массы.

Спекание тигля производится электрическим током при включенном в сеть индукторе.

Печь обязательно должна быть закрыта крышкой. Электрический режим спекания тигля следующий: ступень 9 — 3,5 часа ступень 8—2,0 часа ступень 6—1,5 часа

При окончании спекания температура нагрева шаблона должна приблизиться к точке плавления. Если на шаблоне появляются большие выпучивания, печь следует отключить, а шаблон выровнять ударами ломика до его возвращения в исходное положение. Загрузку шихты в печь можно производить только после расплавления шаблона. При первой плавке необходимо выдержать металл в печи не менее 1,5 часа.

7. Эксплуатация и ремонт тигля

Металл можно плавить только с закрытой крышкой. Температура охлаждаемой воды в катушке индуктора должна находиться в пределах 40—60°С. Каждая смена должна очищать тигель от шлака и регистрировать это в журнале при

сдаче смены. На выходные дни или при вынужденной остановке металл из печи следует сливать полностью. Нужно иметь в виду, что при охлаждении футеровки могут образовываться трещины, поэтому при остановке печи тигель необходимо накрывать крышкой, создавая условия для медленного его остывания. Перед работой дежурный плавильщик приходит заранее, очищает тигель от шлака, осматривает футеровку и, если нужно, ремонтирует ее.

После обнаружения дефектов на подине печи, ремонт производится в следующем порядке.

Печь горячая:

а) очистить раковину от шлака; б) раковину засыпать футеровочной массой с борной кислотой (как для

обычной набивки тигля), сверху положить специально вырезанные металлические листы, имеющие ровную поверхность, и произвести загрузку печи.

Когда печь холодная, раковину необходимо очистить от шлака вокруг радиусом 100 мм и отремонтировать обычным порядком.

Износ стенок тигля не должен превышать 60—70% их первоначальной толщины, при большем износе тигель должен быть заменен. Износ стенок измеряется специальным инструментом — нутромером.

8. Выбивка негодной футеровки

В случае износа стенок тигля больше 60—70% или в случае проедания тигля металл из печи должен быть слит.

Негодную футеровку следует выбить. Выбивка производится отбойным пневматическим молотком. Выбивка должна проходить осторожно, чтобы ударник пневматического молотка не достиг катушки индуктора и не повредил его.

Выбитый лом высыпается в ящик, после чего катушка индуктора и вся печь очищается от пыли сжатым воздухом.