Cuptor de topire cu tambur rotativ pentru prelucrarea deșeurilor de metale neferoase. Pentru topirea diferitelor metale Scopul cuptorului cu tambur


Esența teoretică a procesului

Esența topirii în cuptor este prelucrarea unui amestec de concentrat bogat de plumb sulfurat cu combustibil solid folosind un jet de aer comprimat. În acest caz, prăjirea parțială a PbS are loc cu formarea de PbO și PbSO 4 și reacția de interacțiune dintre PbS și produsele oxidării sale - PbO și PbSO 4. Prăjirea și topirea cu reacție se realizează simultan; în plus, o parte din plumb este redusă de carbonul combustibilului.

Reacția de ardere a PbS și efectul său termic este după cum urmează:

2PbS + ZO 2 = 2PbO + 2SO 2 + 201.360 cal (8450 kJ), (1)

reacția de mai sus este rezumată, deoarece oxidarea sulfurei de plumb are loc în mai multe etape;

2PbO + 2SO 2 + O 2 = 2PbSO 4 + 183.400 cal (7680 kJ).(2)

Cantități vizibile de sulfat de plumb se formează în timpul oxidării sulfurei deja la 200-300°C, procesul decurge extrem de lent.

După arderea parțială, sarcina conține următorii compuși chimici de plumb în stare solidă: PbS, PbO și PbSO 4 . Când aceste substanțe, luate într-un anumit raport, sunt încălzite, apar următoarele reacții:

PbS + 2Pb0 = 33 + SO 2 - 52.540 cal (2200 kJ), (3)

PbS + PbS04 = 2Pb + 2S02 - 97.380 cal (4070 kJ). (4)

La o anumită temperatură și presiune de SO 2 are loc echilibrul chimic: reacțiile se desfășoară cu aceeași viteză în ambele direcții. Pe măsură ce temperatura crește, echilibrul este perturbat, iar reacțiile se desfășoară de la stânga la dreapta spre formarea de Pb și SO2. Astfel, creșterea temperaturii este benefică pentru topirea prin reacție, deoarece crește randamentul plumbului metalic și accelerează prăjirea PbS. Dar atât pentru ardere (pentru a evita aglomerarea), cât și pentru topirea reacției în sine, sarcina trebuie păstrată în stare solidă. Prin urmare, procesul de topire cu reacție se realizează la temperaturi nu mai mari de 800-850°C. La temperaturi mai ridicate, PbO se topește, are loc delaminarea prin densitate, care perturbă contactul dintre sulfura de plumb și oxidul de plumb și topirea plumbului se oprește.

Excesul de oxid de plumb este redus cu C și CO în funcție de reacțiile:

PbO + C = Pb + CO; (5)

PbO + CO = Pb + CO 2. (6)

Pentru a efectua aceste reacții, o anumită cantitate de combustibil carbonos este introdusă în încărcătura cuptorului. De obicei, aceasta este briza de cocs într-o cantitate de 4-10% din greutatea încărcăturii. Cu cât procesul este mai intens și cu cât este mai mult sulf sulfurat în încărcătură, cu atât este necesar mai puțin combustibil pentru topirea cuptorului.

Dimensiunea optimă a cocsului este de la 5 la 15 mm Particulele de cocs mai mari contribuie la segregarea încărcăturii, iar cele mai mici sunt transportate de praf.

Cuptorul cu tambur scurt este o carcasă din oțel nituită căptușită cu cărămidă cu conținut ridicat de alumină din compoziția, %: 65-70 A1 2 O 3; 20-25 Si02; 3TiO2; 5Fe203; 0,5 CaO. Între carcasa cuptorului și căptușeala refractară există un strat compactat de argilă plastică de 50 mm grosime în cazul în care căptușeala se dilată atunci când este încălzită.


Topirea se efectuează intermitent, fiecare operație durează aproximativ 4 ore După ce au încărcat câteva tone de încărcare, cuptorul cu tambur scurt este rotit la o viteză de 0,5-1,0 rpm și se încălzește energic cu praf de cărbune ars la temperatura de reacție intensivă (1100). °C). Cuptorul se poate roti în două direcții opuse. Rotația asigură un contact bun între sulfurile de plumb și oxizii de plumb, ceea ce este necesar pentru topirea cu reacție de succes. Gazele de ardere trec prin cazanul de căldură reziduală și sunt filtrate în filtre cu saci.

Până la sfârșitul topirii, produsele sale (plumb, speis, mată, zgură) sunt bine separate prin densitate într-un cuptor cu o baie adâncă și sunt eliberate separat.

Zincul este un metal greu, fuzibil; Tmel = 420 °C, p = 7,13 kg/dm3. Punctul de fierbere scăzut al zincului (*fierbere = 907 °C) limitează temperatura admisă a metalului la topirea tuturor aliajelor în care este inclus. Entalpia zincului la 500 °C (aproximativ 300 kJ/kg) este de trei ori mai mică decât entalpia aluminiului topit. Rezistivitatea electrică a topiturii de zinc este de 0,35-10~6 ohmi.

La temperaturi scăzute în aer, zincul se oxidează, formând o peliculă protectoare densă de Zn03* 3Zn(OH)2. Cu toate acestea, în cuptoarele de topire, zincul este oxidat prin următoarele reacții:
2Zn + 02 = 2ZnO, Zn + H20 = ZnO + H2, Zn + C02 = ZnO + CO.

Pentru a proteja împotriva oxidării, topirea poate fi efectuată într-o atmosferă protectoare sau neutră, de exemplu într-un mediu cu azot. Cu toate acestea, în practică, în majoritatea cazurilor este suficient să se prevină supraîncălzirea metalului peste o temperatură de 480 °C, la care începe oxidarea intensă și saturarea zincului cu gaze. La această temperatură, zincul și aliajele sale nu au un efect vizibil asupra căptușelii refractare a cuptorului și a creuzetului din fontă sau oțel. O creștere a temperaturii duce la dizolvarea fierului creuzetului în zincul topit.

Cuptoare pentru topirea aliajelor de zinc

Având în vedere punctul scăzut de topire și fierbere al zincului, aliajele de zinc sunt de obicei topite în cuptoare cu creuzet, încălzite prin arderea combustibilului sau folosind rezistența electrică și inducția. Aliajele de zinc nu trebuie topite în cuptoarele cu arc, deoarece supraîncălzirea locală inevitabilă a metalului în apropierea arderii arcului duce la evaporarea intensă și oxidarea zincului. Cuptoarele cu inducție cu canal sunt utilizate pentru topirea aliajelor de zinc. La KamAZ, aliajul TsAM10-5 pentru turnare prin injecție a fost topit în trei cuptoare cu canale de inducție cu o capacitate de 2 tone fiecare cu o căptușeală neutră. Cu toate acestea, supraîncălzirea metalului în canal duce la instabilitatea modului electric de topire (așa-numita pulsație de zinc) și forțează ca puterea transferată în cuptor să fie limitată.

Tehnologia de topire

Partea principală a încărcăturii constă de obicei din aliaje de turnătorie de zinc la porci, retur și resturi de aliaje de zinc. Ca fluxuri de acoperire se utilizează un amestec de cloruri de calciu, potasiu și sodiu, clorură de amoniu sau criolit. Pentru amestecare, se utilizează aluminiu primar la porci, cupru catodic și magneziu metalic. Toate componentele încărcăturii trebuie curățate de uleiuri, umiditate și alte impurități. Topirea se realizează fără a permite supraîncălzirea băii peste 480 °C. Pe baza rezultatelor analizei expres, se ajustează compoziția chimică.
Un clopot de oțel este folosit pentru a introduce magneziu. Odata obtinuta compozitia chimica dorita, metalul este supraincalzit la 440...450°C si turnat intr-o oala incalzita la aceeasi temperatura. Într-o oală sub o hotă de evacuare, topitura este rafinată folosind tablete ale degazorului complex „Degaser”, care conțin 87% hexacloretan, 12,7% NaCl, 0,3% ultramarin. Rafinarea poate fi efectuată și prin decantare, purjare cu gaze inerte și filtrare.

2.1. Scopul cuptoarelor cu canal de inducție

Cuptoarele cu inducție cu canale sunt utilizate în principal pentru topirea metalelor neferoase (cupru și aliaje pe bază de cupru - alamă, bronz, nichel-argint, cupronic, kunial; zinc; aluminiu și aliajele acestora) și fontă, precum și ca mixere pentru aceleași metale. . Utilizarea cuptoarelor cu inducție cu canal pentru topirea oțelului este limitată din cauza durabilității insuficiente a căptușelii.

Prezența mișcării electrodinamice și termice a metalului sau aliajului topit în cuptoarele cu canal de inducție asigură omogenitatea compoziției chimice și uniformitatea temperaturii metalului sau aliajului topit în baia cuptorului.

Cuptoarele cu canal de inducție sunt recomandate pentru utilizare în cazurile în care sunt impuse cerințe mari asupra metalului topit și a turnărilor obținute din acesta, în special, în ceea ce privește saturația minimă de gaz și incluziunile nemetalice.

Mixerele cu canale de inducție sunt concepute pentru supraîncălzirea metalului lichid, nivelarea compoziției, crearea condițiilor de temperatură constantă pentru turnare și, în unele cazuri, pentru dozarea și reglarea vitezei de turnare în cristalizatoarele mașinilor de turnare sau în matrițe.

Taxa pentru cuptoarele cu canal de inducție trebuie să fie pregătită în conformitate cu compoziția specificată a clasei de metal sau aliaj care este topit, trebuie să fie uscată și să fie formată în principal din metal primar pur.

Utilizarea cuptoarelor cu canal nu este recomandată atunci când se utilizează încărcătură secundară contaminată, se utilizează așchii, în special la topirea aliajelor de aluminiu, precum și la topirea tuturor tipurilor de aliaje principale și aliaje pe bază de cupru care conțin plumb și staniu, deoarece acest lucru reduce drastic durata de viață. de căptușeală, iar funcționarea cuptoarelor cu canale devine dificilă.

Este dată următoarea clasificare a cuptoarelor cu canal de inducție și a mixerelor.

Cuptorul ILK - tip arbore și tambur - este destinat topirii cuprului și aliajelor pe bază de cupru.

Mixerul ILKM este proiectat pentru menținerea, supraîncălzirea și turnarea cuprului și a aliajelor pe bază de cupru.

Cuptorul IAK este proiectat pentru topirea aluminiului și aliajelor acestuia.

Mixerul IAKR este conceput pentru a se supraîncălzi, a menține o temperatură stabilă a aluminiului lichid și a-l turna direct în matrițe de turnare.

Cuptorul ICC este proiectat pentru topirea zincului catodic.

Mixerul ICHKM - tip arbore și tambur - este proiectat pentru menținerea, supraîncălzirea și turnarea fontei lichide, poate funcționa împreună cu cuptoare cu cupola sau cu creuzet cu inducție sau cuptoare cu arc (proces duplex)2.

Mixerul de dozare ICHKR este proiectat pentru supraîncălzire, menținerea unei temperaturi stabile a fontei lichide și turnarea acesteia direct în matrițe de turnare, funcționează împreună cu mașini de turnare și transportoare de turnare;

Cuptoarele cu canal pot funcționa independent cu turnarea periodică a metalului topit sau a aliajului sau ca parte a unităților de topire-dozare. De exemplu, unitatea ILKA-6 constă dintr-un cuptor ILK-6 (capacitate utilă 6 tone, consum 1264 kW, tensiune 475 V), o jgheab de preaplin și un mixer ILKM-6 (capacitate utilă 6 tone, consum 500 kW). , tensiune 350 V) . Această unitate este proiectată pentru topirea și turnarea semi-continuă a cuprului și a aliajelor acestuia în lingouri rotunde și plate. Unitatea ILKA-16M2 constă din două cuptoare ILK-16M2 (capacitate utilă 16 tone, consum 1656 kW, tensiune 475 V), un sistem de jgheaburi de preaplin încălzite și un mixer ILKM-16M2 (capacitate utilă 16 tone, consum 500 kW). , tensiune 350 V ), conceput pentru topirea și turnarea continuă a cuprului de înaltă calitate fără oxigen pe sârmă.

LA principalele avantaje cuptoarele cu conducte de inducție pot fi clasificate ca

1. Deșeuri minime (oxidare) și evaporare a metalului, deoarece încălzirea are loc de jos. Nu există acces de aer în partea cea mai încălzită a topiturii, situată în canale, iar suprafața metalului din baie are o temperatură relativ scăzută.

2. Consum redus de energie pentru topirea, supraîncălzirea și menținerea metalului. Cuptorul cu canal are o eficiență electrică ridicată datorită utilizării unui circuit magnetic închis.

În același timp, eficiența termică a cuptorului este, de asemenea, ridicată, deoarece cea mai mare parte a topiturii se află într-o baie care are o căptușeală groasă de izolare termică.

2 Utilizarea proceselor duplex pentru topirea în două unități de topire diferite este recomandabilă atunci când se utilizează pe deplin avantajele fiecărui cuptor, precum energie, căldură, operaționale, economice etc. De exemplu, atunci când se topește într-un cuptor cu cupola, eficiența în timpul topirii ajunge la 60%, iar în timpul supraîncălzirii este de doar 5%. Într-un cuptor cu inducție, eficiența în timpul topirii este scăzută, nu mai mult de 30%, iar în timpul supraîncălzirii este ridicată - aproximativ 60%, prin urmare, conectarea unei cupole cu un cuptor cu inducție oferă un avantaj clar în utilizarea energiei termice. În plus, cuptoarele cu inducție pot produce metal cu o compoziție chimică mai precisă și o temperatură mai stabilă decât în ​​cuptoarele cu cupola și cuptoarele cu arc electric.

3. Omogenitatea compozitiei chimice a metalului din baie datorita circulatiei topiturii cauzata de forte electrodinamice si termice. De asemenea, circulația ajută la accelerarea procesului de topire.

LA principalele dezavantaje Cuptoarele cu inducție cu conducte includ:

1. Condiții de lucru dificile ale căptușelii canalului - piatra de jos. Durabilitatea acestei căptușeli scade odată cu creșterea temperaturii de topire, la topirea aliajelor care conțin componente chimic active (de exemplu, bronz care conține staniu și plumb). De asemenea, este dificil să se topească încărcătura contaminată de calitate scăzută în aceste cuptoare din cauza creșterii excesive a canalelor.

2. Necesitatea de a păstra în mod constant (chiar și în timpul pauzelor lungi de lucru) o cantitate relativ mare de metal topit în cuptor. Drenarea completă a metalului duce la o răcire bruscă a căptușelii canalului și la crăparea acestuia. Din acest motiv, o tranziție rapidă de la un grad de aliaj topit la altul este, de asemenea, imposibilă. În acest caz, este necesar să se efectueze o serie de topituri de tranziție de balast. Prin încărcarea treptată a unei noi încărcături, compoziția aliajului se schimbă de la cea originală la cea necesară.

3. Zgura de la suprafața băii are o temperatură scăzută. Acest lucru face dificilă efectuarea operațiunilor metalurgice necesare între metal și zgură. Din același motiv și, de asemenea, din cauza circulației scăzute a topiturii lângă suprafață, topirea așchiilor și a resturilor ușoare este dificilă.

2.2. Principiul de funcționare al unui cuptor cu conducte de inducție

Principiul de funcționare al unui cuptor cu canal de inducție este similar cu principiul de funcționare al unui transformator de putere care funcționează în modul de scurtcircuit. Cu toate acestea, parametrii electrici ai unui cuptor electric cu canal și ai unui transformator convențional sunt considerabil diferiți. Acest lucru se datorează diferenței dintre designul lor. Din punct de vedere structural, cuptorul constă (Fig. 2.1) dintr-o baie căptușită 2, în care este plasată aproape întreaga masă de metal topit 3 și o unitate de inducție situată sub baie.

Baia comunică cu canalul de topire 5, de asemenea umplut cu topitură. Topitura din canal și zona adiacentă a băii formează un inel conductor închis.

Sistemul de circuit inductor-magnetic se numește transformator de cuptor.

Orez. 2.1. Construcția unui cuptor cu canal de inducție de tip arbore

Unitatea de inducție combină un transformator de cuptor și o piatră de vatră cu un canal.

Inductorul este înfășurarea primară a transformatorului, iar rolul înfășurării secundare este jucat de metalul topit care umple canalul și este situat în partea inferioară a băii.

Curentul care circulă în circuitul secundar determină încălzirea topiturii, în timp ce aproape toată energia este eliberată într-un canal cu o secțiune transversală mică (90-95% din energia electrică furnizată cuptorului este absorbită în canal). Metalul este încălzit datorită transferului de căldură și masă între canal și baie.

Mișcarea metalului se datorează

în principal prin forțele electrodinamice care apar în canal și, într-o măsură mai mică, prin convecția asociată cu supraîncălzirea metalului din canal în raport cu baia. Supraîncălzirea este limitată la o anumită valoare permisă care limitează puterea admisă în canal.

Principiul de funcționare al unui cuptor cu canal necesită un circuit secundar închis constant. Prin urmare, este permisă numai scurgerea parțială a metalului topit și încărcarea suplimentară a cantității corespunzătoare de încărcătură nouă. Toate cuptoarele cu canal funcționează cu o capacitate reziduală, care este de obicei 20 - 50% din capacitatea totală a cuptorului și asigură umplerea constantă a canalului cu metal lichid. Înghețarea metalului în canal nu este permisă în timpul opririi între topituri, metalul din canal trebuie menținut în stare topită.

Un cuptor cu inducție cu canale are următoarele diferențe față de transformatoarele de putere:

1) înfășurarea secundară este combinată cu sarcina și are o singură tură N 2 cu o înălțime relativ mică față de înălțimea înfășurării primare cu numărul de spire N 1 (Fig. 2.2);

2) turnul secundar - canalul - este situat la o distanță relativ mare de inductor, deoarece este separat de acesta nu numai prin electricitate, ci și prin izolație termică (un spațiu de aer și căptușeală). În acest sens, fluxurile de scurgere magnetice ale inductorului și canalului depășesc semnificativ fluxurile de scurgere ale înfășurărilor primare și secundare ale unui transformator de putere convențional de aceeași putere, prin urmare, valorile reactanței de scurgere ale unui cuptor cu canal de inducție sunt mai mari decât cele a unui transformator. Aceasta, la rândul său, duce la faptul că performanța energetică a unui cuptor cu canal de inducție - eficiența electrică și factorul de putere - este vizibil mai mică decât cea a unui transformator convențional.

R2′, X2′

R1, X1

Orez. 2.2. Schema schematică a unui cuptor cu canal de inducție

Ecuațiile de bază (ecuația curentului și ecuațiile de stare electrică) pentru un cuptor cu canal de inducție sunt similare cu ecuațiile pentru un transformator care funcționează în modul de scurtcircuit (fără tensiune

U 2):

I & 1 = I & 10 + (− I & 2′ ) ;

U & 1 = (− E & 1 ) + R 1I & 1 + jX 1I & 1 ;

E 2 ′ = R 2 ′I & 2 ′ + jX 2 ′I & 2 ′ .

Circuitul echivalent și diagrama vectorială a unui cuptor cu canal de inducție sunt prezentate în Fig. 2.3.

Orez. 2.3. Circuit echivalent și diagramă vectorială:

U 1 - tensiune pe inductor; I 1 - curent în inductor; I 10 - curent fără sarcină în inductor; I 2 ′ - curent redus în canalul cuptorului; E 1 - EMF de auto-inducție (indus de fluxul principal în înfășurarea inductorului); E 2 ′ - fem de inducție reciprocă (indusă de fluxul principal în canalul cuptorului); - parametrii inductorului; - parametrii canalului

Mișcarea intensă a metalului topit de la canale la baie și în direcția opusă este de cea mai mare importanță, deoarece aproape toată căldura este eliberată în canale. În apariția circulației metalului, convecția joacă un anumit rol, asociat cu supraîncălzirea metalului în canale, dar principalul factor este

rom este interacțiunea electrodinamică a curentului din canal cu fluxul de scurgere magnetică care trece între canal și inductor (Fig. 2.4).

Orez. 2.4. Schema de interacțiune a curentului canalului cu câmpul magnetic

Forțele electrodinamice Fr sunt direcționate de la inductor și către metalul din canalul K cu direcția axială a densității de curent în canalul δ z. Creată

presiunea lor este zero pe suprafața interioară a canalului și maximă pe suprafața sa exterioară. Ca urmare, metalul este forțat în baie de la gura canalului de-a lungul peretelui său exterior și este aspirat în canal de-a lungul peretelui său interior (Fig. 2.5, b). Pentru a îmbunătăți circulația, gurile canalului au o formă rotunjită, asigurând o rezistență hidraulică minimă.

(fig. 2.5, a; 2.6).

În cazurile în care este necesară slăbirea circulației (de exemplu, la topirea aluminiului), gurile sunt realizate fără expansiune, cu rezistență hidraulică ridicată.

Mișcarea unidirecțională a metalului prin canal și baie, în loc de circulație simetrică, face posibilă îmbunătățirea transferului de căldură și masă, reducerea supraîncălzirii metalului în canale și, prin urmare, creșterea durabilității pietrei de focar. Pentru a asigura o astfel de mișcare a metalului, au fost propuse diverse soluții tehnice: canale cu șuruburi cu guri care se deschid în baie pe

înălțimi diferite, ceea ce îmbunătățește brusc convecția; canale de secțiune transversală variabilă, în care există nu numai o componentă radială (compresivă), ci și o componentă axială a forțelor de interacțiune electrodinamică a curentului din canal cu propriul câmp magnetic; un electromagnet suplimentar pentru a crea o forță electrodinamică care mișcă metalul în sus pe canalul central al unității duble de inducție.

Utilizarea canalelor cu șuruburi și canalelor cu secțiune transversală variabilă pe unitățile cu un singur canal nu sa justificat. Utilizarea unui electromagnet suplimentar este asociată cu complicația și creșterea costului cuptorului și, prin urmare, a găsit doar o utilizare limitată. Utilizarea canalelor cu guri de secțiune transversală variabilă pe unități cu inducție dublă a dat un rezultat pozitiv. Într-o unitate dublă cu forme diferite ale gurii centrale și laterale se determină mișcarea unidirecțională a metalului, care este deosebit de intensă în absența unui defazaj între fluxurile magnetice ale inductorilor. Astfel de unități sunt utilizate în practică și asigură dublarea duratei de viață a căptușelii.

2.3. Proiectarea cuptoarelor cu canal de inducție

Cu o mare varietate de tipuri de cuptoare cu inducție cu conducte, principalele componente structurale sunt comune tuturor: căptușeală, transformator cuptor, carcasă, unitate de ventilație, mecanism de înclinare

(Fig. 2.7, 2.8).

Orez. 2.7. Cuptor cu inducție cu canale pentru topirea aliajelor de cupru cu unitate de inducție trifazată (tip arbore):

1, 2 - căptușeală; 3 – 5 – transformator cuptor; 6 - 8 – corp; 9 – capac; 10 – 11 – unitate de ventilație; 12 – 13 – mecanism de înclinare

Orez. 2.8. Cuptor cu inducție cu canal (tip tambur):

1- carcasa; 2 – mecanism de rotație; 3 – căptușeală; 4 – unitate de inducție; 5- răcirea cu aer a căptușelii părții de canal; 6 – alimentarea inductoarelor cu curent și apă

Transformator cuptor

Proiectarea unui transformator de cuptor, ale cărui elemente sunt un circuit magnetic, un inductor și un canal, este determinată de proiectarea cuptorului.

Elementele principale ale transformatorului sunt circuitul magnetic și in-

Un cuptor cu o unitate de inducție are un transformator monofazat cu un miez magnetic blindat. Transformatoarele cu miez magnetice sunt de asemenea utilizate pe scară largă. Tensiunea la înfășurarea primară (inductor) este furnizată de la un autotransformator de alimentare cu un număr mare de trepte de tensiune, ceea ce vă permite să reglați puterea cuptorului. Autotransformatorul este pornit la tensiunea liniară a rețelei de atelier, de obicei fără balun, deoarece puterea cuptoarelor monofazate este relativ mică.

Un cuptor cu o unitate de inducție dublă (Fig. 2.9) este o sarcină în două faze, la fel ca un cuptor cu două unități de inducție monofazate separate. Inductoarele dintr-un sistem cu două faze sunt conectate la o rețea trifazată conform unui circuit în delta deschis, dacă acest lucru nu provoacă o asimetrie inacceptabilă a tensiunii, sau conform circuitului Scott, care asigură încărcarea uniformă a celor trei faze. Din punct de vedere structural, o unitate dublă constă din două transformatoare tip tijă.

Un cuptor cu o unitate de inducție trifazată poate avea un transformator trifazat sau trei transformatoare monofazate. Acesta din urmă este de preferat, în ciuda masei mari a miezului magnetic, deoarece asigură o asamblare și dezasamblare mai convenabilă, care trebuie făcută periodic la schimbarea căptușelii.

Orez. 2.9. Unități de inducție detașabile unificate tipice:

a – pentru cuptoarele ILK (puterea pentru topirea cuprului este de 300 kW, pentru topirea alamei - 350 kW, pentru o unitate dublă, 600, respectiv 700 kW); b – pentru cuptoare IAK (putere 400 kW); c – pentru cuptoarele ICHKM (putere 500 kW – unitate monofazată și 1000 kW – unitate bifazată);

1 – carcasă; 2 – căptușeală; 3 – canal; 4 – circuit magnetic; 5 - inductor

Unitățile de inducție trifazate sau grupurile de unități monofazate, al căror număr este un multiplu de trei, permit încărcarea uniformă a rețelei de alimentare. Cuptoarele multifazate sunt alimentate prin autotransformatoare de reglare.

Miezul magnetic al transformatorului cuptorului este realizat din tablă de oțel electric, jugul este detașabil datorită asamblarii și demontării regulate.

Forma secțiunii transversale a tijei la putere mică a transformatorului este pătrată sau dreptunghiulară, iar la putere semnificativă este în formă de cruce sau în trepte.

Inductorul este o bobină spirală realizată din sârmă de cupru. De obicei, bobina inductorului are o secțiune transversală circulară. Cu toate acestea, în cuptoarele cu un contur dreptunghiular al canalului de topire, bobina inductorului își poate urma forma. Diametrul inductorului, obținut dintr-un calcul electric, determină dimensiunile miezului situat în interiorul acestuia.

Transformatorul cuptorului funcționează în condiții dificile de temperatură. Se încălzește nu numai din cauza pierderilor electrice din cupru și oțel, ca un transformator convențional, ci și din cauza pierderilor termice prin căptușeala canalului de topire. Prin urmare, se folosește întotdeauna răcirea forțată a transformatorului cuptorului.

Inductorul cuptorului cu canal are răcire forțată cu aer sau apă. Când este răcit cu aer, inductorul este realizat dintr-un fir de înfășurare dreptunghiular de cupru, densitatea medie de curent este de 2,5 - 4 A/mm2. Pentru racirea cu apa, un inductor format dintr-un tub de cupru profilat, de preferinta inegal, cu grosimea peretelui de lucru (cu fata la canal) de 10 - 15 mm; densitatea medie de curent ajunge la 20 A/mm2. Inductorul, de regulă, este format dintr-un singur strat, în cazuri rare - unul cu două straturi. Acesta din urmă este mult mai complex în design și are un factor de putere mai mic.

Tensiunea nominală pe inductor nu depășește 1000 V și cel mai adesea corespunde tensiunii standard de rețea (220, 380 sau 500 V). Tensiunea de rotație la putere mică a unității de inducție este de 7 - 10 V, iar la putere mare crește la 13 - 20 V. Forma spirelor inductorului este de obicei circulară, numai în cuptoarele pentru topirea aluminiului, ale căror canale constau de secțiuni drepte, iar miezul este întotdeauna dreptunghiular. Secțiunea transversală și spirele inductorului sunt de asemenea dreptunghiulare. Inductorul este izolat cu bandă de protecție, bandă de azbest sau bandă din fibră de sticlă. Între inductor și miez se află un cilindru izolator de 5–10 mm grosime din bachelită sau fibră de sticlă. Cilindrul este fixat pe miez cu ajutorul unor pene de lemn antrenate.

Când cuptorul nu este alimentat de un transformator de putere reglabil special, robinetele sunt realizate din mai multe spire exterioare ale inductorului. Prin aplicarea tensiunii de alimentare la diferite robinete, puteți modifica raportul de transformare al transformatorului cuptorului și, prin urmare, puteți controla cantitatea de putere eliberată în canal.

Corpul cuptorului

De obicei, corpul cuptorului constă dintr-un cadru, o carcasă de baie și o carcasă de unitate de inducție. Carcasa de baie pentru cuptoarele de capacitate mică și pentru cuptoarele cu tambur, de asemenea, de putere semnificativă, poate fi realizată destul de durabilă și

rigid, ceea ce vă permite să abandonați cadrul. Structurile de carcasă și elementele de fixare trebuie proiectate astfel încât să reziste la sarcinile care apar atunci când soba este înclinată pentru a asigura rigiditatea necesară în poziția înclinată.

Cadrul este realizat din grinzi în formă de oțel. Bolturile axei de înclinare se sprijină pe rulmenți montați pe suporturi montate pe fundație. Carcasa de baie este din tablă de oțel cu grosimea de 6–15 mm și este echipată cu nervuri de rigidizare.

Carcasa unității de inducție servește la conectarea pietrei de vatră și a transformatorului cuptorului într-un singur element structural. Cuptoarele cu două camere nu au o carcasă separată pentru unitatea de inducție; Carcasa unității de inducție acoperă inductorul, prin urmare, pentru a reduce pierderile de curenți turbionari, este alcătuită din două jumătăți cu o garnitură izolatoare între ele. Șapa este realizată cu șuruburi echipate cu bucșe și șaibe izolatoare. În același mod, carcasa unității de inducție este atașată de carcasa băii.

Carcasele unităților de inducție pot fi turnate sau sudate și au adesea nervuri de rigidizare. Este de preferat să se utilizeze aliaje nemagnetice ca materiale pentru carcase. Cuptoarele cu dublă cameră au o carcasă comună pentru baie și unitatea de inducție.

Unitate de ventilație

În cuptoarele de capacitate mică care nu au răcire cu apă, unitatea de ventilație servește la îndepărtarea căldurii din inductor și suprafața deschiderii pietrei de focar, care este încălzită prin conductibilitatea termică a metalului topit în canale strâns distanțate. Utilizarea unui inductor răcit cu apă nu scutește necesitatea de a ventila deschiderea pietrei de foc pentru a evita supraîncălzirea suprafeței sale. Deși unitățile moderne de inducție detașabile au nu numai inductoare răcite cu apă, ci și carcase răcite cu apă și deschideri pentru piatra de vatră (o

cheson pre-răcit), Unitatea de ventilație este un element obligatoriu al echipamentului cuptorului cu conducte.

Ventilatoarele cu motoare de antrenare sunt adesea montate pe cadrul cuptorului. În acest caz, ventilatorul este conectat la o cutie care distribuie aerul prin deschiderile ventilate, o conductă scurtă de aer rigidă. Greutatea unității de ventilație poate fi semnificativă, ceea ce duce la o creștere semnificativă a sarcinii asupra mecanismului de înclinare a cuptorului. Prin urmare, se folosește un alt aranjament, în care ventilatoarele sunt instalate lângă cuptor și conectate la acesta cu furtunuri flexibile care permit înclinarea. În locul furtunurilor flexibile, se poate folosi o conductă de aer, formată din două secțiuni rigide, articulate cu ajutorul unei îmbinări rotative de-a lungul prelungirii axei de înclinare, care permite și înclinarea cuptorului. Cu acest aranjament, sarcina asupra mecanismului de înclinare este redusă, dar designul conductelor de aer devine mai complicat și spațiul din jurul sobei este aglomerat.

Cuptoarele cu unități de inducție detașabile sunt echipate cu ventilatoare individuale pentru a răci fiecare unitate. Defecțiunea ventilatorului poate duce la o defecțiune a cuptorului. Prin urmare, unitatea de ventilație trebuie să aibă un ventilator de rezervă, gata de activare imediată și separat de conducta de aer printr-un clapete. Excepție fac cuptoarele cu ventilatoare individuale pe unitățile cu inducție. Ventilatoarele individuale sunt mici ca dimensiune și greutate și, în caz de defecțiune, pot fi înlocuite foarte repede, astfel încât nu este nevoie să instalați ventilatoare de rezervă pe cuptor.

Cuptoarele cu unități de inducție detașabile sunt echipate cu ventilatoare individuale pentru a răci fiecare unitate.

Mecanism de înclinare

Cuptoarele cu canal de capacitate mică (până la 150-200 kg) sunt de obicei echipate cu un mecanism de înclinare acţionat manual, axa de înclinare trecând în apropierea centrului de greutate al cuptorului.

Cuptoarele mari sunt echipate cu mecanisme de înclinare acţionate hidraulic. Axa de înclinare este situată la șosetul de scurgere.

Înclinarea cuptoarelor cu tambur se realizează prin rotirea în jurul unei axe paralele cu axa longitudinală a băii. Când cuptorul este în poziție verticală, orificiul de robinet este situat deasupra nivelului metalului lichid, când cuptorul este pornit pe role, apare sub oglinda de baie. Poziția orificiului de robinet față de oală nu se schimbă în timpul procesului de scurgere a metalului, deoarece orificiul de robinet este situat în centrul discului de sprijin, pe axa de rotație.

Orice tip de mecanism de înclinare trebuie să permită scurgerea întregului metal din cuptor.

2.4. Căptușirea cuptoarelor cu canal de inducție

Căptușeala unui cuptor cu canal este unul dintre elementele principale și critice de care depind mulți indicatori tehnici și economici, productivitatea și fiabilitatea funcționării acestuia. Există cerințe diferite pentru căptușeala băii cuptorului și a unităților de inducție (piatră de vatră). Căptușeala de baie trebuie să aibă o rezistență ridicată și o durată de viață lungă, deoarece costul materialelor de căptușeală este mare, iar timpul necesar pentru înlocuirea și uscarea acesteia poate fi de câteva săptămâni. În plus, căptușeala băii cuptorului trebuie să aibă proprietăți bune de izolare termică pentru a crește eficiența termică a cuptorului.

Materialele folosite pentru căptușirea băii trebuie să aibă volum constant în timpul arderii și să aibă un coeficient minim de temperatură.

expansiune ent (t.k.r.) la încălzire, pentru a elimina posibilitatea unor tensiuni termice și mecanice periculoase.

Stratul refractar al căptușelii băii trebuie să reziste la sarcini termice, chimice și mecanice mari. Materialele refractare utilizate în acest scop trebuie să aibă densitate mare, rezistență la foc, rezistență la zgură, rezistență termică și rezistență mecanică ridicată.

Cu lucrări de căptușeală de înaltă calitate folosind materiale refractare adecvate, durabilitatea băii cuptorului pentru fonta menținută la cald ajunge la doi ani, iar pentru topirea aliajelor de cupru - până la trei ani.

Căptușeala părții de canal a cuptorului (piatra de jos) este operată în condiții chiar mai severe decât căptușeala băii, deoarece funcționează sub presiune hidrostatică ridicată a coloanei de metal. Temperatura metalului în canal este mai mare decât în ​​baia cuptorului. Mișcarea metalului cauzată de fluxul magnetic duce la uzura mecanică rapidă a materialului refractar în cuptoarele pentru fontă și aliaje de cupru. În canalele cuptoarelor pentru topirea aluminiului, câmpurile magnetice duc la stratificarea oxizilor de aluminiu într-o anumită zonă și contribuie la creșterea excesivă a canalelor.

Grosimea căptușelii cuptorului cu canal (piatră de vatră) trebuie să fie cât mai minimă posibil pentru a nu degrada performanța energetică a cuptorului. Grosimea mică duce uneori la slăbirea excesivă a rezistenței mecanice a căptușelii și la diferențe mari de temperatură pe grosimea căptușelii dintre pereții exteriori și interiori ai canalului, ceea ce provoacă formarea de fisuri. Temperatura pereților interiori ai canalului corespunde temperaturii metalului supraîncălzit, iar pereții exteriori sunt răciți de un cilindru răcit cu apă sau de un curent de aer rece.

Unul dintre principalele motive pentru eșecul căptușelii este pătrunderea metalului topit din canalul de piatră de jos pe inductor și carcasă prin fisurile din căptușeală. Un factor suplimentar în formarea fisurilor este impregnarea pereților canalului cu oxizi de metal sau zgură, ceea ce provoacă stres suplimentar. Cele mai bune materiale refractare și cea mai modernă tehnologie sunt folosite pentru a căptuși piatra de jos.

Materialele refractare utilizate pentru căptușirea cuptoarelor electrice de topire, în funcție de natura lor chimică, se împart în acide, bazice.

și neutru.

LA materialele refractare acide includ materiale umplute cu silice

mase cu un continut ridicat de oxid de siliciu (97 - 99% SiO2), dinas, precum si argila refractara care contine oxid de siliciu neasociat cu alumina (Al2 O3< 27 % ).

LA Materialele de bază includ refractare care constau în principal din oxizi de magneziu sau calciu (refractare de magnezit, magnezit-cromit, periclază-spinel, periclază și dolomit).

LA Materialele refractare neutre includ acele refractare care se caracterizează printr-un conținut predominant de oxizi amfoteri de aluminiu, zirconiu și oxid de crom (refractare corindon, mulit, cromit, zircon și bacor).

ÎN În căptușeala cuptoarelor cu canal de inducție, materialele refractare trebuie să aibă în primul rând o rezistență la foc care depășește temperatura metalului topit, deoarece la temperaturi care se apropie de temperatura refractarului aceste materiale încep să se înmoaie și să piardă rezistența structurală. Calitatea materialelor refractare este evaluată și prin capacitatea lor de a rezista la sarcini la temperaturi ridicate.

Căptușeala refractară este cel mai adesea distrusă ca urmare a interacțiunii chimice cu zgura și metalul topit în cuptor. Gradul de distrugere a acestuia depinde de compoziția chimică a metalului care acționează asupra căptușelii, de temperatura acestuia, precum și de compoziția chimică a căptușelii și de porozitatea acestuia.

Când sunt expuse la temperaturi ridicate, majoritatea materialelor refractare scad în volum datorită sinterizării și compactării suplimentare. Unele materiale refractare (cuartită, silice etc.) cresc în volum. Modificările excesive ale volumului pot cauza fisurarea, umflarea și chiar defectarea căptușelii, astfel încât materialele refractare trebuie să aibă volum constant la temperaturi de funcționare.

Schimbările de temperatură în timpul încălzirii și mai ales în timpul răcirii cuptoarelor provoacă fisurarea materialului refractar din cauza rezistenței sale la căldură insuficiente, care este unul dintre cei mai importanți factori care determină durata de viață a căptușelii cuptoarelor cu inducție.

ÎN În practică, impactul izolat al unuia dintre factorii distructivi enumerați este rar întâlnit.

ÎN În prezent, nu există materiale refractare care să combine toate proprietățile de performanță necesare pentru serviciul de căptușeală durabil în cuptoarele de topire cu inducție. Fiecare tip de material refractar se caracterizează prin proprietățile sale inerente, pe baza cărora se determină aria de utilizare rațională.

Pentru selectarea corectă și utilizarea eficientă a materialului refractar în cuptoare specifice, este necesar să se cunoască în detaliu, pe de o parte, toate cele mai importante proprietăți ale materialului și, pe de altă parte, condițiile de funcționare ale căptușelii.

Conform clasificării, toate produsele refractare sunt împărțite în continuare în funcție de următoarele caracteristici:

1) în funcție de gradul de rezistență la foc - la rezistent la foc (de la 1580 la 1770 ° C), foarte refractar (de la 1770 la 2000 ° C) și cel mai mare refractar (de mai sus

2000°C);

2) în formă, mărime - pentru cărămizi normale „dreaptă” și „pană”, produse modelate din beton refractar simplu, complex, mai ales complex, bloc mare și monolit, care sunt și refractare fără ardere;

3) prin metoda de fabricatie - pentru produse obtinute prin turnare (presare) plastic, presare semi-usca, compactare din mase pulbere neplastice uscate si semi-uscate, turnare cu barbotare

ra și topitură, vibrând din beton refractar, tăiere din blocuri topite și roci;

4) în funcție de natura tratamentului termic - turnat nears, ars și topit;

5) prin natura porozității (densității) lor - mai ales dens, sinterizat cu

porozitate mai mică de 3%, densitate mare cu porozitate 3 - 10%, dens cu porozitate 10 - 20%, obișnuit cu porozitate 20 - 30%, ușor, termoizolant cu porozitate 45 - 85%.

2.5. Caracteristici ale cuptoarelor cu canal pentru topirea diferitelor metale

Cuptoare pentru topirea cuprului și aliajelor acestuia

Temperatura de turnare a cuprului este de 1230 o C și astfel încât supraîncălzirea metalului să nu conducă la o reducere semnificativă a duratei de viață a pietrei de focar, puterea specifică

Densitatea în canale nu trebuie să depășească 50 10 6 W/m 3 .

Pentru alama, temperatura de turnare este de aproximativ 1050 o C, iar puterea specifica in canale nu depaseste (50 - 60) 10 6 W/m 3. Cu mai mare

densitatea de putere, apare așa-numita pulsație de zinc, care constă în întreruperea curentului în canale. Zincul, al cărui punct de topire este mai mic decât punctul de topire al alamei, fierbe în canale atunci când alama este topită. Vaporii săi se ridică sub formă de bule până la gurile canalelor, unde, în contact cu metalul mai rece, se condensează. Prezența bulelor duce la o îngustare a secțiunii transversale a canalului și, în consecință, la o creștere a densității de curent în acesta și la o creștere a forțelor de compresie electrodinamică a metalului în canal de către câmpul magnetic propriu. actual. La o putere specifică mai mare decât cea indicată, are loc o fierbere intensă a zincului, secțiunea transversală de lucru este redusă semnificativ, presiunea electrodinamică depășește presiunea hidrostatică a coloanei de metal de deasupra canalului, în urma căreia metalul se ciupește și curentul se oprește . După întreruperea curentului, forțele electrodinamice dispar, bulele plutesc în sus, după care fluxul de curent se reia, întreruperile curentului apar de 2 - 3 ori pe secundă, perturbând funcționarea normală a cuptorului.

La o putere specifică mai mică decât cea specificată, începe pulsația zincului

Acest lucru se întâmplă atunci când întreaga baie este încălzită la o temperatură de aproximativ 1000 o C și servește drept semnal că alama este gata pentru turnare.

Pentru topirea cuprului și aliajelor sale, se folosesc cuptoare cu arbore, iar când încărcarea este mai mare de 3 tone, se folosesc cuptoare cu tambur și mixere. Factorul de putere pentru topirea cuprului este de aproximativ 0,5; la topirea bronzurilor și alamelor – 0,7; la topirea aliajelor de cupru-nichel - 0,8.

Cuptoare pentru topirea aluminiului și aliajelor acestuia

Caracteristicile cuptoarelor cu canal pentru topirea aluminiului și aliajelor acestuia (Fig. 2.10, 2.11) sunt asociate cu oxidarea ușoară a aluminiului și alte proprietăți

proprietățile metalului și ale oxidului său. Aluminiul are un punct de topire de 658 o C,

turnarea la aproximativ 730 o C. Densitatea scăzută a aluminiului lichid face ca circulația intensă a topiturii să fie nedorită, deoarece incluziunile nemetalice, transportate până la adâncimea băii, plutesc foarte încet.

Orez. 2.10. Vedere generală a cuptorului electric cu canal de inducție IA-0.5 pentru topirea aluminiului și aliajelor de aluminiu

(capacitate utilă cuptor 500 kg, capacitate reziduală 250 kg, putere cuptor 125 kW):

1 – capac cu mecanism de ridicare; 2 – carcasa superioara; 3 – carcasa inferioară; 4 – circuit magnetic; 5 – instalarea ventilatorului; 6 - piston; 7 – rulmenți; 8 – alimentare cu apă; 9 – inductor; 10 – căptușeală

Aluminiul topit din cuptor este acoperit cu o peliculă de oxid solid, care, datorită tensiunii superficiale a aluminiului, este menținută pe suprafața sa, protejând metalul de oxidarea ulterioară. Cu toate acestea, dacă filmul continuu este rupt, atunci fragmentele sale se scufundă și cad pe fundul băii, căzând în canale. Oxidul de aluminiu este activ din punct de vedere chimic, iar fragmentele de film, datorită interacțiunii chimice, sunt atașate de pereții canalelor, reducându-le secțiunea transversală. În timpul funcționării, canalele devin „încărcate” și trebuie curățate periodic.

Orez. 2.11. Unitati de inductie de schimb pentru topirea aluminiului

Cu canale dreptunghiulare: a – cu acces la canale verticale și orizontale;

b - cu acces la canale verticale

Aceste proprietăți ale aluminiului și ale oxidului său îi forțează să funcționeze cu densitate scăzută de putere în canale. În acest caz, supraîncălzirea metalului în canale este redusă, iar temperatura de pe suprafață este menținută la un nivel minim, ceea ce slăbește oxidarea, a cărei viteză crește odată cu creșterea temperaturii.

La putere specifică scăzută, circulația metalului scade, ceea ce ajută la conservarea peliculei de oxid și la reducerea numărului de incluziuni nemetalice.

Este imposibil să se asigure siguranța filmului de oxid, deoarece este distrus la încărcarea încărcăturii. În timpul perioadei de topire, fisurarea peliculei are loc în principal din cauza circulației metalului. Prin urmare, în cuptoarele pentru topirea aluminiului se iau măsuri de slăbire a acestuia, în special în partea superioară a băii: puterea specifică în canale este redusă, se folosește adesea o aranjare orizontală a canalelor, iar atunci când acestea sunt dispuse vertical, adâncimea băii este mărită, trecerea de la canal la baie se face în unghi drept, ceea ce mărește rezistența hidraulică a gurii canalului. Dispunerea orizontală a canalelor are, de asemenea, avantajul că face dificilă intrarea fragmentelor de film în canale, dar nu o elimină complet, deoarece fragmentele pot fi transportate în canale prin circulația metalului.

Canalele cuptoarelor de topire a aluminiului constau din secțiuni drepte, ceea ce le face mai ușor de curățat.

Creșterea excesivă a unui canal afectează modul electric atunci când dimensiunea acestuia devine aproximativ egală cu adâncimea de penetrare a curentului în metal, care pentru aluminiul topit la o frecvență de 50 Hz este egală cu 3,5 cm. Prin urmare, pentru a curăța canalele mai puțin frecvent , se ia o dimensiune radială a canalului de 6–10 cm Pentru o secțiune orizontală, care este deosebit de dificil de curățat, se consideră că dimensiunea radială a canalului acestei secțiuni este de aproximativ (1,3 - 1,5) d2. Secțiunile verticale sunt curățate aproximativ o dată pe schimb,

orizontală - o dată pe zi.

Împreună cu utilizarea cuptoarelor de alte tipuri structurale, se folosesc cuptoare cu două camere. Poate fi monofazat cu două canale care leagă băile, sau trifazat cu patru canale. În pereții băilor se fac găuri de-a lungul axelor canalelor pentru curățarea canalelor, închise cu dopuri de lut. Curățarea se efectuează după scurgerea metalului.

Datorită secțiunii transversale mari a canalelor, factorul de putere este scăzut, este de 0,3 - 0,4.

Cuptoare de topire a zincului

Zincul catod de înaltă puritate este topit în cuptoarele cu canal, care nu necesită rafinare. Zincul topit, având o fluiditate ridicată, se combină cu materialele de căptușeală. Deoarece procesul de impregnare a căptușelii cu zinc se accelerează odată cu creșterea presiunii hidrostatice a metalului, cuptoarele de topire a zincului au o baie dreptunghiulară de adâncime mică și unități de inducție cu canale orizontale.

(Fig. 2.12) ..

Orez. 2.12. Cuptor cu canal de inducție tip ITs-40 cu o capacitate de 40 de tone pentru topirea zincului:

1 - camera de topire; 2 – camera de distribuire; 3 – unitate de inducție; 4 – transportor cu role de încărcare

Baia este împărțită în camere de topire și turnare printr-un despărțitor intern, în partea inferioară a căreia se află o fereastră. Metalul pur curge prin fereastră în camera de turnare, impuritățile și contaminanții localizați în apropierea suprafeței rămân în camera de topire. Cuptoarele sunt echipate cu dispozitive de încărcare și turnare și funcționează în mod continuu: zincul catodic este încărcat în camera de topire printr-o deschidere din acoperiș, iar metalul retopit este turnat în matrițe. Turnarea poate fi efectuată prin scoaterea metalului cu o oală, eliberarea acestuia printr-o supapă sau pomparea acestuia cu o pompă. Dispozitivele de încărcare și descărcare sunt proiectate pentru a împiedica pătrunderea vaporilor de zinc în atelier și sunt echipate cu ventilație puternică de evacuare.

Cuptoarele care folosesc unități de inducție detașabile sunt realizate balansoar, în timp ce cele cu unități de inducție nedemontabile sunt făcute staționare. Înclinarea este utilizată pentru a înlocui unitatea de inducție fără a scurge metalul.

Factorul de putere al cuptoarelor cu zinc este de 0,5 - 0,6.

Cuptoare de topire a fierului

Cuptoarele cu canal sunt folosite pentru topirea fierului ca mixere în procesul duplex cu cuptoare cu cupola, arc și creuzet cu inducție, permițând creșteri de temperatură, aliere și omogenitatea fierului înainte de turnare. Factorul de putere al cuptoarelor pentru topirea fontei este de 0,6 - 0,8.

Cuptoarele cu o capacitate de până la 16 tone sunt cuptoare cu arbore cu una sau două unități detașabile, cuptoarele cu capacitate mai mare sunt cuptoare cu arbore și tambur, cu numărul de unități detașabile de la unu la patru.

Există mixere de distribuire cu canale speciale pentru întreținerea transportoarelor de turnătorie. Distribuirea unei porțiuni dozate dintr-un astfel de mixer se realizează fie prin înclinarea cuptorului, fie prin deplasarea metalului prin alimentarea cu gaz comprimat într-un cuptor etanș.

Mixerele cu canal pentru fontă au sisteme de umplere cu sifon și cremă metalică; Canalele de umplere și de evacuare ies în baie aproape de fundul acesteia, sub suprafața topiturii. Datorită acestui fapt, metalul nu este contaminat cu zgură. Turnarea și scurgerea metalului pot avea loc simultan.

2.6. Funcționarea cuptoarelor cu conducte de inducție

Încărcarea cuptoarelor cu canal este alcătuită din materii prime pure, deșeuri de producție și aliaje (aliaje intermediare). Componentele refractare ale încărcăturii sunt încărcate în cuptor mai întâi, apoi cele care alcătuiesc cea mai mare parte a aliajului și, în sfârșit, cele cu punct de topire scăzut. În timpul procesului de topire amestecul

trebuie supărat periodic pentru a evita sudarea pieselor și formarea unei punți peste metalul topit.

La topirea aluminiului și aliajelor sale, materialele de încărcare trebuie curățate de contaminanți nemetalici, deoarece din cauza densității scăzute a aluminiului, acestea sunt îndepărtate din topitură cu mare dificultate. Deoarece căldura latentă de topire a aluminiului este mare, atunci când o cantitate mare de sarcină este încărcată în cuptor, metalul se poate întări în canale; Prin urmare, încărcarea este încărcată în loturi mici. Tensiunea de pe inductor trebuie redusă la începutul topirii; Pe măsură ce metalul lichid se acumulează, tensiunea crește, asigurându-se că baia rămâne calmă și filmul de oxid de pe suprafața sa nu se rupe.

În timpul opririlor temporare, cuptorul cu canal este comutat în modul inactiv, când în el rămâne doar o astfel de cantitate de metal care asigură umplerea canalelor și păstrarea unui inel de metal închis în fiecare dintre ele. Acest reziduu de metal este menținut în stare lichidă. Puterea în acest mod este de 10 - 15% din puterea nominală a cuptorului.

Când cuptorul este oprit pentru o lungă perioadă de timp, tot metalul din acesta trebuie drenat, deoarece în timpul solidificării și răcirii ulterioare se rupe în canale din cauza comprimării, după care pornirea cuptorului devine imposibilă. Pentru a porni un cuptor gol, în el se toarnă metal topit, iar baia și piatra de vatră trebuie preîncălzite la o temperatură apropiată de temperatura topiturii, pentru a evita crăparea căptușelii și solidificarea metalului în canale. Încălzirea căptușelii este un proces lung, deoarece viteza acestuia nu trebuie să depășească câteva grade pe oră.

Trecerea la o nouă compoziție de aliaj este posibilă numai dacă căptușeala este potrivită pentru noul aliaj în caracteristicile sale de temperatură și proprietăți chimice. Vechiul aliaj este scurs complet din cuptor și se toarnă unul nou în el. Dacă aliajul anterior nu conținea componente care nu sunt permise pentru noul aliaj, atunci se poate obține un metal adecvat în timpul primei topiri. Dacă au fost conținute astfel de componente, atunci este necesar să se efectueze mai multe topituri de tranziție, după care se reduce conținutul de componente nedorite rămase în canale și pe pereții băii atunci când metalul este scurs.

Pentru funcționarea normală a unui cuptor cu conducte cu unități de inducție detașabile, este necesar să aveți în rezervă un set complet de unități încălzite, gata de înlocuire imediată. Înlocuirea se efectuează pe un cuptor fierbinte cu oprire temporară a răcirii unității care este înlocuită. Prin urmare, toate operațiunile de înlocuire trebuie efectuate rapid, astfel încât durata întreruperii în alimentarea cu apă de răcire și aer să nu depășească 10 - 15 minute, în caz contrar izolația electrică va fi distrusă.

Starea căptușelii de baie în timpul funcționării este monitorizată vizual. Monitorizarea canalelor inaccesibile pentru inspecție se realizează printr-o metodă indirectă, prin înregistrarea rezistenței active și reactive a fiecărui inductor, care sunt determinate din citirile unui kilowattmetru și ale unui contor de fază. Rezistența activă este, într-o primă aproximare, invers proporțională cu

se bazează pe aria secțiunii transversale a canalului, iar cea reactivă este proporțională cu distanța de la canal la inductor. Prin urmare, cu expansiunea (eroziunea) uniformă a canalului, rezistențele active și reactive scad, iar cu creșterea excesivă uniformă a canalului, acestea cresc; când canalul este deplasat spre inductor, reactanța scade, iar când este deplasat către carcasă, crește. Pe baza datelor de măsurare, sunt construite diagrame și grafice ale modificărilor rezistenței, permițând să se judece uzura căptușelii canalului. Starea căptușelii cuptorului cu canal este, de asemenea, judecată de temperatura carcasei, care este măsurată în mod regulat în multe puncte de control. O creștere locală a temperaturii carcasei sau o creștere a temperaturii apei în orice ramură a sistemului de răcire indică începutul distrugerii căptușelii.

Căptușeala cuptoarelor electrice cu canal de inducție îndeplinește simultan funcțiile de izolare electrică și termică. Cu toate acestea, atunci când este umezit (cuptor rece) sau saturat cu materiale conductoare electric (din topitură sau mediu gazos), rezistența electrică a căptușelii scade brusc. Acest lucru creează un risc de electrocutare.

Din cauza unei defecțiuni, poate apărea contact electric între părțile sub tensiune și alte părți metalice ale cuptorului electric; ca urmare, unitățile de asamblare, cum ar fi cadrul, cu care personalul intră în contact în timpul funcționării, pot deveni sub tensiune.

La exploatarea cuptoarelor electrice, dispozitivelor și echipamentelor electrice incluse în instalații (tablouri de comandă, transformatoare etc.), se folosesc mijloace convenționale de protecție împotriva șocurilor electrice: împământarea pieselor metalice (cadre cuptor, platforme etc.), mijloace de izolare de protecție ( mănuși, mânere, suporturi și altele), încuietori care împiedică deschiderea ușilor până la oprirea instalației etc.

Sursa pericolului de explozie sunt componentele răcite cu apă (cristalizatoare, inductori, carcase și alte elemente ale cuptoarelor electrice). În cazul unor defecțiuni, etanșeitatea acestora este spartă și apa pătrunde în spațiul de lucru al cuptorului; sub influența temperaturii ridicate, apa se evaporă intens și poate apărea o explozie într-un cuptor închis ermetic ca urmare a presiunii crescute; în unele cazuri, apa se descompune și când aerul intră în cuptor se poate forma un amestec exploziv. Astfel de accidente apar atunci când căptușeala din cuptoarele de topire cu inducție este consumată.

O explozie poate fi cauzată de acumularea în cuptor a unor substanțe ușor inflamabile (sodiu, magneziu etc.) formate în timpul procesului tehnologic, precum și prin încărcare umedă. Sursa exploziei poate fi defectele elementelor cuptorului electric.

În timpul funcționării cuptorului, este necesar să se monitorizeze în mod constant alimentarea neîntreruptă cu apă și aer de răcire și temperaturile acestora la ieșirea sistemelor de răcire. Când presiunea apei sau a aerului scade, releele corespunzătoare sunt activate, sursa de alimentare a unității de inducție defectă este oprită și sunt date semnale luminoase și sonore. În cazul scăderii presiunii în conducta de apă, cuptorul este transferat la răcirea de rezervă de la o sursă de apă de incendiu sau un rezervor de urgență care asigură

Alimentarea cu apă gravitațională a sistemelor de răcire a cuptorului timp de 0,5 – 1 oră. Oprirea alimentării neîntrerupte cu apă de răcire și aer duce la o urgență: înfășurarea inductorului se topește.

Oprirea alimentării cu apă a cămășilor răcite cu apă ale cristalizatoarelor duce la faptul că metalul turnat din cutia de transfer în cristalizator se solidifică în cristalizator, ceea ce duce la defectarea cristalizatorului și la întreruperea procesului tehnologic.

Dacă sursa de alimentare este întreruptă, metalul din cuptor poate îngheța, ceea ce este un accident grav. Prin urmare, este de dorit să se asigure redundanță în sistemele de alimentare cu energie pentru cuptoarele cu canal. Puterea de rezervă trebuie să fie suficientă pentru a menține metalul din cuptor în stare topită.

O încălcare a căptușelii cuptorului (nedetectată vizual sau de către instrumente) duce la faptul că metalul din partea de baie sau canal a cuptorului ajunge pe transformatorul cuptorului, ceea ce poate duce la defectarea transformatorului cuptorului și la o situație explozivă.

Siguranța la explozie este asigurată prin monitorizarea fiabilă a progresului procesului, semnalarea încălcărilor regimului, depanarea imediată și instruirea personalului.

2.7. Amplasarea echipamentelor de turnătorie

Instalația cuptorului include cuptorul cu canal propriu-zis cu un mecanism de înclinare și o serie de elemente de echipament necesare pentru a asigura funcționarea lui normală.

Cuptoarele de putere relativ scăzută sunt alimentate de la magistralele de joasă tensiune ale stației de coborâre a atelierului. Dacă există mai multe cuptoare, acestea sunt distribuite între faze astfel încât rețeaua trifazată să fie încărcată cât mai uniform. Un autotransformator pentru reglarea tensiunii poate fi uneori furnizat singur pentru mai multe cuptoare, în acest caz, circuitul de comutare ar trebui să permită să fie inclus rapid în circuitul oricărui cuptor. Acest lucru este posibil, de exemplu, la topirea alamei și zincului în turnătorii cu un ritm de funcționare constant, când poate fi necesară o reducere a tensiunii la pornirea unui cuptor pentru prima dată după înlocuirea unei unități de inducție sau în timpul opririi ocazionale pentru a menține metalul în interior. cuptorul în stare încălzită.

Cuptoarele cu o putere de peste 1000 kW sunt alimentate de obicei dintr-o rețea de 6 (10) kV prin transformatoare individuale de reducere a puterii echipate cu întrerupătoare de tensiune încorporate.

O bancă de condensatoare compensatoare, de regulă, face parte din instalația cuptorului, dar un cuptor cu putere redusă și un factor de putere relativ mare (0,8 sau mai mare) poate să nu o aibă. ele-

Componentele fiecărei instalații de cuptor sunt echipamente de alimentare cu curent și de protecție și alarmare, echipamente de măsurare și comutare.

Locația echipamentului de instalare a cuptorului poate fi diferită (Fig. 2.13). Este determinată în principal de comoditatea transportului metalului lichid, mai ales dacă cuptorul cu canal funcționează împreună cu alte cuptoare de topire și instalații de turnare.

Orez. 2.13. Amplasarea echipamentelor pentru cuptorul cu inducție canal ILK-1.6

Marca la care este instalat cuptorul este selectată pe baza confortului de încărcare sau turnare și scurgere a metalului, precum și de instalarea și schimbarea unităților de inducție. De regulă, la nivelul podelei atelierului sunt instalate cuptoare de capacitate mică, cuptoare basculante de capacitate medie și mare - pe o platformă de lucru ridicată, cuptoare cu tambur mari cu platforme pentru întreținere - tot la nivelul podelei. O descriere a tipurilor de băi ale cuptoarelor cu canal de inducție este dată în secțiunea 3.3.

Banca de condensatoare este situată în imediata apropiere a cuptorului, de obicei sub platforma de lucru sau în subsol, într-o încăpere cu ventilație forțată, deoarece condensatoarele de 50 Hz sunt răcite cu aer. Când ușa camerei condensatorului este deschisă, unitatea este oprită printr-un dispozitiv de blocare de siguranță. Sub platforma de lucru sunt instalate și un autotransformator și o unitate de presiune a uleiului pentru acționarea hidraulică a mecanismului de înclinare.

Când alimentați cuptorul de la un transformator de putere separat, celula acestuia ar trebui să fie amplasată cât mai aproape de cuptor pentru a reduce pierderile în alimentarea cu curent.

În apropierea cuptoarelor trebuie echipată o zonă pentru lucrările de căptușire, uscare și calcinare a unităților de inducție.

Ca exemplu, Fig. 2.13 prezintă o fabrică de topire cu un cuptor cu canal cu o capacitate de 1,6 tone pentru topirea aliajelor de cupru. Celula de transformare 6, care găzduiește un transformator de 1000 kV A cu echipament de comutare de înaltă tensiune și protecție, este prezentată cu linii întrerupte, deoarece poate fi amplasată într-o altă locație. Pe platforma de lucru 7 se află un panou de comandă 4, pe panoul frontal al căruia se află instrumente de măsură, lămpi de semnalizare, butoane pentru pornirea și oprirea încălzirii și controlul comutării treptelor de tensiune. Înclinarea cuptorului 8 este controlată de la telecomanda 9, instalată într-un loc convenabil pentru monitorizarea drenării metalului. Nivelul platformei de lucru facilitează aducerea oalului sub duza de scurgere a cuptorului. Platforma 7, înclinată împreună cu cuptorul, închide decupajul din platforma principală de lucru și permite cuptorului să se rotească liber în jurul axei de înclinare. Sub platforma de lucru sunt instalate un panou de putere 1 cu echipament electric și un mecanism hidraulic de înclinare pentru cuptorul 2; Aici este de asemenea montat un cablu de curent 3, conectat la cuptor prin cabluri flexibile. Un banc de condensatori și o unitate de presiune a uleiului sunt, de asemenea, situate sub platforma de lucru.

3. CALCUL ELECTRIC AL UNUI CUPTOR CU CANAL DE INDUCȚIE

Există două metode principale pentru calcularea cuptoarelor cu inducție cu conducte. Una dintre ele se bazează pe teoria absorbției undelor electromagnetice în metal. Această metodă a fost propusă de A.M Weinberg și prezentată în monografia „Furnale cu canale de inducție”. A doua metodă se bazează pe teoria unui transformator care funcționează în modul de scurtcircuit. Unul dintre autorii acestei metode este S.A. Fardman și I.F. Kolobnev. Această metodă și-a găsit o aplicație largă ca metodă de inginerie pentru calcularea cuptoarelor cu canal de inducție

Acest capitol oferă o secvență de calcule electrice de inginerie cu elemente de calcul pentru un cuptor cu canal de inducție și exemple de calcule pentru etapele individuale.

Este prezentată diagrama de calcul de inginerie pentru un cuptor cu canal de inducție

SELECTAREA FORMULUI

ORIGINAL

NOTA

CUPTOR. CALCULUL UTIL

REFERINŢĂ

PRODUCTIVITATE

SI CONTAINER DRENAT

CALCULUL ENERGIEI TERMICE

CALCULUL PUTERII CUPTORULUI

TIP ŞI CALCUL

DETERMINAREA CANTITATII

TRANSVERSAL

UNITATE DE INDUCȚIE ȘI

NUMĂRUL FAZELOR CUPTORULUI

TRANSFORMATOR

SELECTAREA TIPULUI CUPTOR ELECTRIC

TRANSFORMATOR.

TOKA,

SELECTAREA TENSIUNII INDUCTORULUI

GEOMETRIC

DIMENSIUNI

ȘI NUMĂRUL DE TURNE

CALCULUL GEOMETRICE

SI INDUCTOR.

DIMENSIUNI SI CONDUCTA DE CURENT

GEOMETRIC

PIESE DE INDUCȚIE

DIMENSIUNI

MIUZ MAGNETIC

CALCULUL ELECTRICE

PARAMETRII CUPTORULUI

CORECTAREA CALCULULUI

CALCULUL PUTERII

BATERIE CONDENSATOR,

NECESAR PENTRU PROMOVARE

CALCUL RĂCIRE

cosϕ

INDUCTOR

CALCULUL TERMIC AL CUPTORULUI

De regulă, următoarele sunt luate ca date inițiale pentru calcul:

Caracteristici ale metalului sau aliajului care se topește:

temperatura de topire și turnare;

densitatea în stare solidă și topită;

conținutul de căldură sau entalpia aliajului la temperatura de turnare (dependența entalpiei de temperatură este prezentată în Fig. 3.1) sau capacitatea termică și căldura latentă de fuziune;

rezistivitate în stare solidă și topită (în funcție de

Dependența rezistivității de temperatură este prezentată în Fig. 3.2);

mier

- caracteristicile cuptorului:

scopul cuptorului;

capacitatea cuptorului;

performanța cuptorului;

durata de topire și durata de încărcare și turnare;

- caracteristicile sursei de alimentare:

frecvența rețelei;

tensiunea de rețea sau tensiunea înfășurării secundare a transformatorului cuptorului electric care alimentează cuptorul.

3.1. Determinarea capacitatii cuptorului

Capacitatea totală a cuptorului G constă dintr-o capacitate utilă (drenată) G p și o capacitate reziduală (capacitate de mlaștină) G b

unde k b este un coeficient care ține cont de capacitatea reziduală (masa mlaștinii). Acest

se ia coeficientul egal cu 0,2 – 0,5; cu valori mai mici pentru cuptoarele cu o capacitate mai mare de 1 tonă și valori mai mari pentru cuptoarele cu o capacitate mai mică de 1 tonă.

Capacitate utilizabilă (capacitate drenabilă)

G p =

unde A p este productivitatea zilnică a cuptorului în tone (t/zi); m p - numărul de înotări pe zi.

Numărul de înotări pe zi

m p =

unde τ 1 este durata de topire și încălzire a metalului lichid în ore, τ 2 este durata de turnare, încărcare, curățare etc. in ore.

Trebuie remarcat faptul că valoarea productivității este foarte relativă. În literatura de referință, valorile productivității sunt date aproximativ (Tabelul 3.1).

Durata de topire și încălzire a metalului lichid (τ 1) depinde de fizic

proprietăţile chimice (capacitatea termică şi căldura latentă de fuziune) ale metalelor şi aliajelor topite. Creșterea productivității este asociată cu o scădere

valoarea τ 1, care duce la o creștere a puterii furnizate cuptorului și afectează proiectarea cuptorului, adică. în locul unui cuptor monofazat, va fi necesar să se dezvolte

Pentru a construi un cuptor cu trei faze, în loc de o unitate de inducție va fi necesar să se utilizeze mai multe unități de inducție etc.

Pe de altă parte, o creștere a τ 1 poate perturba procesul tehnologic

În timpul procesului de topire a unui metal sau aliaj, de exemplu, aditivii de aliere se pot evapora înainte de procesul de turnare.

În funcție de tipul de încărcare încărcată, viteza de turnare, dimensiunea secțiunii transversale a lingoului turnat etc. valoarea lui τ 2 se poate modifica și până la

gamă largă în mod liber.

Prin urmare, atunci când se efectuează calcule, este necesar să se evalueze valoarea productivității ținând cont atât de tehnologia de topire a metalelor sau aliaje, cât și de caracteristicile de proiectare ale cuptorului în curs de dezvoltare.

Dacă este dată capacitatea utilă a cuptorului, atunci capacitatea totală este determinată de expresie

unde γ mj este densitatea metalului în stare lichidă, kg m 3.

În tabel Tabelul 3.2 prezintă valorile densității unor metale și aliaje.

Secțiunea transversală a băii cuptorului S vp se determină după calcularea canalului cuptorului. Înălțimea băii cuptorului h vp este determinată de expresie

V cap

S cap

Capacitate, t

Util

putere, kWt

Producător-

ity (orientare)

zilnic), t/zi

Numărul de inducție

unități nale

Numărul de faze

Coeficient

putere fără com-

pensiile

Greutatea cuptorului, totală

cu metal, t

Scopul cuptorului cu tambur

Scopul acestui cuptor rotativ este de a încălzi materialul de alimentare la o temperatură maximă de 950 °C. Proiectarea echipamentului se bazează pe condițiile de proces prezentate mai jos într-un cuptor rotativ.

Materii prime
Materii prime
Rata de hranire
Umiditatea materiei prime
Temperatura materiei prime
Capacitatea termică specifică a materiilor prime
Densitatea în vrac a materiilor prime
peroxid de uraniu (UO 4 . 2H 2 O)
300 kg/h
30 gr. %
16 °C
0,76 kJ/kg K
2,85 g/cm³
Produs
Material produs
Viteza de avans al produsului
Conținutul de umiditate al produsului (masă umedă)
Temperatura produsului:
pe partea de refulare a cuptorului
pe partea de refulare a răcitorului
Capacitatea termică specifică a produsului
Densitatea în vrac a materialului produsului
Dimensiunea particulelor
oxid de uraniu (U3O8)
174,4 kg/h
≈ 0% în greutate

650 – 850 °C
60°C
0,76 kJ/kg K
2,0 g/cm³
8 – 20 µm
Consumul de energie al cuptorului 206 kW
Viteza tamburului
gamă
normal
1-5 rpm
2,6 rpm

Materialul este încălzit în următoarele moduri de transfer de căldură, enumerate în ordine crescătoare a importanței:
1. Căldura radiațiilor.
2. Căldura din contactul direct cu suprafața interioară a tamburului.

Cantitatea necesară de căldură este determinată ținând cont de următoarele cerințe:
1. Încălziți pentru a crește temperatura componentelor solide.
2. Încălziți pentru a încălzi materialul de alimentare umed la temperatura de evaporare.
3. Încălziți pentru a evapora materialul de alimentare umed.
4. Încălziți pentru a crește temperatura fluxului de aer.

Descrierea procesului cuptorului cu tambur
Turta umedă (UO4. 2H2O) este plasată pe transportorul de încărcare a cuptorului. Partea de încărcare a tamburului este echipată cu plăci cu șuruburi și un suport de alimentare, care îndepărtează materialul de pe această parte a tamburului la viteză mare. Imediat după părăsirea plăcilor cu șuruburi, materialul curge în jos de-a lungul axei longitudinale a tamburului sub influența gravitației. În secțiunea cuptorului cuptorului, peroxidul de uraniu hidratat (UO 4 . 2H 2 O) este încălzit folosind elementele electrice de încălzire ale cuptorului. Cuptorul electric este împărțit în trei zone de control al temperaturii, oferind un control flexibil al temperaturii. În primele două zone, peroxidul de uraniu (UO 4 . 2H 2 O) este încălzit treptat la o temperatură de aproximativ 680 °C. În a treia zonă, temperatura crește la aproximativ 880 °C, iar peroxidul de uraniu (UO 4 . 2H 2 O) este transformat în oxid de uraniu (U3O8).

Turta galbenă de uraniu care a reacţionat complet (U3O8) este introdusă în secţiunea de răcire a tamburului. Căldura este îndepărtată din componentele solide, datorită conductivității termice ridicate, prin peretele tamburului cuptorului și este îndepărtată cu apă de răcire pulverizată pe exteriorul tamburului. Temperatura materialului este redusă la aproximativ 60 °C, apoi materialul este alimentat în conducta de refulare, prin care intră prin gravitație în sistemul de transport. Prin conducta de refulare, un flux puternic de aer este furnizat cuptorului rotativ, trecând prin tambur spre fluxul de material pentru a elimina vaporii de apă formați în timpul etapei de încălzire a procesului. Aerul umed este îndepărtat din conducta de încărcare prin ventilație.

Componente cuptor rotativ

Tambur rotativ al cuptorului

Secțiunile sudate ale tamburului au cusături situate alternativ la unghiuri de 90° și 180° unele față de altele și obținute prin sudare cu penetrare completă a metalului de bază. Anvelopele și roți dințate sunt montate pe suprafețe prelucrate separate de tambur prin distanțiere pentru a se adapta diferențelor de dilatare termică radială. Designul tamburului ia în considerare orice sarcină termică și mecanică și, prin urmare, asigură o funcționare fiabilă. Pe partea de încărcare a tamburului există căptușeli de reținere a materialului care blochează fluxul invers al materialului în conductă și plăci cu șuruburi pentru alimentarea materialului în secțiunile încălzite.
Secțiunile deschise ale tamburului de pe părțile de încărcare și descărcare sunt echipate cu ecrane de protecție termică pentru personal.

Bandaj
Tamburul are două anvelope fără suduri și îmbinări din oțel forjat. Fiecare bandă are o secțiune dreptunghiulară solidă și este întărită pentru o durată lungă de viață.

Roți de sprijin
Tamburul cuptorului se rotește pe patru roți suport din oțel forjat. Roțile de sprijin sunt întărite pentru o durată de viață sporită. Roțile sunt montate cu tensiune pe un arbore de mare rezistență montat între doi rulmenți cu o durată de viață de cel puțin 60.000 de ore. Ampatamentul este echipat cu șuruburi de presiune pentru alinierea orizontală și reglarea roții.

Role de împingere
Unitatea conține două role de tracțiune, formate din două roți de oțel cu rulmenți sferici cu role etanșate, care au o durată de viață de cel puțin 60.000 de ore. Rolele de împingere sunt întărite pentru a le crește durata de viață.

Unitatea de antrenare

Tamburul este proiectat să se rotească la o frecvență de 1-5 rpm cu o putere de 1,5 kW de la un motor electric cu o viteză de rotație de 1425 rpm, care funcționează dintr-o rețea trifazată de curent alternativ cu o tensiune de 380 V, o frecvență. de 50 Hz și realizat într-un design sigilat cu răcire cu aer. Arborele motorului electric este conectat direct la arborele de intrare al cutiei de viteze principale printr-un cuplaj flexibil.

Cutia de viteze principală cicloidală are un raport precis de reducere de 71:1 cu o treaptă de reducere. Arborele cutiei de viteze cu viteză mică este proiectat pentru cuplul necesar și sarcinile maxime.

Prevenirea deformării tamburului cuptorului

Pentru a preveni deformarea tamburului cuptorului în timpul defecțiunilor sistemului de alimentare cu energie a motorului electric, este prevăzut un motor diesel suplimentar pentru a continua rotirea tamburului. Motorul diesel are o turație variabilă (1500-3000 rpm) și o putere nominală de ieșire de 1,5 - 3,8 kW. Motorul diesel este pornit manual sau cu un demaror electric DC și este conectat direct la arborele motorului electric printr-un cuplaj.

Cuptor cu tambur">

Inel dinţat
Inelul este realizat din oțel carbon. Fiecare pinion are 96 de dinți căliți, este montat pe un tambur și are conectori pentru îndepărtarea ușoară.

Treapta de transmisie
Fabricat din oțel carbon. Fiecare angrenaj are 14 dinți căliți și este montat pe un arbore cutie de viteze cu viteză redusă.

Unitatea de lanț
Pentru a asigura rotația tamburului cuptorului se folosește un lanț înclinat.

Sistem de cuptor

Carcasa cuptorului închide tamburul și este realizată din oțel carbon. Pereții și podeaua carcaselor sunt realizate ca o singură secțiune completă. Acoperișul cuptorului este format din trei secțiuni, câte una pentru fiecare zonă de încălzire și poate fi îndepărtat pentru întreținerea cuptorului sau a tamburului.

Caracteristicile camerei/elementelor de încălzire:

Răcitor de apă cu duză
Răcitor de apă cu duză - reduce temperatura produsului cuptorului. Corpul răcitorului este fabricat din oțel carbon, cu suprafețe interioare acoperite cu rășină epoxidică (pentru a reduce coroziunea). Carcasa este echipată cu două conducte montate în partea superioară, având duze de pulverizare, etanșări labirint rotative de intrare și ieșire, o duză superioară de evacuare a aburului, o duză de scurgere inferioară, o duză de bypass lateral, uși de acces și găuri de inspecție. Apa este furnizată către duzele de pulverizare printr-o conductă și evacuată prin gravitație prin flanșa de scurgere inferioară.

Alimentator cu șurub

Cuptorul de prăjire este echipat cu un transportor cu șurub de încărcare pentru alimentarea turtei de peroxid de uraniu în tambur, este un șurub situat la un unghi zero față de orizontală, supus procesării de finisare.

Termocupluri de cuptor
Sunt furnizate termocupluri pentru a monitoriza continuu temperatura din zonele cuptorului si temperaturile produsului evacuat.


Comutatoare de viteză zero
Cuptorul este furnizat cu două comutatoare de viteză zero, dintre care unul controlează continuu rotația tamburului, celălalt - rotația liniei șuruburilor de încărcare. Ansamblurile comutatoare de frecvență de rotație sunt montate pe capetele arborilor și sunt de tipul generatoarelor de impulsuri pe disc care creează un câmp magnetic alternant care este înregistrat de dispozitivul de măsurare.