Rotačná bubnová taviaca pec na spracovanie odpadových neželezných kovov. Na tavenie rôznych kovov Účel bubnovej pece
Teoretická podstata procesu
Podstatou tavenia v peci je spracovanie zmesi bohatého sulfidového olovnatého koncentrátu s tuhým palivom pomocou prúdu stlačeného vzduchu. V tomto prípade dochádza k čiastočnému praženiu PbS s tvorbou PbO a PbSO 4 a interakčnej reakcii medzi PbS a produktmi jeho oxidácie - PbO a PbSO 4. Praženie a reakčné tavenie sa vykonávajú súčasne; Okrem toho je časť olova redukovaná palivovým uhlíkom.
Vypaľovacia reakcia PbS a jeho tepelný účinok je nasledovný:
2PbS + ZO 2 = 2PbO + 2SO 2 + 201 360 cal (8450 kJ), (1)
vyššie uvedená reakcia je súhrnná, pretože oxidácia sulfidu olovnatého prebieha v niekoľkých krokoch;
2PbO + 2SO 2 + O 2 = 2PbSO 4 + 183 400 cal (7680 kJ).(2)
Pri oxidácii sulfidu už pri 200-300°C vzniká značné množstvo síranu olovnatého, proces prebieha extrémne pomaly.
Náboj po čiastočnom výpale obsahuje nasledujúce chemické zlúčeniny olova v pevnom stave: PbS, PbO a PbSO 4 . Keď sa tieto látky, brané v určitom pomere, zahrievajú, dochádza k nasledujúcim reakciám:
PbS + 2Pb0 = 33b + SO 2 - 52 540 cal (2200 kJ), (3)
PbS + PbSO 4 = 2Pb + 2SO 2 - 97 380 cal (4070 kJ). (4)
Pri určitej teplote a tlaku SO 2 nastáva chemická rovnováha: reakcie prebiehajú rovnakou rýchlosťou v oboch smeroch. Pri zvyšovaní teploty sa rovnováha narúša a reakcie prebiehajú zľava doprava smerom k tvorbe Pb a SO2. Zvýšenie teploty je teda výhodné pre reakčné tavenie, pretože zvyšuje výťažnosť kovového olova a urýchľuje praženie PbS. Ale ako na vypaľovanie (aby sa zabránilo zhlukovaniu), tak aj na samotné reakčné tavenie musí byť náplň udržiavaná v pevnom stave. Preto sa reakčný proces tavenia uskutočňuje pri teplotách nie vyšších ako 800-850 °C. Pri vyšších teplotách sa PbO topí, dochádza k delaminácii hustotou, čím sa naruší kontakt medzi sulfidom olovnatým a oxidom olovnatým a tavenie olova sa zastaví.
Prebytočný oxid olovnatý sa redukuje C a CO podľa reakcií:
PbO + C = Pb + CO; (5)
PbO + CO = Pb + CO2. (6)
Na uskutočnenie týchto reakcií sa do vsádzky pece zavádza určité množstvo uhlíkatého paliva. Zvyčajne ide o koksový závan v množstve 4-10% hmotnosti vsádzky. Čím je proces intenzívnejší a čím viac sulfidovej síry je v vsádzke, tým menej paliva je potrebné na tavenie v peci.
Optimálna veľkosť koksu je od 5 do 15 mm, väčšie častice koksu prispievajú k segregácii vsádzky a menšie sú odnášané spolu s prachom.
Krátkobubnová pec je oceľový nitovaný plášť obložený vysokohlinitou tehlou zloženia,%: 65-70 A1 2 O 3; 20-25 Si02; 3Ti02; 5Fe203; 0,5 CaO. Medzi plášťom pece a žiaruvzdornou výmurovkou je zhutnená vrstva plastickej hliny v hrúbke 50 mm pre prípad, že by sa výmurovka pri zahrievaní rozťahovala.
Tavenie prebieha prerušovane, každá operácia trvá cca 4 hod. Po naložení niekoľkých ton vsádzky sa krátkobubnová pec otáča rýchlosťou 0,5-1,0 ot/min a prudko sa zahrieva spáleným uhoľným prachom na teplotu intenzívnej reakcie (1100 st. °C). Rúra sa môže otáčať v dvoch opačných smeroch. Rotácia zaisťuje dobrý kontakt medzi sulfidmi olova a oxidmi olova, ktorý je nevyhnutný pre úspešné reakčné tavenie. Spaliny prechádzajú cez kotol na odpadové teplo a sú filtrované vo vrecových filtroch.
Na konci tavenia sú jeho produkty (olovo, speis, kamien, troska) dobre oddelené hustotou v peci s hlbokým kúpeľom a uvoľňujú sa oddelene.
Zinok je ťažký, taviteľný kov; Teplota topenia = 420 °C, p = 7,13 kg/dm3. Nízky bod varu zinku (*var = 907 °C) obmedzuje prípustnú teplotu kovu pri tavení všetkých zliatin, v ktorých je obsiahnutý. Entalpia zinku pri 500 °C (asi 300 kJ/kg) je trikrát nižšia ako entalpia roztaveného hliníka. Elektrický odpor taveniny zinku je 0,35-10~6 Ohm.
Pri nízkych teplotách na vzduchu zinok oxiduje a vytvára hustý ochranný film Zn03* 3Zn(OH)2. V taviacich peciach sa však zinok oxiduje nasledujúcimi reakciami:
2Zn + 02 = 2ZnO, Zn + H20 = ZnO + H2, Zn + C02 = ZnO + CO.
Na ochranu pred oxidáciou sa tavenie môže vykonávať v ochrannej alebo neutrálnej atmosfére, napríklad v dusíkovom prostredí. V praxi však vo väčšine prípadov stačí zabrániť prehriatiu kovu nad teplotu 480 °C, pri ktorej začína intenzívna oxidácia a nasýtenie zinku plynmi. Pri tejto teplote nemajú zinok a jeho zliatiny badateľný vplyv na žiaruvzdornú výmurovku pece a liatinový alebo oceľový téglik. Zvýšenie teploty vedie k rozpusteniu železa téglika v roztavenom zinku.
Pece na tavenie zliatin zinku
Vzhľadom na nízku teplotu topenia a bodu varu zinku sa zliatiny zinku zvyčajne tavia v téglikových peciach, ohrievajú sa spaľovaním paliva alebo pomocou elektrického odporu a indukcie. Zliatiny zinku by sa nemali taviť v oblúkových peciach, pretože nevyhnutné lokálne prehriatie kovu v blízkosti spaľovania oblúka vedie k intenzívnemu odparovaniu a oxidácii zinku. Kanálové indukčné pece sa používajú na tavenie zliatin zinku. V KamAZ bola zliatina TsAM10-5 na vstrekovanie tavená v troch indukčných kanálových peciach s kapacitou 2 tony, každá s neutrálnym obložením. Prehriatie kovu v kanáli však vedie k nestabilite režimu elektrického tavenia (tzv. pulzácia zinku) a núti obmedzovať výkon prenášaný do pece.
Technológia tavenia
Hlavnú časť vsádzky zvyčajne tvoria zlievarenské zliatiny zinku v ošípaných, vratný a šrot zinkových zliatin. Ako náterové tavidlá sa používa zmes chloridov vápenatých, draselných a sodných, chlorid amónny alebo kryolit. Na miešanie sa používa primárny hliník v ošípaných, katódová meď a kovový horčík. Všetky komponenty náplne musia byť očistené od olejov, vlhkosti a iných nečistôt. Tavenie sa uskutočňuje bez toho, aby sa kúpeľ prehrial nad 480 °C. Na základe výsledkov expresnej analýzy sa upraví chemické zloženie.
Na zavedenie horčíka sa používa oceľový zvon. Po získaní požadovaného chemického zloženia sa kov prehreje na 440...450 °C a naleje sa do panvy zohriatej na rovnakú teplotu. V panve pod odsávacím krytom sa tavenina rafinuje pomocou tabliet komplexného odplyňovača „Degaser“, ktoré obsahujú 87 % hexachlóretánu, 12,7 % NaCl, 0,3 % ultramarínu. Rafinácia sa môže uskutočniť aj usadzovaním, preplachovaním inertnými plynmi a filtráciou.
2.1. Účel indukčných kanálových pecí
Kanálové indukčné pece sa používajú hlavne na tavenie neželezných kovov (meď a zliatiny na báze medi - mosadz, bronz, nikel striebro, kupronikel, kunial; zinok; hliník a ich zliatiny) a liatiny a tiež ako miešačky na rovnaké kovy . Použitie kanálových indukčných pecí na tavenie ocele je obmedzené z dôvodu nedostatočnej trvanlivosti výmurovky.
Prítomnosť elektrodynamického a tepelného pohybu roztaveného kovu alebo zliatiny v indukčných kanálových peciach zabezpečuje homogenitu chemického zloženia a rovnomernosť teploty roztaveného kovu alebo zliatiny v peci.
Indukčné kanálové pece sa odporúčajú na použitie v prípadoch, keď sú na tavený kov a odliatky z neho získané vysoké nároky, najmä čo sa týka minimálneho nasýtenia plynom a nekovových inklúzií.
Indukčné kanálové miešačky sú určené na prehrievanie tekutého kovu, vyrovnávanie zloženia, vytváranie konštantných teplotných podmienok na odlievanie a v niektorých prípadoch na dávkovanie a reguláciu rýchlosti odlievania do kryštalizátorov odlievacích strojov alebo do foriem.
Vsádzka pre indukčné kanálové pece musí byť pripravená v súlade so špecifikovaným zložením taveného kovu alebo zliatiny, musí byť suchá a musí pozostávať hlavne z čistého primárneho kovu.
Použitie kanálových pecí sa neodporúča pri použití kontaminovanej sekundárnej vsádzky, pri použití hoblín, najmä pri tavení hliníkových zliatin, ako aj pri tavení všetkých druhov predzliatín a zliatin na báze medi s obsahom olova a cínu, pretože sa tým výrazne znižuje životnosť výstelky a prevádzka kanálových pecí sa stáva obtiažnou.
Uvádza sa nasledujúca klasifikácia pecí a miešačiek s indukčným kanálom.
Pec ILK - šachtové a bubnové typy - je určená na tavenie medi a zliatin na báze medi.
Miešačka ILKM je určená na pridržiavanie, prehrievanie a odlievanie medi a zliatin na báze medi.
Pec IAK je určená na tavenie hliníka a jeho zliatin.
Miešačka IAKR je určená na prehrievanie, udržiavanie stabilnej teploty tekutého hliníka a nalievanie priamo do odlievacích foriem.
ICC pec je určená na tavenie katódového zinku.
Miešadlo ICHKM - hriadeľové a bubnové - je určené na pridržiavanie, prehrievanie a liatie tekutej liatiny, môže pracovať v spojení s kupolovými pecami alebo indukčnými kelímkovými pecami alebo oblúkovými pecami (duplexný proces)2.
Dávkovacia miešačka ICHKR je určená na prehrievanie, udržiavanie stabilnej teploty tekutej liatiny a jej nalievanie priamo do odlievacích foriem, pracuje v spojení s odlievacími strojmi a odlievacími dopravníkmi.
Kanálové pece môžu pracovať samostatne s periodickým odlievaním roztaveného kovu alebo zliatiny alebo ako súčasť taviacich a dávkovacích jednotiek. Napríklad jednotka ILKA-6 pozostáva z pece ILK-6 (užitočná kapacita 6 ton, príkon 1264 kW, napätie 475 V), prepadového žľabu a miešačky ILKM-6 (užitočná kapacita 6 ton, príkon 500 kW , napätie 350 V) . Táto jednotka je určená na tavenie a polokontinuálne odlievanie medi a jej zliatin do kruhových a plochých ingotov. Jednotka ILKA-16M2 pozostáva z dvoch pecí ILK-16M2 (užitočná kapacita 16 ton, príkon 1656 kW, napätie 475 V), systému vyhrievaných prepadových žľabov a miešačky ILKM-16M2 (užitočný výkon 16 ton, príkon 500 kW , napätie 350 V ), určené na plynulé tavenie a odlievanie kvalitnej bezkyslíkatej medi na drôtený drôt.
TO hlavné výhody indukčné potrubné pece možno klasifikovať ako
1. Minimálny odpad (oxidácia) a odparovanie kovu, pretože k ohrevu dochádza zospodu. Do najviac zohriatej časti taveniny, ktorá sa nachádza v kanáloch, nie je prístup vzduchu a povrch kovu v kúpeli má relatívne nízku teplotu.
2. Nízka spotreba energie na tavenie, prehrievanie a držanie kovu. Kanálová pec má vysokú elektrickú účinnosť vďaka použitiu uzavretého magnetického obvodu.
Súčasne je tiež vysoká tepelná účinnosť pece, pretože prevažná časť taveniny je v kúpeli s hrubým tepelne izolačným obložením.
2 Použitie duplexných procesov na tavenie v dvoch rôznych taviacich jednotkách je vhodné pri plnom využití výhod každej pece, ako sú energetické, tepelné, prevádzkové, ekonomické atď. Napríklad pri tavení v kupolovej peci dosahuje účinnosť pri tavení 60 % a pri prehrievaní len 5 %. V indukčnej peci je účinnosť pri tavení nízka, nie viac ako 30% a pri prehrievaní je vysoká - asi 60%, preto spojenie kuply s indukčnou pecou poskytuje jasnú výhodu vo využití tepelnej energie. Okrem toho môžu indukčné pece vyrábať kov s presnejším chemickým zložením a stabilnejšou teplotou ako v kupolových peciach a elektrických oblúkových peciach.
3. Rovnomernosť chemického zloženia kovu v kúpeli v dôsledku cirkulácie taveniny spôsobenej elektrodynamickými a tepelnými silami. Cirkulácia tiež pomáha urýchliť proces topenia.
TO hlavné nevýhody Potrubné indukčné pece zahŕňajú:
1. Ťažké pracovné podmienky obloženia kanála - spodný kameň. Trvanlivosť tohto obloženia klesá so zvyšujúcou sa teplotou taveniny, pri tavení zliatin obsahujúcich chemicky aktívne zložky (napríklad bronz s obsahom cínu a olova). V týchto peciach je tiež ťažké roztaviť kontaminovanú vsádzku nízkej kvality kvôli prerastaniu kanálov.
2. Potreba neustále (aj počas dlhých prestávok v práci) udržiavať v peci pomerne veľké množstvo roztaveného kovu. Úplné odvodnenie kovu vedie k prudkému ochladeniu obloženia kanála a jeho praskaniu. Z tohto dôvodu je tiež nemožný rýchly prechod z jednej triedy roztavenej zliatiny na druhú. V tomto prípade je potrebné vykonať sériu tavenín balastných prechodov. Postupným nakladaním novej nálože sa zloženie zliatiny mení z pôvodného na požadované.
3. Troska na povrchu kúpeľa má nízku teplotu. To sťažuje uskutočnenie potrebných metalurgických operácií medzi kovom a troskou. Z rovnakého dôvodu a tiež kvôli nízkej cirkulácii taveniny pri povrchu je tavenie triesok a ľahkého šrotu náročné.
2.2. Princíp činnosti indukčnej potrubnej pece
Princíp činnosti pece s indukčným kanálom je podobný princípu činnosti výkonového transformátora pracujúceho v režime skratu. Elektrické parametre kanálovej elektrickej pece a bežného transformátora sú však výrazne odlišné. Je to spôsobené rozdielom v ich dizajne. Konštrukčne sa pec skladá (obr. 2.1) z obloženej vane 2, v ktorej je umiestnená takmer celá hmota roztaveného kovu 3, a indukčnej jednotky umiestnenej pod vaňou.
Kúpeľ je prepojený s taviacim kanálom 5, tiež naplneným taveninou. Tavenina v kanáli a priľahlej oblasti kúpeľa tvorí uzavretý vodivý prstenec.
Indukčno-magnetický obvodový systém sa nazýva pecný transformátor.
Ryža. 2.1. Konštrukcia šachtovej indukčnej kanálovej pece
Indukčná jednotka kombinuje pecný transformátor a krbový kameň s kanálom.
Induktor je primárne vinutie transformátora a úlohu sekundárneho vinutia zohráva roztavený kov, ktorý vypĺňa kanál a nachádza sa v spodnej časti kúpeľa.
Prúd pretekajúci v sekundárnom okruhu spôsobuje ohrev taveniny, pričom takmer všetka energia sa uvoľňuje v kanáli s malým prierezom (90–95 % elektrickej energie dodanej do pece sa absorbuje v kanáli). Kov sa zahrieva v dôsledku prenosu tepla a hmoty medzi kanálom a kúpeľom.
Pohyb kovu je spôsobený
hlavne elektrodynamickými silami vznikajúcimi v kanáli a v menšej miere konvekciou spojenou s prehrievaním kovu v kanáli vzhľadom na kúpeľ. Prehriatie je obmedzené na určitú prípustnú hodnotu, ktorá obmedzuje povolený výkon v kanáli.
Princíp činnosti kanálovej pece vyžaduje neustále uzavretý sekundárny okruh. Preto je povolené len čiastočné vypustenie roztaveného kovu a dodatočné naloženie zodpovedajúceho množstva novej vsádzky. Všetky kanálové pece pracujú so zvyškovou kapacitou, ktorá je zvyčajne 20 - 50% plnej kapacity pece a zabezpečuje konštantné plnenie kanála tekutým kovom. Zamrznutie kovu v kanáli nie je povolené, počas odstávky medzi tavbami musí byť kov v kanáli udržiavaný v roztavenom stave.
Kanálová indukčná pec má tieto rozdiely od výkonových transformátorov:
1) sekundárne vinutie je kombinované so záťažou a má iba jednu otáčku N 2 s relatívne malou výškou v porovnaní s výškou primárneho vinutia s počtom závitov N 1 (obr. 2.2);
2) sekundárny závit - kanál - je umiestnený v relatívne veľkej vzdialenosti od induktora, pretože je od neho oddelený nielen elektrickou, ale aj tepelnou izoláciou (vzduchová medzera a obloženie). V tomto ohľade magnetické únikové toky induktora a kanála výrazne prevyšujú únikové toky primárneho a sekundárneho vinutia konvenčného výkonového transformátora s rovnakým výkonom, preto sú hodnoty únikovej reaktancie pece s indukčným kanálom vyššie ako transformátora. To zase vedie k tomu, že energetická náročnosť pece s indukčným kanálom - elektrická účinnosť a účinník - je výrazne nižšia ako u konvenčného transformátora.
R2', X 2'
R1, X1
Ryža. 2.2. Schematický diagram indukčnej kanálovej pece
Základné rovnice (rovnice prúdu a rovnice elektrického stavu) pre pec s indukčným kanálom sú podobné rovnicam pre transformátor pracujúci v režime skratu (bez napätia
U 2):
I & 1 = I & 10 + (- I & 2');
U & 1 = (-E & 1) + R1I & 1 + jX1I & 1;
E2' = R2'I & 2' + jX2'I & 2'.
Ekvivalentný obvod a vektorový diagram pece s indukčným kanálom sú znázornené na obr. 2.3.
Ryža. 2.3. Ekvivalentný obvod a vektorový diagram:
U 1 - napätie na induktore; I 1 - prúd v induktore; I 10 - prúd naprázdno v induktore; I 2' - znížený prúd v kanáli pece; E 1 - samoindukčný EMF (indukovaný hlavným tokom vo vinutí induktora); E 2 ′ - EMF vzájomnej indukcie (indukovanej hlavným prúdením v kanáli pece); - parametre induktora; - parametre kanála
Intenzívny pohyb roztaveného kovu z kanálov do kúpeľa a v opačnom smere je nanajvýš dôležitý, pretože takmer všetko teplo sa uvoľňuje v kanáloch. Pri výskyte cirkulácie kovu zohráva určitú úlohu konvekcia spojená s prehrievaním kovu v kanáloch, ale hlavným faktorom je
rom je elektrodynamická interakcia prúdu v kanáli s magnetickým zvodovým tokom prechádzajúcim medzi kanálom a induktorom (obr. 2.4).
Ryža. 2.4. Schéma interakcie kanálového prúdu s magnetickým poľom
Elektrodynamické sily Fr smerujú z induktora na kov v kanáli K s axiálnym smerom prúdovej hustoty v kanáli δz. Vytvorené
ich tlak je nulový na vnútornom povrchu kanála a maximálny na jeho vonkajšom povrchu. Výsledkom je, že kov je vytláčaný do kúpeľa z ústia kanála pozdĺž jeho vonkajšej steny a je nasávaný do kanála pozdĺž jeho vnútornej steny (obr. 2.5, b). Na zlepšenie obehu majú ústie kanála zaoblený tvar, ktorý zaisťuje minimálny hydraulický odpor.
tion (obr. 2.5, a; 2.6).
V prípadoch, keď je potrebné zoslabiť cirkuláciu (napríklad pri tavení hliníka), sú ústia vyrobené bez expanzie, s vysokým hydraulickým odporom.
Jednosmerný pohyb kovu kanálom a kúpeľom namiesto symetrickej cirkulácie umožňuje zvýšiť prenos tepla a hmoty, znížiť prehrievanie kovu v kanáloch a tým zvýšiť životnosť kameňa ohniska. Na zabezpečenie takéhoto pohybu kovu boli navrhnuté rôzne technické riešenia: skrutkové kanály s ústiami ústiacimi do kúpeľa
rôzne výšky, čo výrazne zvyšuje konvekciu; kanály premenlivého prierezu, v ktorých je nielen radiálna (kompresná), ale aj axiálna zložka síl elektrodynamickej interakcie prúdu v kanáli s vlastným magnetickým poľom; prídavný elektromagnet na vytvorenie elektrodynamickej sily, ktorá posúva kov hore centrálnym kanálom duálnej indukčnej jednotky.
Použitie skrutkových kanálov a kanálov s premenlivým prierezom na jednokanálových jednotkách sa neosvedčilo. Použitie prídavného elektromagnetu je spojené s komplikáciou a zvýšením ceny pece, a preto má len obmedzené využitie. Použitie kanálov s ústiami s premenlivým prierezom na duálnych indukčných jednotkách poskytlo pozitívny výsledok. V dvojitej jednotke s rôznymi tvarmi centrálnych a bočných úst je určený jednosmerný pohyb kovu, ktorý je obzvlášť intenzívny pri absencii fázového posunu medzi magnetickými tokmi induktorov. Takéto jednotky sa v praxi používajú a poskytujú zdvojnásobenie životnosti obloženia.
2.3. Dizajn indukčných kanálových pecí
Pri širokej škále typov potrubných indukčných pecí sú hlavné konštrukčné komponenty spoločné pre všetky z nich: obloženie, pecný transformátor, kryt, ventilačná jednotka, sklápací mechanizmus
(obr. 2.7, 2.8).
Ryža. 2.7. Kanálová indukčná pec na tavenie zliatin medi s trojfázovou indukčnou jednotkou (typ hriadeľa):
1, 2 - podšívka; 3 – 5 – pecný transformátor; 6 - 8 – telo; 9 – kryt; 10 – 11 – ventilačná jednotka; 12 – 13 – sklápací mechanizmus
Ryža. 2.8. Kanálová indukčná pec (bubnový typ):
1- puzdro; 2 – mechanizmus otáčania; 3 – podšívka; 4 – indukčná jednotka; 5- vzduchové chladenie obloženia kanálovej časti; 6 – prívod prúdu a vody do induktorov
Transformátor pece
Konštrukcia pecného transformátora, ktorého prvkami sú magnetický obvod, induktor a kanál, je určená konštrukciou pece.
Hlavnými prvkami transformátora sú magnetický obvod a in-
Pec s jednou indukčnou jednotkou má jednofázový transformátor s pancierovým magnetickým jadrom. Široko používané sú aj transformátory s magnetickými jadrami. Napätie do primárneho vinutia (induktora) je privádzané z napájacieho autotransformátora s veľkým počtom napäťových stupňov, čo umožňuje regulovať výkon pece. Autotransformátor je zapnutý na lineárne napätie dielenskej siete, zvyčajne bez balunu, keďže výkon jednofázových pecí je relatívne malý.
Pec s dvojitou indukčnou jednotkou (obr. 2.9) je dvojfázová záťaž, rovnako ako pec s dvomi samostatnými jednofázovými indukčnými jednotkami. Tlmivky v dvojfázovom systéme sa zapájajú do trojfázovej siete podľa otvoreného trojuholníkového obvodu, ak to nespôsobuje neprijateľnú napäťovú asymetriu, alebo podľa Scottovho obvodu, ktorý zabezpečuje rovnomerné zaťaženie troch fáz. Konštrukčne sa dvojitá jednotka skladá z dvoch tyčových transformátorov.
Pec s trojfázovou indukčnou jednotkou môže mať trojfázový transformátor alebo tri jednofázové transformátory. Ten je výhodnejší, napriek veľkej hmotnosti magnetického jadra, pretože poskytuje pohodlnejšiu montáž a demontáž, ktorá sa musí vykonávať pravidelne pri výmene obloženia.
Ryža. 2.9. Typické zjednotené odnímateľné indukčné jednotky:
a – pre pece ILK (výkon pre tavenie medi je 300 kW, pre tavenie mosadze - 350 kW, pre dvojitú jednotku 600 a 700 kW); b – pre pece IAK (výkon 400 kW); c – pre pece ICHKM (výkon 500 kW – jednofázová jednotka a 1000 kW – dvojfázová jednotka);
1 – puzdro; 2 – podšívka; 3 – kanál; 4 – magnetický obvod; 5 - induktor
Trojfázové indukčné jednotky alebo skupiny jednofázových jednotiek, ktorých počet je násobkom troch, umožňujú rovnomerné zaťaženie napájacej siete. Viacfázové pece sú napájané cez regulačné autotransformátory.
Magnetické jadro pecného transformátora je vyrobené z elektrooceľového plechu, strmeň je odnímateľný z dôvodu pravidelnej montáže a demontáže.
Tvar prierezu tyče pri nízkom výkone transformátora je štvorcový alebo obdĺžnikový a pri značnom výkone je v tvare kríža alebo stupňovitý.
Induktor je špirálová cievka vyrobená z medeného drôtu. Indukčná cievka má typicky kruhový prierez. Avšak v peciach s pravouhlým obrysom taviaceho kanála môže indukčná cievka sledovať svoj tvar. Priemer induktora, získaný z elektrického výpočtu, určuje rozmery jadra umiestneného v ňom.
Pecný transformátor pracuje v náročných teplotných podmienkach. Zohrieva sa nielen v dôsledku elektrických strát v medi a oceli, ako bežný transformátor, ale aj v dôsledku tepelných strát cez výstelku taviaceho kanála. Preto sa vždy používa nútené chladenie pecného transformátora.
Induktor kanálovej pece má nútené chladenie vzduchom alebo vodou. Pri chladení vzduchom je tlmivka vyrobená z obdĺžnikového medeného drôtu vinutia, priemerná prúdová hustota je 2,5 - 4 A/mm2. Pre vodné chladenie induktor vyrobený z profilovanej medenej rúrky, pokiaľ možno nerovnakej, s hrúbkou pracovnej steny (smerom ku kanálu) 10 - 15 mm; priemerná prúdová hustota dosahuje 20 A/mm2. Induktor je spravidla vyrobený z jednej vrstvy, v zriedkavých prípadoch z dvoch vrstiev. Posledne menovaný je dizajnovo oveľa zložitejší a má nižší účinník.
Menovité napätie na tlmivke nepresahuje 1000 V a najčastejšie zodpovedá štandardnému sieťovému napätiu (220, 380 alebo 500 V). Otáčacie napätie pri nízkom výkone indukčnej jednotky je 7 - 10 V a pri vysokom výkone sa zvyšuje na 13 - 20 V. Tvar závitov induktora je zvyčajne kruhový, iba v peciach na tavenie hliníka, ktorých kanály pozostávajú priamych úsekov a jadro je vždy pravouhlé Prierez a závity induktora sú tiež pravouhlé. Induktor je izolovaný lepiacou páskou, azbestovou páskou alebo páskou zo sklenených vlákien. Medzi induktorom a jadrom je izolačný valec s hrúbkou 5–10 mm vyrobený z bakelitu alebo sklolaminátu. Valec je pripevnený k jadru pomocou poháňaných drevených klinov.
Keď pec nie je napájaná špeciálnym nastaviteľným výkonovým transformátorom, odbočky sú vyrobené z niekoľkých vonkajších závitov induktora. Privedením napájacieho napätia na rôzne odbočky môžete zmeniť transformačný pomer pecného transformátora a tým ovládať množstvo energie uvoľnenej v kanáli.
Teleso pece
Teleso pece sa zvyčajne skladá z rámu, plášťa kúpeľa a plášťa indukčnej jednotky. Plášť kúpeľa pre malokapacitné pece a pre bubnové pece aj so značným výkonom môže byť vyrobený celkom odolný a
tuhé, čo vám umožňuje opustiť rám. Skriňové konštrukcie a upevňovacie prvky musia byť navrhnuté tak, aby odolali zaťaženiam, ktoré vznikajú pri naklonení kachlí, aby sa zabezpečila potrebná tuhosť v naklonenej polohe.
Rám je vyrobený z oceľových tvarovaných nosníkov. Čapy osi sklápania spočívajú na ložiskách namontovaných na podperách namontovaných na základe. Plášť vane je vyrobený z oceľového plechu s hrúbkou 6–15 mm a je vybavený výstužnými rebrami.
Plášť indukčnej jednotky slúži na spojenie krbového kameňa a pecného transformátora do jedného konštrukčného prvku. Dvojkomorové pece nemajú samostatný plášť pre indukčnú jednotku, je súčasťou plášťa vane. Puzdro indukčnej jednotky pokrýva tlmivku, preto je na zníženie strát vírivými prúdmi vyrobené z dvoch polovíc s izolačným tesnením medzi nimi. Poter je vyrobený pomocou skrutiek vybavených izolačnými puzdrami a podložkami. Rovnakým spôsobom je plášť indukčnej jednotky pripevnený k plášťu vane.
Kryty indukčných jednotiek môžu byť odliate alebo zvárané a často majú výstužné rebrá. Ako materiály pre obaly je výhodné použiť nemagnetické zliatiny. Dvojkomorové pece majú jeden spoločný plášť pre vaňu a indukčnú jednotku.
Vetracia jednotka
V malokapacitných peciach, ktoré nemajú vodné chladenie, slúži vetracia jednotka na odvádzanie tepla z induktora a povrchu otvoru nístejového kameňa, ktorý je ohrievaný tepelnou vodivosťou z roztaveného kovu v tesne umiestnených kanáloch. Použitie vodou chladeného induktora nezbavuje potreby vetrania otvoru ohniskového kameňa, aby nedochádzalo k prehrievaniu jeho povrchu. Hoci moderné odnímateľné indukčné jednotky majú nielen vodou chladené induktory, ale aj vodou chladené plášte a otvory pre krbové kamene (a
predchladený kesón), Vetracia jednotka je povinným prvkom vybavenia potrubnej pece.
Ventilátory s hnacími motormi sú často namontované na ráme pece. V tomto prípade je ventilátor pripojený k skrini, ktorá rozvádza vzduch cez vetracie otvory, krátke tuhé vzduchové potrubie. Hmotnosť ventilačnej jednotky môže byť významná, čo vedie k výraznému zvýšeniu zaťaženia sklápacieho mechanizmu pece. Preto sa používa iné usporiadanie, pri ktorom sú ventilátory inštalované vedľa pece a sú s ňou spojené flexibilnými hadicami, ktoré umožňujú sklápanie. Namiesto ohybných hadíc možno použiť vzduchové potrubie pozostávajúce z dvoch pevných častí, kĺbovo spojených pomocou otočného spoja pozdĺž predĺženia osi sklápania, čo umožňuje aj naklápanie pece. Pri tomto usporiadaní sa zníži zaťaženie sklápacieho mechanizmu, ale skomplikuje sa konštrukcia vzduchových potrubí a priestor okolo kachlí je neprehľadný.
Rúry s odnímateľnými indukčnými jednotkami sú vybavené samostatnými ventilátormi na chladenie každej jednotky. Porucha ventilátora môže viesť k poruche pece. Preto musí mať vetracia jednotka záložný ventilátor, pripravený na okamžitú aktiváciu a oddelený od vzduchového potrubia klapkou. Výnimkou sú rúry s individuálnymi ventilátormi na indukčných jednotkách. Jednotlivé ventilátory sú malé rozmermi a hmotnosťou a v prípade poruchy sa dajú veľmi rýchlo vymeniť, takže nie je potrebné inštalovať záložné ventilátory na pec.
Rúry s odnímateľnými indukčnými jednotkami sú vybavené samostatnými ventilátormi na chladenie každej jednotky.
Mechanizmus sklápania
Malokapacitné kanálové pece (do 150-200 kg) sú zvyčajne vybavené ručne poháňaným sklápacím mechanizmom, pričom os sklápania prechádza blízko ťažiska pece.
Veľké pece sú vybavené hydraulicky poháňanými výklopnými mechanizmami. Os naklonenia sa nachádza pri odtokovej ponožke.
Naklápanie bubnových pecí sa uskutočňuje otáčaním okolo osi rovnobežnej s pozdĺžnou osou kúpeľa. Keď je pec vo zvislej polohe, odpichový otvor je umiestnený nad úrovňou tekutého kovu, keď je pec zapnutá na valcoch, objaví sa pod zrkadlom kúpeľa. Poloha odpichového otvoru vzhľadom na panvu sa počas procesu vypúšťania kovu nemení, pretože odpichový otvor je umiestnený v strede nosného kotúča, na osi otáčania.
Akýkoľvek typ sklápacieho mechanizmu musí umožňovať odtok všetkého kovu z pece.
2.4. Obloženie indukčných kanálových pecí
Obloženie kanálovej pece je jedným z hlavných a kritických prvkov, od ktorých závisí množstvo technických a ekonomických ukazovateľov, produktivita a spoľahlivosť jej prevádzky. Existujú rôzne požiadavky na obloženie kúpeľa pece a indukčné jednotky (ohnisk). Obloženie kúpeľa musí mať vysokú odolnosť a dlhú životnosť, pretože náklady na obkladové materiály sú vysoké a čas potrebný na jeho výmenu a vysušenie môže byť niekoľko týždňov. Okrem toho musí mať obloženie kúpeľa pece dobré tepelnoizolačné vlastnosti, aby sa zvýšila tepelná účinnosť pece.
Materiály použité na obloženie vane musia mať počas vypaľovania konštantný objem a minimálny teplotný koeficient.
ent expanzia (t.k.r.) pri zahrievaní, aby sa vylúčila možnosť nebezpečného tepelného a mechanického namáhania.
Žiaruvzdorná vrstva obloženia vane musí odolávať vysokému tepelnému, chemickému a mechanickému zaťaženiu. Žiaruvzdorné materiály používané na tento účel musia mať vysokú hustotu, požiarnu odolnosť, odolnosť proti troske, tepelnú odolnosť a vysokú mechanickú pevnosť.
Pri kvalitnej vložkovej práci s použitím vhodných žiaruvzdorných materiálov dosahuje trvanlivosť pecného kúpeľa pre horúcu liatinu dva roky a pre tavenie zliatin medi až tri roky.
Výstelka kanálovej časti pece (spodný kameň) je prevádzkovaná za ešte tvrdších podmienok ako výstelka kúpeľa, pretože pracuje pod vysokým hydrostatickým tlakom kovového stĺpca. Teplota kovu v kanáli je vyššia ako v kúpeli pece. Pohyb kovu spôsobený magnetickým tokom vedie k rýchlemu mechanickému opotrebovaniu žiaruvzdorného materiálu v peciach na liatinu a zliatiny medi. V kanáloch pecí na tavenie hliníka vedú magnetické polia k vrstveniu oxidov hliníka v určitej zóne a prispievajú k prerastaniu kanálov.
Hrúbka obloženia kanálovej pece (ohniska) by mala byť čo najmenšia, aby sa nezhoršil energetický výkon pece. Malá hrúbka niekedy vedie k nadmernému oslabeniu mechanickej pevnosti ostenia a k veľkým teplotným rozdielom v hrúbke ostenia medzi vonkajšou a vnútornou stenou žľabu, čo spôsobuje tvorbu trhlín. Teplota vnútorných stien kanála zodpovedá teplote prehriateho kovu a vonkajšie steny sú chladené vodou chladeným valcom alebo prúdom studeného vzduchu.
Jedným z hlavných dôvodov zlyhania obloženia je prenikanie roztaveného kovu zo spodného kanála kameňa na induktor a puzdro cez trhliny v obložení. Ďalším faktorom pri tvorbe trhlín je impregnácia stien kanála oxidmi kovu alebo trosky, čo spôsobuje dodatočné napätie. Na obloženie spodného kameňa sa používajú najlepšie žiaruvzdorné materiály a najmodernejšia technológia.
Žiaruvzdorné materiály používané na obloženie elektrických taviacich pecí sa podľa ich chemickej povahy delia na kyslé, zásadité
a neutrálny.
TO kyslé žiaruvzdorné materiály zahŕňajú materiály plnené oxidom kremičitým
hmoty s vysokým obsahom oxidu kremičitého (97 - 99 % SiO2), dinas, ako aj šamot s obsahom oxidu kremičitého, ktorý nie je spojený s oxidom hlinitým (Al2 O3< 27 % ).
TO Medzi základné materiály patria žiaruvzdorné materiály, ktoré pozostávajú najmä z oxidov horčíka alebo vápnika (magnezit, magnezit-chromit, periklas-spinel, periklas a dolomit).
TO Neutrálne žiaruvzdorné materiály zahŕňajú tie žiaruvzdorné materiály, ktoré sa vyznačujú prevládajúcim obsahom amfotérnych oxidov hliníka, zirkónia a oxidu chrómu (žiaruvzdorné materiály z korundu, mullitu, chromitu, zirkónu a bakoru).
IN Pri vymurovaní pecí s indukčným kanálom musia mať žiaruvzdorné materiály predovšetkým požiarnu odolnosť presahujúcu teplotu roztaveného kovu, pretože pri teplotách blížiacich sa teplote žiaruvzdorného materiálu tieto materiály začínajú mäknúť a strácať konštrukčnú pevnosť. Kvalita žiaruvzdorných materiálov sa hodnotí aj podľa ich schopnosti odolávať zaťaženiu pri vysokých teplotách.
Žiaruvzdorná výmurovka je najčastejšie zničená v dôsledku chemickej interakcie s troskou a kovom roztaveným v peci. Stupeň jeho deštrukcie závisí od chemického zloženia kovu pôsobiaceho na obklad, jeho teploty, ako aj od chemického zloženia obkladu a jeho pórovitosti.
Pri vystavení vysokým teplotám väčšina žiaruvzdorných materiálov zmenšuje svoj objem v dôsledku dodatočného spekania a zhutňovania. Niektoré žiaruvzdorné materiály (kremenec, oxid kremičitý atď.) zväčšujú svoj objem. Nadmerné zmeny objemu môžu spôsobiť praskanie, napučiavanie až zlyhanie výmurovky, preto musia mať žiaruvzdorné materiály pri prevádzkových teplotách konštantný objem.
Teplotné zmeny pri ohreve a najmä pri chladení pecí spôsobujú praskanie žiaruvzdorného materiálu v dôsledku jeho nedostatočnej tepelnej odolnosti, čo je jeden z najdôležitejších faktorov určujúcich životnosť výmurovky indukčných pecí.
IN V praxi sa ojedinele stretávame s izolovaným vplyvom len jedného z uvedených deštruktívnych faktorov.
IN V súčasnosti neexistujú žiadne žiaruvzdorné materiály, ktoré by kombinovali všetky výkonové vlastnosti potrebné pre udržateľnú službu výmurovky v indukčných taviacich peciach. Každý typ žiaruvzdorného materiálu sa vyznačuje svojimi vlastnými vlastnosťami, na základe ktorých sa určuje oblasť jeho racionálneho použitia.
Pre správny výber a efektívne využitie žiaruvzdorného materiálu v konkrétnych peciach je potrebné detailne poznať na jednej strane všetky najdôležitejšie vlastnosti materiálu a na druhej strane prevádzkové podmienky výmurovky.
Podľa klasifikácie sa všetky žiaruvzdorné výrobky ďalej delia podľa nasledujúcich charakteristík:
1) podľa stupňa požiarnej odolnosti - až po požiarnu odolnosť (od 1580 až 1770 °C), vysoko žiaruvzdorné (od 1770 do 2000 °C) a najvyššie žiaruvzdorné (nad
2000 °C);
2) v tvare, veľkosti - pre normálne tehly „rovné“ a „klinové“, tvarové výrobky jednoduché, zložité, najmä zložité, veľkoblokové a monolitické žiaruvzdorné betóny, ktoré sú tiež nehorľavými žiaruvzdornými;
3) výrobnou metódou - pre výrobky získané lisovaním plastov (lisovaním), polosuchým lisovaním, zhutňovaním z práškových neplastických suchých a polosuchých hmôt, liatím
ra a tavenina, vibrovanie zo žiaruvzdorného betónu, rezanie z natavených blokov a hornín;
4) podľa charakteru tepelného spracovania - nevypálené, vypálené a odlievané z taveniny;
5) charakterom ich pórovitosti (hustoty) - najmä husté, spekané s
pórovitosť menšia ako 3%, vysokohustotná s pórovitosťou 3 - 10%, hustá s pórovitosťou 10 - 20%, obyčajná s pórovitosťou 20 - 30%, ľahká, tepelne izolujúca s pórovitosťou 45 - 85%.
2.5. Vlastnosti kanálových pecí na tavenie rôznych kovov
Pece na tavenie medi a jej zliatin
Teplota odlievania medi je 1230 o C, a aby prehriatie kovu neviedlo k výraznému zníženiu životnosti ohniskového kameňa, merný výkon
Hustota v kanáloch by nemala presiahnuť 50 10 6 W/m 3 .
V prípade mosadze je teplota odlievania približne 1050 o C a merný výkon v kanáloch nepresahuje (50 - 60) 10 6 W/m 3. S väčším
hustota výkonu, dochádza k takzvanej zinkovej pulzácii, ktorá spočíva v prerušení prúdu v kanáloch. Zinok, ktorého teplota topenia je nižšia ako teplota topenia mosadze, vrie v kanáloch, keď sa mosadz roztaví. Jeho pary stúpajú vo forme bublín k ústiam kanálov, kde pri kontakte s chladnejším kovom kondenzujú. Prítomnosť bublín vedie k zúženiu prierezu kanála a v dôsledku toho k zvýšeniu hustoty prúdu v ňom a zvýšeniu síl elektrodynamickej kompresie kovu v kanáli vlastným magnetickým poľom. prúd. Pri vyššom špecifickom výkone, ako je uvedené, dochádza k intenzívnemu varu zinku, pracovný prierez je výrazne znížený, elektrodynamický tlak prevyšuje hydrostatický tlak kovového stĺpca nad kanálom, v dôsledku čoho sa kov zovrie a prúd sa zastaví. . Po prerušení prúdu elektrodynamické sily zmiznú, bubliny sa vznášajú, potom sa prúd obnoví, dôjde k prerušeniu prúdu 2-3 krát za sekundu, čo naruší normálnu prevádzku pece.
Pri menšom výkone, ako je špecifikované, začne pulzácia zinku
K tomu dochádza, keď sa celý kúpeľ zahreje na teplotu asi 1000 o C a slúži ako signál, že mosadz je pripravená na odlievanie.
Na tavenie medi a jej zliatin sa používajú šachtové pece a pri zaťažení nad 3 tony bubnové pece a miešačky. Faktor výkonu pre tavenie medi je približne 0,5; pri tavení bronzov a mosadzí – 0,7; pri tavení zliatin medi a niklu - 0,8.
Pece na tavenie hliníka a jeho zliatin
Vlastnosti kanálových pecí na tavenie hliníka a jeho zliatin (obr. 2.10, 2.11) sú spojené s ľahkou oxidáciou hliníka a ďalšími vlastnosťami
vlastnosti kovu a jeho oxidov. Hliník má teplotu topenia 658 °C,
liatím pri cca 730 oC. Nízka hustota tekutého hliníka spôsobuje, že intenzívna cirkulácia taveniny je nežiaduca, pretože nekovové inklúzie unášané do hĺbky kúpeľa sa vznášajú veľmi pomaly.
Ryža. 2.10. Celkový pohľad na indukčnú kanálovú elektrickú pec IA-0,5 na tavenie hliníka a hliníkových zliatin
(užitočná kapacita rúry 500 kg, zvyšková kapacita 250 kg, výkon rúry 125 kW):
1 – kryt so zdvíhacím mechanizmom; 2 – horný obal; 3 – spodný plášť; 4 – magnetický obvod; 5 – inštalácia ventilátora; 6 - piest; 7 – ložiská; 8 – zásobovanie vodou; 9 – induktor; 10 – podšívka
Roztavený hliník v peci je pokrytý filmom pevného oxidu, ktorý sa vďaka povrchovému napätiu hliníka drží na jeho povrchu a chráni kov pred ďalšou oxidáciou. Ak sa však súvislý film rozbije, jeho fragmenty klesnú a spadnú na dno kúpeľa a spadnú do kanálov. Oxid hlinitý je chemicky aktívny a fragmenty filmu sú v dôsledku chemickej interakcie pripevnené k stenám kanálov, čím sa znižuje ich prierez. Počas prevádzky kanály „zarastú“ a musia sa pravidelne čistiť.
Ryža. 2.11. Náhradné indukčné jednotky na tavenie hliníka
s pravouhlé kanály: a – s prístupom k vertikálnym a horizontálnym kanálom;
b - s prístupom k vertikálnym kanálom
Tieto vlastnosti hliníka a jeho oxidov ich nútia pracovať s nízkou hustotou výkonu v kanáloch. V tomto prípade sa zníži prehrievanie kovu v kanáloch a teplota na povrchu sa udržiava na minimálnej úrovni, čo oslabuje oxidáciu, ktorej rýchlosť sa zvyšuje so zvyšujúcou sa teplotou.
Pri nízkom špecifickom výkone sa cirkulácia kovu znižuje, čo pomáha zachovať oxidový film a znižuje počet nekovových inklúzií.
Nie je možné zaistiť bezpečnosť oxidového filmu, pretože sa pri nakladaní náplne zničí. Počas obdobia tavenia dochádza k praskaniu filmu hlavne v dôsledku cirkulácie kovu. Preto sa v peciach na tavenie hliníka prijímajú opatrenia na jeho oslabenie, najmä v hornej časti kúpeľa: znižuje sa špecifický výkon v kanáloch, často sa používa horizontálne usporiadanie kanálov, a keď sú usporiadané vertikálne, hĺbka vane sa zväčší, prechod z kanála do vane je urobený v pravom uhle, čo zvyšuje hydraulický odpor ústia kanála. Horizontálne usporiadanie kanálikov má tiež tú výhodu, že sťažuje prienik úlomkov filmu do kanálov, ale úplne ho nevylučuje, pretože úlomky môžu byť unášané do kanálov cirkuláciou kovu.
Kanály pecí na tavenie hliníka pozostávajú z rovných častí, čo uľahčuje ich čistenie.
Prerastanie kanála ovplyvňuje elektrický režim, keď sa jeho veľkosť približne rovná hĺbke prieniku prúdu do kovu, čo sa pre roztavený hliník pri frekvencii 50 Hz rovná 3,5 cm. Preto, aby sa kanály menej často čistili , berie sa veľkosť radiálneho kanála 6–10 cm Pre vodorovnú časť, ktorá sa obzvlášť ťažko čistí, berte radiálnu veľkosť kanála tejto časti približne (1,3 – 1,5) d2. Vertikálne sekcie sa čistia približne raz za zmenu,
horizontálne - raz denne.
Spolu s použitím pecí iných konštrukčných typov sa používajú dvojkomorové pece. Môže byť jednofázový s dvomi kanálmi spájajúcimi vane alebo trojfázový so štyrmi kanálmi. V stenách vaní sú pozdĺž osí kanálov vytvorené otvory na čistenie kanálov, uzavreté hlinenými zátkami. Čistenie sa vykonáva po vypustení kovu.
Vzhľadom na veľký prierez kanálov je účinník nízky, je 0,3 - 0,4.
Pece na tavenie zinku
Vysoko čistý katódový zinok sa taví v kanálových peciach, čo si nevyžaduje rafináciu. Roztavený zinok s vysokou tekutosťou sa spája s obkladovými materiálmi. Pretože proces impregnácie obloženia zinkom sa zrýchľuje so zvyšujúcim sa hydrostatickým tlakom kovu, pece na tavenie zinku majú obdĺžnikový kúpeľ malej hĺbky a indukčné jednotky s horizontálnymi kanálmi.
(Obr. 2.12) ..
Ryža. 2.12. Indukčná kanálová pec typu ITs-40 s kapacitou 40 ton na tavenie zinku:
1 - taviaca komora; 2 – výdajná komora; 3 – indukčná jednotka; 4 – nakladací valčekový dopravník
Vaňa je rozdelená na tavnú a vylievaciu komoru vnútornou priečkou, v ktorej spodnej časti je okno. Čistý kov prúdi cez okienko do odlievacej komory, nečistoty a nečistoty nachádzajúce sa v blízkosti povrchu zostávajú v taviacej komore. Pece sú vybavené nakladacími a odlievacími zariadeniami a pracujú v kontinuálnom režime: katódový zinok sa vloží do taviacej komory cez otvor v streche a pretavený kov sa naleje do foriem. Nalievanie sa môže uskutočniť naberaním kovu naberačkou, uvoľnením cez ventil alebo odčerpaním pomocou pumpy. Nakladacie a vykladacie zariadenia sú navrhnuté tak, aby zabránili vstupu zinkových pár do dielne a sú vybavené výkonným odsávacím vetraním.
Pece s odnímateľnými indukčnými jednotkami sú výkyvné, zatiaľ čo pece s neodnímateľnými jednotkami sú stacionárne. Naklonenie sa používa na výmenu indukčnej jednotky bez vypúšťania kovu.
Účinník zinkových pecí je 0,5 - 0,6.
Pece na tavenie železa
Kanálové pece sa používajú na tavenie železa ako miešačky v duplexnom procese s kupolovými, oblúkovými a indukčnými kelímkovými pecami, čo umožňuje zvýšenie teploty, legovanie a homogenitu železa pred odlievaním. Účinník pecí na tavenie liatiny je 0,6 - 0,8.
Pece s kapacitou do 16 ton sú šachtové pece s jedným alebo dvoma vyberateľnými jednotkami, pece s väčším objemom sú šachtové a bubnové pece s počtom odnímateľných jednotiek od jedného do štyroch.
Na obsluhu zlievarenských dopravníkov existujú špeciálne kanálové dávkovacie miešačky. Vydávanie nadávkovanej dávky z takéhoto mixéra sa uskutočňuje buď naklonením pece, alebo vytláčaním kovu dodávaním stlačeného plynu do utesnenej pece.
Kanálové miešačky pre liatinu majú sifónové plniace systémy a kovový krém; Plniace a výstupné kanály vyúsťujú do kúpeľa blízko jeho dna, pod povrchom taveniny. Vďaka tomu nie je kov kontaminovaný troskou. Nalievanie a vypúšťanie kovu môže prebiehať súčasne.
2.6. Obsluha indukčných potrubných pecí
Vsádzka kanálových pecí je tvorená čistými surovinami, výrobným odpadom a zliatinami (medzizliatiny). Do pece sa najskôr vložia žiaruvzdorné zložky vsádzky, potom tie, ktoré tvoria podstatnú časť zliatiny, a nakoniec nízkotaviteľné zložky. Počas procesu tavenia zmes
by mali byť pravidelne prerušované, aby sa zabránilo zváraniu kusov a vytvoreniu mostíka nad roztaveným kovom.
Pri tavení hliníka a jeho zliatin je potrebné vsádzkové materiály očistiť od nekovových nečistôt, pretože v dôsledku nízkej hustoty hliníka sa z taveniny odstraňujú len veľmi ťažko. Pretože latentné teplo tavenia hliníka je vysoké, pri vložení veľkého množstva vsádzky do pece môže kov stvrdnúť v kanáloch; preto sa náboj nakladá v malých dávkach. Napätie na induktore sa musí znížiť na začiatku tavenia; Pri hromadení tekutého kovu sa napätie zvyšuje, čím sa zabezpečí, že kúpeľ zostane pokojný a oxidový film na jeho povrchu sa neporuší.
Počas dočasných odstávok sa kanálová pec prepne do režimu nečinnosti, kedy v nej zostane len také množstvo kovu, ktoré zabezpečí naplnenie kanálov a zachovanie uzavretého prstenca kovu v každom z nich. Tento kovový zvyšok sa udržiava v tekutom stave. Výkon v tomto režime je 10–15 % menovitého výkonu pece.
Keď je pec na dlhší čas zastavená, všetok kov z nej musí byť vypustený, pretože počas tuhnutia a následného ochladzovania praskne v kanáloch v dôsledku kompresie, po ktorej je spustenie pece nemožné. Na spustenie prázdnej pece sa do nej naleje roztavený kov a kúpeľ a kameň nísteje sa musia predhriať na teplotu blízku teplote taveniny, aby sa zabránilo praskaniu obloženia a tuhnutiu kovu v kanáloch. Zahrievanie obloženia je zdĺhavý proces, pretože jeho rýchlosť by nemala presiahnuť niekoľko stupňov za hodinu.
Prechod na nové zloženie zliatiny je možný len vtedy, ak je výstelka vhodná pre novú zliatinu svojimi teplotnými charakteristikami a chemickými vlastnosťami. Stará zliatina sa úplne vypustí z pece a naleje sa do nej nová. Ak predchádzajúca zliatina neobsahovala zložky, ktoré nie sú prípustné pre novú zliatinu, potom je možné pri prvom tavení získať vhodný kov. Ak by takéto zložky boli obsiahnuté, potom je potrebné vykonať niekoľko prechodových tavenín, po každej z nich sa zníži obsah nežiaducich zložiek zostávajúcich v kanáloch a na stenách kúpeľa pri vypúšťaní kovu.
Pre bežnú prevádzku potrubnej pece s odnímateľnými indukčnými jednotkami je potrebné mať v zálohe kompletnú sadu vyhrievaných jednotiek, pripravenú na okamžitú výmenu. Výmena sa vykonáva na horúcej peci s dočasným odstavením chladenia vymieňanej jednotky. Preto je potrebné všetky výmenné operácie vykonať rýchlo, aby prerušenie dodávky chladiacej vody a vzduchu nepresiahlo 10 - 15 minút, inak dôjde k zničeniu elektrickej izolácie.
Stav obloženia vane počas prevádzky je monitorovaný vizuálne. Monitorovanie kanálov neprístupných pre kontrolu sa vykonáva nepriamou metódou, zaznamenávaním aktívneho a jalového odporu každého induktora, ktoré sú určené z údajov kilowattmetra a fázového merača. Aktívny odpor je k prvej aproximácii nepriamo úmerný
je založená na ploche prierezu kanála a reaktívna je úmerná vzdialenosti od kanála k induktoru. Preto pri rovnomernom rozširovaní (erózii) kanála sa aktívny a reaktívny odpor znižuje a pri rovnomernom zarastaní kanála sa zvyšuje; keď je kanál posunutý smerom k induktoru, reaktancia klesá a keď je posunutý smerom k plášťu, zvyšuje sa. Na základe nameraných údajov sa vytvárajú diagramy a grafy zmien odporu, ktoré umožňujú posúdiť opotrebovanie obloženia kanála. Stav obloženia kanálovej pece sa posudzuje aj podľa teploty plášťa, ktorá sa pravidelne meria na mnohých kontrolných miestach. Miestne zvýšenie teploty plášťa alebo zvýšenie teploty vody v ktorejkoľvek vetve chladiaceho systému naznačuje začiatok deštrukcie obloženia.
Obloženie elektrických pecí s indukčným kanálom súčasne vykonáva funkcie elektrickej a tepelnej izolácie. Pri navlhčení (studená pec) alebo nasýtení elektricky vodivými materiálmi (z taveniny alebo plynného prostredia) však elektrický odpor výmurovky prudko klesá. Vzniká tak riziko úrazu elektrickým prúdom.
V dôsledku poruchy môže dôjsť k elektrickému kontaktu medzi živými časťami a inými kovovými časťami elektrickej pece; v dôsledku toho môžu byť montážne jednotky, ako je rám, s ktorými personál prichádza do kontaktu počas prevádzky, pod napätím.
Pri prevádzke elektrických pecí, zariadení a elektrických zariadení zahrnutých v inštaláciách (ovládacie panely, transformátory atď.) sa na ochranu pred úrazom elektrickým prúdom používajú bežné prostriedky: uzemnenie kovových častí (rámy pecí, plošiny atď.), ochranné izolačné prostriedky ( palčiaky, rukoväte, stojany, plošiny a iné), zámky, ktoré bránia otvoreniu dverí, kým sa inštalácia nevypne atď.
Zdrojom nebezpečenstva výbuchu sú vodou chladené komponenty (kryštalizátory, tlmivky, plášte a iné prvky elektrických pecí). V prípade porúch je ich tesnosť porušená a voda vstupuje do pracovného priestoru pece; pod vplyvom vysokej teploty sa voda intenzívne odparuje a v hermeticky uzavretej peci môže dôjsť k výbuchu v dôsledku zvýšeného tlaku; v niektorých prípadoch sa voda rozkladá a pri vstupe vzduchu do pece môže vzniknúť výbušná zmes. K takýmto nehodám dochádza, keď je obloženie v indukčných taviacich peciach zožierané.
Výbuch môže spôsobiť nahromadenie ľahko horľavých látok (sodík, horčík a pod.), ktoré vznikajú v peci počas technologického procesu, ako aj mokrá vsádzka. Zdrojom výbuchu môžu byť poruchy prvkov elektrickej pece.
Počas prevádzky pece je potrebné neustále sledovať neprerušovaný prívod chladiacej vody a vzduchu a ich teploty na výstupe z chladiacich systémov. Keď sa tlak vody alebo vzduchu zníži, aktivujú sa príslušné relé, vypne sa napájanie chybnej indukčnej jednotky a vydajú sa svetelné a zvukové signály. V prípade poklesu tlaku vo vodovodnom potrubí je pec prevedená na záložné chladenie z požiarneho vodovodu alebo havarijnej nádrže, ktorá zabezpečuje
Gravitačný prívod vody do chladiacich systémov pece na 0,5 - 1 hodinu. Zastavenie nepretržitého prívodu chladiacej vody a vzduchu vedie k núdzovej situácii: vinutie induktora sa roztaví.
Zastavenie prívodu vody do vodou chladených plášťov kryštalizátorov vedie k tomu, že kov vyliaty z prenosovej skrine do kryštalizátora v kryštalizátore stuhne, čo vedie k poruche kryštalizátora a narušeniu technologického procesu.
Ak dôjde k prerušeniu napájania, kov v peci môže zamrznúť, čo je vážna nehoda. Preto je žiaduce zabezpečiť redundanciu v systémoch napájania kanálových pecí. Záložná energia musí byť dostatočná na udržanie kovu v peci v roztavenom stave.
Porušenie výmurovky pece (nezistené vizuálne ani prístrojmi) vedie k tomu, že kov z kúpeľovej alebo kanálovej časti pece sa dostane na pecný transformátor, čo môže viesť k poruche pecného transformátora a k výbušnej situácii.
Bezpečnosť proti výbuchu je zabezpečená spoľahlivým monitorovaním priebehu procesu, signalizáciou porušenia režimu, okamžitým odstraňovaním porúch a inštruktážou personálu.
2.7. Umiestnenie zariadenia zlievarne
Inštalácia pece zahŕňa samotnú kanálovú pec s naklápacím mechanizmom a množstvo prvkov vybavenia potrebných na zabezpečenie jej normálnej prevádzky.
Pece s relatívne nízkym výkonom sú napájané z nízkonapäťových zberníc dielenskej znižovacej rozvodne. Ak je pecí viacero, sú rozdelené medzi fázy tak, aby bola trojfázová sieť zaťažená čo najrovnomernejšie. Autotransformátor na reguláciu napätia môže byť niekedy poskytnutý samostatne pre niekoľko pecí, v tomto prípade by mal spínací obvod umožniť jeho rýchle zaradenie do okruhu ktorejkoľvek pece. To je možné napríklad pri tavení mosadze a zinku v zlievarňach s konštantným prevádzkovým rytmom, keď môže byť potrebné zníženie napätia pri prvom spustení pece po výmene indukčnej jednotky alebo pri občasných odstávkach na udržanie kovu v pec v zahriatom stave.
Pece s výkonom nad 1000 kW sú zvyčajne napájané zo siete 6 (10) kV cez jednotlivé výkonové znižovacie transformátory vybavené vstavanými prepínačmi napäťových stupňov.
Banka kompenzačných kondenzátorov je spravidla súčasťou inštalácie pece, ale pec s nízkym výkonom a relatívne vysokým účinníkom (0,8 alebo vyšším) ju nemusí mať. Ele-
Súčasťou každej inštalácie pece sú napájacie a ochranné a poplašné zariadenia, meracie a spínacie zariadenia.
Umiestnenie zariadenia na inštaláciu pece môže byť odlišné (obr. 2.13). Je to dané hlavne pohodlnosťou dopravy tekutého kovu, najmä ak kanálová pec pracuje v spojení s inými taviacimi pecami a odlievacími zariadeniami.
Ryža. 2.13. Umiestnenie zariadenia pre kanálovú indukčnú pec ILK-1.6
Značka, na ktorej je pec inštalovaná, sa vyberá na základe pohodlia nakladania alebo nalievania a vypúšťania kovu, ako aj inštalácie a výmeny indukčných jednotiek. Spravidla sú malokapacitné pece inštalované na úrovni podlahy dielne, sklápacie pece stredného a veľkého výkonu - na vyvýšenej pracovnej plošine, veľké bubnové pece s plošinami na údržbu - aj na úrovni podlahy. Popis typov kúpeľov indukčných kanálových pecí je uvedený v časti 3.3.
Kondenzátorová banka je umiestnená v tesnej blízkosti pece, zvyčajne pod pracovnou plošinou alebo v suteréne, v miestnosti s núteným vetraním, pretože 50 Hz kondenzátory sú chladené vzduchom. Pri otvorení dverí kondenzačnej miestnosti sa jednotka vypne bezpečnostným blokovaním. Pod pracovnou plošinou je inštalovaný aj autotransformátor a jednotka tlaku oleja pre hydraulický pohon sklápacieho mechanizmu.
Pri napájaní pece zo samostatného výkonového transformátora by mal byť jeho článok umiestnený čo najbližšie k peci, aby sa znížili straty v dodávke prúdu.
V blízkosti pecí by mala byť vybavená oblasť na obkladanie, sušenie a kalcináciu indukčných jednotiek.
Ako príklad je na obr. 2.13 znázornená taváreň s kanálovou pecou s kapacitou 1,6 tony na tavenie zliatin medi. Transformátorový článok 6, v ktorom je umiestnený 1000 kV A transformátor s vysokonapäťovým spínacím zariadením a ochranou, je znázornený prerušovanými čiarami, pretože môže byť umiestnený na inom mieste. Na pracovnej plošine 7 je umiestnený ovládací panel 4, na ktorého prednom paneli sú meracie prístroje, signálne svetlá, tlačidlá na zapínanie a vypínanie kúrenia a ovládanie spínania napäťových stupňov. Sklon pece 8 je ovládaný diaľkovým ovládačom 9, inštalovaným na mieste vhodnom na monitorovanie odvádzania kovu. Úroveň pracovnej plošiny umožňuje pohodlné prisunutie naberačky pod vypúšťacie hrdlo pece. Plošina 7, sklopná spolu s pecou, uzatvára výrez v hlavnej pracovnej plošine a umožňuje peci voľne sa otáčať okolo osi sklápania. Pod pracovnou plošinou je inštalovaný napájací panel 1 s elektrickým zariadením a hydraulickým sklápacím mechanizmom pre pec 2; Je tu tiež namontovaný zdroj 3 prúdu, spojený s pecou flexibilnými káblami. Pod pracovnou plošinou je tiež umiestnená kondenzátorová banka a jednotka tlaku oleja.
3. ELEKTRICKÝ VÝPOČET INDUKČNEJ KANÁLOVEJ PECE
Existujú dva hlavné spôsoby výpočtu potrubných indukčných pecí. Jedna z nich je založená na teórii absorpcie elektromagnetických vĺn v kove. Túto metódu navrhol A.M. Weinberg a opísal ju v monografii „Induction Channel Furnaces“. Druhá metóda je založená na teórii transformátora pracujúceho v režime skratu. Jedným z autorov tejto metódy je S.A. Fardman a I.F. Kolobnev. Táto metóda našla široké uplatnenie ako inžinierska metóda na výpočet indukčných kanálových pecí
Táto kapitola poskytuje postupnosť inžinierskych elektrotechnických výpočtov s prvkami výpočtu pre pec s indukčným kanálom a príkladmi výpočtov pre jednotlivé stupne.
Je zobrazená schéma inžinierskeho výpočtu pre indukčnú kanálovú pec
VÝBER FORMY |
ORIGINÁL |
STUPEŇ |
|||
RÚRA. VÝPOČET UŽITOČNÝCH |
REFERENCIA |
PRODUKTIVITA |
|||
A VYPÚŠŤANÝ NÁDOB |
|||||
VÝPOČET TEPELNEJ ENERGIE |
VÝPOČET VÝKONU PECE |
||||
TYP A VÝPOČET |
STANOVENIE MNOŽSTVA |
||||
TRANSVERSE |
INDUKČNÉ JEDNOTKY A |
||||
POČTY FÁZ PECE |
|||||
TRANSFORMÁTOR |
|||||
VÝBER TYPU ELEKTRICKEJ RÚRY |
|||||
TRANSFORMÁTOR. |
|||||
TOKA, |
VOĽBA NAPÄTIA INDUKTORA |
||||
GEOMETRICKÝ |
|||||
VEĽKOSTI |
|||||
A POČET OTÁČENÍ |
VÝPOČET GEOMETRICKÉHO |
||||
A INDUKTOR. |
|||||
ROZMERY A AKTUÁLNE POTRUBIE |
|||||
GEOMETRICKÝ |
INDUKČNÉ ČASTI |
||||
VEĽKOSTI |
|||||
MAGNETICKÉ JADRO |
|||||
VÝPOČET ELEKTRICKÝCH |
|||||
PARAMETRE RÚRY |
|||||
OPRAVA VÝPOČTU |
|||||
VÝPOČET VÝKONU |
|||||
KONDENZÁTOROVÁ BATÉRIA, |
|||||
VYŽADOVANÉ NA PROPAGÁCIU |
|||||
VÝPOČET CHLADENIA |
cosϕ |
||||
INDUKTOR |
|||||
TEPELNÝ VÝPOČET PECE |
|||||
Spravidla sa za počiatočné údaje na výpočet berú:
Vlastnosti roztaveného kovu alebo zliatiny:
teplota tavenia a odlievania;
hustota v pevnom a roztavenom stave;
tepelný obsah alebo entalpia zliatiny pri teplote odlievania (závislosť entalpie od teploty je znázornená na obr. 3.1) alebo tepelná kapacita a latentné teplo topenia;
merný odpor v pevnom a roztavenom stave (v závislosti
Závislosť rezistivity od teploty je znázornená na obr. 3,2);
St
- charakteristiky pece:
účel pece;
kapacita rúry;
výkon pece;
trvanie tavenia a trvanie nakladania a odlievania;
- charakteristiky napájania:
sieťová frekvencia;
sieťové napätie alebo napätie sekundárneho vinutia transformátora elektrickej pece napájajúceho pec.
3.1. Stanovenie kapacity pece
Celková kapacita pece G pozostáva z užitočnej (vypustenej) kapacity Gp a zvyškovej kapacity (kapacita močiara) Gb
kde k b je koeficient, ktorý zohľadňuje zvyškovú kapacitu (hmotnosť močiara). Toto
koeficient sa berie ako rovný 0,2 – 0,5; s menšími hodnotami pre pece s kapacitou nad 1 tonu a väčšími hodnotami pre pece s kapacitou menšou ako 1 tona.
Využiteľná kapacita (vyčerpateľná kapacita)
Gp = |
|||||
kde A p je denná produktivita pece v tonách (t/deň); m p - počet plávaní za deň.
Počet plávaní za deň
mp = |
||||||
kde τ 1 je trvanie tavenia a zahrievania tekutého kovu v hodinách, τ 2 je trvanie odlievania, nakladania, čistenia atď. v hodinách.
Treba poznamenať, že hodnota produktivity je veľmi relatívna. V referenčnej literatúre sú hodnoty produktivity uvedené približne (tabuľka 3.1).
Trvanie tavenia a ohrevu tekutého kovu (τ 1) závisí od fyzik
chemické vlastnosti (tepelná kapacita a latentné teplo topenia) roztavených kovov a zliatin. Zvýšená produktivita je spojená s poklesom
hodnoty τ 1, čo vedie k zvýšeniu výkonu dodávaného do pece a ovplyvňuje konštrukciu pece, t.j. namiesto jednofázovej pece bude potrebné vyvinúť
Na stavbu trojfázovej pece bude potrebné namiesto jednej indukčnej jednotky použiť niekoľko indukčných jednotiek atď.
Na druhej strane zvýšenie τ 1 môže narušiť technologický proces
Napríklad počas procesu tavenia kovu alebo zliatiny sa legovacie prísady môžu pred procesom odlievania odpariť.
V závislosti od typu vsádzky, rýchlosti odlievania, veľkosti prierezu odlievaného ingotu atď. hodnota τ 2 sa môže meniť aj až do
voľne široký sortiment.
Preto je pri vykonávaní výpočtov potrebné vyhodnotiť hodnotu produktivity s prihliadnutím na technológiu tavenia kovov alebo zliatin a konštrukčné vlastnosti vyvíjanej pece.
Ak je daná užitočná kapacita pece, potom je celková kapacita určená výrazom
kde γ mj je hustota kovu v kvapalnom stave, kg m 3.
V tabuľke V tabuľke 3.2 sú uvedené hodnoty hustoty niektorých kovov a zliatin.
Prierez kúpeľa pece S vp sa určí po výpočte kanála pece. Výška kúpeľa pece h vp je určená výrazom
V ch |
||||||||||
S ch |
||||||||||
Kapacita, t |
||||||||||
Užitočné |
||||||||||
výkon, kWt |
||||||||||
Výrobca- |
||||||||||
ity (orientácia) |
||||||||||
denne), t/deň |
||||||||||
Počet indukcie |
||||||||||
nálne jednotky |
||||||||||
Počet fáz |
||||||||||
Koeficient |
||||||||||
sila bez kom- |
||||||||||
dôchodky |
||||||||||
Hmotnosť pece, celk |
||||||||||
s kovom, t |
||||||||||
Účel bubnovej pece
Účelom tejto rotačnej pece je zohriať vstupný materiál na maximálnu teplotu 950 °C. Konštrukcia zariadenia vychádza z nižšie uvedených podmienok procesu v rotačnej peci.
| Suroviny Surový materiál Rýchlosť podávania Vlhkosť suroviny Teplota suroviny Merná tepelná kapacita surovín Objemová hmotnosť surovín |
peroxid uránu (UO 4 . 2H 2 O) 300 kg/h 30 hmotn. % 16 °C 0,76 kJ/kg K 2,85 g/cm³ |
| Produkt Materiál produktu Rýchlosť posuvu produktu Obsah vlhkosti produktu (vlhká hmota) Teplota produktu: na výstupnej strane pece na výtlačnej strane chladiča Špecifická tepelná kapacita produktu Objemová hmotnosť materiálu produktu Veľkosť častice |
oxid uránu (U3O8) 174,4 kg/h ≈ 0 hm. % 650 – 850 °C |
| Spotreba energie pece | 206 kW |
| Rýchlosť bubna rozsah normálne |
1-5 ot./min 2,6 ot./min |
Materiál sa zahrieva v nasledujúcich režimoch prenosu tepla, ktoré sú uvedené v rastúcom poradí dôležitosti:
1. Sálavé teplo.
2. Teplo z priameho kontaktu s vnútorným povrchom bubna.
Požadované množstvo tepla sa určuje s prihliadnutím na tieto požiadavky:
1. Zahrejte na zvýšenie teploty pevných zložiek.
2. Zahrejte na zahriatie vlhkého vstupného materiálu na teplotu odparovania.
3. Zahrejte, aby sa mokrý kŕmny materiál odparil.
4. Zahrejte na zvýšenie teploty prúdu vzduchu.
Opis procesu bubnovej pece
Vlhký koláč (UO 4 . 2H 2 O) sa umiestni na nakladací dopravník pece. Nakladacia strana bubna je vybavená skrutkovými doskami a podávacou podložkou, ktorá odoberá materiál z tejto strany bubna vysokou rýchlosťou. Ihneď po opustení skrutkových dosiek materiál tečie dole pozdĺž pozdĺžnej osi bubna pod vplyvom gravitácie. V pecnej časti pece sa pomocou elektrických vykurovacích telies pece ohrieva hydratovaný peroxid uránu (UO 4 . 2H 2 O). Elektrická rúra je rozdelená na tri zóny regulácie teploty, ktoré poskytujú flexibilnú reguláciu teploty. V prvých dvoch zónach sa peroxid uránu (UO 4 . 2H 2 O) postupne zahrieva na teplotu asi 680 °C. V tretej zóne teplota stúpne na približne 880 °C a peroxid uránu (UO 4 . 2H 2 O) sa mení na oxid uránu (U3O8).
Úplne zreagovaný koláč žltého uránu (U3O8) sa privádza do chladiacej časti bubna. Teplo je odvádzané z pevných komponentov v dôsledku vysokej tepelnej vodivosti cez stenu pecného bubna a je odvádzané chladiacou vodou striekanou na vonkajšiu stranu bubna. Teplota materiálu sa zníži približne na 60 °C, následne sa materiál privádza do výtlačného potrubia, cez ktoré sa gravitáciou dostáva do transportného systému. Prostredníctvom výtlačného potrubia sa do rotačnej pece privádza silný prúd vzduchu, ktorý prechádza bubnom smerom k prúdu materiálu, aby sa odstránila vodná para vytvorená počas fázy ohrevu procesu. Vlhký vzduch sa z nakladacieho potrubia odvádza ventiláciou.
Komponenty rotačnej pece
Rotačný pecný bubon
Zvárané časti bubna majú švy umiestnené striedavo navzájom pod uhlom 90° a 180° a získané zváraním s úplným preniknutím základného kovu. Pneumatiky a ozubené kolesá sú namontované na opracovaných povrchoch oddelených od bubna dištančnými vložkami, aby sa prispôsobili rozdielom v radiálnej tepelnej rozťažnosti. Konštrukcia bubna zohľadňuje akékoľvek tepelné a mechanické zaťaženie, a preto zaisťuje spoľahlivú prevádzku. Na nakladacej strane bubna sú materiál-zádržné výstelky, ktoré blokujú spätný tok materiálu do potrubia a skrutkové dosky pre prívod materiálu do vyhrievaných sekcií.
Otvorené časti bubna na nakladacej a vykladacej strane sú vybavené tepelnou ochranou pre personál.
Obväz
Bubon má dve pneumatiky bez zvarov a spojov z kovanej ocele. Každý pás má pevnú obdĺžnikovú časť a je vystužený pre dlhú životnosť.
Podporné kolesá
Bubon pece sa otáča na štyroch nosných kolesách vyrobených z kovanej ocele. Oporné kolieska sú vystužené pre zvýšenú životnosť. Kolesá sú upevnené napätím na vysokopevnostnom hriadeli uloženom medzi dvoma ložiskami so životnosťou minimálne 60 000 hodín. Rázvor je vybavený tlačnými skrutkami pre horizontálne vyrovnanie a nastavenie kolies.
Prítlačné valčeky
Jednotka obsahuje dva prítlačné valčeky, pozostávajúce z dvoch oceľových kolies s utesnenými súdkovými ložiskami, ktoré majú životnosť minimálne 60 000 hodín. Prítlačné valce sú zosilnené, aby sa zvýšila ich životnosť.
Pohonná jednotka
Bubon je určený na otáčanie s frekvenciou 1-5 ot./min s výkonom 1,5 kW z elektromotora s rýchlosťou otáčania 1425 ot./min., pracujúceho z trojfázovej siete striedavého prúdu s napätím 380 V, frekvencia 50 Hz a vyrobené v utesnenom prevedení so vzduchovým chladením. Hriadeľ elektromotora je priamo spojený so vstupným hriadeľom hlavnej prevodovky cez pružnú spojku.
Cykloidná hlavná prevodovka má presný redukčný pomer 71:1 s jedným redukčným stupňom. Hriadeľ pomalobežnej prevodovky je dimenzovaný na požadovaný krútiaci moment a maximálne zaťaženie.
Zabránenie deformácii pecného bubna
Aby sa zabránilo deformácii bubna pece počas porúch v systéme napájania elektromotora, je k dispozícii ďalší dieselový motor, ktorý pokračuje v otáčaní bubna. Dieselový motor má variabilné otáčky (1500-3000 ot./min.) a menovitý výstupný výkon 1,5 - 3,8 kW. Dieselový motor sa štartuje ručne alebo jednosmerným elektrickým štartérom a je priamo spojený s hriadeľom elektromotora cez spojku.
Bubnová pec">
Ozubené koleso
Ozubené koleso je vyrobené z uhlíkovej ocele. Každé ozubené koleso má 96 kalených zubov, je namontované na bubne a má konektory pre ľahké odstránenie.
Hnacie zariadenie
Vyrobené z uhlíkovej ocele. Každé ozubené koleso má 14 kalených zubov a je namontované na hriadeli pomalobežnej prevodovky.
Hnacia reťaz
Na zabezpečenie otáčania bubna pece sa používa šikmá reťaz.
Systém pece
Plášť pece obklopuje bubon a je vyrobený z uhlíkovej ocele. Steny a podlaha plášťov sú vyrobené ako jeden ucelený diel. Strecha pece pozostáva z troch častí, jednej pre každú ohrievaciu zónu, a možno ju odstrániť kvôli údržbe pece alebo bubna.
Vlastnosti komory/ohrievacích prvkov:
Tryskový vodný chladič
Tryskový vodný chladič - znižuje teplotu produktu pece. Telo chladiča je vyrobené z uhlíkovej ocele s vnútornými povrchmi potiahnutými epoxidovou živicou (na zníženie korózie). Kryt je vybavený dvoma hornými potrubiami s rozprašovacími tryskami, vstupným a výstupným rotačným labyrintovým tesnením, hornou tryskou na výstup pary, spodnou odtokovou tryskou, bočnou obtokovou tryskou, prístupovými dvierkami a kontrolnými otvormi. Voda je privádzaná do rozprašovacích trysiek potrubím a odvádzaná gravitačne cez spodnú odtokovú prírubu. 
Skrutkový podávač
Pražiaca pec je vybavená nakladacím závitovkovým dopravníkom na podávanie koláča peroxidu uránu do bubna, ide o závitovku umiestnenú v nulovom uhle k horizontále, ktorá je podrobená dokončovaciemu spracovaniu.
Termočlánky pre pece
Termočlánky slúžia na nepretržité monitorovanie teploty v zónach pece a teploty vypúšťaného produktu.
Prepínače nulovej rýchlosti
Pec je dodávaná s dvoma spínačmi nulovej rýchlosti, z ktorých jeden plynule riadi otáčanie bubna, druhý - otáčanie linky nakladacej skrutky. Zostavy spínačov frekvencie otáčania sú namontované na koncoch hriadeľov a sú typu diskových generátorov impulzov, ktoré vytvárajú striedavé magnetické pole, ktoré je zaznamenávané meracím zariadením.