Kodu Aken

Trummahjud. Pöördtrummelsulatusahi värviliste metallide jäätmete ringlussevõtuks tsingisulami sulatusahjude jaoks

2.1. Induktsioonkanaliga ahjude otstarve

Induktsioonkanaliga ahjusid kasutatakse peamiselt värviliste metallide (vask ja vasesulamid - messing, pronks, nikkelhõbe, nikkelhõbe, kuniaal; tsink; alumiinium ja nende sulamid) ja malmi sulatamiseks, samuti nende jaoks segisteid. metallid. Induktsioonkanaliga ahjude kasutamine terase sulatamiseks on piiratud voodri ebapiisava takistuse tõttu.

Sulametalli või sulami elektrodünaamilise ja termilise liikumise olemasolu induktsioonkanaliga ahjudes tagab sulametalli või sulami keemilise koostise ja temperatuuri ühtluse ahjuvannis.

Induktsioonkanaliga ahjusid soovitatakse kasutada juhtudel, kui sulametallile ja sellest saadavatele valanditele esitatakse kõrged nõuded, eelkõige minimaalse gaasiküllastuse ja mittemetalliliste lisandite osas.

Induktsioonkanalisegistid on ette nähtud vedela metalli ülekuumenemiseks, kompositsiooni tasandamiseks, valamiseks püsiva temperatuuri tingimuste loomiseks ning mõnel juhul doseerimiseks ja valumasinate vormidesse või vormidesse valamise kiiruse reguleerimiseks.

Induktsioonkanaliga ahjude laeng peab olema valmistatud vastavalt sulatatava metalli või sulami määratud koostisele, peab olema kuiv ja koosnema peamiselt esmasest puhtast metallist.

Kanalahjude kasutamine ei ole soovitatav saastunud sekundaarlaengu kasutamisel, laastude kasutamisel, eriti alumiiniumisulamite sulatamisel, samuti igasuguste pliid ja tina sisaldavate ligatuuride ja vasepõhiste sulamite sulatamisel, kuna see vähendab järsult ahju kasutusiga. vooder ja kanalahjude kasutamine muutub keeruliseks.

Antakse järgmine induktsioonkanaliga ahjude ja segistite klassifikatsioon.

ILK ahi - võlli ja trumli tüübid - on mõeldud vase ja vasepõhiste sulamite sulatamiseks.

Mikser ILKM on mõeldud vase ja vasepõhiste sulamite eksponeerimiseks, ülekuumenemiseks ja valamiseks.

IAK ahi on mõeldud alumiiniumi ja selle sulamite sulatamiseks.

IAKR segisti on mõeldud ülekuumenemiseks, vedela alumiiniumi stabiilse temperatuuri hoidmiseks ja otse valuvormidesse valamiseks.

ICK ahi on mõeldud katoodtsingi sulatamiseks.

ICHKM segisti - võlli ja trumli tüübid - on mõeldud vedelraua hoidmiseks, ülekuumenemiseks, valamiseks, see võib töötada koos kupli- või induktsioontiigli ahjudega või kaarahjudega (dupleksprotsess) 2 .

Jaotussegisti ICHKR on mõeldud ülekuumenemiseks, vedelraua stabiilse temperatuuri hoidmiseks ja otse vormidesse valamiseks, see töötab koos valumasinate ja valukonveieritega.

Kanalahjud võivad töötada iseseisvalt sulametalli või sulami perioodilise valamise või sulatus-jaotusseadmete osana. Näiteks ILKA-6 agregaat koosneb ahjust ILK-6 (kasulik võimsus 6 tonni, voolutarve 1264 kW, pinge 475 V), ülevoolurennist ja segistist ILKM-6 (kasulik võimsus 6 tonni, voolutarve 500 kW , pinge 350 V) . See seade on ette nähtud vase ja selle sulamite sulatamiseks ja poolpidevaks valamiseks ümarateks ja lamedateks valuplokkideks. Seade ILKA-16M2 koosneb kahest ahjust ILK-16M2 (kasulik võimsus 16 t, voolutarve 1656 kW, pinge 475 V), ülevooluküttega rennide süsteemist ja segistist ILKM-16M2 (kasulik võimsus 16 t, voolutarve 500 kW , pinge 350 V). ), mõeldud kvaliteetse hapnikuvaba vase pidevaks sulatamiseks ja valamiseks valtstraati.

TO peamised eelised Induktsioonkanaliga ahjusid saab klassifitseerida

1. Minimaalne metalli raiskamine (oksüdatsioon) ja aurustumine, kuna kuumutamine toimub altpoolt. Kanalites asuval sulandi kõige kuumutatud osal puudub õhu juurdepääs ja vanni metallpinnal on suhteliselt madal temperatuur.

2. Madal energiatarve sulatamisel, ülekuumenemisel ja metalli hoidmisel. Kanali ahjul on kõrge elektriline kasutegur tänu suletud magnetahela kasutamisele.

Samal ajal on ka ahju soojuslik kasutegur kõrge, kuna suurem osa sulast on vannis, millel on paks soojust isoleeriv vooder.

2 Soovitatav on kasutada dupleksprotsesse sulatamiseks kahes erinevas sulatusüksuses, kasutades täielikult ära iga ahju eelised, nagu energia, soojustehnika, töö-, majandus- jne. Näiteks kuplis sulatades ulatub kasutegur sulatamisel 60% ja ülekuumenemisel vaid 5%. Induktsioonahjus on sulatamise ajal kasutegur madal, mitte üle 30% ja ülekuumenemise ajal kõrge - umbes 60%, seetõttu annab kupli ühendamine induktsioonahjuga selge eelise soojusenergia kasutamisel. . Lisaks on induktsioonahjudes võimalik saada täpsema keemilise koostisega ja stabiilsema temperatuuriga metalli kui kuppel- ja elektrikaareahjudes.

3. Metalli keemilise koostise homogeensus vannis sulatise ringluse tõttu, elektrodünaamiliste ja termiliste jõudude mõjul. Ringlus kiirendab ka sulamisprotsessi.

TO suuri puudujääke kanalite induktsioonahjud hõlmavad:

1. Kanali voodri rasked töötingimused - koldekivi. Selle voodri vastupidavus väheneb sulandi temperatuuri tõustes, keemiliselt aktiivseid komponente sisaldavate sulamite (näiteks tina ja pliid sisaldavad pronksid) sulamisel. Nendes ahjudes on sulamine keeruline ka madala kvaliteediga saastunud laengu puhul – kanalite vohamise tõttu.

2. Vajadus hoida pidevalt (ka pikkade tööpauside ajal) ahjus suhteliselt palju sulametalli. Metalli täielik tühjendamine toob kaasa kanalite voodri järsu jahtumise ja selle pragunemise. Sel põhjusel on samuti võimatu kiiresti ühelt sulasulami kaubamärgilt teisele üle minna. Sel juhul on vaja läbi viia mitmeid ballasti üleminekusoojendusi. Uue laengu järkjärguline laadimine muudab sulami koostise esialgsest soovitud koostisesse.

3. Vanni pinnal olev räbu on madala temperatuuriga. See raskendab vajalike metallurgiliste toimingute teostamist metalli ja räbu vahel. Samal põhjusel ja ka sulatise vähese tsirkulatsiooni tõttu pinna lähedal on laastude ja kerge praagi sulatamine keeruline.

2.2. Induktsioonkanali ahju tööpõhimõte

Induktsioonkanaliga ahju tööpõhimõte on sarnane lühisrežiimis töötava jõutrafo tööpõhimõttega. Kanali elektriahju ja tavapärase trafo elektrilised parameetrid erinevad aga märgatavalt. See on tingitud nende disainilahenduste erinevusest. Struktuurselt koosneb ahi (joonis 2.1) vooderdatud vannist 2, millesse on paigutatud peaaegu kogu sulametalli 3 mass, ja vanni all asuvast induktsioonplokist.

Vann suhtleb sulatuskanaliga 5, mis on samuti täidetud sulaga. Sulatus kanalis ja vanni külgnevas osas moodustab suletud juhtiva rõnga.

Induktiiv-magnetahela süsteemi nimetatakse ahjutrafoks

Riis. 2.1. Võlli tüüpi induktsioonkanali ahju seade

Induktsioonplokk ühendab endas ahjutrafo ja koldekivi koos kanaliga.

Induktiivpool on trafo primaarmähis ja sekundaarmähise rolli täidab kanalit täitev sulametall, mis asub vanni alumises osas.

Sekundaarringis liikuv vool põhjustab sulatise kuumenemist, samas kui väikese ristlõikega kanalis eraldub peaaegu kogu energia (kanalis neeldub 90-95% ahju antavast elektrienergiast). Metalli kuumutatakse soojuse ja massiülekande tõttu kanali ja vanni vahel.

Metalli liikumine on tingitud

peamiselt kanalis tekkivate elektrodünaamiliste jõudude ja vähemal määral konvektsiooni tõttu, mis on seotud metalli ülekuumenemisega kanalis vanni suhtes. Ülekuumenemine on piiratud teatud lubatud väärtusega, mis piirab kanali lubatud võimsust.

Kanalahju tööpõhimõte nõuab püsivalt suletud sekundaarahelat. Seetõttu on lubatud ainult osaline sulametalli tühjendamine ja vastava koguse uue laengu täiendav laadimine. Kõik kanalahjud töötavad jääkvõimsusega, mis on tavaliselt 20-50% ahju koguvõimsusest ja tagab kanali pideva täitmise vedela metalliga. Metalli külmumine kanalis ei ole lubatud, sulatamise seisaku ajal tuleb kanalis olevat metalli hoida sulas olekus.

Induktsioonkanali ahjul on jõutrafodest järgmised erinevused:

1) sekundaarmähis on koormusega joondatud ja sellel on ainult üks pööre N 2 suhteliselt väikese kõrgusega võrreldes primaarmähise kõrgusega keerdude arvuga N 1 (joonis 2.2);

2) sekundaarne pööre - kanal - asub induktiivpoolist suhteliselt suurel kaugusel, kuna see on sellest eraldatud mitte ainult elektrilise, vaid ka soojusisolatsiooniga (õhuvahe ja vooder). Sellega seoses on induktiivpooli ja kanali lekkevood oluliselt suuremad kui sama võimsusega tavapärase jõutrafo primaar- ja sekundaarmähise lekkevood, mistõttu on induktsioonkanali ahju lekkereaktantsid suuremad kui trafo. See omakorda toob kaasa asjaolu, et induktsioonkanaliga ahju energiatõhusus - see on elektriline kasutegur ja võimsustegur - on märgatavalt madalam kui tavalisel trafol.

R 2 ', X 2 '

R1, X1

Riis. 2.2. Induktsioonkanali ahju skemaatiline diagramm

Induktsioonkanali ahju põhivõrrandid (vooluvõrrandid ja elektriseisundi võrrandid) on sarnased lühisrežiimis töötava trafo omadega (pinget pole

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'.

Induktsioonkanali ahju ekvivalentskeem ja vektorskeem on näidatud joonisel fig. 2.3.

Riis. 2.3. Samaväärne vooluring ja vektorskeem:

U 1 - pinge induktiivpoolil; I 1 - vool induktiivpoolis; I 10 - induktiivpooli tühivool; I 2 ′ - vähendatud vool ahju kanalis; E 1 - iseinduktsiooni EMF (indutseeritud peavoolu poolt induktiivpooli mähises); E 2 ′ - vastastikuse induktsiooni EMF (indutseeritud põhivoolust ahju kanalis); - induktiivpooli parameetrid; - kanali parameetrid

Sulametalli intensiivne liikumine kanalitest vanni ja tagasi on ülimalt oluline, kuna peaaegu kogu soojus eraldub kanalites. Metalli ringluse ilmnemisel mängib konvektsioon teatud rolli, mis on seotud metalli ülekuumenemisega kanalites, kuid peamine tegur

rumm on kanalis oleva voolu elektrodünaamiline interaktsioon kanali ja induktiivpooli vahel kulgeva magnetlekkevooga (joonis 2.4).

Riis. 2.4. Kanali voolu ja magnetvälja vastasmõju skeem

Elektrodünaamilised jõud F r on suunatud induktiivpoolist metalli poole kanalis K voolutiheduse telje suunas kanalis δ z . Loodud

nendega on rõhk kanali sisepinnal võrdne nulliga ja selle välispinnal maksimaalne. Selle tulemusena nihutatakse metall kanali suudmest piki selle välisseina vanni ja imetakse kanalisse piki selle siseseina (joonis 2.5, b). Ringluse parandamiseks on kanali suudmed ümardatud kujuga, mis tagab minimaalse hüdraulilise takistuse.

nie (joon. 2.5, a; 2.6).

Nendel juhtudel, kui on vaja tsirkulatsiooni nõrgendada (näiteks alumiiniumi sulatamisel), tehakse suud ilma paisumiseta, suure hüdraulilise takistusega.

Metalli läbiv ühesuunaline liikumine läbi kanali ja vanni sümmeetrilise tsirkulatsiooni asemel võimaldab suurendada soojus- ja massiülekannet, vähendada metalli ülekuumenemist kanalites ja seeläbi suurendada koldekivi vastupidavust. Metalli sellise liikumise tagamiseks pakuti välja erinevaid tehnilisi lahendusi: vanni avanevate suudmetega kruvikanal

erinevad kõrgused, mis suurendab järsult konvektsiooni; muutuva ristlõikega kanalid, milles ei ole mitte ainult radiaalne (kokkusuruv), vaid ka voolu elektrodünaamilise interaktsiooni jõudude aksiaalne komponent kanalis oma magnetväljaga; täiendav elektromagnet, et luua elektrodünaamiline jõud, mis liigutab metalli mööda kahe induktsiooniseadme keskkanalit üles.

Kruvikanalite ja muutuva ristlõikega kanalite kasutamine ühe kanaliga seadmetel ei õigustanud ennast. Täiendava elektromagneti kasutamine on seotud ahju keerukuse ja kallinemisega ning seetõttu on seda kasutatud vaid piiratud ulatuses. Positiivse tulemuse andis muutuva ristlõikega suudmetega kanalite kasutamine topeltinduktsiooniseadmetel. Kesk- ja külgsuudme erineva kujuga topeltseadmes tekib metalli ühesuunaline liikumine, mis on eriti intensiivne induktiivpoolide magnetvoogude vahelise faasinihke puudumisel. Selliseid üksusi kasutatakse praktikas ja need pikendavad voodri eluiga kahekordselt.

2.3. Induktsioonkanaliga ahjude disain

Erinevat tüüpi induktsioonkanaliga ahjude puhul on peamised konstruktsiooniüksused kõigile ühised: vooder, ahjutrafo, korpus, ventilatsiooniseade, kallutusmehhanism

(Joon. 2.7, 2.8).

Riis. 2.7. Induktsioonkanaliga ahi vasesulamite sulatamiseks kolmefaasilise induktsiooniseadmega (võlli tüüp):

1, 2 - vooder; 3 - 5 - ahju trafo; 6 - 8 - keha; 9 - kate; 10 - 11 - ventilatsiooniseade; 12 - 13 - kallutusmehhanism

Riis. 2.8. Induktsioonkanaliga ahi (trumli tüüp):

1- korpus; 2 – pööramismehhanism; 3 - vooder; 4 - induktsiooniseade; 5- kanaliosa voodri õhkjahutus; 6 - voolu ja vee tarnimine induktiivpoolidele

ahju trafo

Ahjutrafo skeem, mille elementideks on magnetahel, induktiivpool, kanal, määratakse ahju konstruktsiooniga.

Trafo põhielemendid on magnetahel ja sisend

Ühe induktsioonseadmega ahjus on ühefaasiline soomustatud magnetahelaga trafo. Laialdaselt kasutatakse ka südamikuga magnetahelatega trafosid. Primaarmähise (induktiivpooli) pinge tarnitakse suure hulga pingeastmetega toiteautotransformaatorist, mis võimaldab reguleerida ahju võimsust. Autotransformaator on ühendatud töökoja võrgu liinipingega, tavaliselt ilma tasakaalustusseadmeta, kuna ühefaasiliste ahjude võimsus on suhteliselt väike.

Kahekordse induktsiooniseadmega ahi (joon. 2.9,) on kahefaasiline koormus, nagu ka kahe eraldi ühefaasilise induktsiooniseadmega ahi. Kahefaasilises süsteemis on induktiivpoolid ühendatud kolmefaasilise võrguga avatud kolmnurga vooluringis, kui see ei põhjusta lubamatut pinge tasakaalustamatust, või Scotti vooluringis, mis tagab kolme faasi ühtlase koormuse. Struktuuriliselt koosneb topeltüksus kahest vardatüüpi trafost.

Kolmefaasilise induktsioonseadmega ahjus võib olla kolmefaasiline trafo või kolm ühefaasilist trafot. Viimane on eelistatav, hoolimata magnetahela suurest massist, kuna see tagab mugavama kokkupaneku ja lahtivõtmise, mida tuleb voodri vahetamisel perioodiliselt läbi viia.

Riis. 2.9. Tüüpilised ühtsed eemaldatavad induktsiooniüksused:

a - ILK ahjude jaoks (võimsus vase sulatamiseks 300 kW, messingi sulatamiseks - 350 kW, topeltseadme jaoks vastavalt 600 ja 700 kW); b - IAK ahjudele (võimsus 400 kW); c - ICHKM ahjude jaoks (võimsus 500 kW - ühefaasiline seade ja 1000 kW - kahekordne seade);

1 - korpus; 2 - vooder; 3 - kanal; 4 - magnetahel; 5 - induktiivpool

Kolmefaasilised induktsioonseadmed või ühefaasiliste seadmete rühmad, mille arv on kolmekordne, võimaldavad teil toitevõrku ühtlaselt koormata. Mitmefaasiliste ahjude toide toimub reguleerivate autotransformaatorite kaudu.

Ahjutrafo magnetahel on valmistatud elektrotehnilisest terasplekist, ike on regulaarsel kokku- ja lahtivõtmisel eemaldatav.

Väikese trafo võimsusega varda ristlõike kuju on ruudu- või ristkülikukujuline ning suure võimsusega risti- või astmeline.

Induktiivpool on vasktraadist valmistatud spiraalpool. Reeglina on induktiivpooli ristlõige ümmargune. Kuid sulatuskanali ristkülikukujulise kontuuriga ahjudes võib induktiivpool oma kuju korrata. Elektriarvutusest saadud induktiivpooli läbimõõt määrab selle sees asuva südamiku mõõtmed.

Ahjutrafo töötab rasketes temperatuuritingimustes. See kuumeneb mitte ainult vase ja terase elektrikadude tõttu, nagu tavaline trafo, vaid ka sulatuskanali voodri kaudu tekkivate soojuskadude tõttu. Seetõttu kasutatakse alati ahju trafo sundjahutust.

Kanalahju induktiivpool on sundõhu- või vesijahutusega. Õhkjahutusega on induktiivpool valmistatud ristkülikukujulise ristlõikega vaskmähistraadist, keskmine voolutihedus on 2,5 - 4 A/mm2. Vesijahutusega profileeritud vasktorust induktiivpool, eelistatavalt ebavõrdne, tööseina paksusega (kanali poole) 10–15 mm; keskmine voolutihedus ulatub 20 A/mm2. Induktor on reeglina valmistatud ühekihiline, harvadel juhtudel - kahekihiline. Viimane on struktuurselt palju keerulisem ja väiksema võimsusteguriga.

Induktiivpooli nimipinge ei ületa 1000 V ja vastab enamasti tavalisele võrgupingele (220, 380 või 500 V). Pöördepinge induktsiooniploki väikesel võimsusel on 7 - 10 V ja suurel võimsusel tõuseb see 13 - 20 V-ni. Induktiivpooli keerdude kuju on tavaliselt ringikujuline, ainult alumiiniumsulatusahjude puhul, mille kanalid koosnevad sirged segmendid ja südamikus on alati ristkülikukujuline sektsioon, samuti tehakse induktiivpooli pöörded ristkülikukujuliseks. Induktiivpool on isoleeritud hoidiku, asbestlindi või klaaskiudlindiga. Induktiivpooli ja südamiku vahel on bakeliidist või klaaskiust 5–10 mm paksune isolatsioonisilinder. Silinder kinnitatakse südamikule vasardatud puitkiiludega.

Kui ahju ei toita spetsiaalset reguleeritavat jõutrafot, tehakse kraanid induktiivpooli mitmest äärmisest pöördest. Rakendades toitepinget erinevatele kraanidele, on võimalik muuta ahjutrafo muundamissuhet ja seeläbi juhtida kanalis vabaneva võimsuse hulka.

Ahju korpus

Tavaliselt koosneb ahju korpus raamist, vanni korpusest ja induktsioonseadme korpusest. Väikese võimsusega ahjude ja ka suure võimsusega trummelahjude vanni korpuse saab muuta piisavalt tugevaks ja

jäik, mis võimaldab raamist loobuda. Korpuse konstruktsioonid ja kinnitused peavad olema projekteeritud taluma ahju kallutamisel tekkivaid koormusi, et tagada kallutatud asendis vajalik jäikus.

Karkass on valmistatud terasest vormitud taladest. Kaldtelje karkassi toetavad vundamendile paigaldatud tugedele paigaldatud laagrid. Vanni korpus on valmistatud terasplekist paksusega 6 - 15 mm ja on varustatud jäikusribidega.

Induktsioonsõlme korpust kasutatakse koldekivi ja ahju ahju trafo ühendamiseks ühtseks konstruktsioonielemendiks. Kahekambrilistel ahjudel ei ole induktsioonploki eraldi korpust, see on üks koos vanni korpusega. Induktsiooniseadme korpus katab induktiivpooli, seetõttu on see pöörisvoolukadude vähendamiseks valmistatud kahest poolest, mille vahel on isolatsioonitihend. Tasanduskiht on valmistatud poltidega, mis on varustatud isoleerivate pukside ja seibidega. Samamoodi on vanni korpuse külge kinnitatud induktsioonseadme korpus.

Induktsioonseadmete korpused võivad olla valatud või keevitatud, sageli jäigastajatega. Korpuste materjalina on eelistatav kasutada mittemagnetilisi sulameid. Kahekambrilistel ahjudel on üks ühine vanni ja induktsiooniseadme korpus.

ventilatsiooniseade

Väikese võimsusega ahjudes, millel puudub vesijahutus, on ventilatsiooniagregaadi ülesandeks soojuse eemaldamine induktiivpoolist ja koldekivi ava pinnast, mida soojendatakse tihedalt asetsevates kanalites sulametallist soojusjuhtimisega. Vesijahutusega induktiivpooli kasutamine ei vabasta koldekivi ava õhutamise vajadusest, et vältida selle pinna ülekuumenemist. Kuigi tänapäevastel eemaldatavatel induktsioonmoodulitel pole mitte ainult vesijahutusega induktiivpoolid, vaid ka vesijahutusega korpused ja koldekiviavad (sisend)

alajahutatud kesson), ventilatsiooniagregaat on kanalahju varustuse kohustuslik element.

Sageli paigaldatakse ahju raamile ajamimootoriga ventilaatorid. Sel juhul on ventilaator ühendatud kanaliga, mis jaotab õhku läbi ventileeritavate avade, lühikese jäiga õhukanali. Ventilatsiooniseadme mass võib olla märkimisväärne, mis põhjustab ahju kallutusmehhanismi koormuse märkimisväärset suurenemist. Seetõttu kasutatakse teist paigutust, kus ventilaatorid paigaldatakse ahju kõrvale ja ühendatakse sellega painduvate kallutamist võimaldavate varrukatega. Painduvate voolikute asemel võib kasutada õhukanalit, mis koosneb kahest jäigast sektsioonist, mis on ühendatud kaldetelje jätkumisel pöördliigendi abil, mis võimaldab ka ahju ümber lükata. Selle paigutusega väheneb kallutusmehhanismi koormus, kuid õhukanalite konstruktsioon muutub keerulisemaks ja ahju ümbritsev ruum on segamini.

Eemaldatavate induktsioonmoodulitega ahjud on varustatud eraldi ventilaatoritega, mis jahutavad iga seadet. Ventilaatori rike võib põhjustada ahju rikke. Seetõttu peab ventilatsiooniseadmel olema ooteventilaator, mis on koheseks aktiveerimiseks valmis ja kanalist siibriga eraldatud. Erandiks on ahjud, millel on induktsioonseadmetel eraldi ventilaatorid. Üksikud ventilaatorid on mõõtmetelt ja kaalult väikesed ning rikke korral saab neid väga kiiresti välja vahetada, mistõttu pole vaja ahjule varuventilaatoreid paigaldada.

Eemaldatavate induktsioonmoodulitega ahjud on varustatud eraldi ventilaatoritega, mis jahutavad iga seadet.

kallutusmehhanism

Väikese võimsusega (kuni 150-200 kg) kanalahjud on tavaliselt varustatud manuaalse kallutusmehhanismiga, kaldetelg läbib ahju raskuskeskme lähedalt.

Suured ahjud on varustatud hüdrauliliste kallutusmehhanismidega. Kaldetelg asub äravoolusoki juures.

Trummelahjude kalle toimub keerates ümber vanni pikiteljega paralleelse telje. Kui ahi on vertikaalses asendis, on kraani auk vedela metalli taseme kohal, kui ahi on rullikutel keeratud, siis vannipeegli all. Tööava asend kulbi suhtes ei muutu metalli tühjendamise käigus, kuna auk asub tugiketta keskel, pöörlemisteljel.

Igat tüüpi kallutusmehhanism peab tagama, et kogu metall ahjust välja voolab.

2.4. Induktsioonkanaliga ahjude vooderdus

Kanalahju vooder on üks peamisi ja kriitilisi elemente, millest sõltuvad paljud tehnilised ja majanduslikud näitajad, tootlikkus ja töökindlus. Nõuded ahjuvanni vooderdusele ja induktsioonsõlmedele (koldekivi) on erinevad. Vannivooder peab olema kõrge vastupidavuse ja pika kasutuseaga, kuna voodrimaterjalide maksumus on kõrge ning selle vahetamiseks ja kuivatamiseks kuluv aeg võib olla mitu nädalat. Lisaks peavad ahjuvanni vooderdis olema head soojusisolatsiooni omadused, et parandada ahju soojuslikku efektiivsust.

Vanni vooderdamiseks kasutatavad materjalid peavad põletamise ajal olema püsiva mahuga ja minimaalse temperatuurikoefitsiendiga.

Laiendustegur (t.c.r.) kuumutamisel, et välistada ohtlike termiliste ja mehaaniliste pingete võimalus.

Vanni voodri tulekindel kiht peab taluma suuri termilisi, keemilisi ja mehaanilisi koormusi. Sel eesmärgil kasutatavatel tulekindlatel materjalidel peab olema kõrge tihedus, tulekindlus, räbukindlus, termiline stabiilsus ja kõrge mehaaniline tugevus.

Sobivate tulekindlate materjalidega vooderdamise kvaliteetse teostamisega ulatub ahjuvanni vastupidavus malmi kuumaks hoidmiseks kahe aastani ja vasesulamite sulatamiseks kuni kolme aastani.

Ahju kanaliosa vooderdus (koldekivi) töötab isegi raskemates tingimustes kui vanni vooder, kuna see töötab metallsamba kõrge hüdrostaatilise rõhu all. Metalli temperatuur kanalis on kõrgem kui ahjuvannis. Magnetvoo poolt põhjustatud metalli liikumine põhjustab malmist ja vasesulamist ahjudes tulekindla materjali kiiret mehaanilist kulumist. Alumiiniumi sulatusahjude kanalites põhjustavad magnetväljad alumiiniumoksiidide kihistumist teatud piirkonnas ja aitavad kaasa kanalite vohamisele.

Kanalahju voodri paksus (koldekivi) peaks olema võimalikult väike, et mitte halvendada ahju energiatõhusust. Väike paksus põhjustab mõnikord voodri mehaanilise tugevuse liigset nõrgenemist ja suuri temperatuuride erinevusi voodri paksuse ulatuses kanali välis- ja siseseina vahel, mis põhjustab pragude teket. Kanali siseseinte temperatuur vastab ülekuumenenud metalli temperatuurile ning välisseinu jahutab vesijahutusega silinder või külma õhu joa.

Vooderdise rikke üheks peamiseks põhjuseks on sulametalli tungimine koldekivi kanalist voodri pragude kaudu induktiivpooli ja korpusesse. Täiendavaks teguriks pragude tekkimisel on kanali seinte immutamine metallioksiidide või räbuga, mis põhjustab lisapingeid. Koldekivi vooderdamisel kasutatakse parimaid tulekindlaid materjale ja kaasaegseimat tehnoloogiat.

Elektriliste sulatusahjude vooderdamiseks kasutatavad tulekindlad materjalid jagunevad happelisteks, aluselisteks

ja neutraalne.

TO happeliste tulekindlate materjalide hulka kuuluvad ränisisaldusega täidis

suure ränioksiidi (97–99% SiO2), dinasisisaldusega massid, samuti šamott, mis sisaldab ränioksiidi, mis ei ole seotud alumiiniumoksiidiga (Al2O3)< 27 % ).

TO Peamised materjalid hõlmavad tulekindlaid materjale, mis koosnevad peamiselt magneesiumi või kaltsiumi oksiididest (magnesiit, magnesiit-kromiit, periklaasspinell, periklaas ja dolomiidi tulekindlad materjalid).

TO neutraalsete tulekindlate materjalide hulka kuuluvad need tulekindlad materjalid, mida iseloomustab valdavalt alumiiniumi, tsirkooniumi ja kroomoksiidi (korund, mulliit, kromiit, tsirkoon ja bakor) amfoteersed oksiidid.

IN Induktsioonkanaliga ahjude vooderdis peab tulekindlate materjalide tulekindlus ületama sulametalli temperatuuri, kuna tulekindlustemperatuurile lähenevatel temperatuuridel hakkavad need materjalid pehmenema ja kaotama konstruktsioonitugevuse. Tulekindlate materjalide kvaliteeti hinnatakse ka nende vastupidavuse järgi kõrgetel temperatuuridel.

Tulekindel vooder hävib kõige sagedamini keemilise koostoime tagajärjel ahjus sulanud räbu ja metalliga. Selle hävimise aste sõltub voodrile mõjuva metalli keemilisest koostisest, selle temperatuurist, samuti voodri keemilisest koostisest ja poorsusest.

Kõrge temperatuuriga kokkupuutel väheneb enamiku tulekindlate materjalide maht täiendava paagutamise ja tihendamise tõttu. Mõnede tulekindlate materjalide (kvartsiit, dinad jne) maht suureneb. Liigne mahumuutus võib põhjustada voodri pragunemist, villide teket ja isegi rikkeid, mistõttu tulekindlate materjalide maht peab töötemperatuuril olema ühtlane.

Temperatuurimuutused kütmisel ja eriti ahjude jahutamisel põhjustavad tulekindla materjali lõhenemist selle ebapiisava termilise stabiilsuse tõttu, mis on üks olulisemaid induktsioonahjude voodri kasutusiga määravaid tegureid.

IN Praktikas esineb harva ainult ühe loetletud hävitava teguri isoleeritud mõju.

IN Praegu puuduvad tulekindlad materjalid, mis ühendaksid kõik tööomadused, mis on vajalikud voodri stabiilseks kasutamiseks induktsioonsulatusahjudes. Igat tüüpi tulekindlat materjali iseloomustavad selle loomupärased omadused, mille põhjal määratakse selle ratsionaalse kasutusala.

Tulekindla materjali õigeks valikuks ja tõhusaks kasutamiseks konkreetsetes ahjudes on vaja üksikasjalikult teada ühelt poolt materjali kõiki olulisemaid omadusi, teisalt aga voodri kasutustingimusi.

Klassifikatsiooni järgi jaotatakse kõik tulekindlad tooted järgmiste tunnuste järgi:

1) tulekindluse astme järgi - tulekindel (alates 1580–1770 °C, kõrge tulekindlus (1770–2000 °C) ja kõrgeim tulekindlus (ülevalpool)

2000 °C);

2) kuju, suurus - tavaliste telliste jaoks "sirge" ja "kiil", vormitud tooted on lihtsad, keerulised, eriti keerulised, suureplokilised ja monoliitsed tulekindlad betoonid, mis on samal ajal mittepõlevad tulekindlad;

3) vastavalt valmistamismeetodile - toodete puhul, mis on saadud plasti vormimise (pressimise), poolkuivpressimise, pulbrilisest mitteplastsest kuiv- ja poolkuivmassist tampimise, libisemisvaluga

ra ja sula, tulekindlast betoonist vibreerimine, sulatatud plokkidest ja kivimitest saagimine;

4) vastavalt kuumtöötlemise iseloomule - põletamata, põletatud ja sulast valatud peal;

5) oma poorsuse (tiheduse) olemuselt - eriti tihedad, paagutatud

poorsusega alla 3%, kõrge tihedusega poorsusega 3-10%, tihe poorsusega 10-20%, tavaline poorsusega 20-30%, kerge, soojust isoleeriv poorsusega 45-85%.

2.5. Kanalahjude omadused erinevate metallide sulatamiseks

Ahjud vase ja selle sulamite sulatamiseks

Vase valamistemperatuur on 1230 o C ja et metalli ülekuumenemine ei tooks kaasa koldekivi kasutusea olulist vähenemist, erivõimsus

tihedus kanalites ei tohiks ületada 50 10 6 W/m 3 .

Messingi puhul on valamise temperatuur ligikaudu 1050 o C ja erivõimsus kanalites ei ületa (50 - 60) 10 6 W/m 3 . Rohkemaga

erivõimsusel tekib nn tsingi pulsatsioon, mis seisneb kanalite voolu katkestamises. Tsink, mille sulamistemperatuur on madalam kui messingi sulamistemperatuur, keeb messingi sulamisel kanalites. Selle aurud tõusevad mullidena kanalite suudmetesse, kus kokkupuutel külmema metalliga kondenseeruvad. Mullide olemasolu põhjustab kanali ristlõike ahenemist ja sellest tulenevalt voolutiheduse suurenemist selles ning metalli elektrodünaamilise kokkusurumise jõudude suurenemist kanalis oma voolu magnetvälja poolt. Näidatust suurema erivõimsuse korral toimub tsingi intensiivne keemine, tööristlõige väheneb oluliselt, elektrodünaamiline rõhk ületab kanali kohal oleva metallsamba hüdrostaatilise rõhu, mille tagajärjel metall pigistatakse ja vool. peatub. Pärast voolu katkemist elektrodünaamilised jõud kaovad, mullid tõusevad, misjärel jätkub voolu läbimine, voolukatked tekivad 2-3 korda sekundis, häirides ahju normaalset tööd.

Näidatust väiksema erivõimsuse korral algab tsingi pulsatsioon

See eraldub, kui kogu vann kuumutatakse temperatuurini umbes 1000 o C ja see annab signaali, et messing on valamiseks valmis.

Vase ja selle sulamite sulatamiseks kasutatakse šahtahjusid ning üle 3 tonni laadimisel trummelahjusid ja segisteid. Vase sulatamise võimsustegur on ligikaudu 0,5; pronksi ja messingi sulatamisel - 0,7; vase-nikli sulamite sulatamisel - 0,8.

Ahjud alumiiniumi ja selle sulamite sulatamiseks

Alumiiniumi ja selle sulamite sulatamiseks mõeldud kanalahjude omadused (joon. 2.10, 2.11) on seotud alumiiniumi kerge oksüdeerumisega ja muude omadustega

stvami metall ja selle oksiid. Alumiiniumi sulamistemperatuur on 658 oC,

valades umbes 730 o C . Vedela alumiiniumi madal tihedus muudab sulatise intensiivse tsirkulatsiooni ebasoovitavaks, kuna vanni sügavusele kaasa haaratud mittemetallilised kandmised ujuvad üles väga aeglaselt.

Riis. 2.10. Induktsioonkanali elektriahju IA-0.5 üldvaade alumiiniumi ja alumiiniumsulamite sulatamiseks

(Kasulik ahju võimsus 500 kg, jääkvõimsus 250 kg, ahju võimsus 125 kW):

1 - tõstemehhanismiga kate; 2 - ülemine korpus; 3 - alumine korpus; 4 - magnetahel; 5 - ventilaatori paigaldamine; 6 - kolb; 7 - laagrid; 8 - torustik; 9 - induktiivpool; 10 - vooder

Ahjus olev sulaalumiinium on kaetud tahke oksiidikilega, mis alumiiniumi pindpinevuse tõttu hoitakse selle pinnal, kaitstes metalli edasise oksüdeerumise eest. Kui aga katkematu kile katkeb, siis selle killud vajuvad ja vajuvad vanni põhja, kukkudes kanalitesse. Alumiiniumoksiid on keemiliselt aktiivne ja keemilise koostoime tõttu kinnituvad kilefragmendid kanali seintele, vähendades nende ristlõiget. Töötamise ajal "kasvavad" kanalid üle ja neid tuleb perioodiliselt puhastada.

Riis. 2.11. Vahetatavad induktsioonmoodulid alumiiniumi sulatamiseks

Koos ristkülikukujulised kanalid: a - juurdepääsuga vertikaalsetele ja horisontaalsetele kanalitele;

b - juurdepääsuga vertikaalsetele kanalitele

Need alumiiniumi ja selle oksiidi omadused nõuavad kanalites töötamist väikese erivõimsusega. Sel juhul väheneb metalli ülekuumenemine kanalites ja temperatuur pinnal hoitakse minimaalsel tasemel, mis nõrgendab oksüdatsiooni, mille kiirus suureneb temperatuuri tõustes.

Madala erivõimsuse korral metalli ringlus väheneb, mis aitab kaasa oksiidkile säilimisele ja mittemetalliliste lisandite arvu vähenemisele.

Oksiidkile ohutust on võimatu tagada, kuna see hävib laengu laadimisel. Sulamisperioodil toimub kile pragunemine peamiselt metalli ringluse tõttu. Seetõttu võetakse alumiiniumi sulatamiseks mõeldud ahjudes meetmeid selle nõrgendamiseks, eriti vanni ülemises osas: need vähendavad kanalite erivõimsust, kasutavad sageli kanalite horisontaalset paigutust ja suurendavad vertikaalse paigutusega vanni sügavus, üleminek kanalist vanni toimub täisnurga all, mis suurendab kanali suu hüdraulilist takistust. Kanalite horisontaalse paigutuse eeliseks on ka see, et filmikildudel on raske kanalitesse siseneda, kuid see ei välista seda täielikult, kuna metalli tsirkulatsiooniga võivad killud kanalitesse kaasa haarata.

Alumiiniumi sulatusahjude kanalid koosnevad sirgetest osadest, mis teeb nende puhastamise lihtsamaks.

Kanali ülekasvamine mõjutab elektrirežiimi, kui selle suurus muutub ligikaudu võrdseks voolu metallisse tungimise sügavusega, mis sulaalumiiniumi puhul sagedusel 50 Hz on 3,5 cm. Seetõttu kanalite harvemaks puhastamiseks, kanali radiaalseks suuruseks võetakse 6 - 10 cm Horisontaalse lõigu puhul, mida on eriti raske puhastada, võetakse selle sektsiooni kanali radiaalseks suuruseks ligikaudu (1,3 - 1,5) d 2. Vertikaalseid sektsioone puhastatakse ligikaudu üks kord vahetuses, minge

horisontaalne - üks kord päevas.

Koos teiste konstruktiivsete ahjude kasutamisega kasutatakse kahekambrilisi ahjusid. See võib olla ühefaasiline kahe vanni ühendava kanaliga või kolmefaasiline nelja kanaliga. Vannide seintes piki kanalite telge tehakse kanalite puhastamiseks augud, mis on suletud savikorkidega. Puhastamine toimub pärast metalli tühjendamist.

Kanalite suurest ristlõikest tingitud võimsustegur on madal, see on 0,3 - 0,4.

Tsingi sulatusahjud

Kõrge puhtusastmega katoodtsink sulatatakse kanalahjudes, mis ei vaja rafineerimist. Suure voolavusega sulatsink puutub kokku voodrimaterjalidega. Kuna voodri tsingiga immutamise protsess kiireneb metalli hüdrostaatilise rõhu suurenemisega, on tsingi sulatusahjudel madal ristkülikukujuline vann ja horisontaalsete kanalitega induktsioonmoodulid.

(Joonis 2.12) ..

Riis. 2.12. Induktsioonkanaliga ahi ITs-40 võimsusega 40 tonni tsingi sulatamiseks:

1 - sulatuskamber; 2 - jaotuskamber; 3 - induktsiooniseade; 4 - laadimisrulli laud

Vann on sisemise vaheseinaga jagatud sulatus- ja valamiskambriteks, mille alumises osas on aken. Läbi akna voolab valamiskambrisse puhas metall, pinna lähedal asuvad lisandid ja lisandid jäävad sulatuskambrisse. Ahjud on varustatud laadimis- ja valamiseseadmetega ning töötavad pideval režiimil: sulatuskambrisse laetakse katoodtsink läbi katuses oleva avause ning ümbersulatatud metall valatakse vormidesse. Valamiseks tuleb metall vahukulbiga välja kühveldada, klapi kaudu lahti lasta või välja pumbata. Laadimis- ja mahalaadimisseadmed on konstrueeritud nii, et need takistavad tsingi aurude sattumist töökotta ja on varustatud võimsa väljatõmbeventilatsiooniga.

Eemaldatavate induktsioonmoodulitega ahjud tehakse õõtsuvateks ja fikseeritud ahjudega statsionaarseteks. Kallet kasutatakse induktsioonseadme asendamiseks ilma metalli tühjendamata.

Tsinkahjude võimsustegur on 0,5 - 0,6 .

Malmist ahjud

Kanalahjusid kasutatakse raua sulatamiseks segistitena dupleksprotsessis kupli-, kaar- ja induktsioontiigliga ahjudega, mis võimaldavad temperatuuri tõsta, rauda legeerivad ja homogeniseerivad enne valamist. Rauasulatusahjude võimsustegur on 0,6 - 0,8.

Kuni 16 tonnise võimsusega ahjud on ühe või kahe eemaldatava sõlmega šahtahjud, suurema võimsusega ahjud on šaht- ja trummelahjud, eemaldatavate sõlmede arvuga ühest neljani.

Valukonveierite teenindamiseks on olemas spetsiaalsed kanalite jaotussegistid. Sellisest segistist doseeritud portsjoni väljastamine toimub kas ahju kallutamisega või metalli nihutamisega, varustades surugaasi suletud ahju.

Malmi kanalisegistitel on sifoonisüsteemid metalli valamiseks ja kreemitamiseks; täite- ja väljalaskekanalid lähevad vanni selle põhja lähedale, sulamispinna alla. Tänu sellele ei ole metall räbuga saastunud. Metalli täitmine ja tühjendamine võivad toimuda samaaegselt.

2.6. Induktsioonkanaliga ahjude töö

Kanalahjude tasu koosneb puhtast toorainest, tootmisjäätmetest ja ligatuuridest (vahesulamid). Kõigepealt laaditakse ahju laengu tulekindlad komponendid, seejärel need, mis moodustavad põhiosa sulamist, ja viimased on sulavad. Laengu sulatamise protsessis

tuleks perioodiliselt häirida, et vältida tükkide keevitamist ja silla teket üle sulametalli.

Alumiiniumi ja selle sulamite sulatamisel tuleb laengumaterjalid puhastada mittemetallilistest saasteainetest, kuna alumiiniumi madala tiheduse tõttu eemaldatakse need sulatisest suurte raskustega. Kuna alumiiniumi varjatud sulamissoojus on kõrge, võib suure koguse ahju laadimisel metall kanalites tahkuda; seetõttu laaditakse segu väikeste partiidena. Induktiivpooli pinget sulamise alguses tuleks vähendada; vedela metalli kogunemisel pinget suurendatakse, tagades, et vann jääb rahulikuks ja selle pinnal olev oksiidkile ei praguneks.

Ajutiste seiskamiste ajal lülitatakse kanaliahi tühikäigurežiimile, kui sinna on jäänud vaid selline kogus metalli, mis tagab kanalite täitmise ja suletud metallrõnga säilimise igas neist. Seda metallijääki hoitakse vedelas olekus. Selle režiimi võimsus on 10–15% ahju nimivõimsusest.

Kui ahi on pikemaks ajaks seisma pandud, tuleb kogu metall sellest tühjendada, kuna tahkumise ja sellele järgneva jahutamise ajal puruneb see kanalites kokkusurumise tõttu, mille järel ahju käivitamine muutub võimatuks. Tühja ahju käivitamiseks valatakse sinna sulametall ning vann ja koldekivi tuleb eelkuumutada sulamistemperatuuri lähedasele temperatuurile, et vältida voodri lõhenemist ja metalli tahkumist kanalites. Voodri kuumutamine on pikk protsess, kuna selle kiirus ei tohiks ületada mõnda kraadi tunnis.

Üleminek uuele sulami koostisele on võimalik ainult siis, kui vooder sobib uuele sulamile oma temperatuuri- ja keemiliste omaduste poolest. Vana sulam tühjendatakse ahjust täielikult ja sinna valatakse uus. Kui vana sulam ei sisaldanud komponente, mis pole uue sulami jaoks vastuvõetavad, siis saab sobiva metalli saada esimesel sulamisel. Kui sellised komponendid sisaldusid, on vaja läbi viia mitu üleminekukuumutust, mille järel väheneb metalli tühjendamisel kanalites ja vanni seintele jäävate soovimatute komponentide sisaldus.

Eemaldatavate induktsioonmoodulitega kanalahju normaalseks tööks peab varuks olema täielik soojendusega sõlmede komplekt, mis on valmis koheseks vahetamiseks. Asendamine toimub kuumal ahjul koos asendatava jahutusseadme ajutise väljalülitamisega. Seetõttu tuleb kõik asendustoimingud teha kiiresti, et jahutusvee ja õhu juurdevoolu katkestuse kestus ei ületaks 10–15 minutit, vastasel juhul hävib elektriisolatsioon.

Vanni voodri seisukorda töötamise ajal jälgitakse visuaalselt. Kontrollimiseks ligipääsmatute kanalite juhtimine toimub kaudsel meetodil, registreerides iga induktiivpooli aktiiv- ja reaktiivtakistused, mis määratakse kilovattmeetri ja faasimõõturi näitude järgi. Aktiivne takistus esimeses lähenduses on pöördvõrdeline

on võrdeline kanali ristlõike pindalaga ja reaktiiv on võrdeline kaugusega kanali ja induktiivpooli vahel. Seetõttu vähenevad kanali ühtlase laienemise (väljapesemise) korral aktiivsed ja reaktiivsed takistused ning kanali ühtlase ülekasvu korral need suurenevad; kui kanal on nihutatud induktiivpooli poole, siis reaktants väheneb ja kui kanal nihutatakse korpuse poole, siis see suureneb. Mõõtmisandmete järgi koostatakse takistuse muutumise diagrammid ja graafikud, mis võimaldavad hinnata kanalivoodri kulumist. Kanalahju voodri seisukorda hinnatakse ka kesta temperatuuri järgi, mida mõõdetakse regulaarselt paljudes kontrollpunktides. Korpuse temperatuuri lokaalne tõus või vee temperatuuri tõus jahutussüsteemi mis tahes harus näitab voodri hävimise algust.

Induktsioonkanaliga elektriahjude vooder täidab samaaegselt elektri- ja soojusisolatsiooni funktsioone. Kui aga niiske (külm ahi) või elektrit juhtivatest materjalidest (sulatatud või gaasilisest keskkonnast) küllastunud, langeb voodri elektritakistus järsult. See tekitab elektrilöögi ohu.

Rikke tõttu võib pinge all olevate osade ja elektriahju muude metallosade vahel tekkida elektriline kontakt; Selle tulemusena võivad monteerimisüksused, näiteks raam, millega töötajad töö ajal kokku puutuvad, pinge alla sattuda.

Elektriahjude, paigaldistesse kuuluvate seadmete ja elektriseadmete (juhtpaneelid, trafod jne) käitamisel kasutatakse elektrilöögi eest kaitsmiseks tavapäraseid vahendeid: metallosade (ahjuraamid, platvormid jne) maandus, kaitseisolatsioonivahendid ( labakindad, käepidemed, alused; tellingud jne), blokeeringud, mis takistavad uste avanemist kuni seadme väljalülitamiseni jne.

Plahvatusohu allikaks on vesijahutusega seadmed (vormid, induktiivpoolid, korpused ja muud elektriahjude elemendid). Rikete korral katkeb nende tihedus ja vesi satub ahju tööruumi; kõrge temperatuuri mõjul aurustub vesi intensiivselt ja hermeetiliselt suletud ahjus võib rõhu tõusu tagajärjel tekkida plahvatus; mõnel juhul vesi laguneb ja õhu sisenemisel ahju võib tekkida plahvatusohtlik segu. Sellised õnnetused juhtuvad siis, kui induktsioonsulatusahjudes vooder ära süüakse.

Plahvatuse võib põhjustada nii tehnoloogilise protsessi käigus tekkinud kergestisüttivate ainete (naatrium, magneesium jt) kuhjumine ahju kui ka märglaeng. Plahvatuse allikaks võivad olla elektriahjude elementide defektid.

Ahju töötamise ajal on vaja pidevalt jälgida jahutusvee ja õhu katkematut juurdevoolu ning nende temperatuure jahutussüsteemide väljalaskeava juures. Vee- või õhurõhu langemisel aktiveeruvad vastavad releed, rikkis induktsioonploki toide lülitatakse välja ning antakse valgus- ja helisignaale. Rõhu languse korral veevarustustorustikus viiakse ahi tuletõrjeveevarustusest või avariipaagist varujahutusele, mis tagab

raskusjõu veevarustus ahju jahutussüsteemidesse 0,5 - 1 tund. Jahutusvee ja õhu katkematu tarnimise katkemine toob kaasa hädaolukorra: induktiivpooli mähis sulab.

Vormide vesijahutusega ümbriste veevarustuse peatamine viib selleni, et jaotuskastist vormi valatud metall külmub vormis, mis toob kaasa vormi rikke ja protsessi katkemise.

Toiteallika rikke korral võib metall ahjus külmuda, mis on tõsine õnnetus. Seetõttu on kanalahjude toitesüsteemides soovitav ette näha koondamine. Varuvõimsus peab olema piisav, et hoida metalli ahjus sulas olekus.

Ahju voodri rikkumine (mitte visuaalselt ega instrumentidega fikseeritud) toob kaasa asjaolu, et ahju vanni või kanaliosa metall langeb ahju trafole, mis võib põhjustada ahju trafo rikke ja plahvatusohtliku olukorra.

Plahvatusohutuse tagavad protsessi usaldusväärne jälgimine, režiimirikkumistest märku andmine, viivitamatu tõrkeotsing, personali väljaõpe.

2.7. Valukoja sisseseade seadmete asukoht

Ahju paigaldus sisaldab tegelikku kallutusmehhanismiga kanalahju ja mitmeid selle normaalseks tööks vajalikke seadmeelemente.

Suhteliselt väikese võimsusega ahjude toiteallikaks on töökoja astmelise alajaama madalpinge siinid. Kui ahjusid on mitu, jaotatakse need faaside vahel nii, et võimalusel oleks kolmefaasiline võrk ühtlaselt koormatud. Pinge reguleerimiseks mõeldud autotrafo võib mõnikord pakkuda mitme ahju jaoks, sel juhul peaks lülitusahel võimaldama selle kiiresti mis tahes ahju ahelasse lülitada. See on võimalik näiteks messingi ja tsingi sulatamisel pideva töörütmiga valukodades, kui ahju esmakordsel käivitamisel pärast induktsioonmooduli väljavahetamist või aeg-ajalt seisaku ajal võib olla vajalik pinge alandamine metall ahjus kuumutatud.

Üle 1000 kW võimsusega ahjud toidetakse tavaliselt 6 (10) kV võrgust läbi üksikute sisseehitatud pingeastmelülititega varustatud võimsuse alandustrafode.

Kompensatsioonikondensaatoripank on reeglina ahjupaigaldise osa, kuid väikese võimsusega ja suhteliselt kõrge võimsusteguriga (0,8 ja rohkem) ahjul ei pruugi see olla. Ele-

Iga ahjupaigaldise elementideks on voolutoite- ja kaitse- ning signalisatsiooniseadmed, mõõte- ja lülitusseadmed.

Ahjupaigaldise seadmete asukoht võib olla erinev (joonis 2.13). Selle määrab peamiselt vedela metalli transportimise mugavus, eriti kui kanalahju kasutatakse koos teiste sulatusahjude ja valamisvahenditega.

Riis. 2.13. Kanali induktsioonahju ILK-1.6 seadmete asukoht

Märk, mille juures ahju paigaldatakse, valitakse metalli laadimise või valamise ja tühjendamise, samuti induktsioonsõlmede paigaldamise ja vahetamise mugavuse järgi. Väikese võimsusega ahjud paigaldatakse reeglina töökoja põranda tasandile, keskmise ja suure võimsusega kallutusahjud paigaldatakse kõrgendatud tööplatvormile, suured trummelahjud koos hooldusplatvormidega on samuti põranda tasandil. Induktsioonkanaliga ahjude vannide tüüpide kirjeldus on toodud punktis 3.3.

Kondensaatoripank asub ahju vahetus läheduses, tavaliselt tööplatvormi all või keldris, sundventilatsiooni ruumis, kuna 50 Hz kondensaatorid on õhkjahutusega. Kondensaatoriruumi ukse avamisel lülitatakse seade välja turvablokeeringu abil. Tööplatvormi alla on paigaldatud ka autotrafo ja kallutusmehhanismi hüdroajami õlisurveseade.

Kui ahju toiteallikaks on eraldi jõutrafo, peaks selle ahi asuma ahjule võimalikult lähedal, et vähendada voolukadusid.

Ahjude läheduses tuleks varustada ala induktsiooniseadmete vooderdamiseks, kuivatamiseks ja kaltsineerimiseks.

Näitena on joonisel 2.13 kujutatud 1,6 tonnise võimsusega kanalahjuga sulatusseadet vasesulamite sulatamiseks. Trafoelement 6, milles on kõrgepinge lülitusseadmete ja kaitsega 1000 kVA trafo, on näidatud katkendlike joontega, kuna see võib asuda mujal. Tööplatvormile 7 on paigaldatud juhtpaneel 4, mille esipaneelil on mõõteriistad, signaallambid, nupud kütte sisse- ja väljalülitamiseks ning pingetasemete lülitamise juhtimiseks. Ahju 8 kallet juhitakse puldist 9, mis on paigaldatud metallist äravoolu jälgimiseks mugavasse kohta. Tööplatvormi tase võimaldab vahukulbi viia ahju äravoolutila alla. Platvorm 7, kallutades koos ahjuga, sulgeb põhitööplatvormil oleva väljalõike ja võimaldab ahjul vabalt ümber kaldetelje pöörata. Tööplatvormi all on elektrikilp 1 koos elektriseadmetega ja hüdrauliline mehhanism ahju kallutamiseks 2; siia on paigaldatud ka voolujuhe 3, mis on painduvate kaablitega ahjuga ühendatud. Tööplatvormi all asuvad ka kondensaatoraku ja õlisurveseade.

3. INDUKTSIOONKANALI AHJU ELEKTRIARVUTUS

Induktsioonkanaliga ahjude arvutamiseks on kaks peamist meetodit. Üks neist põhineb elektromagnetlainete neeldumise teoorial metallis. Selle meetodi pakkus välja A.M. Weinberg ja seda kirjeldas monograafias "Induktsioonkanaliga ahjud". Teine meetod põhineb lühisrežiimis töötava trafo teoorial. Selle meetodi ühed autorid on S.A. Fardman ja I.F. Kolobnev. See meetod on leidnud laialdast rakendust kanalite induktsioonahjude arvutamise insenerimeetodina.

Selles peatükis esitatakse tehniliste elektriarvutuste jada koos induktsioonkanaliga ahju arvutuselementidega ja üksikute etappide arvutusnäited.

Antakse induktsioonkanaliga ahju tehniliste arvutuste skeem

VORMI VALIK			ALGNE	HINNED
AHJUD. KASULIKKU ARVUTUS			KORREKTSIOONILINE	ESITUS
JA TÜHJENDUSKONTEINER
SOOJUSENERGIA ARVUTUS				AHJU VÕIMSUSE ARVUTAMINE
	TÜÜP JA ARVUTUS			KOGUSE MÄÄRAMINE
TRANSVERSAAL				INDUKTSIOONÜHIKUD JA
				AHJU FAASIDE ARV
TRAfo
				ELEKTRIAHJU TÜÜBI VALIMINE
				TRAfo.
	TOKA,		INDUKTORI PINGE VALIK
GEOMEETRILINE			INDUKTORI PINGE VALIK
GEOMEETRILINE
MÕÕTMED
JA PÖÖRETE ARV				GEOMEETRIA ARVUTAMINE
JA NDUTOR.				GEOMEETRIA ARVUTAMINE
				MÕÕTMED JA VOOLU KANAL
GEOMEETRILINE				INDUKTSIOONI OSAD
MÕÕTMED
MAGNETIAHELA
				ELEKTRI ARVUTUS
				AHJU PARAMEETRID
ARVUTUSE PARANDUS
				VÕIMSUSE ARVUTAMINE
				KONDENSATORAKU,
			SUURENDAMISEKS VAJALIK
	JAHUTUSE ARVUTUS			cosϕ
	JAHUTUSE ARVUTUS
		INDUKTOR
AHJU TERMILINE ARVUTUS

Reeglina aktsepteeritakse arvutamise lähteandmetena järgmist:

Sulanud metalli või sulami omadused:

sulamis- ja valamistemperatuur;

tihedus tahkes ja sulas olekus;

sulami soojussisaldus või entalpia valamistemperatuuril (entalpia sõltuvus temperatuurist on näidatud joonisel 3.1) või sulamissoojusmahtuvus ja varjatud sulamissoojus;

eritakistus tahkes ja sulas olekus (olenevalt

Takistuse sõltuvus temperatuurist on näidatud joonisel fig. 3.2);

kolmap

- ahju omadused:

ahju otstarve;

ahju võimsus;

ahju jõudlus;

sulamise kestus ning laadimise ja valamise kestus;

- peamised omadused:

võrgu sagedus;

võrgupinge või ahju toitava elektriahju trafo sekundaarmähise pinge.

3.1. Ahju võimsuse määramine

Ahju G koguvõimsus koosneb kasulikust (tühjendus) võimsusest G p ja jääkvõimsusest (raba võimsusest) G b

kus k b - koefitsient, võttes arvesse jääkvõimsust (soo massi). See

koefitsient võetakse võrdseks 0,2 - 0,5; väiksemate väärtustega - ahjude jaoks, mille võimsus on üle 1 tonni, ja suurte - ahjude jaoks, mille võimsus on alla 1 tonni.

Kasutatav maht (tühjendusvõimsus)


G p =
G p =

kus A p - ahju päevane tootlikkus tonnides (t / päevas); m p - kütmiste arv päevas.

Ujumiste arv päevas

	m p =

kus τ 1 on vedela metalli sulamise ja kuumutamise kestus tundides, τ 2 on valamise, laadimise, puhastamise jne kestus. tundides.

Tuleb märkida, et tulemuslikkuse väärtus on väga suhteline. Teatmekirjanduses on jõudlusväärtused toodud ligikaudselt (tabel 3.1).

Vedelmetalli sulamise ja kuumutamise kestus (τ 1) sõltub füüsikalisest

sulametallide ja sulamite omadused (soojusmahtuvus ja varjatud sulamissoojus). Tootlikkuse tõus on seotud langusega

τ 1 väärtus, mis toob kaasa ahju antava võimsuse suurenemise ja mõjutab ahju konstruktsiooni, s.t. ühefaasilise ahju asemel on vaja välja töötada

kolmefaasilise ahju ehitamiseks tuleb ühe induktsioonploki asemel kasutada mitut induktsioonplokki jne.

Teisest küljest võib τ 1 suurenemine häirida tehnoloogilist pro-

metalli või sulami sulatusprotsessis, näiteks võivad legeerivad lisandid enne valamist aurustuda.

Olenevalt laaditava laengu tüübist, valamise kiirusest, valatud valuploki lõigu suurusest jne. τ 2 väärtus võib muutuda ka kuni

laias vahemikus.

Seetõttu on arvutuste tegemisel vaja hinnata tootlikkuse väärtust, võttes arvesse nii metallide või sulamite sulatamise tehnoloogiat kui ka arendatava ahju konstruktsiooniomadusi.

Kui on antud ahju kasulik võimsus, siis koguvõimsus määratakse avaldisega

kus γ mf on metalli tihedus vedelas olekus, kg m 3 .

Tabelis. 3.2 näitab mõnede metallide ja sulamite tiheduse väärtusi.

Ahjuvanni ristlõige S vp määratakse pärast ahju kanali arvutamist. Ahjuvanni kõrgus h vp määratakse avaldisega

		V VP

		S ch
		S ch


	Mahutavus, t

	Kasulik
	võimsus, kWt
	Tootja-
	ness (orientatsioon-
	üleöö), t/päev
	Induktsiooni arv
	ühikut
	Faaside arv
	Koefitsient
	võimsus ilma kom-
	pensionid
	Ahju kaal, kokku
	metalliga, t

Konkreetse ahju valik ja kasutamine tsingi ja tsingisulamite sulatamiseks oleneb tootmise mahust ja iseloomust, sulami omadustest ja otstarbest, toodangu varustatusest elektri, kütuse ja muudest teguritest. Lisaks tuleb sulatusseadme valimisel lähtuda vajadusest saada kvaliteetseid sulameid, mille tsingi ja legeerivate komponentide kadud on minimaalsed jäätmete tõttu, minimaalne kestus ja kõrge tootlikkus, minimaalne elektri (või kütuse) tarbimine ning voodrimaterjalid sulalaengu ühiku kohta, töökindlus, ahjude hooldamise lihtsus jne. Sõltuvalt energiaallikast ja konstruktsiooni omadustest eristatakse järgmisi põhilisi sulatusahjusid tsingi ja tsingisulamite valmistamiseks: kütus ja elektriline (tiigel ja induktsioon).

kütuse ahjud

Küttepliidid kasutavad kütusena kivisöetolmu, kütteõli, looduslikku ja mõnikord ka koksiahju gaasi. Nende ahjude hulka kuuluvad leegi reverberatory ja tiigli ahjud. Valukodades kasutatakse märkimisväärse koguse tsingi ümbersulatamiseks mitmeid reverberatsiooniahjude modifikatsioone: ühe-, kahe- ja kolmekambrilisi. Enimkasutatavad ühe- ja kahekambrilised ahjud. Seda tüüpi reverberatsiooniahjud on suured ja sobivad suures koguses raua ja plii lisandeid sisaldava madala kvaliteediga tsingi ümbersulatamiseks. Reverberatoorsete kahekambriliste pidevahjude põhiosad on sulatuskamber ja kogumiskamber (joon. 52). Põletid või düüsid asuvad sulatuskambri otsaseinas.

Sulatuskambri all tehakse kaldus, tõstetakse laadimisakende läveni. See võimaldab kergesti eraldada tsingisulamistest rauda ja pliid sisaldavaid faase, mis sadestuvad ja settivad sulatuskambris. Sulatsink voolab sulatuskambrist spetsiaalse kanali kaudu mahutisse. Kütuse reverberatsiooniahjude vooder on valmistatud šamotttellistest.

Väikese hulga toodetud tsingisulamite puhul kasutatakse statsionaarseid ja pöörleva tiigliga kütuseahjusid. Tsingisulamite sulatamiseks kasutatakse grafiiti, šamott-grafiiti, malmi või terasest (malmist vastupidavamaid) tiigleid. Tiigli vastupidavuse suurendamiseks ja sulandite vastastikmõju vältimiseks tiigli materjaliga kaetakse selle sisepind tulekindlate katetega, mõnede koostised on toodud allpool,% (massi järgi):

1) kvartsliiv 60, tulekindel savi 30, vedel klaas 10;

2) magnesiidilaastud 59, jahvatatud asbest 12, vesiklaas 10, šamotipulber 18, naatriumfluorosilikoon 1,0; 3) tulekindel savi 20, magnesiidilaastud 60, pulbriline grafiit 10, vedel klaas 10; 4) pulbriline grafiit 70, talk 20, vedel klaas 10; 5) tulekindel savi 18, pulbriline grafiit 17, vedel klaas 5, šamott 60.

Tulekindel kate valmistatakse mikseris kuivained segades ja seejärel kuivmassi vedelklaasiga niisutades. Valmistatud pastataoline kate kantakse tiigli sisepinnale kuni 3-10 mm paksuselt. Katte praod ja muud vead suletakse algse koostisega kattega, millele järgneb kuivatamine. Katte sileda pinnakihi saamiseks kaetakse see spetsiaalsete värvidega.

Värvide koostis sisaldab täiteainena pulbrilise kriidi või tsinkoksiidi (II), talki, alumiiniumoksiidi, magnesiidi jt vesilahuseid, millele on lisatud sideaineid, näiteks vedelat klaasi. Mõned värvide koostised on toodud allpool, % (massi järgi): 1) vedel klaas 5, elueeritud kriit 60, jahvatatud asbest 15, vesi 20; 2) vedel klaas 5, tulekindel savi 19, vesi 76; 3) tsinkoksiid (II) 10, vedel klaas 6, tulekindel savi 4, vesi 80; 3) tsinkoksiid (II) 1, vedel klaas 4, vesi 89; 4) vedel klaas 4, elutriit 12, vesi 84.

Värvid kantakse 120–150 ° C-ni kuumutatud tiigli sisepinnale ning seejärel kuivatatakse ja isegi kaltsineeritakse temperatuurini 350–400 ° C, kui kompositsioonis on sideaineid.

Tiigliahjudel on järgmised positiivsed omadused:

Mitmekülgsus (saate sulatada erineva koostisega sulameid),

Manööverdusvõime (ühest kuumusest teise ülemineku lihtsus),

metalli minimaalne kokkupuutepind ahju gaasidega (väikesed jäätmed ja metalli küllastumine gaasiga),

Seadme ja hoolduse lihtsus.

Kuid tiigli ahjudel on ka puudusi: madal tootlikkus, madal termiline efektiivsus. (7-10%) heitgaaside soojuskao ja suure kütusekulu tõttu (20-25% kütteõli ja 50-60% koksi sulatatud metalli massist). Seni on valukodades kasutatud väga erinevaid tiigli ahjusid, alates kõige lihtsamatest koksi- ja õliahjudest kuni täiustatud gaasi- ja elektritiigli ahjudeni.

Tiigliga elektriahjud. Elektrilise takistusega tiigli ahjud on kõige mitmekülgsemad seadmed, mis sobivad tsingisulamite sulatamiseks. suhteliselt väike tootmismaht. Suurima jaotuse tsingisulamite sulatamisel ja leotamisel leidsid kolme tüüpi CAT-tüüpi takistusahjud (joonis 53): pöörlev sulatus, statsionaarne sulatus ja statsionaarne jaotus (tabel 38).

Tiigli elektriahjude peamised eelised õli- või gaasiküttega ahjude ees: jäätmete märkimisväärne vähenemine ja võimalus saada parema kvaliteediga vedelat metalli. Nende ahjude puuduseks on segu suhteliselt aeglane kuumutamine, mis ei võimalda ahjudes kiiret sulatamist. Mõnes tehases kasutatakse elektrolüütilise sulatamise ja tsingi trükkimisel peegeldavaid elektritakistusahjusid.

Induktsioonelektrilised ahjud on praegu kõige arenenumad sulatusseadmed tsingi ja tsingisulamite sulatamiseks, kuna need pakuvad kvaliteetseid sulameid, on kõrge soojus- ja elektritõhususega, väga ökonoomsed ja kõige mugavamad hooldada. Induktsioonahjude eelisteks on ka väikesed metallikaod, kõrge tootlikkus, mis on 2-3 korda kõrgem kütuseahjude tootlikkusest ning tiiglite väike kulu, mis tuleneb asjaolust, et nende välispind ei puutu kokku kuumade gaasidega ja on ei allu aktiivsele oksüdatsioonile.

Kui võtame 1 tonni metalli sulatamise maksumuseks induktsioonahjus 1, siis elektritakistustiigli ahjudes on see 2,5 ja kütteõli ahjudes 8.

Tsingisulamite sulatamiseks on kõige levinumad IAT ja IGT tüüpi tööstusliku sagedusega induktsioontiigli ahjud (ilma raudsüdamikuta ahjud). Mõlemat tüüpi tööstuslikud sagedusega induktsioontiigli ahjud on ühesuguse konstruktsiooniga ja erinevad peamiselt tiigli võimsuse ja elektriseadmete võimsuse poolest. IAT ahjude tiiglid valmistatakse tulekindlate masside täitmise ja paagutamise teel, IGT ahjud on varustatud terastiigliga. Allpool on toodud IAT tüüpi ahjude tehnilised andmed:

Induktsioonkanaliga ahjusid (raudsüdamikuga ahjusid) kasutatakse toorikuvalutsehhides primaarse tsingi ja sellel põhinevate sulamite sulatamiseks. Neid ahjusid on otstarbekas kasutada peamiselt katood- või primaarsest tsinktsingist koosneva laengu olemasolul, samuti juhtudel, kui sulametallile ja sellest saadavatele valanditele esitatakse kõrgeid nõudeid, eelkõige gaasi küllastatuse ja mittemetallilistel kandmisel.

Induktsioonkanaliga ahjudel on suurem efektiivsus võrreldes induktsioontiigliga ahjudega. ja sellest tulenevalt madalam erivõimsuse tarbimine ning suurem võimsustegur. Need on mõeldud pidevaks tööks. Seda tüüpi induktsioonahjude eripäraks on raskused nende ülekandmisel ühest sulamist teise, mis on seotud vajadusega asendada kanalis olev metall uuega. Sel põhjusel on tsingi või selle konstantse keemilise koostisega sulamite sulatamiseks soovitatav kasutada kanalahjusid. Allpool on toodud ITs, ITsK, ILK tüüpi induktsioonkanaliga ahjude peamised omadused tsingi ja sellel põhinevate sulamite sulatamiseks ja hoidmiseks:

Struktuurselt on kanalahjud vooderdatud vann, mis on suletud korpusesse ja varustatud ühe või mitme induktsioonseadmega. Vaatleme statsionaarset induktsioonahju koos pumbaga katoodtsingi ümbersulatamiseks võimsusega 20 tonni.Ahjus on kuus ühefaasilist trafot, mis on ühendatud kahte sõltumatusse paralleelsesse kolmefaasilisse rühma ja ühendatud kolmefaasilisse võrku. Mõlemat rühma saab omavahel ühendada ja need varustavad ahju 100% võimsusega (või 50%, kui ainult üks rühm on sisse lülitatud). Ahjus on 2 kambrit: sulatus ja valamine. Kambrid on eraldatud seinaga, mille põhja lähedale tehakse ava. Läbi ava voolab puhas tsink sulatuskambrist valamiskambrisse, kust see pumba abil välja pumbatakse. Kõik lisandid ja mittemetallilised lisandid jäävad sulatuskambrisse. Pump on mitme labaga malmpropeller, mida käitab elektrimootor.

Ahju laaditakse ülalt laadimisseadme abil, milleks on kallutatav laud, millele asetatakse kraanaga tsink sulatamiseks. Seejärel keeratakse käsiratta või elektrimootoriga laud ümber telje ja tsink laaditakse vanni. Sel hetkel on toru ühendatud ventilatsiooni väljalaskesüsteemiga; imemise tulemusena ei satu töökotta tsingiauru ja ahju atmosfäär. Niiskuse sattumisel sulatsinki ja äkilise aurustumise korral on ette nähtud siiber, mis täidab kaitseklapi rolli. "Soo" tühjendamiseks voodri parandamise ajal kasutatakse auku, mis suletakse ahju töötamise ajal tulekindla pistikuga.

Metalli täielikuks tühjendamiseks kanalitest kallutatakse ahju spetsiaalse tungraua abil veidi äravooluava poole. Induktsioonseade paikneb nii, et selle kanali suudmed on mõlemal pool vaheseina, tänu millele kuumeneb metall valamiskambris ja paraneb selle segunemine vannis.

Induktsioonkanaliga ahjusid koos tiigliga elektritakistusahjudega kasutatakse laialdaselt hoideahjudena survevalu, toorikuvalu, vedeliku stantsimiseks jne. Joonisel fig. 56 on näidatud väljastusinduktsioonahi, mis on paigaldatud otse valumasinate juurde.

Väikeste tsinkvalandite tootmiseks kasutatakse mitmel viisil statsionaarseid induktsioonkanaliga ahjusid, mille võimsus on 200-400 kg. Elektrienergia tarbimine tsingi sulatamiseks ja ülekuumenemiseks temperatuurini 480 C koos kõigi abiseadmete tööga on 95-120 kW. h/t.

Administreerimine Artikli üldine hinnang: Avaldatud: 2012.08.17

Ahjud vase ja selle sulamite sulatamiseks

Vase valamise temperatuur ja et metalli ülekuumenemine ei põhjustaks koldekivi kasutusea olulist vähenemist, ei tohiks kanalite erivõimsus ületada .

Messingi puhul on valamistemperatuur ligikaudu , ja kanalite erivõimsus ei ületa . Suurema erivõimsuse korral tekib nn tsingi pulsatsioon, mis seisneb voolu katkestamises kanalites. Tsink, mille sulamistemperatuur on madalam kui messingi sulamistemperatuur, keeb messingi sulamisel kanalites. Selle aurud tõusevad mullidena kanalite suudmetesse, kus kokkupuutel külmema metalliga kondenseeruvad. Mullide olemasolu põhjustab kanali ristlõike ahenemist ja sellest tulenevalt voolutiheduse suurenemist selles ning metalli elektrodünaamilise kokkusurumise jõudude suurenemist kanalis oma voolu magnetvälja poolt. Näidatust suurema erivõimsuse korral toimub tsingi intensiivne keemine, tööristlõige väheneb oluliselt, elektrodünaamiline rõhk ületab kanali kohal oleva metallsamba hüdrostaatilise rõhu, mille tagajärjel metall pigistatakse ja vool. peatub. Pärast voolu katkemist elektrodünaamilised jõud kaovad, mullid tõusevad, misjärel jätkub voolu läbimine, voolukatked tekivad 2-3 korda sekundis, häirides ahju normaalset tööd.

Näidatust väiksema erivõimsuse korral algab tsingi pulsatsioon, kui kogu vann kuumutatakse suurusjärgus temperatuurini, ja see on signaal, et messing on valamiseks valmis.

Vase ja selle sulamite sulatamiseks kasutatakse šahtahjusid ning üle 3 tonni laadimisel trummelahjusid ja segisteid. Vase sulatamise võimsustegur on ligikaudu 0,5 ; pronksi ja messingi sulatamisel - 0,7 ; vase-nikli sulamite sulatamisel - 0,8 .

Ahjud alumiiniumi ja selle sulamite sulatamiseks

Alumiiniumi ja selle sulamite sulatamiseks mõeldud kanalahjude (joonis 2.10, 2.11) omadused on seotud alumiiniumi kerge oksüdeerumisega ning metalli ja selle oksiidi muude omadustega. Alumiiniumil on sulamistemperatuur, valades umbes. Vedela alumiiniumi madal tihedus muudab sulatise intensiivse tsirkulatsiooni ebasoovitavaks, kuna vanni sügavusele kaasa haaratud mittemetallilised kandmised ujuvad üles väga aeglaselt.

Madala erivõimsuse korral metalli ringlus väheneb, mis aitab kaasa oksiidkile säilimisele ja mittemetalliliste lisandite arvu vähenemisele.

Alumiiniumi sulatusahjude kanalid koosnevad sirgetest osadest, mis teeb nende puhastamise lihtsamaks.

Kanali ülekasv mõjutab elektrirežiimi, kui selle suurus on ligikaudu võrdne voolu metallisse tungimise sügavusega, mis sula alumiiniumi puhul sagedusega 50 Hz on 3,5 vaata Seetõttu, et kanaleid harvemini puhastada, võtke kanali radiaalne suurus 6 – 10 vt Horisontaalse sektsiooni jaoks, mida on eriti raske puhastada, võtke selle sektsiooni kanali radiaalne suurus ligikaudu (1,3 – 1,5) . Vertikaalseid sektsioone puhastatakse ligikaudu üks kord vahetuses, horisontaalseid - üks kord päevas.

Kanalite suurest ristlõikest tingitud võimsustegur on madal, see on 0,3 – 0,4 .

Tsingi sulatusahjud

Eemaldatavate induktsioonmoodulitega ahjud tehakse õõtsuvateks ja fikseeritud ahjudega statsionaarseteks. Kallet kasutatakse induktsioonseadme asendamiseks ilma metalli tühjendamata.

Tsinkahjude võimsustegur on 0,5 – 0,6 .

Malmist ahjud

Kuni 16 tonnise võimsusega ahjud on ühe või kahe eemaldatava sõlmega šahtahjud, suurema võimsusega ahjud on šaht- ja trummelahjud, eemaldatavate sõlmede arvuga ühest neljani.

Tsink on raske sulav metall; Sulamistemperatuur = 420 °C, p = 7,13 kg/dm3. Tsingi madal keemistemperatuur (*bp = 907 ° C) piirab metalli lubatud temperatuuri kõigi sulamite, milles see sisaldub, sulamisel. Tsingi entalpia temperatuuril 500 °C (umbes 300 kJ/kg) on kolm korda väiksem kui sula alumiiniumi entalpia. Tsingi sulatise elektriline eritakistus on 0,35-10 ~ 6 oomi.

Madalatel õhutemperatuuridel tsink oksüdeerub, moodustades ZnO3* 3Zn(OH)2 tiheda kaitsekile. Kuid sulatusahjudes oksüdeerub tsink vastavalt reaktsioonidele:
2Zn + 02 = 2ZnO, Zn + H20 = ZnO + H2, Zn + C02 = ZnO + CO.

Oksüdatsiooni eest kaitsmiseks võib sulatamist läbi viia kaitsvas või neutraalses atmosfääris, näiteks lämmastiku atmosfääris. Praktikas aga piisab enamasti metalli ülekuumenemise vältimisest üle 480 °C, mille juures algab intensiivne tsingi oksüdeerumine ja gaasiküllastumine. Sellel temperatuuril ei avalda tsink ja selle sulamid märgatavat mõju ahju tulekindlale vooderdusele ning raud- või terastiiglile. Temperatuuri tõus põhjustab tiiglis oleva raua lahustumist tsingi sulatis.

Ahjud tsingisulamite sulatamiseks

Arvestades tsingi madalat sulamis- ja keemistemperatuuri, sulatatakse tsingisulamid tavaliselt tiigli ahjudes, mida kuumutatakse kütuse põletamise või elektritakistuse ja induktsiooni abil. Tsingisulameid ei tohi kaareahjudes sulatada, kuna vältimatu metalli lokaalne ülekuumenemine kaare lähedal põhjustab tsingi intensiivset aurustumist ja oksüdeerumist. Induktsioonkanaliga ahjusid kasutatakse tsingisulamite sulatamiseks. KamAZis sulatati survevalu TsAM10-5 sulam kolmes neutraalse voodriga 2-tonnise mahutavusega induktsioonkanaliga ahjus. Metalli ülekuumenemine kanalis põhjustab aga elektrilise sulatamisrežiimi ebastabiilsust (nn tsingi pulsatsioon) ja sunnib piirama ahju ülekantavat võimsust.

Sulamistehnoloogia

Põhiosa laengust moodustavad tavaliselt valuplokkides tsingisulamite valukoda, nende tagastamine ja tsingisulamite jäägid. Katteräbustena kasutatakse kaltsiumi, kaaliumi ja naatriumkloriidi, ammooniumkloriidi või krüoliidi segu. Laadimiseks kasutatakse valuplokkides olevat primaarset alumiiniumi, katoodvaske ja metallilist magneesiumi. Kõik partii komponendid peavad olema õlide, niiskuse ja muude lisanditeta. Sulatamine toimub ilma vanni ülekuumenemiseta üle 480 °C. Ekspressanalüüsi tulemuste põhjal korrigeeritakse keemilist koostist.
Magneesiumi sissetoomiseks kasutatakse teraskella. Teatud keemilise koostise saamisel kuumutatakse metall üle temperatuurini 440 ... 450 ° C ja valatakse sama temperatuurini kuumutatud kulbi. Väljatõmbekapi all olevas kulbis rafineeritakse sulam Degazeri kompleksdegasaatori tablettidega, mis sisaldavad 87% heksakloroetaani, 12,7% NaCl, 0,3% ultramariini. Rafineerimist saab läbi viia ka settimise, inertgaasidega puhastamise ja filtreerimise teel.

Trummelahju otstarve

Selle pöördahju eesmärk on soojendada söödamaterjali maksimaalselt temperatuurini 950 °C. Seadmete konstruktsioon põhineb järgmistel protsessitingimustel pöördahjus.

Toormaterjal Toormaterjal Tooraine etteandekiirus Tooraine niiskus Tooraine temperatuur Tooraine erisoojusmaht Tooraine puistetihedus	uraanperoksiid (UO 4 . 2H 2 O) 300 kg/h 30 wt. % 16°C 0,76 kJ/kg K 2,85 g/cm³
Toode Toote materjal Toote etteande kiirus Toote niiskus (märg mass) Toote temperatuur: ahju väljalaskepoolel jahuti tühjenduspoolel Toote erisoojusmaht Toote materjali puistetihedus Osakese suurus	uraanoksiid (U3O8) 174,4 kg/h ≈ 0 massiprotsenti 650-850 °C 60°C 0,76 kJ/kg K 2,0 g/cm³ 8–20 µm
Ahju voolutarve	206 kW
Trummi kiirus ulatus normaalne	1-5 pööret minutis 2,6 pööret minutis

Materjali kuumutatakse järgmistes soojusülekande režiimides, mis on loetletud kasvava tähtsuse järjekorras:
1. Kiirgussoojus.
2. Kuumus otsesest kokkupuutest trumli sisepinnaga.

Vajalik soojushulk määratakse kindlaks järgmiste nõuete alusel:
1. Kuumutage tahkete komponentide temperatuuri tõstmiseks.
2. Kuumutage märja toitematerjali kuumutamiseks aurustumistemperatuurini.
3. Kuumutage märja söödamaterjali aurustamiseks.
4. Kuumutage õhujoa temperatuuri tõstmiseks.

Trummelahju tööprotsessi kirjeldus
Märg kook (UO 4 . 2H 2 O) asetatakse ahju etteandekonveierile. Trumli laadimiskülg on varustatud kruviplaatide ja etteandepadjaga, mis eemaldab suurel kiirusel materjali sellelt trumli küljelt. Vahetult pärast kruviplaatidelt lahkumist voolab materjal raskusjõu toimel alla mööda trumli pikitelge. Ahju ahjuosas kuumutatakse hüdraatunud uraanperoksiidi (UO 4 . 2H 2 O) ahju elektriliste kütteelementide abil. Elektriahi on jagatud kolmeks temperatuuri reguleerimise tsooniks, mis tagab temperatuuri reageerimise paindlikkuse. Esimeses kahes tsoonis kuumutatakse uraanperoksiidi (UO 4 . 2H 2 O) järk-järgult temperatuurini umbes 680 °C. Kolmandas tsoonis tõuseb temperatuur umbes 880 °C-ni ja toimub uraanperoksiidi (UO 4 . 2H 2 O) muundamine uraanoksiidiks (U3O8).

Täielikult reageerinud kollane uraanikook (U3O8) juhitakse trumli jahutussektsiooni. Soojus eemaldatakse tahketelt komponentidelt kõrge soojusjuhtivusega läbi ahjutrumli seina ja eemaldatakse trumli välisosale pihustatud jahutusveega. Materjali temperatuur alandatakse ligikaudu 60 °C-ni, seejärel juhitakse materjal väljalasketorustikku, mille kaudu see raskusjõu toimel transpordisüsteemi siseneb. Väljalasketorustiku kaudu suunatakse pöördahju võimas õhuvool, mis läbib trumlit materjalivoolu vastu, et eemaldada protsessi kuumutamisetapis tekkinud veeaur. Niiske õhk eemaldatakse laadimistorustikust ventilatsiooni abil.

Pöördahju komponendid

Rotary ahju trummel

Trumli keevitatud osadel on õmblused, mis asetsevad vaheldumisi üksteise suhtes 90° ja 180° nurga all ning on saadud keevitamise teel, millesse mitteväärismetalli täielikult sisse tungitakse. Rehvid ja hammasrattad paigaldatakse töödeldud pindadele, mis on trumlist eraldatud vahetükkidega, et võimaldada erinevusi radiaalses soojuspaisumises. Trumli konstruktsioon võtab arvesse kõiki termilisi ja mehaanilisi pingeid ning tagab seetõttu usaldusväärse töö. Trumli laadimisküljel on materjali hoidvad padjad, mis blokeerivad materjali tagasivoolu torujuhtmesse ja kruviplaadid materjali tarnimiseks kuumutatud sektsioonidesse.
Trumli lahtised sektsioonid peale- ja mahalaadimisel on varustatud personali termokaitseekraanidega.

Side
Trumlil on kaks sepistatud terasest keevisõmblusteta katet ja liitekohti. Igal ribal on ühes tükis ristkülikukujuline sektsioon ja see on vastupidavuse suurendamiseks karastatud.

Tugirattad
Ahjutrummel pöörleb neljal sepistatud terasest tugirattal. Tugirattad on karastatud, et pikendada kasutusiga. Rattad on paigaldatud interferentsliidesega ülitugevale võllile, mis on paigaldatud kahe laagri vahele, mille kasutusiga on vähemalt 60 000 tundi. Rataste alus on varustatud survekruvidega rataste nivelleerimiseks ja reguleerimiseks.

Tõukerullid
Seade sisaldab kahte tõukerulli, mis koosnevad kahest suletud sfääriliste rull-laagritega terasrattast, mille kasutusiga on vähemalt 60 000 tundi. Tõukerullid on nende kasutusea pikendamiseks karastatud.

Ajamiüksus

Trummel on ette nähtud pöörlemiseks sagedusega 1-5 pööret minutis võimsusega 1,5 kW elektrimootorilt, mille pöörlemiskiirus on 1425 pööret minutis, toiteallikaks on kolmefaasiline vahelduvvooluvõrk pingega 380 V, sagedus 50 Hz ja valmistatud õhujahutusega suletud versioonis. Mootori võll on painduva siduri kaudu otse ühendatud peakäigukasti sisendvõlliga.

Tsükloidsel peakäigukastil on ühe reduktsiooniastmega täpne reduktsiooniaste 71:1. Madala kiirusega käigukasti võll on mõeldud vajalike pöördemomendi ja koormuse piiride jaoks.

Ahjutrumli deformatsiooni vältimine

Selleks, et vältida ahju trumli deformeerumist elektrimootori toitesüsteemi rikete ajal, on trumli pöörlemise jätkamiseks ette nähtud täiendav diiselmootor. Diiselmootoril on reguleeritav pöörete arv (1500-3000 p/min) ja nimiväljundvõimsus 1,5 - 3,8 kW. Diiselmootor käivitatakse käsitsi või alalisvoolu elektrikäiviti abil ja see on otse ühenduse kaudu elektrimootori võlliga ühendatud.

Trummelahi">

ringkäik
Rõngasratas on valmistatud süsinikterasest. Igal ketirattal on 96 karastatud hammast, see on paigaldatud trumlile ja sellel on hõlpsaks eemaldamiseks pistikud.

ajami käik
Valmistatud süsinikterasest. Igal hammasrattal on 14 karastatud hammast ja see on paigaldatud väikese kiirusega käigukasti võllile.

Veokett
Ahjutrumli pöörlemise tagamiseks kasutatakse kallutatud ketti.

Ahju süsteem

Ahju korpus katab trumli ja on valmistatud süsinikterasest. Korpuste seinad ja põrand on valmistatud ühe tervikliku sektsioonina. Ahju katus koosneb kolmest sektsioonist, üks iga küttetsooni jaoks ja selle saab ahju või trumli hooldamiseks eemaldada.

Kambri / kütteelementide omadused:

Düüsiga veejahuti
Düüsi veejahuti - vähendab ahju toote temperatuuri. Jahuti korpus on valmistatud süsinikterasest, mille sisepinnad on kaetud epoksüvaiguga (korrosioonimõjude vähendamiseks). Korpus on varustatud kahe peale paigaldatud torustikuga, millel on pihustusdüüsid, sisse- ja väljalaskeava pöörlevad labürinttihendid, ülemine auru väljalaskeava, alumine äravooluotsik, külgmine möödaviiguotsik, juurdepääsuuksed ja kontrollaugud. Vesi juhitakse pihustusotsikutesse ja juhitakse raskusjõu toimel läbi alumise äravooluääriku.

kruvisöötur

Ahi on varustatud laadimiskruvi konveieriga uraanperoksiidi koogi trumlisse söötmiseks, see on kruvi, mis asub horisontaalse suhtes nullnurga all ja mida töödeldakse.

Ahju termopaarid
Ahju tsoonide temperatuuri ja mahalaaditava toote temperatuuri pidevaks jälgimiseks on ette nähtud termopaarid.

Nullkiiruse lülitid
Ahi on varustatud kahe nullkiiruse lülitiga, millest üks juhib pidevalt trumli pöörlemist, teine - laadimisspiraali pöörlemist. Kiiruselüliti sõlmed on paigaldatud võllide otstele ja on ketasimpulssgeneraatorite tüüpi, mis loovad mõõteseadme poolt registreeritud vahelduva magnetvälja.