Основные элементы влияющие на угар

Основные элементы, влияющие на угар,— состав шихты и ее окисленность. Многолетний опыт плавки чугуна в вагранках показал, что угар в них обычно колеблется в пределах 5 ... 7 %. В индукционных печах угар колеблется в больших пределах. При применении чистой твердой шихты (чушковый чугун, возврат, кусковой лом, стальные отходы), а также при плавке с «болотом» без применения стружки угар при плавке чугуна в индукционных печах составляет не более 1 %, т. е. намного ниже, чем в вагранках. При плавке стружки в индукционных печах угар зависит от ее окисленности и может колебаться в широких пределах (1 ... 10 %).

Вторым важным фактором при сравнении плавильных агрегатов является пылевыделение при плавке. При выплавке чугуна в вагранках с отходящими газами выбрасывается большое количество пыли. Количество выделяющейся пыли зависит от сорта и расхода кокса.

Количество пыли, выбрасываемой из вагранки при плавке чугуна, колеблется в больших пределах (2 ... ... 23 кг на 1 т проплава), а для вагранок, работающих на неочищенном и ржавом ломе, количество выделяющейся пыли даже превышает приведенные цифры. При плавке чугуна в индукционных печах количество выделяющейся пыли колеблется в пределах 0,06 ... ... 1,4 кг на 1 т проплава.

Предварительный подогрев шихты перед плавкой в индукционных печах уменьшает выброс пыли, увеличивает производительность печи и сокращает расход электроэнергии. Из сопоставления степени загрязнения воздуха при загрузке печей подогретой и холодной шихтой следует, что предварительный подогрев шихты более чем в 3 раза уменьшает содержание выносимых частиц.

Более важной характеристикой загрязненности отходящих газов, чем абсолютное содержание пыли, является размер частиц, так как большое количество крупных частиц можно уловить с помощью несложных устройств, а очистка газов от тонкой пыли связана со значительными затратами.

Диапазон размеров твердых частиц пыли, выделяемых при плавке чугуна в вагранках, очень велик (0,05...1000 мкм) и для очистки отходящих газов по всему диапазону необходимо несколько ступеней очистки. При плавке в индукционных печах выделяются, в основном, крупные частицы пыли (5 ... 100 мкм), которые можно улавливать в циклонах. При использовании шихты с маслом и мазутом образуются дым и копоть, которые очень трудно удалять, но предварительный подогрев шихты исключает их образование.

При работе вагранок выбрасывается с отходящими газами значительное количество вредных соединений (до 0,025 % 502, до 20 % СО), а применение индукционных печей обеспечивает практически полное отсутствие этих веществ в отходящих газах. Таким образом, индукционные печи являются наилучшим агрегатом для плавки чугуна с точки зрения санитарно-технических условий труда.

По поручению Минэнергомаша разработаны предложения по замене вагранок индукционными печами промышленной частоты на заводах отрасли. Сводные данные по этим предложениям представлены в табл. 2. Как видно из этой таблицы, во всех чугунолитейных цехах, не подлежащих закрытию, вагранки заменяются индукционными печами промышленной частоты.

Исключение составляют два чугунолитейных цеха Кусинского машиностроительного завода имени 60-ле-тия Октября. В строящемся чугунолитейном цехе этого завода предполагается закончить монтаж шести вагранок закрытого типа с очисткой отходящих газов и подогревом дутья, изготовленных в ПНР, и дополнительно к ним установить три индукционные печи ИЧТ-2,5 для получения жаростойкого чугуна, которые будут работать в дуплекс-процессе с вагранками.

В цехе № 1 этого же завода в связи с невозможностью замены вагранок на индукционные печи из-за отсутствия площадей необходимо реконструировать вагранки и организовать газоочистку и механизированную подачу шихты. Для накопления металла и его доводки по температуре устанавливается одна канальная печь (миксер) емкостью 2,5 т (ИЧКМ-25).

По разработанным предложениям в большинстве цехов, выпускающих крупные отливки, для плавки чугуна применяется дуплекс-процесс: индукционная тигельная печь промышленной частоты — индукционная канальная печь (миксер). Такая комбинация плавильных агрегатов позволяет при относительно небольшой емкости плавильных печей (ИЧТ-6, ИЧТ-10) накапливать большие массы жидкого металла, поддерживать высокую температуру, усреднять химсостав металла, а также оптимально использовать плавильные печи.

Экономический эффект от реализации комплекса мероприятий по замене вагранок на предприятиях Минэнергомаша индукционными печами промышленной частоты определяется двумя основными факторами: снижением себестоимости 1 т жидкого чугуна за счет применения более дешевых шихтовых материалов, уменьшением угара и улучшением качества металла; дополнительными капитальными вложениями, связанными с заменой оборудования и необходимым строительством.

Расчеты сравнительной экономичности вариантов плавки чугуна в вагранках и индукционных печах, выполненные Ленгипроэнергомашем при проектировании ряда чугунолитейных производств (Каунасский чугунолитейный завод «Центролит», Тихвинские производства объединения «Кировский завод», чугунолитейный комплекс завода «Двигатель Революции» и др-)> а также данные ЦНИИТмаша показывают, что себестоимость 1 т жидкого чугуна, выплавленного в индукционных печах, снижается не менее чем на 15 р. в сравнении с чугуном, выплавленным в вагранках. При этом, чем выше марка выплавляемого чугуна и больше его выпуск, тем больше разница в себестоимости 1 т жидкого чугуна, полученного в индукционных печах и вагранках. О снижении себестоимости чугуна при плавке в индукционных печах говорит опыт Горьковского автомобильного завода (16,3 р. на 1т годного) и завода «Водоприбор», Москва (20,0 р. на 1т жидкого). По разработанным предложениям при общем объеме выплавляемого в индукционных печах жидкого чугуна 174,5 тыс. т (с учетом минимальной разницы в себестоимости 15 р.) экономия от снижения себестоимости составит 2,6175 млн. руб. в год. Дополнительные капитальные вложения, связанные с заменой вагранок индукционными печами, при этом составят 8,8 млн. руб. Указанные дополнительные капитальные вложения окупаются за 3,4 года экономией от снижения себестоимости жидкого чугуна.

Народнохозяйственный экономический эффект, определенный разностью приведенных затрат, составит Э = 2617,5 — 0,12 X 8800 = 1561,5 (тыс. руб.).

Рассчитанный срок окупаемости (3,4 года) при нормативе до 8 лет и сумма эффекта свидетельствуют об экономической целесообразности осуществления комплекса разработанных мероприятий. В настоящее время утверждены предложения о замене вагранок индукционными печами на заводах Министерства, что позволит модернизировать плавильные отделения чугунолитейных цехов и повысить качество чугунного литья.

Более подробнее об этом читайте тут