Головна

ВСТУП | Загальна характеристика процесу плавки в вагранке. | Схема ваграночного процесу. | Освіта ваграночного шлаку. | Фізичні властивості ваграночного шлаку. | Вплив складу ваграночного шлаку на якість чавуну і стійкість футеровки. | Класифікація та призначення індукційних плавильних печей. | Історія розвитку індукційних тигельних печей. | Призначення індукційних тигельних печей | Принцип дії індукційного тигельної печі |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати

Класифікація процесів плавки і методи їх здійснення.

  1. E КЛАСИФІКАЦІЯ ПСО
  2. I. Лабораторні методи дослідження
  3. I.2.2) Класифікація юридичних норм.
  4. II. Наука як процес пізнання. Форми і методи наукового пізнання. Структура естественнoнаучного пізнання
  5. II. Спеціальні (активні) методи лікування.
  6. II.3.2) Класифікація законів.
  7. IV Порядок визначення та класифікація доходів організації

Залежно від стадійності всі існуючі процеси поділяють на монопроцесси і поліпроцесси (рис. 1.2). При монопроцессе всі операції проводяться в одному плавильному агрегаті, при поліпроцессе плавка здійснюється послідовно в двох або декількох плавильних агрегатах. Особливу групу складають Переплавну процеси, що складаються в переплаві вихідного злитка (а не шихти, як зазвичай) в виливок, яка завдяки певним умовам при переплаву набуває більш високу якість. При цьому можливий переплав безпосередньо в виливок, т. Е. Формування виливки в процесі плавки (безперервний процес), або переплав з заливкою в форму, в процесі якої триває формування сплаву в тих же спеціальних умовах, наприклад у вакуумі.

Поліпроцесси поділяють на дуплекс-процеси і триплекс-процеси. При дуплекс-процесі використовують дві печі: одну для розплавлення і часткового перегріву, іншу (піч очікування або роздавальна піч) для остаточного доведення і видачі на заливку. При триплекс-процесі, крім того, застосовують піч, яка є спеціальним розливним пристроєм.

Мал. 1.2. - Класифікація процесів плавки ливарних сплавів.

Найбільшого поширення в ливарному виробництві отримали монопроцесси. Фізична сутність плавки сплавів в ливарному виробництві полягає в перетворенні вихідних матеріалів з кристалічного стану в рідкий, що відбувається з поглинанням теплоти.

За способом генерації теплоти, необхідної для протікання процесу, розрізняють процеси плавки в паливних і в електричних печах.

Процеси можуть бути безперервними, при яких операції завантаження і випуску (див. Рис. 1.1) відбуваються одночасно, і періодичними, при яких одночасне проведення цих операцій неможливо.

Джерело генерації теплоти може перебувати в контакті з реагують при плавці фазами або бути ізольованим від них, в зв'язку з цим розрізняють контактні і безконтактні методи плавки (див. Рис. 1.2). Характерною особливістю безконтактних методів плавки є наявність холодних шлаків, які не нагріваються від джерела генерації теплоти. Можливе застосування в одному плавильному агрегаті двох джерел генерації теплоти. Ці методи плавки відносяться до комбінованих.

Для підтримки роботи системи плавки необхідно два основних елементи, що утворюють процес: виробничі приміщення та відповідні джерело генерації теплової енергії. При безперервних процесах використовується шахтна форма робочого простору Ш (рис. 1.3 а), при періодичних контактних способах - ванна форма простору ВП (рис. 1.3 б), а при безконтактних - тигельна Т (рис. 1.3 в). При переплавних процесах форма робочого простору може бути ванній або тигельної, якщо в ньому виробляють тільки плавку з наступним заливанням сплаву в форму, і являє собою ливарну форму (зазвичай водоохолоджувальну), якщо переплав здійснюється в виливок.

Мал. 1.3. - Технологічні схеми основних типів робочого простору плавильних печей і джерел генерації теплоти.

Джерелами генерації теплової енергії можуть бути (див. Рис. 1.3): К - спалювання твердого палива (зазвичай коксу), Г - спалювання газового або рідкого палива, Д - дугового розряд, П - плазмово-дугового розряд, З - опір спіралі (з нихрома і т. п.), і - індуктор навколо тигля, ІК - індуктор канального типу, СШ - опір шару шлаку, ЕП - електронна гармата.

Варіанти об'єднання (  ) Типу робочого простору і пристрої для генерації теплоти дозволяють отримати наступні основні плавильні агрегати:

1) паливні: Ш  К = В - вагранка, Ш  Г = ГВ - газова вагранка, ВП  Г = Пл - полум'яні печі (їх далі можна розділити на стаціонарні ПЛС, поворотні ПЛП і обертові ПЛВ), Т  Г = ТП - тигельна паливна (газова) піч;

2) електричні: ВП  Д = ДП - дугова піч (розрізняють дугові печі з залежною дугою - ДЗ, коли дуга горить між електродом і металом, і з незалежною дугою - ДН, коли дуга горить між двома електродами); ВП  П = ПП - плазмова піч; ВП  С = ПСВ - ванна електропіч опору; Т  І = ІТП - індукційна тигельна піч; Т  ІК = ІКП - індукційна канальна піч; Т  С = = ПСТ - тигельна електропіч опору.

(Символом  умовно позначається тут і далі об'єднання робочого простору печі і пристрої для генерації теплоти.)

При об'єднанні двох джерел теплоти з однією формою робочого простору або двох форм робочого простору отримаємо комбіновані плавильні печі. Наприклад, Т И  П = ІПП - індукційно-плазмова піч, Ш  ВП  Г = ШП - шахтно-полум'яна піч і т. Д.

Об'єднання різних типів печей реалізується у вигляді поліпроцессов (рис. 1.4). Особливе місце займають дуплекс-процеси отримання стали в конвертері (К на рис. 1.4). Виплавлений в вагранке чавун заливають в конвертер, де його продувають повітрям або киснем, в результаті чого отримують сталь. Це єдиний безпаливний агрегат.

Комбінування пристроїв для генерації теплоти з Переплавну формами робочого простору (див. ПрП на рис. 1.3 г, д) реалізується у вигляді переплавних процесів: ПрП  СШ = ЕШП - електрошлаковий переплав, ПрП  П = ПДП - плазмово-дугового переплав. У ливарному виробництві застосовується лише електрошлакове лиття - еШЛ, т. Е. ЕШП в форму (водоохолоджуваний кристаллизатор). Інші види переплавок припускають наявність вакууму (В): ПрП Д  В = ВДП - вакуумно-дугового переплав, ПРП  ЕП  В = ЕЛП - електронно-променевий переплав. До Переплавну процесам можна віднести також індукційну плавку у вакуумі (ІП  В = ВПП).

Відповідно до наведеної класифікації процесів, для кожної групи сплавів існує ряд методів плавки. Наприклад, для плавки чавуну застосовують методи вагранковій, індукційної, дугового плавки; різні методи плавки дуплекс-процесами; методи плавки з застосуванням комбінованих джерел генерації теплоти (наприклад, метод индукционно-плазмової плавки).

Мал. 1.4. - Класифікація поліпроцессов плавки ливарних сплавів.

 



Загальна характеристика ПРОЦЕСУ ПЛАВКИ | Параметри процесу плавки.