Современное плавильное оборудование средней частоты фирмы OTTO JUNKER. Высокая производительность, эффективность и гибкость

 Andrejewski Jorg (OTTO JUNKER, Германия)

Плавильное оборудование средней частоты фирмы OTTO JUNKER из-за высокой эффективности, высокой удель-ной мощности, высоких экологических параметров и показателей надежности всегда находилось на высочайшем технологическом уровне. Поэтому тенденция роста количества печей фирмы OTTO JUNKER, используемых в литейном производстве для получения черных и цветных металлов, а также для производства неметаллических сплавов, является вполне закономерной. Применение исключительно эффективной конструкции преобразователя с использованием цифрового управления при переключении ступеней индуктора привело к значительному расширению диапазона использования индукционных печей средней частоты в различных областях металлургии. Благодаря этому плавка металла в таких печах, с учетом специфики производства конкретных отливок, стала технологией, находящей все более широкое применение на литейных заводах.

Система контроля работы печи OTTO JUNKER (JOKS) обеспечивает оптимальное использование поступающей энергии, позволяет экономить время, устраняя частые замеры температуры, повышает безопасность благодаря современной системе контроля тигля от пробоя.

Конструкция печи

На рис.1 приведена типовая конструкция плавильной печи фирмы OTTO JUNKER и основных элементов.

Рис. 1. Конструкция индукционной печи средней частоты фирмы OTTO JUNKER:
1 - печь 2 - крышка печи (опции: открытие в двух направлениях) 3 - весы 4 - защита нижней части 5 - гидравлическая станция 6 - кабина оператора с пультом управления 7 - шкаф управления с процессором JOKS 8 - преобразователь 9 - батарея конденсаторов 10 - трансформатор 12 - воздухоохладитель 13 - загрузочная вагонетка	Достоинства: Большая мощность плавления. Большой ассортимент выплавляемых сплавов. Легкая смена сплава. Короткое время запуска, быстрое достижение нагрева. Приспособлены к специфическим требованиям. Большая эффективность в расходовании энергии. Компактная конструкция, снижающая расходы на фундаменты. Предварительно смонтированные модули сокращают время монтажа печи. Снижение трудоемкости благодаря автоматизации процесса плавления.

Питание печи осуществляется от самого современного 12 или 24 импульсного преобразователя производства фирмы OTTO JUNKER, что в сочетании с цифровым управлением и применением конденсаторов также собственного производства обеспечивает самую высокую эффективность и надежность ее работы.

Система DUOMELT делает возможным бесступенчатое распределение номинальной мощности преобразователя на две печи, что позволяет максимально использовать мощность как во время плавки, так и при выдержке сплава в печи.

На рис.2 приведены характеристики печей средней частоты для выплавки серого чугуна, внедренных с большим успехом фирмой OTTO JUNKER.

Рис. 2. Характеристики внедренных комплексов фирмы OTTO JUNKER для выплавки серого чугуна

Вместимость печей фирмы OTTO JUNKER составляет от 100 кг до 26 т, мощность от 100 до 12000 кВт, частота питающего тока для печей вместимостью более 500 кг составляет 250 Гц. Возможен также вариант использования двух частот, например 250 и 125 Гц, что позволяет оптимизировать процесс выплавки путем изменения частоты питающего тока. Процесс протекает следующим образом: пуск печи осуществляется с использованием повышенной частоты, а после расплавления шихты частота автоматически снижается, что приводит к увеличению турбулентности движения металла во всей печи и облегчает процесс введения в ванну мелкокусковых материалов. Для снижения турбулентности поверхности ванны во время перегрева металла частота тока снова повышается.

Максимальная удельная мощность, то есть кВт мощности на 1 тонну жидкого чугуна, при использовании небольших плавильных печей может составлять более 1000 кВт на 1 тонну жидкого металла.

Оптимальная конструкция установок в сочетании с самой современной конструкцией преобразователя обеспечивает минимальное потребление энергии, составляющее 485-510 кВт.ч на 1 тонну металла при выплавке чугуна с нагревом до 1450°С. При удельной мощности равной 1000 кВт на 1 тонну загруженной шихты время плавки составляет около 30 мин. Однако при этом следует учитывать дополнительное время, требуемое для корректировки химического состава металла, время на шлакоудаление и др. В настоящее время в печах фирмы OTTO JUNKER благодаря возможности обратного наклона (наклона тигля назад) - рис.3, время, требуемое на шлакоудаление, сокращено, при этом значительно облегчен сам процесс удаления шлака.

Рис. 3. Плавильное оборудование с наклоном назад

Еще несколько лет тому назад доминировали плавильные печи вместимостью 4-6 т, сейчас же начали эксплуатировать оборудование вместимостью 8-12 т высокой удельной мощности. При этом необходимо особо отметить, что 12-тонная печь, оснащенная преобразователем мощностью 12000 кВт, достигает производительности выше 20 т/ч.

Литейный завод французской фирмы PORCHER

Плавильное оборудование средней частоты фирмы OTTO JUNKER во многих случаях с большим успехом применяется для замены вагранок, что можно продемонстрировать на следующем примере.

Известная французская фирма PORCHER - производитель эмалированных ванн из чугуна - заменяет существующие вагранки современным плавильным оборудованием средней частоты фирмы OTTO JUNKER, чтобы обеспечить соблюдение экологических требований по выбросам пыли, газа и других вредностей. Новый плавильный комплекс состоит из двух 5-тонных тигельных печей, питание которых осуществляется от преобразователя частоты мощностью 4000 кВт, оснащенного компьютерной системой переключения мощности, частота питающего тока составляет 250 Гц. Производительность плавильного комплекса составляет около 8 т/ч. Также в комплект поставки входит взвешивающее оборудование, процессор плавки JOKS и охлаждающая безгликольная воздушная система новой конструкции производства фирмы OTTO JUNKER.

В настоящее время, тигельные печи средней частоты большой производительности широко применяются в литейном производстве для плавки металла благодаря их надежной конструкции и экономичной работе, кроме того, печи средней частоты применяют и для миксирования (накопления и выдержки) жидкого металла. При этом предусмотрена дополнительная мощность, которая в возможно короткое время обеспечивает перегрев металла примерно на 100°С и плавку небольшого количества металла за малый промежуток времени. Все это влияет на повышение гибкости литейного цеха.

Плавильное отделение фирмы FLENDER GUSS

Другим примером многолетнего использования плавильного оборудования фирмы OTTO JUNKER для выплавки различных марок чугуна могут служить плавильные отделения фирмы FLENDER GUSS, оснащенные печами средней частоты, которые были установлены в 1993-1994 годах.

Две печи вместимостью по 8 тонн и преобразователь частоты номинальной мощностью 8000 кВт обеспечивают требуемую производительность плавки. Колебания в потребности жидкого металла со значительным увеличением его при увеличении программы литейного цеха, что связано с получением отливок массой до 25 т, потребовали дополнительного оборудования для плавки и выдержки металла, обеспечивающего постоянные поставки чугуна. Задача была решена выбором оборудования гибкого в применении, а именно: установили тигельную печь средней частоты фирмы OTTO JUNKER вместимостью 25 тонн, работа которой должна была обеспечить как плавку, доведение до требуемых параметров по маркам чугуна, непрерывную раздачу жидкого металла в соответствии с заданной производительностью формовочного отделения, так и накопление и выдержку (миксирование) жидкого металла при заданной температуре для заливки крупных форм.

Тигельная печь средней частоты вместимостью 25 т, питание которой осуществляется от преобразователя мощностью 4000 кВт, обеспечивает производительность плавки 7,5 т/ч. При этом одновременно возможным является выдержка жидкого чугуна при выгодном потреблении энергии, составляющем 320 кВт.ч на 1 тонну. Питание осуществляется 12 - импульсным тиристорным преобразователем, частота питающего тока 250 Гц. Процесс плавки осуществляется, регулируется и контролируется при помощи системы контроля работы печи OTTO JUNKER (JOKS). На рис.4 показана новая печь в процессе монтажа.

Рис. 4. Монтаж новой печи на заводе Flender Guss	Рис. 5. Названия некоторых литейных заводов, оснащенных плавильным оборудованием фирмы OTTO JUNKER

Плавильное оборудование средней частоты фирмы OTTO JUNKER с большим успехом применяется на многих известных литейных заводах во всем мире. На рис.5 представлены названия некоторых литейных заводов, использующих печи средней частоты фирмы OTTO JUNKER.

Сведения об авторе:

• J"org Andrejewski - вице-директор по продажам OTTO JUNKER, т.: + 49 (0) 2473 601-208 ф.: + 49 (0) 2473 601-618 E-mail: anj@otto-junker.de.

По всем интересующим вопросам обращайтесь в представительство компании OTTO JUNKER в Украине - ООО ""УКРЛИТМАШ"".

Опубликовано: ИТБ ""Литьё Украины"", №4 (80) 2007 г.

"