Ffwrnais Gwresogi Anwytho Amledd Canolig ar gyfer Gofannu

Mae datblygiad y ffwrnais sefydlu ar gyfer gwneud dur wedi bod yn hwb i'r cynhyrchwyr dur bach. Mae'r ffwrneisi hyn yn hawdd i'w gosod, eu gweithredu a'u cynnal. Mae'r ffwrneisi hyn yn llai o ran maint gwres gyda buddsoddiad cost isel ac yn cael ei ffafrio gan weithfeydd dur capasiti is. Yn y ffwrneisi hyn, cynhyrchir dur trwy doddi'r deunydd gwefr gan ddefnyddio'r gwres a gynhyrchir gan faes electromagnetig.

Mae'r ffwrnais anwytho yn y bôn yn cynnwys crucible, coil inductor, a chragen, system oeri a mecanwaith tilting. Mae'r crucible yn cael ei ffurfio o ddeunydd anhydrin, y mae'r coiliau ffwrnais wedi'u leinio â nhw. Mae'r crucible hwn yn dal y deunydd gwefr ac yna'r toddi. Mae'r dewis o ddeunydd anhydrin yn dibynnu ar y math o dâl ac yn y bôn mae'n cynnwys naill ai anhydrin asidig, sylfaenol neu niwtral.

Mae'r coil inductor yn coil copr tiwbaidd gyda nifer penodol o droadau. Mae cerrynt eiledol (AC) yn mynd drwyddo a chynhyrchir fflwcs magnetig o fewn y dargludydd. Mae'r fflwcs magnetig a gynhyrchir yn anwytho ceryntau trolif sy'n galluogi'r gwresogi ac yna'r broses doddi yn y crucible.

Y gragen yw rhan allanol y ffwrnais. Mae hwn yn gartref i'r crucible a'r coiliau inductor, ac mae ganddo gynhwysedd thermol uwch. Mae wedi'i wneud o betryal paralel â phlât dur carbon isel ac wedi'i gysylltu ar y corneli gan gludwyr ymyl o ddarnau onglog a stribedi o fetel anfagnetig.

Mae'r system oeri fel arfer yn system llif drwodd un ffordd gyda'r coiliau copr tiwbaidd wedi'u cysylltu â ffynhonnell dŵr trwy bibellau rwber hyblyg. Mae'r broses oeri yn bwysig oherwydd bod cylched y ffwrnais yn ymddangos yn wrthiannol, ac mae'r pŵer go iawn nid yn unig yn cael ei ddefnyddio yn y deunydd gwefredig ond hefyd yng ngwrthiant y coil. Mae'r golled coil hon yn ogystal â cholli gwres a gynhelir o'r tâl trwy'r crucible anhydrin yn ei gwneud yn ofynnol i'r coil gael ei oeri â dŵr fel y cyfrwng oeri i atal cynnydd tymheredd gormodol y coiliau copr.

Deunyddiau Crai A Ffynhonnell Ynni

Sgrap toddi dur, haearn wedi'i leihau'n uniongyrchol a haearn crai / haearn bwrw yw'r deunyddiau crai mewnbwn ar gyfer ffwrnais sefydlu. Mae cymhareb yr eitemau hyn a thechnoleg toddi'r deunyddiau mewnbwn hyn yn amrywio yn ôl argaeledd deunyddiau crai a lleoliad y planhigyn. Mae angen deunyddiau crai dethol pellach ar gyfer cynhyrchu dur o ansawdd penodol. Er mwyn gweithredu toddi mewn ffwrnais sefydlu yn well ac yn effeithlon, rhaid i dâl deunydd crai fodloni'r meini prawf canlynol.

Rhaid iddo fod mor drwchus â phosibl. Mae cywasgu sgrap yn bwysig ar gyfer sicrhau gwresogi unffurf a chyflym yn ogystal ag ar gyfer arbed ynni.

Rhaid iddo fod yn lân. Yn ddelfrydol dylai rhwd, olew, saim, a thywod ac ati fod yn ddim.

Rhaid iddo fod yn lân yn fetelegol, hy yn rhydd o lympiau slag, ocsidau ac ati, yn enwedig ar gyfer aloion haearn, penglog a ferro wedi'u lleihau'n uniongyrchol.

Nid oes unrhyw ymylon pigfain neu lai, yn enwedig yn achos sgrap trwm a swmpus.

Rhaid ei wahanu oddi wrth gynhwysion niweidiol fel ffrwydron, cynwysyddion caeedig, sylweddau anweddu a bod ar gael yn hawdd mewn meintiau y gellir eu codi ar lawr y siop.

Trydan yw'r unig ffynhonnell ynni ar gyfer toddi dur yn y ffwrnais sefydlu. Mae ffwrnais sefydlu i redeg ar y pŵer mwyaf o'r dechrau. Mae rhywfaint o gamsyniad o redeg ffwrnais ar dap isel i ddechrau ac yna'n cynyddu'n raddol i dap uwch. Mae uchafswm mewnbwn pŵer yn cynyddu cyfradd toddi ac felly'n lleihau amser cylch y gwres. Ffactor pŵer i'w gynnal yn agos at un.

Gostyngiad foltedd o'r ffynhonnell hefyd i'w fonitro i sicrhau gwell effeithlonrwydd ynni. Mae cyfradd defnyddio pŵer pellach yn dibynnu ar faint y ffwrnais ac mae'n cael ei ostwng wrth i gapasiti'r ffwrnais gynyddu hyd at 15 i 17 tunnell ac wedi hynny mae'r gyfradd defnyddio yn parhau bron yn gyson ar tua 600 kWh/tunnell.

Agweddau Pwysig O Weithrediad
Gan fod dur hylif yn cael ei gyffroi gan gerrynt gyferbyn â cherrynt sy'n llifo mewn coil ymsefydlu, caiff ei gynhyrfu i godi ei wyneb yn y canol. Mae wyneb dur hylif yn codi'n uwch wrth i amlder ddod yn is, hy mae cynnwrf y dur hylif yn digwydd yn gryfach mewn ffwrnais amledd isel nag mewn ffwrnais amledd uchel. Mae'r effaith hon o gynnwrf yn ei gwneud hi'n bosibl sicrhau tymheredd unffurf y dur hylif a'i ansawdd unffurf yn ogystal â hyrwyddo caethiwo deunydd a godir ac ymasiad asiantau addasu cyfansoddiad cemegol, yn arbennig ychwanegiad carbon. Ar y llaw arall, gall cynnwrf gormodol achosi trafferthion fel gwisgo ocsideiddiol o ddur hylif a ffiwsio allan o anhydrin neu berygl o wasgaru dur hylif.

Unwaith y bydd y toddi wedi'i gwblhau, caiff y slag ei ​​sgimio i ffwrdd. Mae slag a gynhyrchir wrth doddi yn tueddu i lynu ar wal y ffwrnais. Mae hyn yn lleihau cyfaint y ffwrnais ac felly'n lleihau allbwn metel fesul gwres.

Mae gorgynhesu metel yn cael ei wneud ar dymheredd uwch a'i gadw am ychydig funudau. Mae hyn yn atal slag rhag dyddodi ar leinin y ffwrnais gan gadw'r ffwrnais yn lân â chyfaint llawn.

Mae cyfansoddiad y slag yn amrywio yn dibynnu ar y broses benodol sy'n cael ei defnyddio a'r math o ddur sy'n cael ei gynhyrchu. Mae cyfansoddiad slags ffwrnais a lletwad yn aml yn gymhleth iawn. Mae'r slag sy'n cael ei ffurfio yn ganlyniad i adweithiau cymhleth rhwng silica, ocsid haearn o sgrap dur, ocsidiad arall gan gynhyrchion o doddi, ac adweithiau â leininau anhydrin. Mae'r slag yn cynnwys cyfnod hylif cymhleth o ocsidau haearn, manganîs, magnesiwm a silicon, silicadau a sylffidau ynghyd â llu o gyfansoddion eraill, a all gynnwys alwmina, calsiwm ocsidau a sylffidau, ocsidau daear prin a sylffidau ac ati.

Wrth gynhyrchu'r dur, rheolir cemeg y cynnyrch terfynol. Gwneir y dadansoddiad cemegol o'r holl ddeunyddiau mewnbwn i gael penderfyniad ar y cymysgedd gwefr. Ar ôl cwblhau codi tâl o 50% o'r deunyddiau mewnbwn, dadansoddir sampl bath ar gyfer cyfansoddiad cemegol. Yn seiliedig ar ddadansoddiad cemegol y sampl bath ar yr adeg hon gwneir cyfrifiadau ar gyfer ychwanegiadau pellach o'r meteleg. Os yw sampl y bath ar y cam hwn yn dangos canran uchel o garbon, sylffwr a ffosfforws yna cynyddir cynnwys haearn gostyngol uniongyrchol y gwefr. Cymerir sampl bath terfynol pan gwblheir toddi 80%. Yn seiliedig ar ddadansoddiad y sampl hwn, gwneir addasiad arall yn y tâl. Mae'r cynnwys carbon is yn y sampl yn cael ei gywiro trwy gynyddu maint yr haearn crai/haearn bwrw yn y gwefr. Mae silicon a manganîs yn y metel yn cael ei ocsidio gan ocsid haearn yr haearn gostyngol uniongyrchol. Mae sylffwr hefyd yn cael ei wanhau gan yr haearn gostyngol uniongyrchol. Oherwydd y defnydd o haearn wedi'i leihau'n uniongyrchol, mae'r elfennau hybrin yn y dur a wneir yn y ffwrnais sefydlu yn parhau i fod dan reolaeth.

Y dur hylif yw allbwn dymunol y ffwrnais sefydlu. Mae'r maint yn dibynnu ar gynhwysedd y ffwrnais, ac mae'r ansawdd yn dibynnu ar y deunyddiau crai a'r cyfansoddiad dur. Mae'r tymheredd tapio yn dibynnu ar y math o ddur a'r gwres mawr sydd ei angen yn y dur hylif ar gyfer ei ddefnydd terfynol. Mae tapio dur ar dymheredd uchel yn cynyddu erydiad anhydrin a defnydd pŵer.

Superheating diangen o ddur hylif i gostau tymheredd uchel i ynni yn sylweddol. Mae lleihau gorboethi bath tawdd yn arbed ynni. Yn dibynnu ar fanyleb dur a cholli tymheredd wrth drosglwyddo dur hylif i beiriant castio parhaus, mae tymheredd superheat i'w benderfynu. Ym mhob gwres, mae tymheredd y baddon dur hylif i'w fesur a'i fonitro i gael yr arbediad ynni gorau posibl. Mae angen darparu systemau rheoli pŵer priodol gydag addasiad potentiometer ar gyfer lleihau colledion ynni oherwydd gorboethi.

Agweddau Eraill O Wneud Dur Ffwrnais Sefydlu
Yn dibynnu ar y dwysedd pŵer gosod a'r arfer toddi, gall effeithlonrwydd thermol y ffwrnais sefydlu fod yn fwy na 80%, ond fel arfer mae yn yr ystod o 60% i 78%.

Mae ffwrneisi sefydlu fel arfer yn cael eu cadw ar agor yn ystod y broses doddi gyfan lle mae'r gweithwyr yn cymryd rhan mewn sgimio slag a monitro ansawdd y bath tawdd. Fodd bynnag, mae hyn yn arwain at golli gwres sylweddol ac felly mae angen gosod gorchuddion neu gaeadau arbennig i leihau colledion gwres. Yn benodol, gall lleihau'r amser y cedwir y caead ar agor tra'n toddi, arwain at arbedion ynni sylweddol.

Dim ond 340 kWh y dunnell yw'r gofyniad damcaniaethol am ynni ar gyfer haearn toddi tra bod y pŵer gwirioneddol sydd ei angen tua 600 kWh. Mae'r gwahaniaeth hwn oherwydd dau ffactor sef (i) sy'n gynhenid ​​yn yr egwyddor o doddi mewn ffwrnais anwytho sy'n cynnwys aneffeithlonrwydd colledion bar bws trydanol, colledion cerrynt trolif, colledion anhydrin, a cholledion dŵr oeri ac ati, a (ii) y colledion gweithredol sy'n bennaf oherwydd daliad diangen a gormodol o ddur hylif yn y ffwrnais sefydlu.

Dylid gosod offer ffwrnais sefydlu gyda'r pellter lleiaf rhwng pob offer i leihau colledion gwifrau. Er mwyn lleihau'r colledion gwifrau yn rhyfeddol, mae'n hanfodol lleihau'r pellter rhwng corff ffwrnais a chynhwysydd gwella ffactor pŵer gan fod cerrynt mawr iawn yn llifo rhyngddynt.

Mynegir effeithlonrwydd ffwrnais sefydlu fel cyfanswm, gan ddidynnu colledion trydanol a throsglwyddo gwres. Mae colledion trydanol yn cynnwys newidydd, trawsnewidydd amledd, cyddwysydd, gwifrau, cebl, coil, ac ati Mae colled mewn coil yn ffactor hanfodol, y mae cynhwysedd y ffwrnais yn dibynnu arno. Mae colledion gwres mewn ffwrnais sefydlu yn cynnwys colli gwres sy'n dianc o wal y ffwrnais i'r ochr coil, colli ymbelydredd o wres a ryddhawyd o'r wyneb toddi, colled amsugno mewn cwfl cylch, colled toddi slag, ac ati. Mae coiliau ffwrnais yn cael eu hoeri â dŵr sydd hefyd yn arwain at ganlyniadau mewn colli gwres. Mae effeithlonrwydd gwres ffwrneisi amledd uchel a chanolig (60 % - 78 %) ychydig yn fwy nag effeithlonrwydd ffwrnais amledd isel (58 % - 71 %).