Введение к работе
Актуальность работы. Создание благоприятных условий труда на рабочих местах, внедрение прогрессивной технологии и оборудования, повышение качества и снижение себестоимости имеют первостепенное значение для производства отливок из алюминиевых сплавов.
Около 85 % общего объема литейных алюминиевых сплавов приготовляется в плаченных печах. Однако эти печи имеют низкий КПД, а-качество получаемого в них расплава хуже, чем в электрических. Поэтому совершенствование и повышение эффективности работы пламенных печей является актуальной задачей.
Прогрессивным направлением в плавке алюминиевых литейных сплавов является применение печей шахтного типа с использованием прогивогочного движения продуктов сгоран!!я и пихта. Несмотря на перспективность использования печей шахтного типа,- в том числе и за рубежом (фирм "Сежедюр'.' (Фракция), "Дтет Мелтер" (Япония) и др.), до настоящего времени остаится малоизученными теплотехнические и технологические возможности плаЕки алюминиевых литейных сплавов в этих печах.
Цель ^работы: оптимизация конструктивных и технологических параметров газоихлх сахтно-отражательных печей для плавки алюминиевых сплавов, абзепзчисащал получение высококачественного расплава при максимальном термическом КПД.
Научная носизка работы пакличается в установлении закономерностей формкросашм качества внплаатяемого металла и попкшения он^ргетической эффективности процесса плавки при вменении конструктивных и техяологичозтгих параметров шахгао-отрз^лтедьнызс печей.
На запиту еш-ісспт'ся следуйте полсеєкия:
научно обосновано и экспериментально подтверждено, что дл получения высококачественного расплава при максимальном термичес ком КДЦ шахтно-отражательной печи необходимо разделить ванную часгь печи огнеупорной перегородкой, имеющей в нижней часги соер нительный каналы," что позволяет вести процесс плавки как в непре рывном, гак и в периодическом режимах а расплавлением шихты в' жи кой ванне; новизна этого решения подтверждается-авторским свидетельством СССР » I7I9838; ''
разработана, оптимизирована и адаптирована к реальным усі вияы плавки математическая модель шахтно-отражательной газовой т чи;
впервые установлены количественные показатели процесса теплообмена в шахтно-отражагельной печи с огнеупорной перегородкой: доля теплоты, передаваемой в шахте конвекцией; истинное значение объемного коэффициента теплопередачи в шахте; соотношение площади поперечного сечения соединительного канала с площадью поверхности зеркала металла камеры перегрева, - при которі достигается максимальный перегрев расплава;
экспериментально установлена прямопропорциональная зависі мость температуры продуктов сгорания, уходящих из камеры перегрева и камеры плавления, от площадей зеркала металла в них;
экспериментально установлен параболический характер зави сиыости коэффициента конвективной теплопередачи в камерах перегрева и плавления от площади зеркала металла;
экспериментально установлен параболический характер зави симости глубины ванны, при которой достигаются максимальный для данного расхода газа перегрев расплава и минимальное содержание водорода в. нем, ог производительности пзчя;
впервые установлено, что для шахтно-отракательных печей значение углового коэффициента, при котором достигается максп-
шьный для данного расхода газа перегрев расплава и минимальное держание водорода в нем, находится в пределах 0,3...О,5;
. - подтверждено, что качество алюминиевых сплавов, получаемых предложенных шахтно-отражательных печах, выше, чем сплавов, случаемых в газовых барабанных печах, газовых отражательных зчах и индукционно-тигельных печах.
Практическая ценность. Предложена конструкция высокопроизво-
*тельной шахтно-огражательной печи для плавки алюминиевых литей-
лс сплавов, работающей как в непрерывном, так и в периодическом
зжимах с плавлением шихты в жидко.Й ванне при максимальном тер-
дческом КПД. Разработан нормальный'ряд печей производительностью,
г 180 до 2340 кт/час. ' '
Реализация результатов работы. По результатам исследований азработаны и внедрены на Пензенском ПО "Текстильмаш" печи', проиэ-эдительностью 200 и 800 кг/ч, на аддаинеплавильном участке чревдения ЯК 7/1 и Пензенском ремонтно-механическом предприятии ечи производительностью 700 кг/ч; на Гомельском заводе пусковых вигателей печь производительностью 300 кг/ч..Экономический |фект от внедрения составляет более 3,1 млн.рублей.
Апробация работы. Основные положения работы доложены и об- , уздены на следующих научно-технических конференциях и семинарах:
"Современные технологические процессы получения высокока-естаенных изделий методом литья и порошковой металлургии" J-ебоксары, 1989 г.
"Проблемы производства отливок: производительность, качест-о, экономия" -г.Пермь, 1989 г.
"Прогрессивная технология литейного производства" -fera,' 1969 г. .-. у
"Прогрессивные методы получения отливок" - Горький, 1989 г.
"Совершенствование технологического процесса в литейном роизводстве" - Караганда, I9B9 г.
- "Разработка технологических процессов литья, проектировали оснастки и анализкачесгва отливок с использованием ЭВМ" - Рыбинск 1990 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, получено 2 авторских свидетельства на изобретение.
Общий объем и структура. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных результатов работы' и выводов, списка литературы, включающего 141 наименование, и приложения. Основная часть содержит 156 страниц машинописного текста, 38 рисунков,24 таблиць: