Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ
Чугунолитейные цехи и участки небольшой мощности в Росси оснащены, главным образом, высокочастотными тигельными печами ёмкостью до 1 тонны с машинными преобразователями частоты. Такие плавильные установки по удельной мощности (1...1.5 кВт/кг) не уступают самым современным сред нечастотным печам и позволяют завершить плавку чугуна за 35...50 минут. Одііако па практике продолжительность плавки часто превышает 60 минут. Основной причиной такого снижения производительности печей является необходимость использования для плавки дешёвой низкосортной шихты стружки, высечки плохо разделанного стального и чугунного лома. Использование такой шихты д;ія плавки в высокочастотных печах требует тщательного отбора компонентой шихты для первичной садки тигля и оптимальной последовательности догрузки шихты по мере её проплавлення.
Оптимизировать последовательность загрузки имеющихся в цехе компонентов шихты можно по величине К.П.Д. печи в различные периоды плавки. Однако в настоящее время отсутствует методика определения этой величины, пригодная для использования в производственных условиях.
Существующие способы плавки наиболее дешёвого компонента шихты -стружки характеризуются резким снижением производительности печи и угаром превышающим 50%.
Процесс науглероживания металла в печах высокой удельной мощности не успевает завершиться за время его расплавления и перегрева. Это приводит к увеличению продолжительности плавки и снижению коэффициента загрузки генератора.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка методов повышения эффективности плавки чугуна в высокочастотных печах высокой удельной мощности,
Для достижения поставленной пели необходимо было решить несколько задач:
- разработать методику определения К. 11Д. высокочастотной печи в производственных условиях;
- разработать способы снижения себестоимости жидкого металла путём подбора оптимального состава компонентов шихты и последовательности их загрузки в печь;
- разработать эффективный метод плавки чугунной стружки; разработать методы ускорения процесса науглероживания металла при выплавке высокоуглеродистых чугунов;
- усовершенствовать конструкцию и настройки печи;
внедрить в производство и учебный процесс результаты исследования.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА
1. Установлен механизм процесса плавления и окисления сыпучей металлической стружки при прямом индукционном нагреве.
2. Уточнено влияние размеров кусков шихты па К.П.Д. высокочастотных печей при плавке чугуна.
3. Обоснована возможность и целесообразность процессов раздельного науглероживания стальной и чугунной части шихты при плавке синтетического чугуна в высокочастотных исчах высокой удельной мощности.
ДОСТОВЕРНОСТЬ научных положений и выводов подтверждается большим объемом лабораторных и производственных экспериментов.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ
1. Разработана методика, позволяющая установить изменение К.П.Д. высокочастотных печей в ходе плавки, пригодная для использования в производственных условиях.
2. Па основе предложенной методики разработан принцип отбора шихты для первичной садки печи, даны рекомендации по последовательности загрузки оставшихся компонентов шихты в процессе их проплавлення и рекомендации по определению оптимального уровня заполнения тигля в режиме максимальной производительности печи,
3. Разработан способ плавки в высокочастотных печах чугунной стружки, обеспечивающий минимальный угар при незначительном снижении производительности печи.
4. Результаты работы внедрены в производство в ЗАО «РОССИМАШ» и в литейном цехе УНТЦ МГТУ «МАМИ» в г. Ивантеевке.
5. Методика определения К.П.Д. высокочастотной печи используется при проведении лабораторных работ по курсу «Литейные сплавы и плавка».
Публикации: Основные положения работы изложены 1. Маляров А.И., Козлов СВ. Технология плавки чугунной стружки в высокочастотных тигельных печах. // Металлургия машиностроения 2004.-№4.
2. Маляров А.И... Миронов А.С., Козлов СВ. Исследование механизма плавления чугунной стружки в высокочастотных тигельных печах. // Заготовительное производство в машиностроении. «Машиностроение». -2004.-№ 12.
3.Маляров А.И.,. Миронов А.С, Козлов СВ. Анализ опыта эксплуатации печей серии ИСТ. //Литейщик России. - 2004. -№ 12.
АПРОБАЦИЯ.
Основные результаты работы доложены и обсуждены на научных семинарах «кафе фы «Машины и технология литейного производства», па Международной научпо-техіїической конференции АЛИ 25,26 сентября 2002 г. МІ ТУ «МАМИ» и заседании Научно-технического совета УН ГЦ МГГУ «МАМИ» в г.Ивантеевке.
ОБЩИЙ ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ.
Диссертация состоит из введения. 4 глав, списка литературы, включающего 70 наименований и 5 приложений. Основная часть состоит из 130 страниц, включая 49 рисунков, и 12 таблиц.
