- •Введение
- •1. Обзор литературы
- •2. Технологический раздел
- •2.1. Свойства меди
- •2.3. Технология плавки меди в индукционной печи
- •2.4. Разливка меди
- •2.4.1. Выпуск плавки
- •2.4.3. Метод разливки меди
- •2.4.4. Длительность затвердевания слитков
- •2.4.5. Остановка печи после конца плавки
- •2.5. Эксплуатация и ремонт итп
- •2.5.1. Техническое обслуживание
- •3. Конструкторский раздел
- •3.1. Футеровка индукционной тигельной печи
- •3.1.1. Требования к футеровке
- •3.2.1. Схемы индуктора
- •3.2.2. Охлаждение индуктора
- •3.3. Каркас печи
- •3.4. Магнитопроводы и экраны
- •3.5. Механизм наклона печи
- •3.6. Контактное устройство
- •3.8. Источник питания итп
- •4.1. Основные этапы расчета итп
- •4.1.2. Расчет и выбор частоты тока
- •М. (4.35)
- •Коэффициент приведения параметров и приведенные активное и реактивное сопротивления
- •Общее число конденсаторов
- •4.1.19. Выбор параметров источника питания
- •6. Экономические расчеты
- •Расчёт затрат и определение цены единицы изделия
- •* Информация взята с сайта http://rusmetmail.Ru2013 год. Транспортные расходы составляют 8% от стоимости материалов
- •Основная заработная плата производственных рабочих составляет
- •Дополнительная заработная производственных рабочих составляет
- •Страховые взносы
- •Суммарные затраты на заработную плату с начислениями
- •Затраты на ремонт и содержание оборудования Сремсоставляют 120% от основной заработной платы основных производственных рабочих зп0. Производственная себестоимость Спрявляется суммой затрат
- •Полная себестоимость Сполнпредставляет собой себестоимость с учётом коммерческих расходов 10,5% от производственной себестоимости. Затраты по статьям калькуляции приведены в табл. 6.5.
- •Калькуляция на илт-1,0
- •Таким образом, цена индукционной тигельной печи илт-1,0 составляет 2304966,10 рублей.
- •В табл.6.6 приведены компоненты, составляющие комплекс с индукционной тигельной печью илт-1,0 и их стоимость на рынке электротехнической продукции.
- •7. Безопасность жизнедеятельности
- •7.1. Введение
- •Для приема всего количества расплавленного металла в случае аварийного наклона печи или отключения электропитания предусмотрен огражденный металлоприемник или литейная яма.
- •7.2. Безопасность проекта
- •7.2.1. Характеристика опасных и вредных производственных факторов
- •7.2.1.1. Мероприятия по обеспечению травмобезопасности
- •Б) высокой температуры (жаркими помещениями называют помещения, в которых температура длительно превышает плюс 30°с); в) возможности одновременного прикосновения человека к имеющим соединение
- •7.2.1.3. Общие требования и номенклатура защит
- •7.2.2. Гигиеническая оценка условий труда
- •7.2.2.1. Состояние воздуха рабочей зоны: микроклимат
- •7.2.2.1.1. Системы оздоровления
- •7.2.2.2. Освещенность
- •7.2.2.3. Виброакустические факторы
- •7.2.2.4. Энергетическое воздействие
- •7.2.2.5. Нормы и способы защиты
- •7.2.2.6. Пожарная безопасность
- •Стационарные огнетушители углекислотные типа оу – 2, оу – 5, войлок или брезент. Запрещается заливать пламя водой!
- •7.3. Чрезвычайные ситуации
- •7.4. Пропускной режим
- •9. Исследование режима работы индукционной тигельной печи емкостью 1 тонна при плавке алюминия
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ
№ п/п |
Наименование документа |
Обозначение документа |
Формат |
1 |
Индукционная тигельная печь 1тонна |
140605 344250 111 ВО |
А1 |
2 |
Индуктор индукционной тигельной печи 1 тонна |
140605 344250 111 CБ |
А1 |
3 |
Расположение оборудования плавильного комплекса. Вид сверху. |
140605 344250 111 П |
А1 |
4 |
Электрическая схема питания индукционной печи |
140605 344250 111 ЭЗ |
А1 |
5 |
Результаты расчета индукционной тигельной печи емкостью 1тонна
|
140605 344250 111 ПЛ |
А1 |
6 |
Наклон индукционной тигельной печи 1 тонна |
140605 344250 111 ГБ |
А1 |
Введение
Индукционные тигельные печи (ИТП) широко применяются в промышленности для плавки черных и цветных металлов, как на воздухе, так и в вакууме и в защитных атмосферах. В настоящее время используются такие печи емкостью от десятков грамм до десятков тонн. Тигельные индукционные печи применяют главным образом для плавки высококачественных сталей и других специальных сплавов, требующих особой чистоты, однородности и точности химического состава, что недостижимо при плавке в пламенных и дуговых печах.
Плавка обычных сортов стали в печах без сердечника менее экономична, чем в дуговых, так же как и обычных цветных металлов и сплавов, по сравнению с индукционными канальными печами. Однако, в настоящее время, тигельные индукционные печи повышенной и промышленной частоты широко применяют за рубежом и в России для плавки обычных тяжелых и легких цветных металлов и их сплавов в производствах с периодическим режимом работы и широким ассортиментом выплавляемых сплавов, а также для плавки сильно загрязненной шихты с большим содержанием стружки или сплавов, требующих модифицирования, поскольку в канальных печах наличие каналов затрудняет перевод печей с плавки одного сплава на другой, и в то же время флюсы и модифицирующие соли, а также грязная мелкая шихта способствуют зарастанию каналов.
Таким образом, тигельные индукционные печи, хотя и отличаются более низкими КПД и коэффициентом мощности, а также представляют собой более дорогое и сложное электротехническое устройство по сравнению с индукционными канальными печами, все же в указанных случаях более приемлемы и удобны в эксплуатации [1].
Достоинства тигельных плавильных печей:
- выделение энергии непосредственно в загрузке, без промежуточных нагревательных элементов [1];
- быстрота плавления и небольшая продолжительность плавки [2];
- простое и широкое регулирование мощности и температуры [2];
- более спокойная работа двигатель-генератора по сравнению с неустойчивым режимом работы дуговой печи;
- отсутствие расхода на электроды [2];
- более высокие технико-экономические показатели по сравнению с дуговой печью [2];
- интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обеспечивающая быстрое плавление мелкой шихты и отходов, быстрое выравнивание температуры по объему ванны и отсутствие местных перегревов, и гарантирующая получение многокомпонентных сплавов, однородных по химическому составу [1];
- постоянство химического состава и малые потери на угар отдельных элементов [2];
- получение максимально чистого сплава благодаря отсутствию источников загрязнения. Поглощение водорода металлом на 40 % меньше, чем в дуговых и мартеновских печах. Готовый металл из индукционной печи без сердечника содержит сравнительно мало неметаллических включений. Окисление ванны слабее, чем в других печах, вследствие более низкой температуры и более совершенных условий нагрева [2];
- высокий КПД самой печи [2];
- возможность получения сталей с содержанием до 0,03 % углерода и менее [2];
- уменьшение занимаемой площади вследствие небольших по сравнению с другими печами габаритов [2];
- принципиальная возможность создания в печи любой атмосферы (окислительной, восстановительной, нейтральной) при любом давлении (вакуумные или компрессионные печи) [1];
- высокая производительность, достигаемая благодаря высоким значениям удельной мощности (особенно на средних частотах) [1];
- возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса футеровки печи, что создает условия для снижения тепловой инерции печи благодаря уменьшению тепла, аккумулированного футеровкой. Печи этого типа весьма удобны для периодической работы с перерывами между плавками и обеспечивают возможность для быстрого перехода с одной марки сплава на другую [1];
- простота и удобство обслуживания печи, управления и регулирования процесса плавки, широкие возможности для механизации и автоматизации процесса [1];
- высокая гигиеничность процесса плавки и малое загрязнение воздушного бассейна [1].
По сравнению с канальными печами ИТП характеризуется рядом преимуществ:
- огнеупорный тигель простой формы может работать при более высоких температурах, чем узкий закрытый канал;
- легче происходит плавка холодной шихты, особенно на повышенной частоте;
- более высокая удельная мощность при плавке;
- замена футеровки, как правило, дешевле и проще;
- более легкий и простой переход с одного сплава на другой [2].
Необходимо отметить следующие недостатки тигельных печей:
- относительно низкая температура шлаков, наводимых на зеркало расплава с целью его технологической обработки. Относительно холодные шлаки затрудняют протекание реакций между металлом и шлаком и, следовательно, затрудняют процессы рафинирования. Шлак в ИТП, индифферентный к электрическому току, нагревается только от расплавляемого металла, поэтому его температура всегда ниже [1];
- высокая стоимость электрооборудования, особенно при частотах выше 50 Гц [1];
- сравнительно низкая стойкость футеровки при высоких рабочих температурах расплава и при наличии теплосмен (резких колебаний температуры футеровки при полном сливе металла) [1];
- более низкий КПД всей установки вследствие необходимости иметь в установке источник получения высокой или повышенной частоты, а также конденсаторов, а также при плавке материалов с малым удельным сопротивлением [1];
- более сложное обслуживание и, вследствие этого, необходимость более высокой квалификации обслуживающего персонала [2].
Сочетанием таких качеств (высокая стоимость электрооборудования и низкий КПД) определяется область применения индукционных тигельных печей: плавка легированных сталей и синтетического чугуна, цветных тяжелых и легких сплавов, редких и благородных металлов. Поскольку область применения этих печей ограничивается не техническими, а экономическими факторами, по мере увеличения производства электроэнергии она непрерывно расширяется, захватывая все более дешевые металлы и сплавы.
Основной тенденцией в развитии индукционных тигельных печей является рост, как единичной емкости, так и суммарной емкости парка печей, связанный, прежде всего с потребностью в больших количествах высококачественного металла. Кроме того, при увеличении емкости повышается КПД печи, и снижаются удельные расходы на ее изготовление и эксплуатацию.
По сравнению с топливными печами, производительность тигельных индукционных печей выше; кроме того, плавка в тигельных индукционных печах дает металл более высокого качества и меньшие потери выплавляемых сплавов. Тигельные печи все чаще стали использовать в комплексе с другими плавильными агрегатами (вагранками, дуговыми печами). В этих случаях металл, предварительно расплавленный в указанных печах, поступает в индукционную электропечь для рафинирования и доведения до заданного химического состава [2].
Целью данного проекта является разработка конструкции и расчет основных параметров индукционной тигельной печи емкостью 1 тонна для плавки медных сплавов.
Проект является типовым и не рассматривает модернизацию конкретной печи.