Для выпуска металла из печи предусматривается возможность наклона печи, что осуществляется с помощью тельфера на малых печах или при помощи гидравлических цилиндров на крупных.
На средних и крупных индукционных плавильных печах тигель закрывается крышкой (сводом), выполняемой обычно набивной из того же огнеупорного материала, что и тигель. Для подъема и отвода крышки в сторону применяют простые рычажные механизмы или гидравлические цилиндры.
ВНИИЭТО разработаны индукционные печи серии ИСТ для плавки стали, работающие на токе повышенной частоты. Емкость печей, работающих на токе частотой 2400 Гц (обеспечиваемой машинными генераторами), составляет 60, 160, 250 и 400 кг при потребляемой мощности соответственно 50, 100, 250 и 237 кВт. Печь емкостью 1 т, питаемая током частотой 1000 Гц, потребляет мощность 470 кВт. Крупные печи емкостью 2,5; 6 и 10 т потребляют мощность соответственно 1500, 1977 и 2730 кВт и питаются током частотой 500 Гц либо от машинных генераторов, либо от полупроводниковых (тиристорных) преобразователей. Продолжительность плавки в печах серии ИСТ., колеблется от 50 мин (печь емкостью 60 кг) до 2 ч (печь емкостью 10 т).
Таким образом, диапазон производительностей всей этой серии печей весьма широк: от 70 кг/ч до 5 т/ч. Удельный расход электроэнергии на расплавление твердой завалки составляет в среднем 3600 кДж/кг (1,00 кВт-ч/кг) для малых печей и снижается до 2300 кДж/кг (0,64 кВт-ч/кг) для крупных печей.
Для плавки стали специально разработаны крупные индукционные печи без сердечника серии ИЧТ, работающие на токе промышленной частоты (50 Гц). Печь ИЧТ-2,5 имеет емкость 2,5 т при потребляемой мощности 718 кВт и производительности 11 т/ч; печь ИЧТ-6 имеет емкость 6 т при потребляемой мощности 1238 кВт и производительности 2,7 т/ч. Удельный расход электроэнергии составляет в обеих печах 2160 кДж/кг (0,6 кВт-ч/кг).
В схемы питания всех этих печей включены конденсаторные батареи с целью повышения cos φ. Отсутствие дорогостоящих преобразователей значительно снижает стоимость печей, работающих на токе промышленной частоты.
Потери тепла за плавку составляют на индукционных печах такого типа примерно 20-25%, а потери в токопроводах, конденсаторных батареях и преобразователях частоты достигают 30%. Поэтому общий к. п. д. индукционных плавильных установок (особенно печей небольшой емкости), работающих на токе высокой частоты, невысок и составляет примерно 0,4, возрастая с увеличением емкости печей до 0,6. Показатели работы крупных индукционных печей, работающих на токе промышленной частоты, выше и их общий к. п. д. достигает 0,8.
Улучшение показателей работы индукционных плавильных установок достигается правильной подготовкой шихты и ее рациональной загрузкой, снижением потерь тепла из печи и уменьшением времени простоев на ремонт футеровки, а также максимально возможным использованием мощности преобразователя частоты. Для этой цели обычно используют один общий преобразователь для питания двух печей.
Таблица баланса металла.
Таблица 3.1
| Статьи баланса | % от металлозавалки | Масса, т |
| Годное литье Жидкий металл: 2. Возвратные отходы 2.1 Литники и прибыли 2.2 Брак 2.3 Сливы, сплески 3. Стальной лом ГОСТ 2787-75 Группы А Угар и безвозвратные потери Металлозавалка | 52,4 95 | 12500 22662.2 |
| 42,6 | 10162.2 | |
| 38,5 | 9184.1 | |
| 3,1 | 739.5 | |
| 1,0 95 | 229 22662.2 | |
| 5 | 1192.7 | |
| 100 | 23854.9 |
Необходимое количество плавильных агрегатов определяется по формуле:
Nрасч =Кн Вг /Фд qрасч
Nрасч - расчетное количество плавильных печей,
Вг - годовое количество жидкого металла по участку тон
Кн -коэффициент неравномерности потребления жидкого металла, равный 1-1,2 для крупносерийного и массового производства
Фд - действительный фонд времени работы оборудования, ч/год
qрасч - производительность плавильного оборудования, т/ч
Фд выбираем исходя из типа оборудования (индукционная печь) и количества смен работы (2 смены) - Фд = 3890 ч/год. Выбор количества смен зависит от характера производства, а последний в свою очередь определяется серийностью производства. Характер производства-паралельный производство крупносерийное. Устанавливается 2-х сменный режим работы.
роизводительность плавильного агрегата 2,5 т/ч.
Nрасч=1,1*22662.2/3890*2,5=24928.4/9725=2,56
Принятое количество плавильных агрегатов Nпр получаем путем увеличения
Nрасч до значения целого числа. Для проекта берем 3 печи.
Правильность выбора количества плавильных печей определяется путем расчета коэффициента загрузки.
Кз =Nрасч /Nпр
Кз=2,56/3=0,85
Где Кз -коэффициент загрузки плавильного оборудования,Nрасч-расчетное количество оборудования,Nпр-принятое количество оборудования.
Нормальная работа плавильного отделения обеспечивается при
Кз=0,7-0,85
Для расчетов использовал лит.1таб.9; 12 и лит.2
ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ТИПА ИСТ-2,5/1,6М4 НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Электропечь индукционная плавильная тигельная типа ИСТ-2,5/1,6М4 ёмкостью 2,5т. предназначена для индукционной плавки и перегрева черных, цветных и драгоценных металлов токами средней частоты.
Электропечь ИСТ-2,5/1,6М4 может быть использована в литейных производствах промышленных предприятии всех отраслей народного хозяйства и для поставок на экспорт, в страны с умеренным и тропическим климатом.
Наиболее рациональный режим работы - трехсменный.
Электропечь изготавливается в климатическом исполнении УХЛ4 по ГОСТ 15150-69 и предназначена для работы в следующих условиях:
закрытое помещение;
высота над уровнем моря - не более 1000 м;
температура окружающей среды - от + 5 до + 40 С;
относительная влажность окружающей среды при температуре +20°С - до 90% и при +40°С - до 50%;
окружающая среда - невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и примесей, разрушающих изоляцию и металлы;
температура охлаждающей воды от + 5 С до + 25 С;
отсутствие в охлаждаемой воде примесей, образующих осадок;
температура охлаждающей воды не должна быть ниже температуры окружающего воздуха в помещении более, чем на 15 С (во избежание появления росы);
пары и пыль в концентрациях, не превышающих указанных в ГОСТ 2.1 005-88;
вибрация и удары в месте установки электропечи должны отсутствовать.
По технике безопасности установки индукционные плавильные соответствуют требованиям ГОСТ 12.2 003-74 (RUS) и 12.3 002-75 (RUS).
По пожарной безопасности установки индукционные плавильные соответствуют требованиям ГОСТ 12.1 004-76 (RUS).
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ
В период выполнения заказа подготовит и передаст эксплуатационную документацию и инструкции:
Эксплуатационная документация:
эксплуатационные инструкции и описание функций оборудования;
инструкции по набивке и ремонту футеровки печи;
монтажные схемы, перечень оборудования, перечень кабелей.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
Основные параметры и характеристики, необходимые для изучения и правильной эксплуатации изделия и его составных частей приведены (таблице 3.2).
Таблица 3.2
| Наименование показателя | Норма параметра | |
| номинальная | допустимая | |
| Ёмкость номинальная, т: | 2,5 | |
| Мощность питающего преобразователя, кВт, не более: | 1600 | |
| Число фаз: питающей сети контурной цепи | 3 1 | |
| Частота тока, Гц: питающей сети контурной цепи | 50 400 | 49-51 500 |
| Номинальное напряжение, В: питающей сети преобразовательного трансформатора контурной цепи (индуктора) | 6000 или 10000 от 1500 до 2000 | |
| Коэффициент мощности на входе тиристорного преобразователя частоты | 0,92 | |
| Номинальная температура перегрева металла, °С, не более: | 1600 | 1500 |
| Скорость расплавления и перегрева, т/ч | 2,5 | 2,0 |
| Удельный расход электроэнергии на расплавление и перегрев металла, кВт ч/т: | 679 | 764 |
| Удельная мощность, кВа · ч/т | 841 | 991 |
| Напряжение подогрева (расчётное), В | 260 | 250 |
| Расход воды для охлаждения, м3/час: индуктора и токоподвода конденсаторных шкафов тиристорного преобразователя частоты дросселя | 21 16,8 6,0 0,24 | 21,5 17 6,0 0,26 |
В комплект поставки ИСТ-2,5/1,6 М4 входит:
Таблица 3.3
| НАИМЕНОВАНИЕ ИЗДЕЛИЙ | Кол-во, шт. |
| Электропечь ИСТ-2,5 | 1 |
| Шкаф управления (с конденсаторной батареей) | 1 |
| Тиристорный преобразователь ТПЧ-800 | 2 |
| Тигель ИСТ-2,5 | 1 |
| Трансформатор питающий | 2 |
| Станция водоохлаждения | 1 |
| Маслонапорная станция | 1 |
| ЗИП (с кабелями водоохлаждения и токоподводами) | 1 |
| Авторский надзор за проведением монтажных и наладочных работ | + |
Индукционный плавильный комплекс ИСТ-2,5/1,6 М4 является надежным в своем классе устройств.
Надежная работа комплекса гарантируется многоступенчатой системой защиты комплекса от возможных внешних воздействий на уровне отдельных устройств и всего комплекса в целом.
ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВИЛЬНАЯ ПЕЧЬ предназначена для плавки, перегрева и выдержки цветных и черных металлов.