Литейное производство

Электроперегрев чугуна на желобе вагранки

Метод основан на выделении теплоты при прохождении электрического тока по сопротивлению. Таким сопротивлением служит струя металла, протекающего по желобу. На концах желоба заподлицо с его днищем установлены электроды. Так как количество выделяемой теплоты пропорционально квадрату силы тока, то к электродам подводится низкое напряжение (18-24 В), безопасное для обслуживающего персонала, но пропускается ток большой силы 15 000 А и более. С этой целью у желоба вагранки устанавливается понижающий трансформатор, мощность которого для вагранки производительностью 7 т/ч составляет в одной установке 250 кВА, в другой — 500 кВА.

Схема злектроперегрева чугуна на желобе вагранки

В устройстве (рис. 5.23) для электроперегрева чугуна на желобе, разработанном институтом металлургии РФ, чугун из летки 1 протекает по каналу 2 и замыкает электрическую цепь между электродами 3, к которым подведено напряжение от трансформатора 4. Металл в ковш или копильник поступает по каналу 5. Порог на конце желоба служит для создания постоянного ферростатического напора, противодействующего возникающим электродинамическим силам. Электроды состоят из сменных графитовых контактов, установленных в стальных стаканах, прикрепленных к медным шинам. Стаканы охлаждаются водой, которая затем по лотку 6 поступает на желоб грануляции шлака 7. На этот же желоб по каналу 8 поступает шлак из вагранки. Через отверстие 9, закрытое пробкой, выпускаются остатки чугуна после плавки. Расстояние между электродами — 900-1000 мм. Скорость протекания по желобу — 1 м/с (2 кг/с). При этих условиях и силе тока 12 000-15 000 А температура чугуна повышается на 80 °С. Расход электроэнергии, по опытным данным, составил 30 кВт-ч на тонну подогреваемого чугуна.

В отличие от описанной, разработана установка, которая целиком смонтирована на тележке вместе с трансформатором и может быть подключена к любой действующей вагранке.

Достоинства способа электроперегрева чугуна на желобе: простота регулирования температуры металла и возможность автоматизации процесса, малые капитальные затраты (по сравнению, например, с устройством воздухоподогревателя), отсутствие необходимости в дополнительных площадях и полное отсутствие вредных выделений.

Недостатками этого способа являются: сложность контактного устройства электродов и присутствие воды около расплавленного металла, высокий фактический расход электроэнергии, низкая стойкость огнеупорной футеровки канала, по которому протекает перегреваемый металл.

Таким образом, устройство для электроперегрева металла на желобе вагранки целесообразно использовать при необходимости иметь периодический перегрев чугуна в процессе плавки и в тех случаях, когда требуется точная регулировка температуры металла.

Возможен также более эффективный электрошлаковый перегрев чугуна на желобе вагранки.