+7(343) 386-15-15

Универсальные дуговые печи и миксеры постоянного тока нового поколения «НТФ «Экта»» для производства чугуна

Универсальные дуговые печи и миксеры постоянного тока нового поколения «НТФ «Экта»» для производства чугуна

Д.т.н., профессор, Председатель Совета главных металлургов ОАО «НПК «Уралвагонзавод» - Афонаскин А.В. (ОАО «УралНИТИ» г. Екатеринбург); Власова И.Б., К.т.н., с.н.с. Малиновский В.С., Малиновский В.Д. (ООО «НТФ «ЭКТА» г. Москва)

Введение.

Для производства чугуна ООО «НТФ «ЭКТА» разработала два типа установок: дуговые печи постоянного тока универсальные нового поколения (ДППТУ-НП) для плавки чугуна и дуговые миксеры постоянного тока (ДМПТУ) для выдержки, рафинирования и доводки расплава чугуна, его накопление для получения крупных отливок.
ДППТУ-НП являются инновационной отечественной разработкой, защищенной патентами специалистов «НТФ «ЭКТА».

Оборудование печей и миксеров позволяет реализовывать технологии производства качественного чугуна, описанные в классической теории металлургических процессов.
В ДППТУ-НП разработки «НТФ «ЭКТА» производятся любые марки чугунов, включая высокопрочные, как путём обработки чугуна, так и методом синтезирования с использованием стальной шихты. Эта шихта не требует специальной подготовки перед плавкой: в процессе плавки проводится её науглероживание до заданного состава углерода; за счет активных шлаковых и других классических процессов осуществляется глубокое удаление примесей, включая серу.

В ДППТУ-НП освоена переработка любого лома, включая чугунную стружку – без угара металла и потерь легирующих элементов. Миксеры ДМПТУ обладают возможностями дуговых плавильных печей для обработки жидкого расплава. Как и в ДППТУ-НП в миксерах ДМПТУ обрабатывают металл горячими шлаками, например, с целью глубокого удаления серы; проводить науглероживание расплава до заданного содержания углерода. В ДМПТУ повышается качество чугуна, выплавляемого, например, в вагранках, осуществляется накопление металла и его раздача.

Оборудование ДППТУ-НП и ДМПТУ позволяет с минимальными затратами производить качественное чугунное литьё с выполнением требований экологов по ПДВ и ПДК.
По всем основным показателям, включая расход электроэнергии, потери металла за счет угара и брака, и другим печи ДППТУ-НП превышают показатели любых плавильных печей других типов.

Инновационные решения, используемые в ДППТУ-НП и ДМПТУ.


В оборудование ДППТУ-НП и технологии введены инновационные решения, создавшие новые возможности, как для работы оборудования, так и для ведения в нём технологических процессов. Высокий эффект от внедрения ДППТУ-НП достигается при комплексном подходе к организации плавки металла, при котором использование дуги постоянного тока является одним из элементов системы технических решений, разработанных и запатентованных специалистами ООО "НТФ "ЭКТА".

В ДППТУ-НП организация процесса расплавления шихты, управляемого магнитогидродинамического (МГД) перемешивания расплава, взаимодействия дуги и расплава, управление электрическими параметрами печи обеспечивают отсутствие локального перегрева расплава во все периоды плавки, гомогенность температуры и химического состава расплава, активное взаимодействие расплавов металла и шлака, высокую скорость протекания металлургических реакций, эффективное усвоение легирующих элементов и науглероживание расплава, низкий угар шихты и ферросплавов, быстрое формирование шлака высокого качества, подавление взаимодействия печной среды с окружающим пространством. В ДППТУ-НП реализована экологическая чистота процесса плавки при минимальном уровне пылегазовыбросов, снижен расход электроэнергии.

Перемешивание расплава в ДППТУ-НП осуществляется за счет взаимодействия тока, протекающего через расплав, с электромагнитным полем протекающего тока. Для реализации процесса принципиально новым является установка в подине печи не менее двух подовых электродов уникальной разработки, смещенных от осей симметрии подины, при этом опорное пятно дуги размещается по центру расплава. Благодаря этому в расплаве вектор тока имеет ярко выраженные вертикальную и горизонтальные составляющие, взаимодействие собственного электромагнитного поля которых с током вызывает интенсивное перемешивание расплава в вертикальной и горизонтальной плоскостях, с максимальной скоростью движения набегающего потока расплава под дугу и из под дуги вглубь расплава. Такой характер движения расплава наблюдается в дуговых печах постоянного тока, но он неустойчив. Через относительно короткое время под анодным пятном дуги и над подовыми электродами формируются вихревые потоки, а движение основной массы расплава прекращается. Поэтому была разработана оригинальная система организации оптимального перемешивания расплава с помощью регулятора электрического режима источника электропитания. [1,2,3,4]