Камерные электропечи-миксеры для

алюминиевой промышленности.

Г.А.Бабышкин, А.А.Деревянных, В.А.Лазарев

ОАО «Сибэлектротерм»

Электропечи сопротивления (миксеры) камерного типа предназначены для поддержания температуры жидкого металла от 690 до 750 ºС с точностью ±5 ºС. Температура металла, заливаемого в миксер, должна составлять 720-780 ºС. Определяющие параметры серии миксеров различной емкости приведены в таблице.

ОАО «Сибэлектротерм» в период с 2002 года разработало, изготовило и совместно с Братским алюминиевым заводом (ОАО «БРАЗ») запустило в эксплуатацию поворотный отражательный миксер сопротивления емкостью 55 тонн по жидкому алюминию (САМП-55). Опыт эксплуатации и анализ работы этого миксера показал соответствие эксплуатационных характеристик мировому техническому уровню и конкурентоспособность принятых конструктивных решений. На основе этих результатов реализована программа по разработке и изготовлению серии миксеров емкостью от 10 до 100 тонн.

Поворотные отражательные миксеры сопротивления серии САМП предназначены для накопления жидкого алюминия, выдержки для стабилизации температуры и усреднения по химическому составу металла, доводки по химическому составу и регулируемой дозированной раздачи алюминия и сплавов на его основе в сопряженные производства. Миксеры могут использоваться на металлургических заводах, в литейных цехах машиностроительных и металлообрабатывающих заводов.

По принципу действия миксеры относятся к электропечам сопротивления косвенного нагрева. Конструктивная схема приведена на рисунке . В состав комплекта установки миксера входят: электрическая часть, обеспечивающая питание миксера электроэнергией, управление режимами нагрева в тепловых зонах; комплексная АСУ ТП, обеспечивающая комплексное управление и работу прецизионной системы наклона с контролируемой точностью скорости слива металла. Конструктивно миксер выполнен с гидроприводом наклона и комплектируется гидравлической системой. В комплект поставки может входить МГД-перемешиватель индукционного типа.

Миксер конструктивно выполнен в виде каркаса, соединенного с кронштейнами поворота и плунжерными цилиндрами для наклона на слив. Заливочный узел и рабочие двери имеют механизированные подъемы крышки и дверей. В центральной части продольной оси в днище каркаса имеется специальное окно для установки водоохлаждаемой немагнитной плиты, сопряженной с МГД-перемешивателем конструкции ООО «НПЦ магнитной гидродинамики» (г. Красноярск).

Нагреватели радиантного типа фирмы Kanthal установлены в подсводовом пространстве на специальных подвесках. Футеровка может выполняться из огнеупорных и теплоизоляционных материалов на основе формованных изделий и набивных масс, например, производства фирм Mayertom, Plibrico и др. Выбор технологии изготовления и материалов футеровки производится на основании конкретных исходных требований при согласовании документов на изготовление миксеров.

Для обеспечения равномерного распределения температурного поля в объеме, прилегающем к разливочной летке, рабочее пространство миксера имеет несколько тепловых зон. Электропитание нагревателей каждой зоны осуществляется от тиристорных преобразователей напряжения с управлением от АСУ ТП. Для контроля и стабилизации температуры металла при разливке установлена специальная погружная термопара.

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) обеспечивает управление тепловым режимом с точностью ±5 ºС, управление механизмами агрегата, управление регулируемым дозированием выдачи (слива) жидкого металла, контроль массы металла в миксере.

Средства контроля над ходом технологического процесса позволяют получать следующую информацию: температуру сливаемого металла; рабочую температуру в каждой зоне; электрические параметры: сила тока, напряжение, мощность; скорость разливки, угол наклона миксера; расход легирующих и шлакообразующих материалов; сведения о положении механизмов и основные параметры механизмов.

Эффективная и экономичная работа оборудования обеспечивается современной системой управления технологическим процессом на базе SIMATIC Process Control System (PCS7), построенной в соответствии с концепцией Simens «полностью интегрированная система». Она базируется на использовании стандартных изделий SIMATIC S7, функциональные возможности которых расширены новым программным обеспечением.

Миксер комплектуется специализированной гидравлической системой, которая изготавливается единым блоком на основной раме полной заводской готовности и устанавливается в непосредственной близости от миксера. Система гидравлики состоит из источника гидропитания и гидропанели управления, сопряженной с системой АСУ ТП. Давление в гидросистеме для малых миксеров (до 30 тонн) составляет 10 Мпа (100 кгс/см2), для больших – 12,5 Мпа (125 кгс/см2).

Разработанная серия миксеров типа САМП на основе отечественных конструктивных решений позволяет выполнять технологические требования и обеспечивать конкуретноспособность эксплуатационных параметров при обработке жидкого алюминия и сплавов на его основе.

Таблица и рисунок к статье

«Камерные электропечи-миксеры для

алюминиевой промышленности»

Таблица

Основные параметры камерных электропечей-миксеров

для алюминия

Тип печи	Емкость, т	Мощность нагревателей, кВт	Скорость разливки, т/ч
САМП - 10	10	250	5 ... 10
САМП – 15	15	350	7 ... 15
САМП – 20	20	375	7 ... 18
САМП – 30	30	375	7 ... 20
САМП – 40	40	500	3 ... 25
САМП – 55	55	500	7 ... 50
САМП – 60	60	630	5 ... 60
САМП – 70	70	630	5,8 ... 47
САМП – 80	80	630	6,7 ... 53
САМП – 100	100	750	8 ... 67

Сведения об авторах:

1. Бабышкин Геннадий Анатольевич, технический директор ОАО "Сибэлектротерм"

2. Деревянных Александр Аркадьевич, начальник сектора ОАО "Сибэлектротерм"

3. Лазарев Владимир Андреевич, начальник отдела ОАО "Сибэлектротерм"

Рис. Камерная электропечь-миксер типа САМП:

1 – заливочная крышка; 2 – кожух; 3 – футеровка; 4 – нагревательные
элементы; 5 – термопара для контроля температуры печи; 6 – летка
аварийного слива; 7 – МГД-перемешиватель; 8 - рабочее окно;
9 - сливной носок.