forhøre

Hvordan genvinder man grønt støbejernsspåner? Et træk to højeffektiv induktionssmeltning

  Store støberivirksomheder kan producere titusindvis af tons støbejernsspåner hvert år. Genvinding og udnyttelse af støbejernsspåner er ikke kun relateret til den økonomiske udnyttelse af metalressourcer i Kina, men også tæt forbundet med energiforbrug og miljøbeskyttelse. På grund af høj effektivitet og høj kvalitet er genvinding og udnyttelse af støbejernsspåner af stor betydning.

  Støbejernsspåner er de pulverformige underskæringsmaterialer i skæreprocessen af ​​støbejernsemner, der tegner sig for omkring 10% ~ 30% af vægten af ​​støbejernsemner. Kun Shandong Shifeng Group har omkring 50,000 T støbejernsspåner, der underskærer materialer hvert år, som alle behandles med affaldsmaterialer til en lav pris, hvilket forårsager stort spild. På nuværende tidspunkt sker genbrug af støbejernsspåner generelt ved blot at presse og derefter smelte til smeltet jern, hvilket ikke kun resulterer i en lav udnyttelsesgrad af støbejernsspåner, forbrug af kokskul og stor emissionsforurening. Indenlandske med en stor kapacitet af induktionsovne til støbejernssmeltevirksomheder er relativt mindre, især den store kapacitetsundersøgelse og anvendelse af direkte smeltende støbejern er mindre, mens den store kapacitet induktionsovn, mens effektiviteten er meget høj, men har dårlig sikkerhedsovervågning af smeltningsprocessen accelereres ovnens beklædningserosion, induktionsovn i lavtemperatur magnetisk permeabilitet reduceret smelteeffektivitet og andre tekniske flaskehalse, udviklet en komplet støbejernsgrøn genbrugs- og effektiv smelteteknologiløsninger, realisere ren produktion, affald, forbedre ressourceudnyttelsen er særligt presserende og vigtigt.

I. Tekniske vanskeligheder og nøgleteknologier

1. Tekniske vanskeligheder

(1) Oxidation af smeltet jern. Når smeltet jernrester reagerer med ilt i luften og danner stabile oxider, hvilket vil skade kvaliteten af ​​smeltet jern alvorligt, herunder elementær forbrænding, porøsitet og slagger, og tendens til hvid mund osv.

(2) Fordi støbejernsskrotet er i form af fragmentering og indeholder et tyndt lag jernoxid i udseendet, bulkdensiteten er kun 2g/cm3, og jernoxidindholdet er relativt højt, er det let at accelerere erosion af sur foring, og foringstykkelsen kan ikke vises. Foringens tykkelse er for tynd til at forårsage en ovnlækageulykke, så sikkerhedsovervågningsteknologien i smeltningsprocessen er særlig kritisk.

(3) Alle kvaliteter af støbejern har brug for nøjagtig præ-ovn batchning for at sikre, at den nødvendige andel af hver komponent af byrden er rimelig.

2. Nøgleteknologier

(1) En speciel spånkagemaskine blev udviklet til at knuse støbejernsspåner med en bulkdensitet på kun 2g/cm3 til kageblokke for at forbedre smelteeffektiviteten, det vil sige at reducere oxidationsområdet og forbedre ledningsevnen i ovnen.

(2) Da smeltetemperaturen for støbejernsspåner er omkring 100 ℃ højere end for almindeligt brødjern, for at sikre sikker smeltning, bruges det relative ændringsforhold mellem mellemfrekvensstrømmen og spændingen i den elektriske ovn til at beregne og vise foringstykkelsen ved hjælp af computerteknologi for at forhindre, at ovnforingen lækker på grund af for tynd foring.

(3) Optimer design af strømforsyningskonfiguration og ovnstruktur, forbedre udnyttelsesgraden af ​​elektrisk energi, forbedre smelteeffektiviteten og kvaliteten og levere jernvæske rytmisk i nøje overensstemmelse med kravene til støbelinjen.

(4) For at forbedre oxidationsmodstandshastigheden for støbejernsskrot og stålskrot, studere gasbeskyttelsestilstanden og kontrolmetoden for elektrisk ovnsmeltning.

Ii. Hovedforskningsindhold

1. Støbegods og smedegods forarbejdning af skrot og affaldsforbehandlingsproces

(1) forbehandling af jernspåner eller spåner kan indeholde før genbrugsprocessen bringes i vandet og olie, hvis ubehandlet, i begyndelsen af ​​ovnen og smeltning røg og flydende jern absorption af gas vil føre til øget gasindhold i flydende jern, ikke kun påvirke støbekvaliteten, og i processen med at smelte gas vil også spredes til indvendig foring, kan føre til beskadigelse af induktionsspolen. Derfor bør den grønne genvinding af jernspåner forbehandles først. Under normale omstændigheder går forbehandlingsprocessen først gennem affedtningsmaskinen for at fjerne fedtet, der kommer ind under behandlingen. For jernskrot med skærevæske kan det også behandles direkte ved ristning for at fjerne fugt og fedt, som skærevæsken medfører under forarbejdningen. Efter den centrifugale affugtningsproces og den hurtige tørringsproces reduceres fugtindholdet til mindre end 1%.

(2) De pressede støbejernsspåner er resterne af støbejern i skæreprocessen. Det endelige udseende indeholder et tyndt lag jernoxid, den naturlige akkumuleringstæthed er omkring 2g/cm3, og den relative permeabilitet er omkring 1.6, hvilket er tæt på luftens permeabilitet. Den relative permeabilitet af blokstøbejern er omkring 600 ~ 1000, for at forbedre ladningens permeabilitet er det nødvendigt at forbedre den samlede tæthed af støbejernsspåner. Efter gentagne eksperimenter kan kontrastdata og brødkrummer-blok nå 5.2 g/cm3 tæthed af venstre og højre side, forbedre den relative permeabilitet af pizzakrummer til 300 over, efter kogning i en kold digel (< 700 ℃), den samlede permeabilitet stiger naturligvis, sammenlignet med den direkte påfyldning i støbejern kold elektromagnetisk opvarmning effektivitet forbedres naturligvis, baseret på den tilsvarende analyse og beregning, med 3000 kn hydraulisk presse og danner et komplet sæt af forme, udvikler vi vores egen specielle brødkrummer maskine, vil være for hovedparten af ​​støbejernet ved at danne brødkrummer briket.

2. Tilslut ipC batching med et spektrometer for nøjagtigt at justere batching

For at forbedre kvaliteten af ​​smeltet jern af affaldsskrot og stålskrot, gennem den sekundære udvikling af iPC-hardware og systemintegration af software, udviklede vi et mikrocomputer batching-system, herunder løfteelektromagnet, trådløs fjernbetjening mikrocomputer jerndistributionsinstrument, trådløs krogsensor, ensretterstyreskab og doseringsoperatør. Metalladningen fordeles og transporteres automatisk i henhold til formel-input på forhånd og vejes og justeres automatisk digitalt. Samtidig industrielle computer og spektrum analysator netværk, real-time dataudveksling, elektrisk ovn komponent kontrolmodul, ansvarlig for spektrometer analyse komponent automatisk justeringssystem. ipC batching-systemet, baseret på komponenterne opnået fra netværksanalysen, feeds tilbage til det automatiske fodringsudstyr for at justere de nødvendige komponenter af byrden, hurtig og præcis fodring. Batchdata kan lagres i tre måneder med en USB-grænseflade, som kan læse dataene og overføre dem til kontorcomputeren til styring og udskrivning. Den kan også uploade batchingdata til computeren online og sende dem til virksomhedens ERP via LAN for at acceptere den nye formel sendt af computeren. På denne måde bliver den elektriske ovn-batchning computeriseret, fejlen kompenseres automatisk, og fodringsdataene udskrives automatisk, hvilket reducerer blindheden ved batchning.

3. Online overvågningssystem til smeltning af støbejernsskrot i en elektrisk ovn for at realisere online overvågning af foringstykkelse

Variationen af ​​foringstykkelse kan beskrives ved variationskurven for driftsimpedansen af ​​et tørt reaktionsovnsystem. Under smeltebetingelserne for smeltet jern i ovnen falder driftsimpedansen med faldet i foringstykkelsen. Driftsimpedansen kan beregnes ved on-line detektion, og foringstykkelsesvariationen kan detekteres online. Dette papir analyserer den aktuelle situation for overvågning af ovnbeklædningstykkelse, og ved at etablere den matematiske model for induktionsovn analyserer man teoretisk fordelingen af ​​det indre magnetfelt i en elektrisk ovn, forholdet mellem ladningsimpedans, ladningsinduktionsstrøm og magnetfeltstyrke og foringstykkelse, forholdet mellem ladeinduktionsstrøm og indgangsstrøm, og forholdet mellem driftsimpedans og foringstykkelse.

Det kan ses, at inden for en periode med normal drift ændres driftsimpedanskurven for ovnen inden for et vist område og falder gradvist. Efter gentagen overvågning og observation blev det konstateret, at systemets driftsimpedanskurve ikke var mindre end 0.5 inden for en cyklus af normal drift, så 0.5 blev sat som den nedre grænse for alarm. Når foringskoefficienten pludselig falder, langt under den nedre grænse, indikerer det, at foringen er korroderet alvorligt, eller der er en ovnlækageulykke, som kræver rettidig reparation; Hvis foringskoefficienten falder gradvist og er lavere end den nedre grænse, indikerer det, at foringen bliver tyndere på et stort område og ikke kan fortsætte med at blive brugt, så den skal slås ud og genopbygges.

Baseret på de data, der er indsamlet på stedet, blev der fremsat en metode til at overvåge tykkelsen af ​​foringen med kurven for driftsimpedans. On-line overvågning og overvågningsvisning af foringstykkelse gav en garanti for sikker drift af en ovn med stor kapacitet. Sammenlignet med den traditionelle kontaktalarmanordning indser denne metode ikke kun alarmen om lækkende ovn, men kan også advare om faren for udtynding af ovnens beklædning.

4. Vedtag elektrisk smeltegasbeskyttelsesmetode og kontrolmetode for at forbedre oxidationsmodstandshastigheden

For omfattende at forbedre oxidationsmodstandshastigheden ved elektrosmeltning fokuserede vi på undersøgelsen af ​​gasbeskyttelsesmetoder og kontrolmetoder, testede henholdsvis de beskyttende virkninger af forskellige gasser på smeltningen af ​​støbejern, i betragtning af anvendelsesomkostningerne for inert gas, og endelig bestemt gasbeskyttelsesordningen for nitrogen og kuldioxid.

(1) Nitrogen- og kuldioxidgas til metalsmeltning har en god beskyttelseskarakteristik, brugen af ​​forseglet gasinjektion og andre måder, således at smelteovnens hulrum og luften grundlæggende isolering, og brugen af ​​automatisk kontrolteknologi, rimelig kontrol af fodring og gasinjektion forhold, således at den fulde brug af beskyttelsesgas.

(2) brug af programmeret kontrol, rimelig indstillet varmekurve, således at støbejerns-, stålspånoxidationshastigheden er den laveste.

(3) Ved hjælp af restiltdetektionsteknologi, automatisk kontrol af beskyttelsesgasinjektionsvolumen.

5. Udvikle mellemfrekvent ovn med stor kapacitet til at realisere smeltning med lav energi og lav udledning

I traditionel kerneløs induktionsovn smeltning, støbeproces, for at gøre den kontinuerlige forsyning af jern flydende, er det normalt nødvendigt at konfigurere to eller mere end to sæt uafhængige transformere, mellemfrekvens strømforsyning og induktionsovn, et sæt fuld effekt smeltning, et andet sæt af ofte behov for at varme konservering i lille strømbelastning dumping jern i tide, denne form for uafhængig elektrisk transmission metode gør transformatoren effektfaktor er lavere, for det store volumen på mere end 5 t induktionsovn smeltning, støbesystem, især problem med effektfaktor lavere. Derfor har vi designet en ny slags kerneløs induktionsovn med stor kapacitet "Yi Tuo 2" elektrisk transmissionsmetode, af to induktionsovne til smeltning af jernvæske på samme tid, i henhold til den nominelle effekt af smelteinduktionsovne for hver uafhængig af form et komplet sæt af mellemfrekvent strømforsyning henholdsvis, to mellemfrekvente strømforsyninger deler en ensrettertransformator, den første induktionsovn i henhold til den nominelle effekt af smeltedrift, den anden fase induktionsovn i henhold til den nominelle isolationseffektdrift, ensrettertransformator har en kapacitet på summen af ​​effekten af ​​to induktionsovne, køretid og konfigurer ensrettertransformatoren online overvågningsenhed udgangseffekt, i henhold til situationen for transformatorens udgangseffekt, manuel eller automatisk regulering to elektrisk strømfordeling, Forhindrer ensrettertransformatoren fra overbelastningsdrift . Kører i henhold til denne ordning har transformatoren en høj effektfaktor. Det realiserer ikke kun den ordnede forsyning af smeltet jern, men opnår også målet om at øge effektfaktoren og reducere energiforbruget.

Sammenlignet med den originale teknologi (se figur 3) kan ensrettertransformerens udgangseffekt on-line overvågningsenhed, der er konfigureret under drift, overvåge transformatorens udgangseffekt online ved at bruge metoden til strømsensor eller effektsensor gennem den nu modne analoge og digitale elektronisk teknologi. Enheden er enkel i struktur og pålidelig i drift.

6. Undersøg den automatiske stødsamlingsteknologi til gensmeltning og støbning af støbejernsspåner

Med henblik på modsætningen mellem jernvæsken, der kommer ud af ovnen og støbeprocessen af ​​den automatiske støbelinje efter den elektriske ovnsmeltning af store tonnage, blev det automatiske varmeisoleringsstøbeprocesudstyr udviklet. Den store jernvæske blev overført til varmeisoleringsstøbeudstyret og leveret til støbelinjen i henhold til forskellige produktionstakt, for at realisere den fleksible forbindelse mellem den elektriske ovnsmeltning og den automatiske støbning. Lavt energiforbrug (strømforbrug pr. ton smeltet jern må ikke overstige 580 kW•h); Høj effektivitet (kun 45 minutter pr. ovn), emissionsreduktion (fuldt lukket, fjernelse af vådt støv og posefilter); Produktionssystem, daglig behandling af støbejernsskrot, stålskrot 300T regenereringskapacitet.

Iii. Test verifikation

(1) støbejernsrester, stålskrot og skrot støbes direkte til en spånkage med en densitet på > 5t/m3 gennem tryk for at forbedre den relative permeabilitet, forbedre smelteeffektiviteten og reducere foringserosion.

(2) Baseret på driftsimpedansdetektionsprincippet for induktionsovn, er industriel kontrolmaskine og konfigurationssoftware vedtaget for at realisere online-detektering af foringstykkelse og eliminere den skjulte sikkerhedsfare forårsaget af ovnforingens korrosion forårsaget af smeltende støbejernsskrot i en induktionsovn.

(3) Gennem den sekundære udvikling af IPC hardware og software systemintegration, IPC og spektrum analysator netværk, real-time dataudveksling, for at opnå støbejern skrot, skrot elektrisk ovn batching mikrocomputer, fejlen på omkring 1%, automatisk kompensation, nøjagtig batchning.

Som overvågnings- og styringscomputere er industrielle pc'er forbundet med et jerndistributionssystem (trådløst), fodring af køretøjskontrolsystem og spektralanalysator gennem kommunikationsporten. Den modtager batchingdata, spektralanalysedata og fodringsstatus og overvåger batchingprocessen i realtid. Systemsoftwaren kan også sammenligne kravene til jernbladsammensætning med de faktiske analyseresultater og fremlægge den optimerede formel i henhold til afgiftssammensætning og indkøbspris.

(4) Højspændingsmåleskabet anvender en digital effektmåler, som sender signaler til det elektriske ovns computerstyringssystem gennem seriel kommunikation til total effektovervågning og distribution.

(5) Mellemfrekvent induktionsovnssmelteproces er anvendelig til en bred vifte af gråt støbejern, vermikulært støbejern, duktilt støbejern, produktion af høje krav til vermikulært støbejerns cylinderhoved, cylinderblok, samt højtydende bainitisk duktilt støbejerns krumtapaksel, gear og andre dele.

4. Energiforbrugsvurdering

Ifølge GB/T15911-1995 "industrielt elektrisk opvarmningsudstyr og energibesparende detektionsmetoder", kraftværker til vindgruppen, støbejernsgrøn genbrugsteknologi til overvågning, efter elektrisk ovn smeltejernsvæske af teknisk renovering, tilgængelig hvert år 100000 t støbt jern (produceret og outsourcing støbejern) direkte til at erstatte jern, højkvalitets brødproduktion HT250 og nodulært støbejern, flydende jern enheds strømforbrug pr. ton mindre end 600 kW h, sammenlignet med før ændring for at opnå emissionsreduktion og energibesparelsesmål:

(1) 10T en-slæb og to-mellem frekvens elektriske ovne er alle erstattet af kupolovne, hvilket reducerer sodemissionen med 80%.

(2) Baseret på 300 g standardkul pr. kilowatt-time og 1.35 t standardkul pr. ton koks er den gennemsnitlige besparelse 50 kg standardkul pr. ton flydende jern og 19,000 t standardkul pr. år.

(3) Den kvalificerede støbehastighed øges med 5.2%, og det gentagne energiforbrug spares af 0.35000 t standardkul.

(4) Udnyttelsesgraden af ​​støbejernsskrot stiger fra 75 % til 95 %, hvilket direkte sparer 30,000 t støbejern, og ifølge 0.6 t omfattende jernkulforbrug pr. ton, sparer 18,000 t standardkul.

(5) Sammenlignet med kupolsmeltning reducerer smeltning af elektriske ovne jerntabet med 3 %, hvilket sparer 11,400 tons jern om året og 6,840 tons standardkul om året, hvilket i alt sparer 47,340 tons standardkul om året. Derudover bruges 100,000 t støbejernsrester til at erstatte 100,000 T brødjern for direkte at producere HT250 og duktiljernsstykker, hvilket indirekte sparer 72,000 T brødjernskulforbrug.

5. Forfremmelsesansøgningen og industrialiseringsperspektivet

Forsøgsresultaterne viser, at den grønne genvinding og højeffektive smeltning af støbejernsskrot er videnskabelig og gennemførlig, og de teknologiske resultater af den en-slæb mellemfrekvente elektriske ovn er energibesparende og miljøbeskyttelse med høj ressourceudnyttelse rate og bemærkelsesværdig industrialiseringseffekt, som opfylder kravene til national videnskabelig og teknologisk støtte fra ressourcebesparende samfund og har et bredt anvendelsesperspektiv.

Del denne artikel til din platform:

fejl:

Få et citat