Плавильные и разогревающие печи: Различные роли в производстве металлов

А плавильная печь работает в основном с твердым зарядом; а печь-дозатор обычно работает с металлом, который уже находится в жидком состоянии. В непрерывном производстве, эта разница влияет на ёмкость печи, потребление энергии и способ подачи расплавленного металла на следующий процесс.

От твердого заряда к подаче расплавленного металла

1. Плавильная печь начинается с твердого металла	2. Печь-дозатор начинается с расплавленного металла
3. Почему используют отдельные плавильные и дозаторные печи?	4. Плавление и выдерживание имеют разные тепловые нагрузки
5. Одна печь может справляться с обеими стадиями	6. Посмотрите на процесс после плавления

1. Плавильная печь начинается с твердого металла

Задача плавильной печи заключается в том, чтобы принимать твёрдое сырьё и производить пригодную для использования расплавленную ванну.

Загрузка может состоять из слитков, блоков, возвратного материала или другого подходящего металлического сырья. Для повышения температуры загрузки с начальной необходимо тепло, полное плавление и, при необходимости, доведение жидкого металла до требуемой рабочей температуры.

Для индукционной плавильной печи, реальная плавильная мощность зависит не только от её номинальной мощности в кВт. Тип металла, масса партии, начальная температура, время плавления, конструкция печи и потери тепла влияют на результат.

А 100 система кВт, например, не может быть присвоена одна универсальная плавильная мощность. Цинк, алюминий и медь имеют разные тепловые требования. Холодная печь при запуске также ведет себя иначе, чем печь, уже горячая от предыдущей партии..

На практике, плавильное оборудование обычно имеет размеры, соответствующие обоим вес партии и необходимое время плавления.

2. Печь-дозатор начинается с расплавленного металла

В раздаточную печь обычно поступает уже расплавленный металл..

Его задача — поддерживать температуру ванны расплавленного металла в диапазоне температур, необходимом для литья., литье или другая последующая операция. Тепло продолжает теряться через огнеупорную футеровку, отверстие печи и окружающая структура, поэтому энергия должна подаваться на протяжении всего периода выдержки.

Рабочая нагрузка отличается от плавки холодной закладки.

Например, Литейное производство может расплавить партию металла относительно быстро, но использовать этот металл постепенно в течение следующих нескольких часов. Печь для выдержки поддерживает доступность расплава при продолжении производства.

Стабильность температуры, емкость ванны, Время выдержки и скорость, с которой металл удаляется или восполняется, здесь становятся более важными, чем начальная скорость плавки.

Выдерживающая печь обычно используется там, где последующий процесс потребляет расплавленный металл с другой скоростью, чем операция плавки.

3. Почему используют отдельные плавильные и дозаторные печи?

Рассмотрим линию, которая нуждается в расплавленном металле непрерывно.

С одной печью, последовательность производства может выглядеть следующим образом:

Расплавить партию → использовать расплавленный металл → подождать, пока печь станет доступной → снова загрузить → расплавить следующую партию

Процесс литья или заливки затем тесно связан с циклом плавки.

С отдельной плавильной печью:

Твердая шихта → Плавильная печь → Раздаточная печь → Литье / Заливка

плавильная печь может начать подготовку следующей партии, пока металл из предыдущей партии остается доступным для дальнейшей обработки.

Отдельная емкость для поддержания чаще используется, когда на предприятии существует непрерывный спрос на металл, когда циклы плавки и литья не совпадают, или когда необходим резерв расплавленного металла между производственными стадиями.

Для случайных небольших партий, может быть мало смысла добавлять еще одну печь. Одна печь часто может расплавить металл, держать его короткое время, а затем опустошить перед следующим партией.

4. Плавление и выдерживание имеют разные тепловые нагрузки

Предположим, что есть 500 кг металла.

В первом случае, печь должна довести эти 500 кг от комнатной температуры до полностью расплавленного рабочего состояния.

Во втором случае, те же 500 кг уже жидкие и им нужно только поддерживать требуемую температуру.

Это очень разные нагрузки.

Во время плавления, энергия уходит на нагрев твердой шихты и завершение фазового перехода. Во время проведения, большая часть требуемых затрат компенсирует потери тепла из печи и корректирует изменения температуры ванны..

Удерживающая способность по-прежнему зависит от реальных условий эксплуатации.. Большая открытая ванна теряет тепло иначе, чем меньшая., хорошо крытая печь. Частое удаление расплавленного металла, добавление нового материала и длительные периоды выдержки также изменяют нагрузку.

Поэтому две печи, содержащие одинаковое количество металла, не обязательно требуют одинакового количества металла. мощность просто потому, что их возможности схожи.

5. Одна печь может справляться с обеими стадиями

Плавка и выдержка не всегда требуют отдельного оборудования..

Во многих периодических процессах используется одна печь в такой последовательности, как:

Загрузка → Расплавление → Достижение температуры → Удержание → Перенос или заливка.

Такое расположение может быть подходящим, если партию используют вскоре после плавления..

Специальная раздаточная печь становится более полезной, когда расплавленный металл должен оставаться доступным независимо от графика плавки..

Условия производства	Типичная схема
Иногда небольшие партии	Одной печи для плавки может быть достаточно
Металл используется вскоре после плавки	Печь для плавки
Металл ожидает перед следующей операцией	Плавка и выдержка в одной печи могут сработать
Постоянный спрос на металл ниже по потоку	Отдельная плавка и выдержка могут быть полезны
Большой резерв расплавленного металла	Может потребоваться выделенная емкость для выдержки

Эти схемы также могут меняться при смене сплава, расположение печи и объем производства. Завод, производящий несколько сплавов короткими партиями, может предпочесть другое оборудование, а не одно, на котором непрерывно работает один и тот же сплав в течение длительных периодов времени..

6. Посмотрите на процесс после плавления

Тип металла и вес партии являются очевидными отправными точками при выбор печи, но следующий этап производства часто меняет решение по оборудованию.

Если всю расплавленную партию выливают или переносят сразу, удержание может составлять незначительную часть цикла.

Если металлу придется ждать другую машину, обеспечить процесс непрерывного литья, оставаться доступным в течение нескольких часов или удаляться постепенно, вместимость хранения становится намного важнее.

Полезная информация для выбора оборудования включает:

Для индукционная система, эти условия влияют на требуемый источник питания, структура печи, индуктор, техника или огнеупорная облицовка, система контроля температуры и охлаждения.

Печь следует выбирать с учетом всего потока металла — от твердой шихты до точки, где расплавленный металл покидает печь, а не просто с учетом мощности в кВт..

Ключевой вывод

А плавильная печь поднимает твердую загрузку до температуры плавления; а печь-дозатор только компенсирует тепло, которое теряет уже жидкая ванна. Подберите оборудование по всему потоку металла — вес партии., время плавления, а что происходит с металлом после плавки - не только по мощности в кВт.

Часто задаваемые вопросы

Нажмите на вопрос, чтобы развернуть ответ.

В чем разница между плавильной печью и ванной для хранения?

Плавильная печь принимает твердую загрузку и производит расплавленную ванну. В раздаточную печь поступает металл, который уже находится в жидком состоянии, и поддерживается его температура в диапазоне температур, необходимом для следующего процесса..

Нужна ли мне отдельная раздаточная печь??

Не всегда. Для случайных небольших партий, одна печь часто может расплавить, подержать недолго и пусто. Отдельная раздаточная печь более полезна, когда расплавленный металл должен оставаться доступным независимо от графика плавки..

Может ли одна печь одновременно плавить и выдерживать?

Да. Во многих периодических процессах используется одна печь в последовательности загрузка → плавка → выдержка → разливка, когда шихта используется вскоре после плавления..

Почему я не могу определить размер печи только по ее мощности в кВт??

Производительность плавки зависит от типа металла., масса партии, время плавления, теплопотери и конструкция печи. Две печи одинаковой мощности могут обеспечить различную практическую производительность..