• +7 (495) 730 31 40

    Контакт с администрацией портала

  • Новости

  • Аналитика

  • Публикации

  • Госты

  • Металлургический калькулятор

  • Металлургический справочник

  • Конференции

  • Полезные материалы

  • Списки

Дуплекс-процесс

Что такое дуплекс-процесс?


При производстве чугуна нередко находит применение такое технологическое решение, как дуплекс-процесс. Суть этого способа выплавки состоит в применении двух агрегатов для плавки. Эти агрегаты, в которых происходят различные процессы металлургического производства, служат взаимным дополнением друг другу. Первый из них предназначен для плавки шихты.

Дуплекс-процесс

 
Данная стадия технологического процесса производится обычно в следующих промышленных аппаратах:

• Вагранках (вертикальных топливных печах);
• Дуговых тигельных печах;
• Индукционных тигельных печах.

Во втором агрегате происходит термическая обработка расплава чугуна в течение времени, требуемого для доводки материала до нужного химического состава.

С этой целью используются такие производственные агрегаты, как:

• Индукционные канальные печи;
• Индукционные тигельные печи;
Дуговые печи.





Основные способы проведения дуплекс-процесса


Применение вагранки и футерованной дуговой электропечи


В том случае, когда нужно получить чугун, в котором уменьшена концентрация серы, применяют вагранку и электрическую печь, работающую по дуговому принципу. Благодаря использованию такой печи обеспечивается возможность перегрева чугунного расплава. В результате, для работы вагранки требуется меньшее количество кокса. Расход этого топлива может быть понижен до 8% по массе. Если содержание углерода в ваграночном чугунном расплаве слишком велико, то оно может быть уменьшено добавлением в дуговую печь стального лома. Концентрацию марганца и кремния можно довести до нужного значения, добавив в расплав ферромарганец и ферросилиций.


Применение вагранки и кислой дуговой электрической печи


Данный метод используется тогда, когда увеличенное содержание серы в чугуне не имеет принципиального значения, однако у готового горячего сплава должен быть точный химический состав. Данное технологическое решение подразумевает использование электропечи исключительно для поднятия температуры и доведения содержания компонентов сплава до требуемых значений. Для этого расплавленный металл подшихтовывают соответствующими ферросплавами. При осуществлении ваграночной плавки чугуна, можно увеличить расходы стружки, уменьшив при этом на 35-40% расходы кокса, и на 20% расходы флюса.


Применение вагранки и электрической печи, работающей по индукционному принципу

Этот способ применяется для реализации тех же целей, что и предыдущий.


Применение печей тигельного типа


Одним из способов применения тигельных печей является использование двух печей-копильников для каждой вагранки. Наполнение этих двух тигельных печей и выдача готового чугуна осуществляется в попеременном режиме. Во время непрерывного наполнения первой печи из вагранки расплав из второй печи сливается в ковши. Наибольшая эффективность работы печей достигается при выдаче из первой трети расплава, и доливке второй печи, наполненной на 2/3, чугунным расплавом при подогреве. Перегрев чугунного расплава на 100 градусов Цельсия требует от 40 до 45 киловатт-часов на тонну материала.


Применение канальных печей, работающих по индукционному принципу


Основным требование к канальным печам, используемым в дуплекс-процессе как второй агрегат, является их большая вместимость. Благодаря этому выравнивается химический состав расплава и его температура. Кроме того, вагранка работает с меньшими перебоями. Условия разливки определяют то, как будут взаимно расположены печи, и как они будут сочетаться с вагранками.


Применение дуговой электрической печи в паре с печью индукционного типа


Этот метод оправдывает себя при необходимости предварительной очистки чугуна от легирующих элементов и примесей, наносящих ущерб требуемым свойствам данного материала. При таком способе производства печь индукционного типа применяется в качестве миксера, раздающего расплавленный чугун в ковши.


Применение индукционной печи в паре с дуговой электропечью


Эта технология используется для получения отливок чугуна с высокой прочностью, содержащего шаровидный графит. Тигельная индукционная печь служит для расплавления твердой шихты. Дуговая электропечь применяется удаления из расплава серы.
Данное технологическое решение является наименее удачным, поскольку при использовании индукционной электропечи для плавки шихты, а дуговой электропечи – для перегрева расплава КПД имеет наименьшие значения.


Применение канальной индукционной электропечи с большой емкостью как второго аппарата


Такой подход в технологии производства чугуна наиболее целесообразен. Он обеспечивает максимально экономичную работу в случае изменения потребности в расплаве. Кроме того, данный метод дает возможность заливать отдельные отливки с большим весом. Применение такой технологии обеспечивает идеальное усреднение температуры чугуна и его состава на протяжении всей работы литейного конвейерного цеха.


Применение двух дуговых электрических печей


Если рассматривать данное решение как теплотехническую конструкцию, то главным недостатком такого решения является низкое значение КПД в режиме перегрева. С позиции металлургии основной минус такой системы состоит в невозможности обеспечения стабильности и однородности состава чугуна и в высокой степени угара компонентов. Однако с точки зрения эксплуатации данная конструкция имеет свой плюс, заключающийся в возможности при необходимости быстро полностью заменить футеровку.

В случае дуговых электрических печей данная процедура требует всего 36 часов, в то время как в случае индукционных электропечей канального типа для ее проведения понадобится надолго останавливать плавильный агрегат. В результате прекратит работу и литейный конвейер, из-за чего значительно ухудшатся экономические показатели производства. Проблему же постоянства химического состава производимого чугуна можно решить с помощью электромагнитного перемешивания либо использованием дуговых электропечей, работающих на постоянном токе.


Применение доменной печи совместно с индукционной электропечью


Такая технология наиболее экономична в энергетическом отношении. В пределах одного металлургического предприятия такой способ производства легко осуществим. Расплавленный чугун, производимый в доменном цеху, доставляется в литейный цех с помощью ковшей для транспортировки чугуна. Там с помощью индукционных электропечей он доводится до требуемого состава и далее используется для литья.

Возврат к списку