МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
290
Производственные процессы литейного цеха (далее – ЛЦ) отличает их
высокая электроемкость (электропотребление). В этом цехе на индукционной
электрической печи осуществляется плавка (переплавка) чугуна. Для
осуществления
плавки чугуна, на эксплуатации имеется индукционная тигельная
плавильная печь.
Данная печь по классификации, относится к индукционно тигельным
плавильным печам,
которые предназначены для открытой плавки черных и
цветных металлов в тигле плавильного узла индукционными токами средней и
промышленной частоты.
Плавка в индукционных тигельных печах имеет ряд преимуществ перед
другими способами плавки:
1.
Выделение энергии непосредственно в загрузке, без промежуточных
нагревательных элементов;
2.
Интенсивная электродинамическая циркуляция расплава в тигле, обеспечивающая
быстрое плавление мелкой шихты и отходов, быстрое выравнивание температуры
по объему ванны и отсутствие местных перегревов, что гарантирует получение
многокомпонентных сплавов, однородных по химическому составу;
3.
Высокая производительность, достигаемая благодаря высоким значениям удельной
мощности;
4.
Возможность полного слива металла из тигля и относительно малая масса
футеровки печи, что создает условия для снижения тепловой инерции печи
благодаря
уменьшению тепла, аккумулированного футеровкой. Печи этого типа
весьма удобны для периодической работы с перерывами между плавками и
обеспечивают возможность для быстрого перехода с одной марки сплава на
другую;
5.
Простота и удобство обслуживания печи, управления и регулирования процесса
плавки.
Конструкция индукционной плавильной печи состоит из следующих частей:
- плавильного узла;
- электрической системы;
- системы охлаждения.
Плавильный узел состоит
:
- корпуса;
- индуктора;
- тигля;
- системы наклона.
В зависимости от конкретного исполнения может использоваться
механическая система наклона (работающая посредством мотор-редуктора или
вручную) или гидравлическая. Также плавильный узел может комплектоваться
крышкой, снабженной гидравлическим устройством подъема, для снижения тепло
потерь. Крышками рекомендуется комплектовать печи с объемом плавки от 3т.
Электрическая
схема включает в себя
:
- тиристорный преобразователь частоты (ТПЧ);
- блок конденсаторов;
- соединительные кабели;
- панель контроля и управления.
Система охлаждения состоит из
:
- градирни;
- расширительного бака;
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
291
- циркуляционных насосов;
- соединительной и запорной арматуры.
Преимущества печи со стальным корпусом:
- За счет применения в конструкции магнитопровода, увеличивается КПД
комплекса на 5-8%;
- Применение гидравлического привода позволяет, более плавно и точно
производить слив расплава;
- За счет меньшей температурной деформации футеровки увеличивается
межремонтный период работы плавильного узла на 20-30%.
Система охлаждения частей комплекса для плавления металла:
Дистиллированная вода циркулирует по замкнутому контуру, проходя через
соединительные кабели, индуктор печи, конденсаторы, тиристоры преобразователя
и забирает выделяемое тепло и отдает его при прохождении через радиатор
градирной установки. В градирной установке имеется
свой контур циркуляции
воды, которая разбрызгивается насосом на радиатор первого контура и охлаждается
потоком воздуха, создаваемым осевыми вентиляторами, расположенными на верху
градирни. Подпитка второго контура происходит автоматически с помощью
поплавкового клапана. Таким образом, излишнее тепло отводиться в атмосферу и
сохраняется тепловой баланс плавильного комплекса.
Электроснабжение индукционной печи осуществляется от трансформатора
типа «ЭТМЫ-2000/ 10-72УХЛ4», с встроенным устройством (РПН) переключения
ответвлений обмотки типа «РНТА-3/630».
Устройства переключения ответвлений
обмоток силовых трансформаторов (переключающие устройства) предназначены
для регулирования напряжения в данной точке электрической цепи, в которой
установлен силовой трансформатор. Регулирование напряжения достигается путем
изменения числа витков обмоток силового трансформатора и может применяться
на любой стороне: высшего, среднего и низшего напряжения трансформатора.
Устройства РПН предназначены для регулирования под нагрузкой напряжение
силового трансформатора.
Для защиты устройства РПН, в схеме привода
предусмотрена
электрическая блокировка, не допускающая переключения при
токах, больше допустимых. Охлаждение трансформатора с естественной
циркуляцией воздуха и масла.
Поскольку, индукционная плавильная печь является одной из наиболее
энергоемких потребителей индуктивной нагрузки (реактивной мощности и
энергии), в составе основного штатного оборудования, предусмотрена
комплектация реактором и конденсаторными батареями (конденсаторные
установки УКРМ), для «генерирования» необходимой компенсации реактивной
мощности в сеть потребителя.
Реактор представляет собой статистическое электромагнитное устройство,
предназначенное для использования его индуктивности в электрической цепи.
Устройства
КРМ
представляют
собой,
конденсаторные
батареи
(конденсаторы), предназначенные для накопления и использования их
индуктивности для компенсации реактивной мощности в сеть потребителя.
Конденсаторные батареи комплектуются в группы, в зависимости от требуемой
установленной мощности УКРМ.
Для печи предусмотрена установка пяти комплектующих конденсаторных
устройств. На первой и второй установках КРМ, сгруппированы по четыре
конденсаторные батареи типа «КС2-1,05-75-2У3»,
емкость каждой батарей
составляет от 212 до 231 МкФ, установленной мощностью от 76,1 кВар до 78,8
кВар каждая. На третьей установке КРМ, сгруппированы восемь конденсаторных
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ЦИФРОВИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ И
ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ
292
батарей, емкость каждой из которых, составляет от 200 до 232 МкФ, аналогичной
установленной мощности. Четвертая, пятая и шестая установки КРМ,
сгруппированы по шестнадцать единиц конденсаторных батарей, аналогичных
типов и технических характеристик.
В зависимости от требуемой величины компенсируемой реактивной
мощности, предусмотрено по ступенчатое включение в работу конденсаторов, в
зависимости от роста выдаваемой реактивной мощности. Управление включением
в работу групп конденсаторов в сеть, осуществляется ручным способом
(управлением).
Режим работы (подключаемой нагрузки) конденсаторных установок
регулируется в зависимости от изменения величины подаваемого напряжения и
тока на тиристорный преобразователь частоты.
Для выполнения оперативного управления по
перемещению тяжелых грузов
на рабочей площадке (платформе) плавильной печи, а также: для выполнения работ
по загрузке металлолома в тигель печи, для слива расплавленного металла с
помощью ковша, для очистки оставшихся шлаков из тигеля печи, используется
грузоподъемная кран-балка (моно-рельс).
Результаты визуального обследования показали, крайне изношенное
техническое состояние электрооборудования и сетей индукционной печи,
выработку рабочего ресурса, неудовлетворительное техническое состояние
коммутационного, кабельно-проводникового оборудования. При осмотре,
зафиксированы открытые (оголенные) токоведущие части и участки в
непосредственной близости от рабочих зон (мест). Отсутствуют ограждения
потенциально опасных зон, предупреждающие знаки и плакаты безопасности. На
токоведущих
частях
потребителей
электроэнергии и на
проводниках
зафиксированы случаи: последствий возникновения коротких замыканий,
термического нагрева проводников (оплавленная изоляция проводников,
места с
сажей, копотью и пр.), высокой степени изношенности, зачастую, нарушения
конструктивной целостности коммутационной аппаратуры, разлаженное (не
рабочее) состояние аппаратуры системы защиты, автоматики и сигнализации.
