Файл: Федоров А.П. Экономика энергетики чугунолитейного производства лекции.pdf

ка и глины в процессе землеприготовления, сушка стержней и подогрев сжатого воздуха в процессе формовки).

Вопросы использования тепла отходящих газов в самом

газов в смежных технологических процессах литейного прот изводства.

Использование тепла отходящих газов вагранки в смеж­ ных технологических процессах литейного производства воз­ можно, главным образом, там, где температура рабочего

пространства печей, обслуживающих вспомогательные’ техно­ логические процессы, достигает 120—270°С. К ним относятся процессы сушки песка и глины, а также сушка литейных стержней.

В таблице 17, на примере чугунолитейных цехов Мос­ ковского автозавода им. Лихачева показана энергоэкономи­ ческая эффективность при внедрении ряда мероприятий по использованию тепла отходящих газов вагранки.

4. Рационализация плавки металла в электропечах

Современные электроплавильные печи чугунолитейных це­

хов являются крупнейшими потребителями электроэнергии на машиностроительном заводе.

Так, промышленные,дуговые электропечи на Московском

и Горьковском автозаводах потребляют 30—50% всей энер­

гии, а их мощность составляет от 20 до 40% всей мощности заводских установок. Борьба за всемерную экономию элек­ троэнергии на этом участке имеет поэтому важное значение.

Работа в этой области должна основываться на анализе энергетических балансов и энергетических характеристик аг­ регатов, что дает возможность выявить дефекты в конструк­

ции электроплавильных печей, недостатки в электрическом и технологическом режимах процесса и тем самым наметить пути экономии электроэнергии.

Практика современных чугунолитейных цехов показывает,

что коэффициент полезного действия электропечей, представ­ ляющий собой отношение полезного расхода тепла ко всему

теплу, вносимого электроэнергией, составляет 35—60%. Та­ кие широкие пределы изменения к.п.д. показывают, как ве­

лики возможности повышения к.п.д. электропечей и соответст­ вующей экономии электроэнергии.

32

Йсходя из опыта работы по экономии электроэнергии й

электропечном хозяйстве в литейных цехах лучших машино­ строительных заводов (ЗИЛ, ГАЗ), все мероприятия по эко­ номии энергии можно сгруппировать в следующие основные направления рационализации энергопотребления:

1)снижение тепловых потерь в окружающую среду;

2)снижение электрических потерь в токоподводах электро­

печи;

3)повышение производительности электропечи.

Ниже рассматривается каждое из этих направлений.

Снижение тепловых потерь в окружающую среду

Приведенные выше балансы электропечей, показывают, что на долю тепловых потерь приходится от 25 до 50% сум­ марного расхода электроэнергии, причем основную долю теп-, ловых потерь—15—25% —составляют потери тепла поверх­ ностью электропечи в окружающую среду (сводом, подом, по­ тери теплопередачей и лучеиспусканием). Поэтому сущест­ венно важным является снижение тепловых потерь, что мо­ жет быть достигнуто применением усиленной тепловой изоля­ ции поверхности электропечей.

Известно, что потери тепла поверхностью электропечи в

окружающий) среду зависят от толщины слоя футеровочных материалов и от величины их удельной теплопроводности. В связи с этим в целях экономии электроэнергии в литейных цехах Московского автозавода на электроплавильных печах

была применена усиленная тепловая изоляция.

Как показали замеры потери тепла через свод с обычной

изоляцией печи ДП-1,5 составляли 40,9 кет подводимой мощ­ ности.

После проведенных испытаний с обычным сводом послед­ ний был покрыт дополнительным слоем теплоизоляции.

Усиление тепло-изоляции свода проводилось следующим образом:

а) футерованный обычным способом свод очищался от пыли и грязи;

б) на очищенную поверхность свода складывался «плаш­ мя» в один ряд легковесный теплоизоляционный кирпич (диа­

томитовый или пеношамотный), скрепляемый раствором, ко­ торым покрывалась вся поверхность свода и заделывались

щели между кирпичами.

Применение усиленной тепловой изоляции позволило сэко­ номить свыще 60.000 квтч электроэнергии в год. Кроме того,

помимо значительной экономий электроэнергии, что обеспе­ чило снижение удельного расхода на 33 квтч на тонну жидко­ го металла (при тех же значениях потребляемой мощности), на ЗО°С (повысилась температура металла.

Снижение электрических потерь в токоподводах электропечи

Потери энергии в электродержателях и электродах обыч­

но составляют 10—15% подводимой мощности печи. Эти по­ тери зависят, главным образом, от размеров и материала электродержателя, ют величины контактного сопротивления,-

от материала электрода и т. п.

В процессе работы нагрев электродержателей вызывает

ослабление затяжки и не обеспечивает нужного контактного давления. Поэтому для уменьшения потерь энергии необхо­ димо прежде всего обеспечить повседневный уход за электродержателями, производить регулярную подтяжку болтов, об­ дувку пыли, очистку контактных поверхностей от окислов.

Произведенные электролабораторией Горьковского авто­ завода замеры потерь энергии по ряду электропечей показа­

ли, что потери электроэнергии в электродержателях состав­ ляют 30—40% от общих потерь в токоподводах, что указы­ вает на необходимость уделять большее внимание на профи­

лактику этого участка электропечи.

Повышение производительности электропечи

Увеличением производительности электропечи обеспечи­ вается не только увеличение выпуска продукции, но и эконо­ мия электроэнергии, так как в этом случае снижается доля гак называемых постоянных потерь энергии (т. е. потерь, не

зависящих от загрузки), приходящихся на единицу продук­

ции, а вместе с ней снижается и суммарный удельный расход энергии на тонну проплавляемого металла.

Увеличение производительности печей достигается за счет увеличения веса садки (до известных пределов) и расплавле­ ния ее при максимально возможной нагрузке трансформато­ ров, что сокращает время плавки и снижает тепловые потери.

Скоростные плавки являются поэтому лучшим средством как интенсификации процесса плавки, так и экономии электро­

энергии.

Так, в литейной серого чугуна Московского автозавода им. Лихачева скоростные плавки проводятся на дуговой электропечи емкостью 1,5 т, которая загружается теперь до

2,5 за счет более плотной укладки шихты.

34

Ниже в таблице 18 приведены сравнительные показатели работы электропечи ДП—1,5 при переходе на тяжеловесные

скоростные плавки.

Таблица 18

годового расхода сжатого воздуха в современных литейных цехах измеряется десятками миллионов кубометров в год и составляет на единицу продукции значительную величину, доходящую до 1000 м3 на тонну годного литья.

Огромные масштабы и разнообразие применения в литей­

ном производстве сжатого воздуха обусловлены рядом поло­

жительных его качеств, как энергоносителя, для обслужива­ ния силовых процессов. К ним относятся:

в рабочую атмосферу.

Вместе с тем, с энергетической точки зрения, сжатый воз­ дух как энергоноситель обладает весьма крупными недостат­ ками.

Первый из них состоит в низком суммарном коэффициен­ те полезного действия генерирования сжатого воздуха, ко­ торый является носителем механической энергии «второго порядка». Поэтому процесс производства сжатого воздуха

представляет собой трансформацию энергии, состоящую из значительного числа звеньев. Вторым недостатком является крайне низкий к.п.д. пневматической аппаратуры порядка 10—12%. Кроме того, сжатый воздух, как" энергоноситель, имеет значительные непроизводительные потери (утечки воз­ духа), доходящие до 30—40% суммарного его расхода. В ре­ зультате полный коэффициент полезного действия всего про­ цесса от расхода топлива на электростанции до рабочего места с использованием сжатого воздуха составляет всего лишь около одного процента.

Отсюда следуёт, что рационализация потребления сжато­ го воздуха является важной задачей в деле рационализации энергопотребления в литейных цехах.

Замена пневматических вибраторов электрическими у бункеров формовочной земли

Пневматические вибраторы, применяемые в литейных це­ хах для встряхивания бункеров формовочной земли, имеют

следующие недостатки:

’а) большой расход сжатого воздуха, составляющий при

2-х сменной работе вибратора и 300 рабочих дней в году

72.000 ж3;

б) ненадежность в работе, так как при попадании с воз­ духом влаги на стенках цилиндра появляется коррозия, ко­ торая вызывает заедание поршня;

в) быстрый износ ходовых частей, вследствие чего требует­ ся частый ремонт вибратора;

г) необходимость частой смазки трущихся частей.

36