Файл: Храмченков А.И. Применение электропечей для выплавки серого чугуна на заводах БССР.pdf

ют прочность чугуна и снижают склонность к отбелу, чем это имеет место при модифицировании чугуна из вестными графитизаторами: ферросилицием (Си75) илл графитом. Эффективное влияние добавок силикокальция на структуру и свойства чугуна, выплавленного в ин­ дукционных печах промышленной частоты, отмечено также в работах [9], [22]. В наших опытах, проводив­ шихся на Каунасском чугунолитейном заводе, изыски­ валась наиболее действенная графитизирующая добав­ ка. Таковой оказалась комбинация, состоящая из 0,2% ферросилиция (Си75) и 0,05% ферроцерия. Эта добавка оказалась и наиболее эффективной в отношении повы­ шения прочности. Например, обработка чугуна смесью указанного состава увеличила прочность образцов диа­ метром 15 мм на 30%, а диаметром 30 и 45 мм — на 15%, при этом твердость соответственно снизилась н был полностью устранен отбел в тонких сечениях.

Чугун с шаровидным графитом

На рис. 10 и в табл. 12 приведены сведения по хими­ ческому составу, расходу шихтовых материалов и меха­ ническим свойствам чугунов с шаровидным графитом, выплавленных в электродуговой печи и дуплекс-процес­ сом (электродуговая—индукционная печь) в условиях Горьковского автозавода. Для сравнения там же пред­ ставлены данные по свойствам высокопрочного чугуна, полученного в вагранке с основной футеровкой и моди­ фицированного кремнемагниевой лигатурой. Указанные результаты получены статистическим методом.* Из гра­ фиков следует, что прочность чугунов, выплавленных электропечным способом, значительно выше, чем проч­ ность чугуна ваграночной плавки. Сопоставление час­ тотных кривых распределения механических свойств и

* Совместно с Л. В. Шестаковым.

53

А. Шихтовые материалы

57

содержания элементов в высокопрочных чугунах, вы­ плавленных в электродуговой печи и дуплекс-процессом, указывает на равноценность их качества. Однако и в этом случае для чугуна индукционной выплавки имеет место тенденция к повышению твердости (в данном слу­ чае примерно на 10 кг/мм2), что обусловлено в основном уменьшением в составе шихты количества литейных чугунов.

Применение индукционных печей промышленной час­ тоты позволило снизить стоимость тонны металлозавалки на 5 р. 80 к. При этом также сократились затраты

58

Г Л А В А III

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Ранее были рассмотрены технические аспекты, свя­ занные с применением индукционных печей промышлен­ ной частоты для плавки чугуна. При оценке экономиче­ ской целесообразности их внедрения следует исходить из конкретных условий производства, учитывая прежде всего требования, предъявляемые к качеству, потреб­ ность в жидком металле, наличие дешевой шихты и энер­ гетических ресурсов. Анализ отечественных и зарубеж­ ных данных указывает на факт относительного снижения запасов и добычи коксующихся углей при одновремен­ ном и существенном росте цен на кокс. Вместе с тем для отечественной промышленности является характерной постоянная тенденция к строительству мощных электро­ станций и увеличению ежегодного прироста количества выработанной электроэнергии [23]. При этом цена за один киловатт-час электроэнергии остается довольно стабильной и, по-видимому, будет уменьшаться.

На рис. 11 приведен график, показывающий измене­ ние цен за кокс и промышленную электроэнергию по го­ дам в США и СССР. График построен по данным рабо­ ты [7] и действующим в СССР ценам на кокс и электро­ энергию. Цены США в долларах приведены к стоимости в рублях в соответствии с международным курсом. Сто­ имость отечественного кокса взята для марки КЛ-2-1.

60

В целом необходимо отметить, что с введением в дей­ ствие с Гиюля 1967 г. нового прейскуранта на литейный кокс, в котором его стоимость возросла вдвое, затраты на энергию для плавки чугуна в вагранке и индукцион-

Рис. 11. Изменение цен на кокс и электроэнергию в США и СССР за 1966— 1967 гг.

ной печи практически сблизились. При среднем расходе кокса на плавку в вагранке в количестве 16% затраты на топливо, отнесенные к одной тонне жидкого чугуна, составляют 50X0,16 = 8 руб. В то же время такие за­ траты на электроэнергию при плавке в индукционной печи будут 0,14x600 = 8,4 руб. При использовании в шихте дешевых материалов в виде небрикетированной стружки, мелкой обрези и т. п. плавка в индукционной печи промышленной частоты дает значительный эконо­ мический эффект в различных условиях, что подтверж­ дается расчетами, приведенными в табл. 11.

Отметим, что результаты по стоимости шихты для сравниваемых процессов: выплавка серого чугуна в ва­

61

гранке и индукционной печи (табл. 11) и плавка высо­ копрочного чугуна в электродуговой печи и дуплекспроцессом получены с учетом цен на шихтовые мате­ риалы, введенных с 1 июля 1967 г. [26, 27].

Некоторые экономические выгоды при электроплавке удается получить за счет более высокого коэффициента использования металлозавалки, обусловливаемого мень­

ты, связанные с увеличением удельной трудоемкости и амортизационных отчислений при индукционной плав­ ке. По данным ВНИИЭТО, указанное превышение зат­ рат по сравнению с ваграночным процессом составляет

0,85 руб. на 1 тжидкого чугуна.

Мы рассмотрели основные технико-экономические преимущества использования индукционных печей про­ мышленной частоты для плавки чугуна. В табл. 13

02

тремя вагранками с рубашечно-струйчатым охлаждени­ ем диаметром 1800 мм. При этом для надежности рабо­ ты нужно иметь еще одну-две запасные печи. Иными словами, в данном случае проигрыш индукционных пе­ чей по капитальным затратам и занимаемым площадям очевиден.

Следует отметить, что последнее время за рубежом предприняты попытки к созданию мощных индукцион­ ных печей, которые по производительности должны кон­

частоты для плавки на твердой завалке. Установка име­ ет 4 тигля емкостью 30 т, мощностью 6600 кет и обеспе­

вок пока не накоплен.

В целом, анализируя зарубежный и отечественный опыт применения индукционных печей промышленной частоты при плавке на твердой завалке, можно устано­ вить факт их неоспоримого преимущества для литейных цехов и специализированных участков, потребность ко­ торых в жидком чугуне не превышает 8—10 т/ч. Наибо­ лее эффективно их применение для выплавки синтети­ ческого серого чугуна с использованием отходов. В этой связи индукционные печи промышленной частоты долж­ ны найти широкое применение на машиностроительных заводах республики. В более мощных чугунолитейных цехах на современном уровне развития электроплавиль­ ных печей следует ориентироваться на дуплекс-процесс вагранка—индукционная печь.

Как показывает зарубежный опыт, в качестве агре­ гата для перегрева целесообразно использовать индук­ ционные печи канального типа. Причем для получения

64