Технологии » 2012 » Февраль » 25 » Правила пользования графитосодержащих тиглей плавильных печей.
16:13
Правила пользования графитосодержащих тиглей плавильных печей.
Транспортировка, хранение и эксплуатация графитосодержащих тиглей.


Рекомендации для предприятий машиностроительной отрасли, тесно связанных с проблемами литейного производства цветных металлов.
Учтен собственный опыт эксплуатации тиглей производства ОАО «Лужский абразивный завод», так и рекомендации специалистов производства-изготовителя.

Транспортировка и хранение тиглей.

Рациональное использование тиглей начинается с правильной их транспортировки и хранения.
Тигли, выпускаемые ОАО «Лужский абразивный завод» подразделяются на два вида: графитосодержащие тигли на глинистом и на углеродном связующем, что определяет такие их свойства, как хрупкость и гигроскопичность.
Эти свойства, в свою очередь, лежат в основе элементарных правил обращения с тиглями.

Новая надежная упаковка, разработанная ОАО «ЛАЗ» обеспечивает  безопасную транспортировку тиглей, однако защита их от атмосферных осадков остается необходимой  (укрытие брезентом, применение крытых кузовов и др.).
Нельзя допускать толчков и ударов по тиглям.
Тигли нельзя перекатывать по полу на боку или на подовой кромке.
Рекомендуется использовать тележки с мягкой обивкой или погрузчики с мягкими захватами.
Для внутренней транспортировки открытых тиглей необходимо использовать специальные грузо-захватные приспособления (клещи), которые входят в стандартный набор комплектации заводских пламенных печей и печей сопротивления.
Тигли должны храниться в сухом отапливаемом помещении, на деревянных стеллажах (подставках).
Не допускается хранение тиглей на бетонном или металлическом полу.
Не допускается ставить тигли друг в друга.
В транспортной упаковке, при хранении, допускается ставить тигли в два ряда.

Подготовка тиглей к работе
Перед тем, как начать эксплуатировать новый тигель, его нужно предварительно просушить и прокалить для удаления остатков влаги и снижения чувствительности тигля к внутренним напряжениям.
Без проведения этих операций ресурс работы тиглей значительно снижается - вплоть до выхода их из строя при первой же плавке.
Поэтому, перечисленные ниже рекомендации, требуют особого внимания.

Новые тигли на глинистом  связующем перед эксплуатацией должны быть обязательно просушены в сушиле.
Сушка должна производиться на подсыпке из шамота, при этом тигли устанавливаются дном вверх в один ряд.

Проводить сушку и прокалку можно непосредственно в плавильных печах, каждый тигель индивидуально, перед его рабочей эксплуатацией, соблюдая правила сушки и прокалки тиглей.
 
ОАО "ЛАЗ" рекомендует следующий режим сушки:
  • выдержка тиглей в сушиле при температуре 150 - 200°С - не менее 1 суток;
  • подъём температуры до заданной не должен быть резким - не более 30°С в час.
Рекомендуются следующие режимы прокалки:
для тиглей марки С: постепенный подъем температуры до 900°С по 500°С в  час;
для тиглей марок А и К: постепенный подъем температуры до 1050°С по 100°С в час;
для тиглей марки Х: подъем температуры до 1050°С с максимально возможной скоростью.
Надо отметить, что превышение температурного предела вреда не оказывает, однако прокалка до меньшей температуры может отрицательно сказаться на стойкости тиглей.
Тигли на углеродном связующем (марка Х) не требуют предварительной сушки и способны выдерживать резкие перепады температур,  как при разогреве печи с максимально возможной скоростью, так и в процессе плавки.
Во избежания нежелательных результатов, сушку и прокалку этого типа тиглей необходимо проводить в печах без резких скачков температуры с шагом не более 150-200°С / час..

Охлаждение тиглей производится вместе с печью.
Не допускается извлекать тигель из печи, нагретый выше 100°С, и ставить на холодный, со скозняком, пол.
 
Установка тигля в печь
Важным фактором для рационального использования тиглей является правильная установка их в печь.
К основным рекомендациям по установке тиглей можно отнести следующее: для установки тигля в печь следует применить клещи (захваты), обернутые резиной или другим мягким материалом, соответствующие форме тигля, которые, с одной стороны, надежно его удерживают, и, с другой стороны, не позволяют его повреждать.

Необходимым условием правильной эксплуатации тигля является наличие подставки, соответствующей конструкции печи и типу применяемого тигля.
Подставка должна быть выполнена из того же материала, что и тигель, и иметь диаметр, равный диаметру днища тигля.
Высота подставки выбирается таким образом, чтобы верхняя кромка тигля не выступала над футеровкой печи.
ОАО "ЛАЗ" выпускает все типы и размеры подставок.

Во избежание слипания глазури между подставкой и днищем тигля должен быть помещен разделительный материал.
В качестве такого материала  рекомендуется использовать порошковый кокс, графит, порошковый глинозем.
При этом его следует равномерно насыпать по площади подставки, а после установки тигля желательно его немного повращать для более равномерного распределения подсыпки.

Не допускается устанавливать тигель на кирпичи, изготовленные из шамота или из утрамбовочных смесей, даже если они соответствуют необходимым размерам. Категорически запрещается ставить тигель на асбест.
Использование таких подставок приводит к преждевременному выходу тигля из строя.
Материал подставки должен иметь такую же теплопроводность, что и материал тигля.

Важно, чтобы тигель был установлен в печи концентрично (по центру свободного пространства печи).
В этом случае обеспечивается равномерный нагрев стенок тигля, что продлевает срок его службы.

Вокруг верхней кромки тигля необходимо создать зазор шириной 10 - 15 мм. для этого можно использовать картон или  древесную щепу, которые выгорают в процессе эксплуатации тигля и создают равномерный зазор.
В противном случае тигель разрушится вследствие термического  расширения при нагреве.
Не разрешается использовать клинья из огнеупорного материала.
 
Общие рекомендации по эксплуатации тиглей
В конечном счете, стойкость тиглей зависит от типа печи, металла, который в нем плавят, температурного режима плавки и других факторов.
Однако существует ряд рекомендаций, одинаково применимых при любых условиях эксплуатации.

Металл следует загружать в предварительно разогретый, по крайней мере, до темно-красного цвета, тигель.
Металл (шихта) должен быть  абсолютно сухим и слегка подогретым.
Сначала загружаются мелкие куски, а затем тяжелые куски (бракованные отливки, отходы собственного производства, чушки).
Большие куски  следует вводить в тигель клещами, не допуская  их соударений с тиглем
Слитки металла необходимо укладывать в тигель вертикально, исключая заклинивание отдельных кусков, так как в результате их термического расширения при нагреве тигель может треснуть.

Отверстие для аварийного выпуска жидкого металла в печи, во время эксплуатации тигля, должно быть закрыто.
В противном случае в топливных печах возникает значительная разность температур между верхней частью и его днищем, которая приводит к его разрушению, а в электрических печах тигель выйдет из строя раньше времени из-за сильного окисления, вызванного притоком свежего воздуха.

Если металл из тигля вычерпывается с помощью разливочного ковша, то нельзя допускать, чтобы его ручка опиралась на кромку тигля.
Удары по кромке тигля в рабочем состоянии тем более не допускаются.

Срок службы тиглей напрямую зависит от числа плавок с холодным стартом, поэтому ОАО "ЛАЗ" рекомендует в период между рабочими сменами поддерживать температуру в печи в диапазоне 200 - 400°С.
При этом, с точки зрения экономической эффективности, увеличение срока службы тигля  в значительной мере компенсирует затраты на дополнительный нагрев печи.
Не рекомендуется перегревать расплавленный металл выше требуемой температуры без необходимости.

Материал тигля под действием кислорода и при высоких температурах склонен к окислению, следствием чего является снижение его теплопроводности и образование трещин.
Чтобы свести к минимуму скорость этого процесса, нужно следовать следующим рекомендациям: плавку металла следует проводить как можно быстрее.

Желательно, чтобы уровень расплава в тигле поддерживался максимально допустимым.

Не следует надолго оставлять, нагретый до рабочей температуры, тигель в печи пустым.
Период между плавками должен быть минимальным.
В процессе эксплуатации тигель необходимо накрывать металлической, а на консервации - огнеупорной крышкой.
Срок консервации, выдержки жидкого металла в тигле, должен быть минимальным во избежания потери литейных и химических свойств металла.

При использовании различного рода химических добавок для модификации сплавов или других целей, следует иметь в виду, что их присутствие отрицательно сказывается на стойкости тиглей.

Поэтому всегда нужно строго соблюдать их необходимое количество.
Вводить добавки рекомендуется как можно позже, когда температура металла доходит до максимально  допустимой, согласно технологической карте процесса.

Уровень жидкого металла в тигле не должен превышать 80-100мм от верхней кромки тигля, во избежания выброса жидкого металла во время рафинирования и модифицирования сплава.

Категорически запрещается разогревать тигель с застывшим в нем металлом.
При отключении печи жидкий расплав необходимо обязательно удалить из тигля, не зависимо от марки тигля.
В противном случае тигель выйдет из строя при нагреве, появятся многочисленные трещины на поверхности тигля, что приведет к прорыву жидкого металла.

Тигель должен быть тщательно очищен от шлаков и налипшей корки застывшего металла и накрыт крышкой.
Шлаки  рекомендуется аккуратно счищать с внутренней  поверхности горячего тигля с помощью металлического скребка или лопатки, не имеющих острых углов.
Очистку тигля  необходимо производить регулярно, по крайней мере один раз в сутки.
 
Эксплуатация тиглей в топливных печах
С точки зрения эффективного использования тиглей, особое внимание следует уделить эксплуатации их в печах, работающих на природном газе и жидком топливе. Важными факторами здесь являются правильная установка горелки и выбор рационального режима горения.

Ось горелки должна находиться в плоскости днища тигля.
Горелка должна быть установлена так, чтобы пламя не било прямо в тигель, а огибало его по касательной.
Горелку необходимо отрегулировать  таким образом, чтобы обеспечивался равномерный нагрев тигля.
Температуру в печи необходимо поднимать ступенчато, с равномерным шагом прогрева всего объема.

При этом пламя должно огибать тигель по спирали несколько раз, а его язычки - доходить до патрубка отвода газов или, в открытых печах, должны быть выше кромки тигля.
Пламя должно быть ровным и вытянутым.
Использование неправильно отрегулированной горелки, имеющей короткое и жесткое пламя, ведет к перегреву нижней части тигля и быстрому выходу его из строя.

На срок службы тиглей в значительной мере влияет атмосфера печи.
Рациональное использование тиглей предполагает наличие нейтральной или слабоокисляющей среды.
В печах, работающих на жидком топливе, такой среде соответствуют слегка зеленоватые язычки пламени.

Для предотвращения окисления верхней кромки тигля она должна быть закрыта кожухом печи.
Необходимо постоянно следить за состоянием горелки и своевременно регулировать режим горения.

Необходимо сказать, основываясь на опыте других пользователей, - для пламенных печей на газообразном топливе предпочтительнее чугунные тигли, чем графитосодержащие.
 
Эксплуатация тиглей в электропечах сопротивления и индукционных печах
Основной причиной выхода из строя тиглей в электрических печах является их ускоренное окисление, вызываемое преобладанием озоносодержащей атмосферы, возникающей под действием нагревательных элементов.

Поэтому здесь рекомендуется максимально ограничивать доступ свежего воздуха в пространство между тиглем и спиралями. для этого зазор между кромкой тигля и кожухом печи следует тщательно замазать смесью на основе огнеупорного цемента или огнеупорной глины.
Эта рекомендация применима и к индукционным печам.

При эксплуатации тиглей в индукционных печах важно правильно располагать катушку относительно тигля.
Если катушка опущена в печь недостаточно глубоко, то более толстостенная часть тигля вблизи днища будет прогреваться намного медленнее верхней части.
При этом возникающие внутренние напряжения приводят к растрескиванию тигля.
 
Маркировка и выбор тигля
 

Маркировка тиглей включает в себя:
  • форму тигля;
  • марку материала, из которого изготовлен тигель;
  • номер или емкость тигля;
  • марку глазури;
  • дополнительные сведения.
Форма тиглей

А - тигли конусообразной формы;
В - тигли формы, близкой к цилиндрической;
ВU - тигли «чашеобразной» формы;
С - тигли «пальчиковой» формы (высокие с маленьким диаметром);
ТР - тигли с носиком;
Z - тигли цилиндрической формы;
ZP- тигли цилиндрической формы с носиком.
 
Марка материала

С - для разливки цветных металлов и их сплавов с температурой, не превышающей 1600°С;
А - для плавки цветных металлов и их сплавов с температурой расплава, не превышающей 1500°C, в печах сопротивления и индукционных печах;
К - для плавки и раздачи цветных металлов и их сплавов с температурой расплава, не превышающей 1б00°C, в индукционных печах и печах на газообразном и жидком топливе;
Х - для плавки цветных металлов и их сплавов с температурой расплава, не превышающей 1500°C, в печах сопротивления и пламенных печах;
D- для плавки драгоценных металлов с температурой расплава, не превышающей 1250°C, нагревом за счет пропускания тока через тигель в центробежных литьевых установках;
Т - для плавки драгоценных металлов с температурой расплава, не превышающей 1600°С, в индукционных и муфельных печах;
Н - для пробирования металлов при температуре не более 1500°С.
 
Марка глазури

L - для тиглей, эксплуатируемых при температуре до 1000°С;
Т - для тиглей, эксплуатируемых при температуре свыше 1000°С
 
Дополнительные сведения

«1» - нанесение глазури только на наружную поверхность;
«2» - тигли предназначены для печей сопротивления.
 
Примеры условного обозначения

ВА750 L2 - тигель формы В, марка материала А, условной емкостью по меди 750 кг для плавки цветных металлов в условиях температуры менее 1000°C в печах сопротивления.
ZХ175 - тигель цилиндрической формы, марка материала Х, условной емкостью по меди 175 кг, для индукционной печи.

При заказах необходимо указать тип печи (способ нагрева) и температуру расплавляемого металла.

Эффективное использование тиглей подразумевает правильный выбор марки тигля.
Этот вопрос является достаточно сложным  и решение его зависит в каждом конкретном случае от условий эксплуатации.

Графитовые тигли производства ОАО «Лужский абразивный завод» не предназначены для плавки чугунов и сталей.
 
Дополнительные сведения
Есть готовые решения для тиглей графитосодержащих перед началом рабочей эксплуатации, так и в процессе их работы.
Они направлены на продление срока службы эксплуатации тиглей.
 
Специальный флюс «AKF-S»

Предназначен для обработки новой футеровки всех типов и предотвращения зарастания от настыли и шлаковых наростов.
 
Область использования
Металлургические агрегаты для плавки алюминия всех типов – пламенные и электрические отражательные, роторные наклонные печи и печи с постоянной осью
 
Преимущества
  • проникает в поры кладки и образует на её поверхности твёрдый стекловидный слой, который увеличивает срок службы футеровки;
  • не оказывает вредного воздействия на футеровку;
  • низкая влажность;
  • энергоёмкая упаковка;
  • полностью готов к использованию в печах любого типа.
 
Способ применения
Флюсовый препарат «AKF-S» наносится на разогретую футеровку печи до 900°С непосредственно после выхода печи на рабочую температуру.
Препарат равномерно распределить по всей футеровке с помощью лопаты.
Дополнительно в первой плавке использовать как покровный флюс в количестве 3 % от массы металла, перед разливкой флюс с поверхности расплава не снимать.
 
Норма расхода
Расход препарата «AKF-S» 5 - 7 кг/м2.
 
Внешний вид
Мелкие кристаллы различных оттенков бело-серого-розового цвета равнофракционного состава от 0,1 до 4 мм.
Влажность: не более 1 %
 
Специальный флюс «AKF-A»

Предназначен для очистки футеровки всех типов от настыли и шлаковых наростов.
 
Область использования
Металлургические агрегаты для плавки алюминия всех типов – пламенные и электрические отражательные, индукционные, тигельные, роторные наклонные печи и с печи с постоянной осью.
 
Преимущества
  • не оказывает вредного воздействия на футеровку;
  • возможность провести очистку футеровки без полной остановки печи;
  • профилактика зарастания футеровки, снижает образование настыли и шлаковых наростов;
  • низкая влажность;
  • энергоёмкая упаковка;
  • полностью готов к использованию в печах любого типа.
 
Способ применения
Флюсовый препарат "AKF-A" наносится на разогретую футеровку печи до 900°С непосредственно после опорожнения печи.
Препарат равномерно распределить по всей футеровке с помощью лопаты.
После 20 – 30 минутной выдержки окончательно разрушить наслоения с помощью пик или другого инструмента.
При особенно твердых и больших наслоениях (более чем 150 – 200 мм) повторить обработку.
 
Норма расхода
Расход препарата «AKF-A» 3 – 5 кг/м2.
При профилактике зарастания футеровки использовать в каждой плавке, как покровно-рафинирующий флюс из расчёта 2 – 3 кг/т.

Внешний вид Мелкие кристаллы различных оттенков бежево-бело-серого-розового-бурого цвета равнофракционного состава от 0,1 до 4 мм.
Влажность: не более 1 %
 
Сделайте правильный выбор
Категория: Печное оборудование | Просмотров: 3332 | Добавил: semglass | Теги: инструкция, тигель, Производство, Печи, графит, луга
Всего комментариев: 0
Имя *:
Email *:
Код *: