книги из ГПНТБ / Федоров А.П. Экономика энергетики чугунолитейного производства лекции

живания, высокому коэффициенту полезного действия, при­ годности для самых разнообразных условий работы, весьма широкому диапазону мощности и возможности непрерывного отбора жидкого металла, что в полной мере соответствует условиям поточно-массового производства. Кроме того, зна­ чительные усовершенствования ведения ваграночного процес­ са (применение горячего и кислородного дутья) позволили получать высокую температуру перегрева чугуна (до 1450— 1500°) и повысить точность его химического состава.

■ Что же касается применения электропечей в чугунолитей­ ном производстве, то следует отметить, что электропечи при­ меняются главным образом в производстве ковкого чугуна в сочетании с вагранкой (дуплекс-процесс). В этом случае ме­ талл, расплавленный в вагранке, поступает в электропечь, где он доводится до нужного химического состава (рафини­ руется) .

Применение электрических печей как самостоятельных плавильных агрегатов не нашло еще пока широкого распро­

странения в чугунолитейном производстве. 'Причиной тому

служит, во-первых, непригодность электропечей к условиям поточно-массового производства вследствие периодической выдачи жидкого металла из электропечи и, во-вторых, срав­ нительно высокая стоимость эксплуатационных расходов (главным образом на электроэнергию) и высокая сумма ка­ питаловложений (главным образом,- в промежуточные прис­ пособления в виде трансформаторов и т. д.).

Расход условного топлива на плавку чугуна в вагранке

составляет 150—200 кг на тонну годного литья, а расход

электроэнергии в электропечи, работающей в дуплексе-про­ цессе, составляет 100—150 квтч на тонну жидкого металла.

Термообработка литья, относящаяся, как указывалось выше, к высокотемпературным процессам чугунолитейного-

произвдоства, представляет собой процесс, изменяющий свой­ ства металла отливок без изменения их. форм и размеров.

Применение термообработки позволяет значительно повы­

сить прочность, надежность и срок службы изделий.

Впроцессе термообработки в чугунолитейном производ­ стве отливки подвергаются отжигу в интервалах температу­

ры от 400° до 1000°С для отливок серого чугуна и 950— 1050°С для отливок из ковкого чугуна.

Впроизводстве ковкого чугуна термообработка отливок является основной частью технологического процесса. В этом

9

случае отжиг может производиться либо в топливных печах

тоннельного типа, имеющих удельный расход топлива

100—110 кг на тонну годного литья, либо в камерных элек­

тропечах элеваторного типа с удельным расходом электро­ энергии 400—450 квтч на тонну годного литья.

Ниже, в таблице 3, показаны основные технологические

процессы и обслуживающие их энергоносители.

Таблица 3

Технологические процессы и применяемые энергоносители в

чугунолитейном производстве

10

Продолжение т а б" л. 3

II.ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ БАЛАНСЫ

ИКОЭФФИЦИЕНТЫ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ОСНОВНОГО ЭНЕРГОПОТРЕБЛЯЮЩЕГО

ОБОРУДОВАНИЯ ЧУГУНОЛИТЕЙНОГО

ПРОИЗВОДСТВА

Рациональное использование энергетических ресурсов в чугунолитейном производстве преследует в основном две за­

дачи: во-первых, всемерное повышение электрического коэф­

фициента полезного действия технологических процессов и, во-вторых, снижение удельных расходов энергии и топлива на единицу продукции (тонну годного литья).

Эти задачи могут быть решены лишь с помощью балан­ сового метода, находящего все большее применение в прак­ тике работы по рационализации энергопотребления.

11

Энергетические балансы промышленных предприятий раз­ деляются:

1.По назначению (отчетные, плановые, перспективные

энергобалансы).

2.По видам энергоносителей (частные энергобалансы энергоносителей и сводные энергобалансы по расходу всех энергоносителей).

3.По объектам (энергобалансы отдельных видов техно­ логического оборудования и предприятия в целом).

Для рациональной организации эксплуатации энергопот­ ребляющего оборудования очень большое значение имеет составление энергобалансов по отдельным видам технологи­ ческого оборудования. Такие энергобалансы позволяют про­ вести детальный анализ потерь энергии отдельными энерго-

потребляющими агрегатами и наметить основные пути их

частичной или полной ликвидации, тем самым способствуя повышению энергетического КПД технологического процесса.

Ниже, в таблицах 4—9 приведены теплоэнергетические балансы (расходная часть) основного энергопотребляющего оборудования технологических процессов чугунолитейного производства (на примере Московского и Горьковского авто­ заводов). В основу составления этих балансов положены за­ меры и балансовые испытания, проведенные электро- и теплолабораториями заводов.

12

Из таблиц 4—6 видно, что энергоиспользование в средне-

и низкотемпературных процессах чугунолитейного производ­ ства (процессы сушки песка, глины стержней и форм) осу­ ществляется при значительных потерях энергии, о чем сви­ детельствуют данные таблиц. Так, при сушке песка и глины теряется 64% тепла сжигаемого топлива, из них 41% состав­ ляют потери с отходящими газами; при сушке стержней в су­ шиле вертикально-конвейерного типа потери тепла состав­ ляют 85%, из которых 62% составляют потери поверхностью сушила и конвейера и около 20% —с отходящими газами; при сушке форм в камерном сушиле потери тепла составляют 63%, из них 27% падает на потери с отходящими газами и 20% на покрытие тепловых потерь поверхностью сушила.

13

14

Из таблиц 7—9, характеризующих энергоиспользование в высокотемпературных процессах чугунолитейного производ­ ства, видно, что как и в среднетемпературных процессах, ос­ новное энергопотребляющее оборудование имеет значительные потери энергии (45—68%). Так, потери тепла в коксе для вагранок составляют в среднем 45%, из них около 34% со­ ставляет потери с отходящими газами и от химической не­ полноты сгорания; в электроплавильной дуговой печи для рафинировки ковкого чугуна из общих потерь энергии (56,5%) на покрытие тепловых потерь печью и с охлаждаю­

щей водой приходится около 40%, а остальная же часть па­

дает на электрические потери (в трансформаторе, проводке, электродах), в электроотжигательных печах основная часть потерь энергии приходится на тепловые потери поверхностью

15

печи, а также на потери при промежуточном охлаждении, за­ грузке и выгрузке отливок (59—60%).

Таблица 9

Энергетический баланс электроотжигательной печи

* В неучтенные потери входят электропотери в шинах, в контак­ тах, потери на нагрев затвора, в металлических конструкциях, поддержи­ вающих печь и т. д.

В нижеследующей таблице 10 на примере чугунолитейных цехов Московского и Горьковского автозаводов приведены коэффициенты полезного действия основных технологических процессов чугунолитейного производства (данные приводятся на основании замеров и балансовых испытаний, проведенных электро-и тепдолабораториями зародов).

16

Из таблицы энергетических к.п.д. основных технологичес­ ких процессов чугунолитейного производства можно видеть, что ряд технологических процессов и операций чугунолитей­ ного производства осуществляется при сравнительно низком

Оценку экономичности использования энергии и топлива производят обычно с помощью норм энергопотребления, уста­ новленных в виде удельных расходов энергии, представляю­ щих собой отношение полного расхода энергии технологичес­ ким процессом к величине полного выпуска продукции.

Нормы энергопотребления служат средством контроля в области расходования энергии и соблюдения наивыгодней­ шего режима работы оборудования, в связи с чем, эти нор­ мы должны быть установлены с возможно большей точ­ ностью и на основе технических расчетов, испытаний обору­ дования и составления их энергобалансов.

В таблице 11 приведены удельные расходы энергии и топ­

лива по основным энерготехнологическим процессам чугуноли­ тейного производства (по отчетным данным Московского и Горьковского автозаводов за 1956 год).

Таблица 11

Удельные расходы энергии и топлива по основным энерготехнологическим процессам чугунолитейного производства

18