Основной технологический процесс в литейном цехе состоит из следующих операций:
1) подбор шихты и загрузка ее в печь;
2) плавка металла и приготовление сплавов, включая рафинирование и анализ;
3) отливка слитков требуемой формы и размера;
4) термическая обработка слитков (гомогенизация);
5) механическая обработка слитков (обработка поверхности и резка на мерные заготовки, изготовление темплетов).
Последовательность двух последних операций может изменяться в зависимости от свойств сплавов и размеров поперечного сечения слитков.
На выбор оборудования, необходимого для этого процесса, влияет ряд факторов: масштаб производства, энергоресурсы, назначение заготовок. При этом необходимо помнить, что главной задачей является обеспечение высокого качества металла при минимальных капиталовложениях и низкой себестоимости
На первом этапе развития производства алюминиевых полуфабрикатов, когда суточный выпуск литья измерялся десятками тонн, а максимальный вес слитка сотнями килограммов, для плавки металла применяли электрические печи сопротивления типа САН емкостью 3-8 т, которые обеспечивали производительность 10-20 т в сутки. Слитки отливали в водоохлаждаемые изложницы. Весь процесс был крайне трудоемким, оборудование - низкопроизводительным и занимающим много места.
В дальнейшем по мере увеличения объема производства, повышения требований к размерам слитков и их качеству и в результате освоения ряда новых процессов (непрерывное литье, закрытый перелив металла и пр.) все плавильно-литейное оборудование стали компоновать в один агрегат. Современный плавильно-литейный агрегат состоит из плавильной печи большой емкости (до 40 т), миксера соответствующей емкости и необходимого числа машин для непрерывного литья слитков. Все элементы агрегата максимально сближены, чтобы сократить путь передачи металла. Сама передача, как правило, осуществляется по закрытому тракту. Начиная с середины сороковых годов стали широко применять, пламенные плавильные печи. Пламенные печи достаточно экономичны и при соблюдении технологических режимов при плавлении, рафинировании и переливе обеспечивают достаточно высокое качество слитков.
В последние годы применяют индукционные печи промышленной частоты, основные преимущества которых следующие:
выделение тепла в самом металле обеспечивает достаточно высокий коэффициент полезного действия;
благодаря действию электромагнитных сил расплав хорошо перемешивается;
минимальное отношение площади зеркала ванны к объему металла позволяет уменьшить угар металла.
По расходу электроэнергии наиболее экономичны канальные печи с более высоким к. п. д., чем тигельные. Индукционные тигельные печи применяют главным образом для переплава загрязненных отходов и стружки, когда каналы зарастают чрезвычайно быстро, и для приготовления тугоплавких лигатур. К общим недостаткам индукционных печей следует отнести высокие первоначальные затраты, затруднительность механизации загрузки, необходимость загружать твердую шихту в жидкий металл, в связи с чем из печи можно сливать лишь около 2/3 расплавленного металла.
Таким образом, можно сделать вывод, что в зависимости от местных условий могут устанавливаться пламенные или индукционные электрические печи. Для переплава мелких отходов и стружки следует рекомендовать индукционные тигельные печи, потери металла в которых на 2-3 % меньше, чем в пламенных печах.
Слитки отливают исключительно методом непрерывного литья. Длину слитков выбирают кратной длине заготовок, обычно она колеблется в пределах 4-6 м.
Литейные машины различаются по конструкции, грузоподъемности, типу привода, размерам и конфигурации кристаллизаторов и т. д. Машины могут быть специализированными и универсальными. Для отливки плоских слитков у каждого миксера чаще всего устанавливают по одной машине. При среднем размере поперечного сечения слитка 0,4 м2 и скорости литья 3,6-4,7 м/ч такая машина обеспечивает производительность 5-7 т/ч, что несколько превосходит среднюю производительность даже наиболее крупных плавильных печей.
История развития науки экологии на примере нефтегазовой промышленности
Общеизвестно,
что среди экологически неблагополучных отраслей отечественной промышленности
ТЭК занимает едва ли не первое место. На его долю приходится свыше 40% общих
загрязнений окружающей среды. Предприятия ТЭК ежегодно нарушают около 30 тыс.
га земель, при этом ре ...