Ievads
Metināšana ir viens no mūsdienu rūpnieciskās ražošanas pamatprocesiem. Tā kvalitāte tieši ietekmē konstrukciju drošību un kalpošanas laiku. Augstas -efektivitātes metināšanas metodēs, piemēram, iegremdētā loka metināšanā un elektroizdedžu metināšanā, plūsma ir būtisks palīgmateriāls. Tas aptver metināšanas zonu. Plūsmas kvalitāte lielā mērā nosaka metinātā metāla mehāniskās īpašības un izturību pret plaisām.
Starp dažādiem plūsmas veidiem aglomerētā plūsma pēdējos gados ir ieguvusi arvien lielāku tirgus daļu gan vietējā, gan starptautiskā mērogā. Tas ir saistīts ar tā lielisko metalurģisko veiktspēju un elastīgo formulēšanas regulējamību. Tomēr aglomerētās plūsmas ražošana nav vienkāršs fizisks sajaukšanas process. Tas ir sistemātisks inženierijas process, kas ietver precīzu padevi, sajaukšanu, granulēšanu un saķepināšanu augstā-temperatūrā. Šajā procesa plūsmā rotācijas krāsns kalpo kā serdeņa saķepināšanas iekārta. Tam ir izšķiroša nozīme produkta galīgajā kvalitātē.
Aglomerētās plūsmas ražošanas procesa pārskats
Aglomerētās plūsmas ražošanas procesu var apkopot šādos posmos:
Izejvielu apstrāde un dozēšana → Mitrā sajaukšana → Granulēšana → Žāvēšana zemā-temperatūra → Augstas-temperatūras saķepināšana → Dzesēšana → Sijāšana un iepakošana
Izejvielu vidū ir dažādi minerālu pulveri, piemēram, boksīts, kaļķakmens, fluorīts un silīcija dioksīds, kā arī piedevas, piemēram, dzelzs sakausējumi un deoksidētāji. Šie materiāli tiek precīzi nosvērti atbilstoši plūsmas sastāvam. Partijas kļūdas parasti tiek kontrolētas ±0,3% robežās.
Pēc sajaukšanas jauktais pulveris tiek sajaukts ar saistvielu, parasti kālija{0}}nātrija ūdens stiklu, mitrā maisīšanas procesā. Tas nodrošina visu sastāvdaļu vienmērīgu izkliedi. Pēc tam maisījumu, izmantojot granulēšanas iekārtu, veido granulās ar diametru 0,2 līdz 2 mm. Mitrās granulas vispirms žāvē zemā temperatūrā (150-300 grādi), lai noņemtu mitrumu. Pēc tam tie tiek nosūtīti uz kodola saķepināšanas stadiju.
Augstas-temperatūras saķepināšana ir tehniski prasīgākais posms visā ražošanas procesā. Tas arī nosaka visstingrākās prasības aprīkojumam. Šī posma uzdevums ir kalcinēt žāvētās plūsmas granulas 750 līdz 1000 grādu temperatūrā. Tas piešķir daļiņām to galīgo fizisko izturību un minerālfāzes sastāvu. Rotācijas krāsns ir galvenais aprīkojums augstas temperatūras saķepināšanas stadijā. Tās veiktspēja tieši nosaka aglomerētās plūsmas kvalitāti.
Rotācijas krāsns procesa principi aglomerētas plūsmas ražošanai
Rotācijas krāsns darbības princips
Rotācijas krāsns ir nedaudz slīpa, nepārtraukti rotējoša cilindriska termiskā ierīce. Materiāls tiek padots no krāsns astes (paceltā gala). Tas nepārtraukti krīt zem korpusa rotācijas. Tajā pašā laikā tas lēnām virzās pa aksiālo virzienu uz krāsns galvu (apakšējo galu). Degviela tiek iesmidzināta un sadedzināta krāsns galvā. Karstās dūmgāzes ievelk iedarbinātais ventilators. Pašlaik tas plūst pret-caur materiāla gultni un iziet no krāsns astes. Šī pretstrāvas-siltuma apmaiņa starp materiālu un karsto gāzi nodrošina augstu termisko efektivitāti un vienmērīgu apkuri.
Sildīšanas režīms rotācijas krāsnī nodrošina, ka katra plūsmas daļiņa tiek vienmērīgi pakļauta karstās gāzes plūsmai. Tas ļauj izvairīties no nevienmērīgas apkures problēmas, kas ir izplatīta statiskās apkures metodēs.
Rotācijas krāsns galvenās sastāvdaļas
| Sistēma | Galvenās sastāvdaļas | Funkcija |
|---|---|---|
| Rotary Shell | Tērauda plāksnes apvalks, ugunsizturīgs odere, divi riepu gredzeni | Pārnēsā materiālu un pabeidz transportēšanu un siltuma apmaiņu rotācijas laikā |
| Atbalsta ierīce | Veltņu komplekti, pamatne, hidrauliskais vilces veltnis | Atbalsta visu korpusa svaru un kontrolē aksiālo kustību |
| Piedziņas sistēma | Galvenais motors, palīgmotors, reduktors, atvērtais pārnesums | Nodrošina rotācijas jaudu; palīgmotors uztur lēnu rotāciju strāvas padeves pārtraukuma laikā, lai novērstu apvalka deformāciju |
| Blīvēšanas sistēma | Grafīta bloku blīvējums, nerūsējošā tērauda skalas plāksnes blīvējums | Ierobežo gaisa noplūdi zem 10%, samazina siltuma zudumus un emisijas |
| Apkures sistēma | Degļa vai elektriskie sildelementi, degvielas cauruļvadi | Piegādā siltumu saķepināšanai un ir piemērots vairākiem degvielas veidiem |
Rotācijas krāsns piedziņas sistēma izmanto divu{0}}piedziņas konfigurāciju. Galvenais motors normālas darbības laikā darbina krāsni ar ātrumu 0,5 līdz 4,0 apgr./min. Papildu motors automātiski ieslēdzas strāvas padeves pārtraukuma laikā. Tas uztur lēnu rotāciju aptuveni 1/100 no parastā ātruma. Šī konstrukcija novērš karstās krāsns korpusa paliekošu lieces deformāciju tā paša svara dēļ, kad rotācija pēkšņi apstājas. Rūpnieciskajām krāsnīm ar nepārtrauktu darbību tas ir svarīgs tehnisks pasākums, lai nodrošinātu iekārtu uzticamību un kalpošanas laiku.
Rotācijas krāsns ietekme uz aglomerētās plūsmas kvalitāti
Aglomerētās plūsmas galīgā kvalitāte ietver daļiņu spiedes izturību, sārmainības stabilitāti, minerālfāzes sastāvu un metināšanas metalurģisko veiktspēju. Šīs īpašības lielā mērā ir atkarīgas no tā, vai saķepināšanas process rotācijas krāsnī tiek precīzi kontrolēts. Trīs faktori-saķepināšanas temperatūra, termiskās vēstures vienmērīgums un krāsns atmosfēra-ir galvenie mainīgie, kas ietekmē plūsmas kvalitāti. Jebkura novirze kādā no šiem faktoriem var izraisīt daļiņu stiprības, kompozīcijas stabilitātes vai gatavās plūsmas metināšanas veiktspējas defektus.
Cietā stāvokļa reakcijas un aglomerētas plūsmas daļēja šķidrā fāze notiek galvenokārt temperatūras diapazonā no 830 grādiem līdz 860 grādiem. Ja saķepināšanas temperatūra ir pārāk zema, cietvielu reakcijas ir nepilnīgas un daļiņu izturība nav pietiekama. Tas transportēšanas un lietošanas laikā izraisa pulverizāciju. Ja temperatūra ir pārāk augsta, daļiņu virsmas var kļūt pār-saķepinātas vai salipt kopā. Turklāt īslaicīgas temperatūras svārstības par 10–15 grādiem saķepināšanas laikā var ietekmēt gatavo daļiņu kvalitāti. Tāpēc rotācijas krāsns temperatūras kontroles sistēmai ir jāuztur saķepināšanas zonas temperatūra ±5 grādu robežās no iestatītās vērtības.
Tas, vai plūsmas daļiņu termiskā vēsture krāsnī ir konsekventa, tieši nosaka produkta kvalitātes viendabīgumu tajā pašā partijā. Rotācijas krāsns velkošā darbība nodrošina, ka siltuma apmaiņas apstākļi ir būtībā vienādi katrai daļiņai karsēšanas laikā. Kopējais plūsmas daļiņu uzturēšanās laiks krāsnī parasti ir no 45 līdz 90 minūtēm. To kopīgi kontrolē korpusa griešanās ātrums un slīpuma leņķis. Pielāgojot šos divus parametrus, operatori var iestatīt atbilstošus uzturēšanās laikus, lai nodrošinātu pilnīgas -cietvielu reakcijas bez pārmērīgas-saķepināšanas. Šo precīzu materiāla termiskās vēstures kontroli ir grūti sasniegt statiskās krāsnīs vai tuneļkrāsnīs.
FeO saturs plūsmā ir svarīgs tā kvalitātes rādītājs. Pārmērīgi augsts FeO saturs samazina metinājuma stingrību un izturību pret koroziju metināšanas laikā. FeO galvenokārt tiek iegūts no izejvielām un krāsns apvalka materiāliem vai atmosfēras saķepināšanas laikā augstā temperatūrā{2}}. Krāsns apvalki, kas izgatavoti no parastā oglekļa tērauda, ir pakļauti oksidācijai augstā temperatūrā, veidojot dzelzs oksīda nogulsnes. Ja šī skala nobirst un sajaucas ar materiālu, tas tieši palielina plūsmas FeO saturu. Korpusi, kas izgatavoti no karstumizturīga-nerūsējošā tērauda, var efektīvi novērst šo piesārņojuma ceļu fiziskajā līmenī.
Dažādu sildīšanas metožu ietekme par aglomerētās plūsmas kvalitāti
Aglomerētās plūsmas ražošanā ir trīs galvenās sildīšanas metodes rotācijas krāsnīm: tiešā apkure, netiešā apkure un elektriskā apkure.
Rotācijas krāsns ar tiešo apkuri
Tiešā -kurināmā apkure sadedzina degvielu un sadegšanas gaisu tieši krāsns korpusā. Siltums tiek pārnests uz materiālu caur liesmas starojumu un konvekciju. Šī metode nodrošina augstāko siltuma efektivitāti un zemāko sākotnējo aprīkojuma ieguldījumu. Tas ir piemērots nepārtrauktai liela apjoma -standarta plūsmas produktu ražošanai, kas nav jutīgi pret atmosfēras sastāvu.
Rotācijas krāsns ar netiešu apkuri
Netiešā -kurināmā apkure novieto sadegšanas kameru ārpus krāsns korpusa. Siltums tiek novadīts caur krāsns sienu uz materiālu. Degšanas produkti ir pilnībā izolēti no materiāla ejas. Tas nodrošina, ka plūsma netiek piesārņota visa saķepināšanas procesa laikā. Tā ir vajadzīgā izvēle augstas-bāzes plūsmas un titānu-saturošām nerūsējošā tērauda kušņiem.
Elektriskā apkure Rotācijas krāsns
Elektriskā apkure kā siltuma avotu izmanto pretestības sildelementus. Elektroenerģija tiek pilnībā pārveidota siltumā bez sadegšanas emisijām. Temperatūras kontroles precizitāte var sasniegt ±3 grādus. Šī metode ir piemērota pētniecības un attīstības izmēģinājuma līnijām un teritorijām ar stingriem vides noteikumiem.
Secinājums
Aglomerētās plūsmas ražošana ir sistemātisks process, kas prasa stingru kontroli pār katru soli. Katrs posms ietekmē galaprodukta kvalitāti, sākot no izejmateriālu sadalīšanas līdz sajaukšanai un granulēšanai, no žāvēšanas zemā-temperatūrā līdz saķepināšanai augstā temperatūrā{2}}. Šajā procesa plūsmā rotācijas krāsns veic vissvarīgāko uzdevumu. Pateicoties precīzai temperatūras kontrolei, vienmērīgai siltuma sadalei un elastīgai procesa parametru pielāgošanai, tas pārvērš granulētas plūsmas izejvielas stabilos gatavos plūsmas produktos.
Var teikt, ka rotācijas krāsns tehniskais līmenis lielā mērā nosaka aglomerētās plūsmas ražošanas līnijas kopējo veiktspēju. Plūsmas ražošanas nozarei rūpīga izpratne par rotācijas krāsns darbības principu un tās ietekmi uz produkta kvalitāti ir svarīgs pamats plūsmas kvalitātes un ražošanas līnijas veiktspējas uzlabošanai.
