Témata
Reklama

Intenzifikace elektrické obloukové pece

Článek pojednává o praktických zkušenostech s provozem kyslíko-palivového hořáku na malé elektrické obloukové peci v PSP Slévárna, a. s. Hořákový systém přispěl ke snížení spotřeby elektrické energie a zkrácení doby tavby a tím i k úspoře nákladů na vytavenou ocel.

Problematika snižování nákladů při výrobě oceli v elektrických pecích je stále aktuální, zvláště pak u menších pecí do cca 10 t tekutého kovu, které dnes pracují především ve slévárnách oceli.
Reklama
Reklama

Výhody přídavných hořáků

Jednou z cest, jak lze dosáhnout snížení nákladů (nižší spotřeby elektrické energie v údobí tavení, zkrácení doby tavby a úspory spotřeby grafitových elektrod), je použití přídavných hořáků. Ty mohou doplnit i často chybějící elektrický příkon pecního transformátoru, případně umožní krátkodobé překlenutí špičky v energetické síti.
Hořákový systém (kyslík + zemní plyn) slouží k intenzifikaci natavování vsázky v elektrické obloukové peci a je v chodu převážně současně s elektrickým obloukem. Z pohledu efektivnosti přenosu tepla jsou kyslíko-palivové hořáky ideálním doplňkem k tavení elektrickým obloukem. Kromě toho, že hořáky mohou pokrýt tradiční studená místa pece, spočívá výhoda v tom, že efektivnost přenosu tepla je u hořáků maximální na začátku tavby, kdy je naopak efektivnost elektrického oblouku nejnižší.

Realizace

V PSP Slévárna, a. s., je tento systém provozován od listopadu roku 1997, kdy jej firma AIR Products instalovala na EOP č. 1 typu OTO 5, vybavené transformátorem 3 MVA a regulátory BBC a opatřené zásaditou vyzdívkou. Od té doby do prosince roku 2000 bylo v peci č. 1 vytaveno 2137 taveb, z toho 1447 (tj. cca 68 %) bylo taveno za pomoci hořáku.
Vlastní hořák je umístěn na otočném rameni se dvěma základními polohami. V pracovní poloze je zasunut do pracovních dvířek pece a díky kloubovému upevnění hořáku na rameni je možno plamen hořáku směrovat do prostoru pece, a to v rozsahu horizontálního úhlu cca 30° a vertikálního úhlu cca 15°. Mimo dobu používání je odklopen o 180° od pracovní polohy. Ovládací panel je umístěn ve velínu pece a regulační řada je umístěna na stropě velínu pece. Chod hořáku je automaticky řízen jednotkou PLC.
Systém má volbu tzv. silného a slabého plamene a umožňuje regulaci výkonu hořáku v širokém rozsahu (0,2 - 2,5 MW). V případě provozované EOP č. 1 je výkon hořáku při silném plameni nastaven na cca 1 MW. Při prakticky provozovaném výkonu elektrické pece cca 1,5 - 2,9 MW je potom v natavování získáván výkon cca 2,5 - 3,9 MW. Ve sledovaném souboru jsou ale i tavby, které byly taveny za pomoci hořáku pouze s výkonem el. oblouku cca 0,8 - 1,0 MW, případně byla pec po určitou dobu zcela bez příkonu elektrické energie a vsázka se ohřívala pouze plamenem hořáku.

Přehled dosažených výsledků

Aktuální data za období 3. leden až 17. prosinec roku 2000 jsou zpracována v tabulce a histogramech (viz. časopis). V předložené tabulce jsou porovnány celkové souhrnné výsledky všech taveb roku 2000 s výsledky dosaženými při tavení s hořákem a bez hořáku. Současně je skutečná spotřeba energie při jednotlivých tavbách srovnávána s normou spotřeby el. energie, která se stanovuje pro každou tavbu zvlášť tak, aby byla zajištěna co nejvyšší objektivita při vyhodnocení spotřeby při dané tavbě.
Z naměřených dat vyplývá, že použití hořáku v období natavení jednoznačně přispívá k úspoře elektrické energie. Tato úspora činí průměrně cca 66 kWh/t, rozdíl odchylek od normy spotřeby je přitom cca 62 kWh/t. Celkový rozdíl ve spotřebě elektrické energie na tavbu cca 92 kWh/t jen potvrzuje příznivý vliv použití hořáku na úspory elektrické energie. Rozdíl mezi úsporou v natavení a celkovou úsporou je důsledkem použití různých technologií při dalším zpracování tavby po natavení, kdy se již hořák nepoužívá.
Rovněž průměrná doba do natavení se díky hořákovému systému zkrátila, a to o cca 1,68 min/t. Snížená spotřeba elektrické energie a zkrácení doby tavby přispěly i ke snížení spotřeby grafitových elektrod o cca 0,38 kg/t. Všechny tyto dílčí přínosy přispívají ke snížení přímých nákladů na tavbu. Pro informaci: tato úspora v přímých nákladech může představovat cca 100 Kč/t.
Z histogramů lze snadno odečíst, jaký je rozdíl mezi tradičním tavením a tavením intenzifikovaným pomocí přídavného hořáku.
Elektrická oblouková pec intenzifikovaná přídavným hořákovým systémem dosahuje ve sledovaných parametrech výrazných energetických úspor. Jak se ale tyto úspory promítnou ve výsledných nákladech, záleží především na poměru cen elektrické energie, zemního plynu a kyslíku.
Reklama
Vydání #1,2
Kód článku: 10117
Datum: 31. 01. 2001
Rubrika: Trendy / Slévárenství
Autor:
Firmy
Související články
Slévárna navýší kapacitu výroby

Uplynulý rok 2015 byl ve slévárně Kovosvitu MAS obdobím řady důležitých změn a rozhodnutí.

Odlitek nebo výkovek - vždy perfektně tryskaný

Rozmanitost slévárenských a kovárenských technologií vyrábějících díly nezná mezí. U výkovků a odlitků jsou nepostradatelnými pracovními procesy odstranění okují, písku a jader a tryskání pro sjednocení povrchu. Zvláště pro tyto průmyslové účely byly vyvinuty různé koncepty tryskacích zařízení na míru – včetně automatizace.

Technologie pro zpracování druhotného odpadu

Tváří v tvář současným náročným ekonomickým podmínkám závody na zpracování hliníku napříč celou Evropou hledají lepší a efektivnější způsoby, jak zpracovat druhotný kovový odpad. Z finančního hlediska je to logické, ale přináší to kromě zajímavých možností také komplikace.

Související články
Výroba modelových zařízení a forem

Výroba modelových zařízení a kovových forem patří neoddělitelně ke slévárenství. Modelárny vyrábí velmi složité tvary nejrůznějšími technologiemi. K tradičním postupům patří třískové obrábění, stále častěji s využitím elektronicky řízených obráběcích center dále CNC).

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Jediná slévárna hořčíkových slitin v ČR

V posledních dvaceti letech zaznamenaly hořčíkové slitiny ve světě značný rozmach. V České republice je bohužel situace odlišná a využití hořčíkových slitin upadá. Tento trend je způsoben zejména malým povědomím konstrukčních a výrobních firem o výhodných vlastnostech těchto slitin a o existenci slévárny hořčíkových slitin v ČR.

Rheocasting otevírá nové možnosti tlakově litých odlitků

Požadavky automobilového průmyslu, jako úspora hmotnosti, zvyšování užitných vlastností a snižování nákladů vytvářejí na všechny výrobní technologie, tlakové lití nevyjímaje, tlak na zvýšení hodnot mechanických vlastností, eliminaci vnitřních vad a stabilitu procesu. Požadavkům na vyšší pevnost a tažnost jde tlakové lití vstříc především zaváděním nových sofistikovaných slitin. Tyto slitiny jsou ovšem výrazně dražší a navíc kladou vysoké požadavky jak na proces tavení, tak na vlastní proces lití, který se tak dostává na samotnou hranici stability v sériové výrobě.

Virtuální testování aneb není čas na hrdinství

Pokud tlačí zákazník a trh do komplikovanějších, složitějších a rizikovějších projektů a pokud je zvažováno, zda vůbec daný projekt přijmout? Jestli je možné ještě snížit náklady při zachování kvality výrobků? Numerická simulace technologických procesů sama řešení nevymyslí, avšak stává se významným pomocníkem při hledání odpovědí.

Nejmodernější slévárna litin v Evropě

V příspěvku jsou stručně popsány segmenty výroby tekutého kovu a bentonitových forem pro odlitky ve slévárně Kasi postavené na zelené louce v letech 2010 a 2011 v Novém Bydžově - Zábědově.

Proteinové pojivo - alternativa při výrobě odlitků

Článek popisuje princip použití proteinových pojiv ve slévárenské výrobě, jejich technologické, ekologické a ekonomické výhody. Ukazuje také výsledky provozních zkoušek těchto pojiv provedených v několika slévárnách při výrobě odlitků ze slitin hliníku a šedé litiny.

Tradice a perspektivy slévárenství

Slévárenství je jedním z nejstarších výrobních oborů, odlitky velmi úspěšně nahrazují součásti, vyráběné svařováním nebo obráběním z hutních polotovarů. Slévárenství umožňuje vyrobit velmi složité dílce pro nejrůznější odvětví průmyslu. Odlitky jsou využívány také v lékařství (kloubní náhrady, dentální odlitky a podobně), slévárenské postupy jsou využívány ve šperkařství a dalších výtvarných oborech (drobné plastiky, prsteny, náramky, brože, reliéfy, sochy a podobně).

Náhrada drahých legur v metalurgii slitin neželezných kovů

Přesto, že tradiční a ověřené slévárenské procesy v posledních desetiletích nezaznamenaly významné změny, nedá se totéž říci o procesech metalurgických. Mimo jiné je kladen stále větší důraz na chemické složení slévárenských slitin a to jak z hlediska jejich čistoty, resp. obsahu nežádoucích či doprovodných prvků, tak z hlediska přídavků prvků zlepšujících jejich vlastnosti.

Slévárna, která exportuje také na západní trhy

Díky téměř stomilionové investici a včasné diverzifikaci výroby jsou nyní pro slévárnu Kovosvitu MAS hlavními exportními partnery Německo, Švýcarsko a Anglie.

Vysoce přesné odlitky pro energetiku

V dnešní době je kladen důraz na dodávky přesných odlitků vyráběných metodou vytavitelného modelu, u kterých nebude nutné provádět již další operace obrábění. Za posledních pět až sedm let se požadavky na relativní přesnost odlitků zvedly několikanásobně.

Dispečink na telefonu v dlani jedné ruky

Až čtyřicet pět procent z celkových nákladů na provoz slévárny tvoří spotřebovaná energie. Řešení, které umožňuje efektivně nastavovat využití energie v reálném čase podle potřeby jednotlivých zakázek, tak uspoří deset až patnáct procent její celkové spotřeby.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit