CC BY
66
УДК 621.74
К.В. Звягин, асп., 8-920-763-79-99, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ),
В.И. Золотухин, д-р техн. наук, проф., директор, (4872) 35-73-22, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ; ООО «НПП «Вулкан-ТМ»)
АВТОМАТИЗАЦИЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТИКСОТРОПНЫХ СМЕСЕЙ
Рассмотрены вопросы разработки системы автоматического контроля качества огнеупорной смеси.
Ключевые слова: огнеупорная смесь, качество, автоматический контроль.
Одна из самых прибыльных и перспективных отраслей промышленности - металлургия, важнейшую роль в которой занимают огнеупорные изделия. Потребность российского рынка в таких изделиях незамедлительно растет. Огнеупоры используются во многих областях, таких, как химическая и нефтехимическая промышленность, литейная промышленность, машиностроение, кораблестроение, экология и других (рис.1).
Химическая и нефтехимическая
4%
Рис.1. Потребление огнеупорных материалов по областям
В настоящее время наблюдается рост требований к надежности и эффективности функционирования оборудования, входящего в состав высокопроизводительных установок непрерывной разливки стали (УНРС) (рис. 2). Разумеется, в состав этого оборудования входят огнеупорные изделия, они стоят в самых ответственных узлах и работают в экстремальных условиях при температурах ~ 1600 °С, поэтому их надежность особенно важна. Используя современные технологии, огнеупоры получают вибролитьём или виброформованием. Например, в Китае 80 % подобных изделий получают именно таким способом. К сожалению, в России этот показатель значительно ниже, что делает это направление крайне перспективным.
Рис. 2. Огнеупоры, входящие в состав узла разливки стали:
1 - гнездовой блок;2 - ковшевой стакан;3 - шиберная плита; 4 - стакан-коллектор; 5 - донная фурма
Изучив технологию производства огнеупоров [3], можно сделать вывод, что наиболее ответственным является процесс смешивания исходных компонентов смеси. Следовательно, от характеристик исходной смеси напрямую зависит качество готовой продукции.
Исходным условием получения качественных огнеупоров является качество исходной огнеупорной смеси и качество смешивания компонентов (корунд, вода, добавки).
Для получения надежных изделий предложен способ и разработана система автоматического контроля качества смеси, на которую оформляется патент. Принцип функционирования системы заключается в оптимизации времени смешивания, то есть автоматическом отключении смесителя посредством прибора, в состав которого входит амперметр. Он следит за показаниями силы тока в цепи и останавливает процесс в момент падения тока. Первые эксперименты были проведены на опытном образце смесителя интенсивного действия «СИД-50» ООО НПП «Вулкан-ТМ». Эксперименты показали, что такой момент, действительно, существует ориентировочно после 110___130 с интенсивного смешивания, что отличатся от наи-
более распространенного 175_ 185 с (рис. 3). При использовании данной системы ожидается, что в этот момент смесь приобретает наилучшие показатели, например, тиксотропия достигает максимального значения. Хорошо разжиженная смесь наиболее технологична и готова к формованию.
Рис. 3. Зависимость силы тока от времени смешивания
В настоящее время не существует какого-либо метода или устройства, способного производить мгновенную оценку качества смеси. На сегодняшний день при производстве тиксотропных смесей проверяются такие показатели качества, как растекаемость готовой смеси, исследование образца на открытую пористость, предел сжатия и т.д. Все показатели измеряются вручную, за время проведения этих опытов готовое изделие уже может попасть к потребителю.
Разработанная система автоматического контроля качества огнеупорной смеси позволяет существенно увеличить энергосбережение (ориентировочно на 40 %); за счет внедрения автоматики устранить человеческий фактор, значит, существенно уменьшить количество брака. В совокупности эти показатели позволят добиться повышения производительности практически в 1,5 раза, что ведет за собой увеличение прибыли.
Дальнейшие исследования должны проводиться в направлении более глубокого изучения момента падения тока в сети, т.е. необходимо окончательно подтвердить, что меньшее время смешивания придаёт смеси положительные качества. Как следствие необходимы проработка, изготовление прибора, автоматически останавливающего процесс смешивания, и внедрение его непосредственно в смеситель интенсивного действия.
Список литературы
1. Кащеев И.Д., Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Химическая технология огнеупоров: учебное пособие. М.: Интермет Инжиниринг, 2007. 752 с.
2. Огнеупорные материалы. Структура, свойства, испытания: справочник / И. Алленштейн [и др.]; под ред. Г. Роучка, Х. Вутнау; пер. с нем. М.: Интермет Инжиниринг, 2010. 392 с.
3. Стрелов К.К., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров: М.: Метал-
45
лургия, 1978. 370 с.
K.V. Zvyagin, V.I. Zolotukhin
AUTOMATION OF QUALITY CONTROL OF MIXES
Questions of system development of automatic control of quality of a fire-resistant mix are considered.
Key words: a fire-resistant mix, quality, automatic control.
Получено 20.01.12
УДК 621.746
В.И. Золотухин, д-р техн. наук, проф., директор (4872) 35-84-77, [email protected] (Россия, Тула, ТулГУ; ООО «НПП «Вулкан-ТМ»)
АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ МЕТАЛЛА В МАШИНАХ НЕПРЕРЫВНОЙ РАЗЛИВКИ СТАЛИ
Рассмотрены вопросы применения современных технических решений для систем автоматизации управления потоком металла в системах непрерывной разливки стали, преимущества шиберных затворов и устройств для быстрой смены стаканов-дозаторов.
Ключевые слова: машины непрерывной разливки стали, шиберный затвор, шиберная керамика.
Широкое применение современных технологий разливки стали, использование высокостойких футеровок существенно повысили требования к оборачиваемости ковшей, сокращению времени их обслуживания и потребовали создания современных систем автоматизации управления потоком металла, позволяющих при этом снизить удельные затраты на его разливку.
Основные элементы современных систем автоматизации управления потоком металла, поставляемые НПП «Вулкан-ТМ» представлены на рис. 1. Это механические системы: двух- и трёхплитные затворы, устройства быстрой смены стаканов, формованные огнеупоры, бетонные массы, системы продувки и защиты металла от вторичного окисления, устройства привода и управления [1].
Современные установки непрерывной разливки стали оснащаются также системами раннего обнаружения шлака и системами автоматического поддержания уровня металла в кристаллизаторе. Последние задачи решаются НПП «Вулкан-ТМ» в контакте с фирмой «ТехноАп» (г. Москва).
46
