Көптеген технологиялық операцияларды құю өндірісінде өте трудоемко, ағады, жоғары температурада газ бөлінумен және кварцсодержащей шаң. Азайту үшін еңбек сыйымдылығын және қалыпты санитарлық-гигиеналық еңбек жағдайларын құю цехтарында қолданады әр түрлі құралдары, механикаландыру және технологиялық процестерді автоматтандыру және көлік операциялар. Енгізу механизация құю өндірісі жатады ортасында 20 ғасырдың. Сонда қорамалау материалдарын пайдалана бастады жүгірушілер мен елеуіш, құймаларды тазалау – құм ағынды машиналар аппараттар. Құрылған қарапайым қалыптық машинаны қолмен набивкой нысандарын, кешірек қолдана бастады гидравликалық престер. 20-шы жылдары пайда болды және тез таралған пневматикалық встряхивающие қалыптық машиналар.

Әрбір технологиялық операциядан ұмтылды деген қол еңбегін машиналық: жетілдірілген жабдықтар үшін қалыптар мен өзектерді жасау үшін құрылғылар қағып түсіру және құймаларды тазалау, механизировалась материалдарды тасымалдау және дайын құймаларды қатарлы конвейерлер, әдістері әзірленді ағынды өндіріс. Одан әрі өсуі механикаландыру құю өндірісінің тәсіл-құру жаңа жетілдірілген машиналар, құю автоматтары мен автоматты құю желілерін, кешенді-автоматтандырылған учаскелер мен цехтарды. Ең қоймадағы операцияларды жүргізу кезінде құймалардың – қалыптау, өзектерді жасау және тазалау, дайын құймалар. Осы учаскелерде құю цехтарының жоғары дәрежеде механикаландырылған және жартылай автоматтандырылған технологиялық операциялар. Әсіресе тиімді енгізу құю өндірісі кешенді механикаландыру және автоматтандыру. Перспективалы болып табылады автоматты қалыптау желісі, құрастыру және формаларға құю қорытпасы салқындатқышы бар құймалар мен олардың қағатын.

Үшін финишных операциялар (тазалау және құймаларды) қолданады өтпелі барабандар үздіксіз әрекет дробеметными аппараттарымен. Ірі құймалар тазаланады камераларда үздіксіз, олардың бойымен құйма қозғалады арналған жабық транспортере. Құрылған автоматты тазалау камералары үшін құймаларды бар күрделі қуысы. Мысалы, фирма “Омко-Нангборн” (АҚШ, Жапония) әзірленді камера типті “Робот”. Әрбір мұндай камера білдіреді тәуелсіз тетігі тасымалдау үшін құймаларды, ол автоматты түрде орындай отырып, келіп түсетін деп аталатын модульдерді басқару, расставленных арналған монорельсовой көлік жүйесі. Аймағында тазалау бойынша алдын-ала берілген бағдарлама оңтайлы жылдамдықпен айналады аспа, онда автоматты түрде навешивается құю. Камера есіктері ашылады және автоматты түрде жабылады.

Кезінде жаппай өндірісте алдын-ала (бастапқы) құймаларды тазалау (обдирка) жүзеге асырылады құю цехтарындағы. Кезінде осы операциялар, сондай-ақ дайындалады базасын механикалық өңдеу үшін құймаларды автоматты желілерде механикалық цехтарда. Қорытынды операциялар жүргізілуі мүмкін және автоматты желілерде.

Мүмкіндігі механикаландыру және автоматтандыру құю өндірісінің әсіресе өсті әзірлегеннен кейін, мүлдем жаңа технологиялық процестерді құю, мысалы дайындау қабықты қалып нысандарын, немесе Кронинг процесі (40-шы жж., ГЕРМАНИЯ), өзектерді жасау отверждением ” суық өзекті жәшіктерде (50-ші жж., Ұлыбритания), дайындау өзектерді отверждением оларды ыстық өзекті жәшіктерде (60-шы жж., Франция). Тағы 40-шы жылдары өнеркәсіп қолдана бастады әдісі құймаларды жасау дәлдігі жоғары балқытылатын үлгілер бойынша. Салыстырмалы қысқа мерзім ішінде барлық технологиялық операциялар үдеріс механикаландырылған. [1]
1. Талдау технологиялық процесті басқарудың объектісі ретінде
Құю өндірісі, бірі өнеркәсіп салаларының өнімі болып табылатын құйма алынатын құю нысандары толтыру кезінде олардың сұйық қорытпасы.

Әдістермен құю дайындалады шамамен 40 % (массасы бойынша) машина бөлшектер дайындамаларын, ал кейбір машина жасау салаларындағы, мысалы, станкостроении үлесі құйылған бұйымдардың 80% – ды құрайды. Барлық өндірілетін құйылған дайындамалардың машина жасау тұтынады шамамен 70 % металлургия өнеркәсібі – 20 %, өндіру, санитарлық-техникалық жабдықтардың шамамен 10 %. Құйылған бөлшектер пайдаланады металл өңдеу станоктарында, іштен жану қозғалтқыштарында, компрессорлар жөніндегі, сорғылар, электр қозғалтқыштары, бу және гидравликалық турбинада, илектеу, ауыл шаруашылығы машиналар, автомобильдер, тракторлар, локомотивтерде, вагондарда.

Негізгі қорытпалары, олардың дайындайды құймалар: сұр, соғылмалы және легированный шойын (75% – ға дейін барлық құймалардың массасы бойынша), көміртекті және легирленген болаттар (20% артық) және түрлі-түсті қорытпалары (мыс, алюминий, мырыш және магний).

Қазіргі уақытта 90 % – ы шойын выплавляется вагранкаларда. Үздіксіз өсіп отырған талаптар қасиеттері шойын, біріктіру жаңа маркаларын түрлендірілген және легирленген шойындардың қажеттігін туғызады кеңінен енгізу балқыту электр пештерінде, бірақ бір уақытта жетілдірілуде процесі ваграночной балқыту алу мақсатында жоғары сапалы шойыннан жасалған кезде ең төменгі шығындар.

Вагранка – шахталық пеш үздіксіз қағидасы бойынша жұмыс істейтін противотока, металл норма қатты отынмен және азық-оның жану. Қазіргі вагранка – шахта түріндегі тік болат цилиндр қабырғаларының қалыңдығы 6-10 мм, футерованного ішінен отқа төзімді кірпішпен және белгіленген подовую плитасын, покоящуюся арналған қозғалады.

Вагранка тұрады 3 негізгі бөлімнен (1-сурет): төменгі – көріктің 1, онда жиналады выплавляемый сұйық шойын; орта – сол шахтаның 2, толығымен загружаемой шихталы материалдармен (металл, отын, флюстер); жоғарғы – құбырлар 3 арқылы оны ыстық ваграночные газдар шығарылады искрогаситель 4 және одан әрі атмосфераға. Ортасында табандық тақталар бар тесік откидным түбі қалдықтарын жою үшін процесі аяқталғаннан кейін балқыту. Жағу вагранкалар басталады тиеу жанатын отын бірінші порция кокс (бос колоши) толтырылған шахтаның бөлігі 0,7-1 м жоғары фурмаларды 7. Кезде кокс бос колоши разгорится қамтиды үрлеу, содан кейін шахтаға жүктейді дейін тиеу терезелері жұмыс колошами тұрған бюджеттен порция металл, отын, флюс (әктас, негізгі мартеновского шлак, кейде балқымалы шпат). Кейін шикіқұрамды қыздыру жаңадан қамтиды үрлеу басталады балқыту процесі. Жаңа порция жүктейді қарай балқыту шихта, ол бірте-бірте түсіріледі балқыту аймағына және қыздырылады поднимающимися жоғары ыстық газдармен. Противоток переплавляемых материалдар және өнімдер жану вагранке ықпал етеді тиімді пайдалану отын. Балқытылған және қыздырылған металл жиналады горне вагранкалар немесе сүйкімді аузынан қапал ” копильник 6, қайдан ол қажетіне қарай шығарылады арқылы төменгі летку шөмішке құю үшін қалыптарға, флюстер, сплавляясь отырып, күлмен отын, сплавившейся футеровкой және тотықтарымен құрайды шлак, шығарылатын арқылы жоғарғы шлаковую летку жоғарғы жағындағы көріктің немесе копильника (суретте емес, көрсетілген).[2]

Вагранкалар, дайындалған, КСРО, нормализованы байланысты олардың өнімділігі мен шығарылатын диаметрі 0,5-1,3 м, өнімділігі 1,3,5,7,10 т/сағ. цехтарында сериялық өндіріс ірі құйма салынуда, сондай-ақ вагранкалар, өнімділігі 20-30 т/ч, Негізгі отыны – құю кокс, жартылай алмастырады литейным антрацитом, термоантрацитом немесе коксобрикетами.

1-Сурет – Вагранка
Қолдану коксобрикетов төмендетеді отын шығыны, өнімділігін арттырады вагранкалар, азайтады күкірт шойын мен құрылымын, оның қасиеттері. Металл шихта тұрады домендік құю шойын құймалардағы, шойын сынықтарын, меншікті қайтару құю цехтың болат скрапты және ферроқорытпаларды.

“Вагранку ауа жазбаша ауа қысыммен 5-17 кН/м2 (500-1700 мм. су. – құжат) арқылы әуе қорапқа 5 және үрлегіштері жану аймағына отын. Үшін теңдей бөлу вдуваемого ауа қимасы бойынша вагранкалар әзірленді КСРО-да алғаш рет Л. М. Мариенбахом және жүйесі енгізілген екі және одан көп қатарынан фурмалары (4-тен 8 фурмаларды әрбір қатарда). Бұл төмендетті отын шығыны 15-20% – ға арттырды өнімділігі вагранкалар 25% – ға бір мезгілде арттыра отырып, металдың температурасын.[2]

Бұзылу салдарынан шегендеу балқыту белдеуде вагранкалар бойынша жұмыс істейді 12-18 сағ, содан кейін ұшырайды ағымдағы жөндеу. Қажет болған жағдайда күнделікті және тәулік бойы шойынды балқыту жұмыс істейді кезекпен 2 немесе 3 вагранкалар. 1951 жылы КСРО-Н. А. Баринов құрды үшін құю өндірісінің сусалқындату вагранкалар үздіксіз жүргізуге мүмкіндік беретін плавку ішінде 100-120 сағ без ағымдағы жөндеу жұмысы шегендерді.

Болдырмау үшін атмосфераның ластану колошникті шаң және бөлінетін газдармен салуға рұқсат етіледі тек деп аталатын жабық шойын пештерді жабдықталған рекуператорами, пылеулавливателями және газоочистными құрылғылармен жүйесімен автоматты аспаптар мен реттеуіштердің.

Автоматтандырылған басқару жүйесін енгізуді жүзеге асыруға мүмкіндік береді жүйелі көзқарас проблемасына кешенді автоматтандыру технологиялық процесс шойынды балқыту ваграночных қондырғыларда пайдалану негізінде есептеу техникасы.[1]

. Аппаратура технологиялық процесс
Вагранка – шахталық пеш диаметрі 1000, 1250 немесе 1400 мм. Вагранка 5232М диаметрі 1250 мм ең таралған өнеркәсіп. Ол білдіреді тік пеш, тұратын екі негізгі бөліктен: көрікшісі және шахта. “Көрікшісі, төменгі бөлігінде вагранкалар орын жануы отын мен шикізатты балқыту. Мұнда дамуда неғұрлым жоғары температура, сондықтан горновая бөлігі қорғалған сулы көйлек – ватержакетом. Жоғары ватержакета шахта қорғалған температураның әсерінен футеровкой бірі шамот кірпіш.

Ауа үшін қажетті отынның жану беріледі вагранку арқылы арнайы құрылғылар – үрлегіштері, олар симметриялы орналасқан, айналдыра вагранкалар бір қатарға биіктігі 0,75 диаметріне вагранкалар, оның түбі. Онда орналасқан 6 фурмаларды, диаметрі 50 мм. Үрлегіштері бірқатар қосылған, жалпы кольцевым коллектор (фурменным белдігі), ол арқылы ауа келіп түседі, және барлық периметрі бойынша вагранкалар.

Сұрыпталған шикізат материалдары және кокс келген шығын бункерлерінің арқылы таразылық дозаторлар беріледі скиптік көтергіштің көмегімен, конвейер немесе қауғалар с открывающимся түбі в окно загрузочное орналасқан бүйір қабырғасына вагранкалар. Жұмыс аймағының биіктігі вагранкалар тең 4-5 оның диаметріне. Отын (кокс) вагранкаларда, байланысты негізінен қолданылатын шикізат материалдары, 18-20% құрайды массасы шикізат.

Вагранка – үздіксіз әрекеттегі противоточный жылу агрегаты. Жүктелген жоғарыдан шикізат және отын кезектесіп келетін қабаттары түсіріледі төмен, ал пайда болған төменгі бөлігінде вагранкалар отынның жану өнімдері – ыстық газдар жоғары өрлеп бере отырып, өз жылуын жоғарғы топтарына материал. Осылайша, шикізат, опускаясь төмен вагранке, қызады, температураны реттеуге айналады еру. Еру шығарады келген вагранкалар арқылы летку, ол, әдетте, орналасқан, бүйірлік қабырғаға биіктігі 0,3 диаметрін вагранкалар түбінен немесе тікелей түбі. Саңылау диаметрі жылдық 35-80 мм тәуелді өнімділігін вагранкалар. Тұрақтандыру үшін балқыма ағынының – бүйір летке мүмкін пристроен копильник.

Төменгі бөлігінде вагранкалар орнатылған торабы балқыманы шығаруға, люк жағу мен тетіктері жабуға түбі. Торабы балқыманы шығаруға тұрады, жылдық және воздухоохлаждаемого сақтандырғыш қалқан етеді персоналды қорғау үшін балқытпаның шашырандыларынан, сондай-ақ жапқышпен, ішінара перекрывающей тесік жылдық. Қимасы шығару тесігінің реттеуге болады, көтеру немесе опуская сақтандырғыш қалқаншасы. Жағу үшін вагранкалар қарастырылған арнайы люк, закрываемый футерованной есікпен. Жабу және ашу түптің вагранкалар көмегімен жүргізіледі арнайы тетігін тұратын екі скалок аяқталатын шығыршықтар. Ұштары скалок топсалы біріктірілген траверсой, орта бөлігін әрбір әсер пневмоцилиндр.

Тетігі жабдықталған, сақтандырғыш штырями кедергі болатын кездейсоқ открыванию полуднищ.

Үстінен бас секциясы орналасқан аралық тұратын екі цилиндрлі обечаек бір-бірімен өзара сақиналармен. Сияқты негізгі секция аралық жабдықталған екі линзовыми компенсаторами. Егер розжиге вагранка болды қалдырылған су, содан кейін жылытылған жоғары температураға дейін ватержакет берілді және суық су болса, онда нәтижесінде қарқынды булану ішіндегі ватержакета құрылады жоғары қысым және су вскипает оның аз түсуі немесе беруді тоқтату. [2]
3. Қою және декомпозиция жалпы міндеттері технологиялық процесті басқару
Мақсатты функция басқару процесімен балқыту вагранке қамтамасыз ету болып табылады берілген шегінен өнімділігі пештер, химиялық құрамын, температурасын, шойынның азайту кезінде оның өзіндік құны (атап айтқанда, қолдау есебінен аз меншікті шығынын кокс). Осы мақсатқа жету үшін қойылады жеке міндеттері тұрақтандыру бақыланатын возмущающих әсерлер. Бақыланатын возмущающим әсерлерге мыналар жатады: өзгерту ылғалдылығы әуе үрлеу, табиғи газ техникалық оттегі мазмұнын О2 техникалық әдемілейді, температура мен үрлеу қысымын, деңгейін шихталық материалдарды тиеу.

Бұл ретте іс жүзінде реттеуге болады температурасы мен ылғалдылығы әуе үрлеу, сондай-ақ деңгейі шихтаны балқыту шахтасында вагранкалар. Негізгі реттеуші ықпалымен болып табылады шығыны әуе үрлеу.

Егер қазіргі заманғы үрдістеріне сәйкес жаңғырту ваграночного процесінің қолданылады табиғи газ (үнемдеу үшін кокс) және техникалық оттегі (қарқындату үшін балқыту), онда көмекші міндеті процесін басқару шойынды балқыту вагранке көрсетіледі шығындарын реттеу табиғи газ техникалық оттегі.

Жабдықтау кезінде вагранкалар арнайы рекуператором жылытуға арналған әуе үрлеу басқару қажет жылу режимдерімен толық жағу және жану қосымша енгізілетін табиғи газ арқылы тиісті енгізу ауа рекуператор.

Жергілікті басқару жүйесін (реттеу) үшін ваграночной балқыту негізінде құрылады бақылау құралдарының балқыту процесінің ұштастыра отырып, автоматты басқару құрылғыларымен: реттеуші, атқарушы механизмдер, реттеуші органдар.

Схемада автоматтандыру ваграночного процесін пайдалану көзделген оңтайлы реттеу дутьевого режим бойынша жұмыс басталды температура шойын.

Жергілікті автоматты басқару жүйелерінде қолдану ұсынылады аспаптар КТС ЛИУС-2 (техникалық құралдар кешені жергілікті ақпараттық-басқарушы жүйелер).

Автоматтандырылған басқару жүйесін енгізуді жүзеге асыруға мүмкіндік береді жүйелі көзқарас проблемасына кешенді автоматтандыру технологиялық процесс шойынды балқыту ваграночных қондырғыларда пайдалану негізінде ЭЕМ. Көшу жеке локальды АБЖ – ТП АБЖ мүмкіндік береді ғана емес, жедел арасындағы байланысты орнатуға жеке міндеттері, ортақ міндеттерді шешу кезінде кешенді автоматтандыру ваграночного процесін және жүзеге асыру тиімді басқару соңғы ескере отырып, тұтастай техникалық, ұйымдастырушылық және экономикалық факторлар.
. Таңдау негізгі техникалық шешімдер
Маңызды элементі технологиялық желілерде бұйымдарды өндіру шойын болып табылады балқыту агрегаттары.

Қазақстанда 122 шығару жөніндегі технологиялық желілерді шойын бұйымдарды 103 жабдықталған коксовыми вагранками, 17 желілер – индукционными пештері, 2 желісі – электр пештерімен.

Өнімділік кокс шойын пештерге – 2-2,5 т/сағ бойынша расплаву, индукциялық пештердің үшін шойын өндіру – 1,6-2,5 т/сағ, электр пештері, 5 т/сағ.

Көптеген отандық кәсіпорындар пайдаланылады ескірген плавильное жабдықтар. Іс жүзінде барлық кокстық вагранкалар жұмыс істейді без ыстық және оттегі үрлеу, бұл, өз кезегінде, мүмкіндік бермейді алуға еру талап етілетін (1400 – 1450 °С) температура, ал, демек, қажетті тұтқырлыққа. [5]

“АҚ Термостепс-мен бірлесіп” НТТП “Газ пештері” (Пенза) әзірледі және енгізді арналған Волгоградском зауытында (АҚ филиалы “Термостепс”) түбегейлі жаңа, жоқ, әлемдік аналогы балқыту агрегаты – коксогазовую вагранку балқытуға арналған барлық шикізат түрлерін, оның ішінде базальттық және басқа да баяу балқитын жыныстар. Іс жүзінде барлық техникалық-экономикалық көрсеткіштер бойынша ол едәуір асып түседі вагранкалар жұмыс істейтін коксқа.

Пайдалану газ вагранкалар тиімділігін көрсетті жаңа балқыту агрегатының, мүмкіндік беретін:

төмендетуге жылудың үлес шығыны 1 тонна балқыманы 15-20 %;

алу балқытпаның температурасын 1500 °С, демек, үшін қажетті, оның қайта өңдеу тұтқырлығы;

бас тартуға орнату газ вагранке жүйесі ауаны жылыту жүйесін немесе оттегі үрлеу айтарлықтай төмендетеді өнімнің өзіндік құны мен сенімділігін арттырады;

азайтуға, атмосфераға зиянды 8-10 есе салыстырғанда коксовыми вагранками бас тартуға қосымша қондырғылар газ вагранке жүйесін дожига көміртек оксиді:

уақытты қысқартуға шығару вагранкалар жұмыс режиміне 3-4 сағатқа дейін 45-60 минут;

толық автоматтандыру процесі балқу. [6]

Сонымен қатар қазіргі кезде бар аналогтарын вагранкалар астам жаңа буын.