Новые технологии производства стали

КАЖДЫЙ ГОД ТРИ МИЛЛИОНА ТОНН СТАЛЬНОЙ И ЧУГУННОЙ СТРУЖКИ СГОРАЕТ ПРИ ПЕРЕПЛАВКЕ. ЕСТЬ ЛИ ВОЗМОЖНОСТЬ СОХРАНИТЬ ИХ И ПУСТИТЬ В ДЕЛО? ИЗОБРЕТЕНИЯМИ А. А. АФАНАСЬЕВА ВПИСАНА ЕЩЕ ОДНА ГЛАВА В ДОЛГУЮ ИСТОРИЮ УТИЛИЗАЦИИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУЖКИ.

А. А Афанасьев перебрал массу вариантов и пришел к выводу: регулировать силу трения можно с помощью пульсирующего магнитного поля. Источник его — кольцевой многополюсный электромагнит, опоясанный и касающийся ротора центрифуги. Пока электро магнит не включен, все происходит как обычно. Центробежная сила прижимает стружку к стенке, Постепенно теряя смазку, частицы движутся по инерции в сторону выгрузки. Но стоит подать напряжение н« катушки электромагнита, и расстановка сил будет такой, как показано на схеме.

Подобрав соотношение инерционных и магнитных сил, можно замедлить бег стружки вдоль стенки ротора и даже заставить ее остановиться (относительно ротора) и постоять, пока не стечет вся СОЖ. Убрать тормозящий фактор очень легко — снять питание с электромагнита, и стружка помчится дальше. Если установить на центрифуге несколько магнитных поясов и последовательно их включать удастся принудительно перемещать частицы вдоль ротора в сторону стружкосборника Этот способ обезжиривания ферромагнитных материалов был признан изобретением (а с № 1021044), как и центрифуга непрерывного действия с магнитоинерционной выгрузкой (а с. № 558708, 626808, 691203, 839580 1017388, 1024109)

Идею воплотили в конструкцию, разработали и построили лабораторную установку

Ротор центрифуги Афанасьева представляет собой полый усеченный конус. На его внутренней стенке установлены клиновидные планки, образующие гофрированную поверхность с продольными зазорами Мимо гофра стружке нелегко проскользнуть. Встретив на своем пути планку она оставит на ней масло. Процесс обезжиривание е таком роторе пойдет интенсивнее, чем в гладком. Стружка непрерывно подается в полость конического ротора. Центробежные силы прижимают ее к стенке, и по гладким планкам она поднимается вверх, в сторону выгрузки. Но стоит подать питание на нижний электромагнит, и стружка задержится в нижней зоне ротора, когда она покрутится достаточно и сбросит с себя основную массу масла, аппарат отключит нижний электромагнит. Стружка под действием инерционных сил поползет в зону верхнего электромагнитного кольца.

ЗАМАСЛЕННАЯ ФЕРРОМАГНИТНАЯ СТРУЖКА ОБЕЗЖИРИВАЕТСЯ БЫСТРО И ПОЧТИ ПОЛНОСТЬЮ, ЕСЛИ ЕЕ ПРОКРУТИТЬ В ЦЕНТРИФУГЕ, РОТОР КОТОРОЙ ОПОЯСАН КОЛЬЦЕВЫМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТАМИ.

К числу проблем долгожителей, которые теоретически давно решены, а практически существуют как ни в чем не бывало, относится очистка металлической стружки от смазочно-охлаждающей жидкости (СОЖ) Казалось бы, устранена главная трудность в этом деле—найден способ отделения стружки от СОЖ, однако удовлетворительным решение назвать нельзя.

Сегодня стружку очищают от СОЖ на центрифуге (но качество обезжиривания далеко от идеального на стружке остается масла до четырех процентов от общего веса, а ГОСТ разрешает не более двух).

Конечно, оператор может вращать порцию стружки до тех пор, пока она не станет совсем сухой. Но тогда он много не наработает. Есть другой путь — высокопроизводительная центрифуга. Не устраивает и это: стружка так быстро проскакивает ротор, что хорошо отделиться успевает только небольшая часть жидкой смазки. От вязкой СОЖ стружка тем более полностью не освобождается. Сцепление молекул металла и масла столь велико, что центробежной силе удалось бы разорвать его только после длительного воздействия.

Хорошо бы заставить частицы двигаться внутри центрифуги со скоростью, которая будет «как раз». Эту идею московский инженер Александр Александрович Афанасьев обдумывал и обсчитывал не один год.

На стружку, проанализировал он, более всего давит центробежная сила, она прижимает стружку к стенке ротора. Если ротор имеет форму конуса, то под действием силы инерции частицы будут взбираться по его стенке, набирая скорость в зависимости от угла раскрытия конуса и от трения о его поверхность. Именно сила трения могла бы замедлить движение металлических частиц. Значит, надо заставить ее увеличиваться в нужный момент и только на время полного обезжиривания.

ВСЕ ПОКОЛЕНИЯ ЛЭП

От линии электропередачи Свирь Ленин град — первенца отечественной электроэнергетики - до современной ЛЭП 1150 кВ Экибастуз—Кокчетав—Кустанай — экая дистанция!..

В 1933 году была создана техническая контора «Армсеть», Специальное конструкторское бюро которой занялось арматурой воздушных линии электропередачи, монтажным инструментом и приспособлениями для подвески токоведущих проводов. Ныне СКТБ — законодатель «мод» в области линейной арматуры. Продукцию его знают в 24 странах мира. За полвека разработаны проекты для первых ЛЭП 500, 750, 1150 кВ, уникальных переходов через Днепр, Волгу Обь. Собран «урожай» дипломов, медалей, патентов в ведущих странах, больше сотни.

Опора Перехода ГЭП 50 кВ через Днепр со специальной арматурой, разработанной в СКТБ.

авторских свидетельств СКТБ каждый шестой работник — изобретатель. Полувековой юбилеи Специального конструкторско-технологического бюро совпал с работами по созданию уникальной арматуры для ЛЭП 1800 кВ.

Как только обесточенный верхний электромагнит перестанет удерживать стружку, ее мгновенно вынесет из ротора в кольцевой стружкосборник. А в нижней зоне вновь формируется порция...

Процесс идет непрерывно. Эмульсия отделяется от стружки, фильтруется -через межпланетные зазоры Попадая на сплошную стенку ротора жидкость поднимается по конусу и кольцевой проточке и через радиальные отверстия отводится наружу.

При среднем диаметре ротора 700 мм центрифуга может обработать 5 тонн стружки в час. Потребляемая мощность при такой производительности не более 7 кВт Обработать тонну стружки на опытной установке стоит всего 10 копеек, тогда как на серийной центрифуге 1 рубль 22 копейки. Обезжиривание на импортном центрифуге обходится дешевле, но тоже накладно — около рубля за тонну.

Центрифуга новой конструкции заинтересовала специалистов, Афанасьеву звонил с АЗЛК и КамАЗа, приезжали специалисты с автозавода имени Лихачева: нельзя ли приобрести несколько установок?

Нельзя. Нет даже рабочих чертежей.

На ГАЗе широко ведутся опытные работы по очистке чугунной стружки от СОЖ Одно из направлений этих работ — создание своими «.илами фильтрующей центрифуги с магнитоинерционной выгрузкой, изобретенной А А Афанасьевым и его соавторами

Это дело. Но не лучше ли рабочими чертежами высокоэффективной центрифуги, конструкция которой проста и надежна, заняться специализированной организации, с тем чтобы установка пошла в серию?

Сколько может понадобился неродному хозяйству новых центрифуг? Допустим, из общей массы стальной и чугунной стружки (около 9 миллионов тонн в год) на крупные машиностроительные заводы приходится две трети. Если центрифуги производительностью 5 тонн в час будут работать 250 дней в году по две смены, то для обработки 6 миллионов тонн стружки понадобится 500 центрифуг. На самом деле их, по- видимому, потребуется больше И конечно же нецелесообразно на каждом крупном заводе тратить средства на рабочее проектирование, вытачивать кустарно шайбы командоаппаратов и другие детали. Специалисты электрики должны разработать схему автоматического управления, построенную на стандартных аппаратах, выпускаемых отечественной электропромышленностью

Хочется еще раз напомнить, как актуально внедрение этой установки в производство. Каждый год из 9 миллионов тони плохо очищенной от смазочно-охлаждающей жид кости стружки, стальной и чугунной, почти 3 миллиона в процессе переплавки превращается в угар. При полном обезжиривании стружки металлургия получит дополнительно 3 миллиона тонн сырья, а машиностроение— около 3 миллионов тонн смазочно-охлаждающей жидкости для повторного употребления.