Методы удаления шлака

Категория:
Вагранка


Методы удаления шлака

Вопрос о выпуске шлака из вагранки занимает умы литейщиков со времени введения массового производства. Когда от вагранки требовалась выплавка нескольких тонн металла, то выпуск шлака не имел такого значения, как теперь. Небольшой литейный завод, применяющий шихты с высоким содержанием доменного чугуна и небольшим количеством лома, редко вводит в вагранку большие количества флюса, поэтому для него не возникает затруднений в связи с накоплением большого количества шлака. Но как только литейное дело приняло масштабы массового производства и вагранщикам пришлось уменьшить процент штыкового чугуна в шихте, увеличив процент лома, — понадобилась применение флюса для ращгомернокгхода плавки в вагранке, а вместе с этим возникла и необходимость систематич ского удаления шлака.

Рис. 24. Стационарный металлОприемники ковш для разливки чугуна.

В операций выпуска шлака важны два момента: когда эту операцию выполнять и какой метод принять, Установлен факт, что если вагранка работает только в течение часа или несколько дольше, то нет надобности производить выпуск шлака: Если лее плавка ведется в течение двух часов и больше, то эта операция становится совершенно необходимой.

Время выпуска шлака было более или менее точно определено эмпирическим путем, но в последние годы оно было проверено научно и признано правильным. Практика производства показывает, что первый шлак нужно спускать через час после того, как пущено дутье. За это время в вагранке накопляется слой шлака толщиной около 10 мм. После выпуска первого шлака необходимо повторять операцию каждые 45 мин. для поддержания постоянного уровня шлака. Такой способ называется периодическим выпуском шлака; он применялся повсюду, пока не был выработан метод непрерывного выпуска шлака.

Имеется несколько методов выпуска шлака, заслуживающих рассмотрения, принятых в американских и европейских литейных, а именно:
1) простой способ непрерывного выпуска шлака;
2) применение переднего шлакового желоба;
3) применение шлаюоприемника;
4) применение специального ковша в форме чайника;
5) гранулирование шлака.

По первой системе шлаковое очко просто оставляется открытым после первого выпуска шлака. Шлак может свободно вытекать, как только он достигнет высоты шлакового очка. Койечно, получается периодичность в выпуске шлака, но при данной системе обеспечивается поддержание равномерной толщины слоя шлака в течение всрй и лажи. Так как спуск шлака происходит с регулярными интервалами, шлак может регулярно уменьшаться в объеме. Правда, мы имеем здесь потерю воздуха, выходящего через шлаковыпуск-ное отверстие, но после нескольких опытов можно отрегулировать компенсирование этих потерь. Этот метод выпуска шлака является простейшим.

Передний шлаковый желоб является усоверпиенствованием последних лет, появившимся в результате опытов Американской радиаторной компании (American Radiator Со). Этот тип желоба был позднее применен в машиностроительной промышленности, на литейном заводе «Модерн» (Modeirn Foundry) — филиале компании Цинциннати. Устройство такого желоба допускает непрерывный выпуск металла,, причем Металл вытекая в Желоб, увлекает за собой и шлак. Из желоба металл попадает в выемку, в которой имеется «запруда», или перемычка. Когда этот рэзйрвуар наполняется, металл перетекает через край и Далее снова идет по желобу, стекая в ковш. Важно, чтобы указанный заплечик или край был достаточно высок, чтобы не допускал обнажения летки от жидкого металла. В противном случае воздух дутья будет вырываться через летку и вызывать Вторичное) окисление металла. Рекомендуемая высота заплечика 50—100 мм над леткой в зависимости от диамекгра вагранки. Если конструкция вагранки правильно рассчитана, то металл – будет отделяться от шлака, прежде че(м он достигнет Перемычки, и шлак будет скопляться между перемычкой и леткой в корыте желоба. Когда накопится достаточное количество шлака, он будет свободно стекать по специальному желобу, устроенному сбоку, для этой цели. Шлак действует как предохранитель чугуна, а также для прикрывания летки (своего рода гидравлический затвор). В начале плавки воздух неизбежно выходит через летку и слегка увеличивает окисление металла вследствие того, что желоб не полой; это затруднение может быть отчасти устранено путем заполнения желоба синтетическим шлаком, изготовленным из дробленого обыкновенного шлака и плавленой кальцинированной соды.

Способ накопления шлака в шлакоприемпике — европейское изобретение, которое не привилось в американских литейных. Такая установка имеется, впрочем, на заводе компании Чэпман (Chapman Volve) в Снрингфильде (штат Массачузетт). Основная цель этого устройства возможность непрерывного выпуска шлака без потери давления дутья. Устройство это напоминает горн для приема чугуна, Шлак накопляется в этом приемнике и затвердевает на стальной штанге, специально устанавливаемой в приемнике. Вместе с этой штангой шлак удаляется к концу плавки. Конечно, для удаления больших блоков шлака из приемника требуется установка крана со стрелой и соответствующий транспорт.

Таким образом указанная система удаления шлака никаких преимуществ перед другими системами не имеет.

Изобретение чайникового ковша явилось в результате усовершенствования переднего шлакового желоба. Иногда, например на заводе «Модерн», эти два устройства применяются одновременно как более верное средство получения чугуна, свободного от шлака. Чайниковый ковш по принципу своей работы очень напоминает ковш с разливкой через днище. Металл, попадающий в ковш сверху, стекает вниз и проходит под перемычкой до выливания из ковша. Когда ковш достаточно наполнен, шлак всплывает наверх и благодаря наличию перемычки у ковша (как у чайника,) остается в нем. Когда накопится много шлака, то ковшу нуяшо дать наполниться до полной емкости, а затем, наклонив его назад, слить шлак через край. Большим расходом в этом устройстве является установка перемычки и уход за ней. Перемычка должна быть изготовлена из твердой, прессованной, обожженной при высокой температуре дииасовой плитки, соответствующей по своим размерам желобу. Если для устройства перемычки применяют несколько плит или кирпичей, то щели в месте стыка двух плит будут слабым местом при разъедании шлаком, поэтому срок службы такой перемычки меньше.

Вопрос о гранулировании шлака долго изучался в литейной промышленности, но лишь после тщательных исследований, произведенных компанией Гриффин, были достигнуты серьезные результаты. К этой компании обратилось строительное общество с запросом, нельзя ли использовать шлак для оштукатуривания наруяшых стен дома, до того времени шлак применялся только в дорожном строительстве. По цвету шлак из вагранки бывает от черного до зеленого, в зависимости от состава; строители, конечно, предпочитали более яркие цвета. Кроме того важно было иметь шлак в кусках кубической формы. Этот запрос и навел на мысль о гранулировании шлака.

При первом опыте на заводе (компании Гриффин шлак выливался просто в неглубокие поддоны размерами около 1 м2, со стенками высотой около 10 мм. После того как поддон разравнивался по ватерпасу и наполнялся, по шлаку разбрызгивалась вода. Это давало гранулированный шлак требуемой кубической формы.

Расходы по грануляции, производившейся описанным способом, были слишком велики, поэтому было дано задание выработать другую систему. Вместе с тем выявилось, что шлак может иметь очень широкое применений, например в качестве огнеупорной прослойки между кирпичными стенками, при постройке шоссейных дорог, где использование его чрезвычайно разнообразно. Шлак оказался также хорошим балластом для железнодорожного полотна. Таким образом придание шлаку по возможности кубической формы потеряло смысл, и все внимание было направлено на то, чтобы понизить стоимость работы по грануляции. Таким путем была выработана система гранулирования шлака водой.

Система грануляции шлака компании Гриффии была усовершенствована автомобильной компанией Форда. Эта система отличается большой простотой. На рис. 25 дается эскиз установки для , гранулирования шлака. Одна деталь, которую нужно выполнить точно в данной установке, — это угол наклона грануляционных желобов, который должен быть не более 10—15°. Положение водяного крана может быть иным, чем показано на эскизе, до крайнего положения у конца приемного корыта, так что один кран может подавать воду для батареи но крайней мере из четырех вагранок. В данном примере желоб для выпуска шлака из вагранки должен быть возможно короче, чтобы шлак не охлаждался до момента соприкосновения с водой.

Эта система гранулирования шлака снижает расходы по транспорту этого материала в литейной на 50%. Продала гранулированного шлака дают доход, превышающий остальные 50%. С этой точки зрения установка такого оборудования чрезвычайно выгодна.

Существуют и более простые системы. Они состоят в том, что шлак из вагранки по желобу стекает в яму с проточной водой. Когда дневная работа кончается, гранулированный шлак выбирают из ямы лопатами и при помощи транспортера или грейфера передают к подвесному крану.

Во всяком случае грануляцию шлака можно горячо рекомендовать для любого типа литейной, где выплавка превышает 25 т в сутки.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум