Плавка в вагранках

Категория:
Литейное производство


Плавка в вагранках

На протяжении почти 200 лет вагранки были наиболее распространенными печами для выплавки чугуна.

Однако наряду с достоинствами вагранки обладают и рядом недостатков, к которым относятся:
— необходимость применения дефицитного каменноугольного значительный расход дорогостоящего литеиного чугуна;
— невозможность получения чугуна высоких марок;
— недостаточный перегрев чугуна;
— загрязнение воздушного бассейна окисью углерода и пылью.

Рис. 1. Схема вагранки обычной конструкции.

В настоящее время при проектировании чугунолитейных заводов и цехов вагранки заменяются электрическими печами. Однако в течение еще многих лет будут эксплуатироваться и вагранки. Во избежание загрязнения окружающей среды они должны быть оборудованы устройствами для дожигания окиси углерода (при этом окись углерода и углеводороды, содержащиеся в газах, сгорают, образуя углекислоту и водяные пары в безвредных количествах), а также устройствами для мокрого обеспыливания отходящих газов.

Конструкция вагранки. Вагранка представляет собой плавильную печь шахтного типа, состоящую из опорной части, шахты с дымовой трубой и искрогасителем, фурменного пояса с воздухопроводом и загрузочным устройством. Важнейшим параметром вагранки является ее часовая производительность (т/ч жидкого чугуна). Вагранки строятся производительностью от 1 до 45 т/ч.

Шахта вагранки, в которой происходит основные процессы плавки, состоит из стального кожуха и футеровки. Верхняя часть шахты — от порога колошникового окна на глубину 1—1,2 м, подвергаемая механическому разрушению под Действием загружаемой шихты, футеруется чугунными пустотелыми ирпичами, которые засыпаются сухим кварцевым песком. Для ОДдержания кладки и повышения жесткости кожуха к внутренней его поверхности приваривают сегменты из углового железа на расстоянии 800—1000 мм друг от друга.

Набивку пода 20 и розжиг вагранки производят через рабочее окно, которое перед началом плавки закрывается дверцей. В кожухе вагранки вырезаются отверстия для колошникового и рабочего окон, фурм и переходной лётки. На трубе сверху укрепляется искрогаситель.

Опорная часть. Обычно вагранки устанавливают на бетонный фундамент, на котором закрепляется болтами фундаментная плита. Опорные колонны отливаются из качественного чугуна (при вагранках диаметром до 900 мм) или из стали.

Нижними фланцами колонны крепятся к фундаментной плите. К верхним фланцам присоединяется стальная подовая плита.

В центре подовой плиты имеется круглое отверстие для выгрузки остатков плавки. Отверстие закрывается двумя литыми полукруглыми дверцами, подвешенными на петлях и снабженными особым затвором. К подовой плите приваривается кольцевой фланец из углового железа. С помощью этого фланца кожух вагранки приваривается к плите.

Фурменное устройство. Воздухопровод, воздушная коробка и два-три ряда фурм представляют собой единую систему, подводящую воздух в область горения топлива и равномерно распределяющую его по периметру вагранки. От вентилятора воздух подводится к воздушной коробке, откуда он поступает через фурмы в вагранку.

Для регулирования поступления воздуха в вагранку через фурмы первого ряда к воздушной коробке болтами крепятся цилиндрические патрубки, в которых монтируются дроссельные клапаны. К нижнему концу патрубков прикрепляется отводное колено, подающее воздух в фурменные отверстия нижнего ряда. Второй ряд фурм соединяется с воздушной коробкой короткими рукавами.

Фурмы имеют прямоугольное сечение с расширением внутрь вагранки. Они отливаются из чугуна и прикрепляются к кожуху вагранки болтами. Для наблюдения за состоянием фурм и очистки от шлака н& их коленах и патрубках закреплены откидные крышки со слюдяными глазками.

Копильник. В зависимости от характера производства применяют вагранки с копильником или без него.

В цехах с конвейерной заливкой металла, с частым его отбором, при изготовлении небольших отливок используют вагранки без копильника. В таких вагранках чугун скапливается в горне — в части печи, расположенной между фурмами и подом. При этом расплавленный чугун находится в соприкосновении с коксом холостой колоши, в результате чего в нем повышается содержание углерода и серы.

В цехах, изготовляющих крупные отливки, когда единовременно требуется значительное количество жидкого чугуна, вагранки оборудуются копильниками, обеспечивающими получение чугуна стабильного химического состава с уменьшенным содержанием углерода и серы и более равномерный ход плавки.

Копильник соединяется с вагранкой переходной лёткой, сечение которой выбирается таким, чтобы чугун и шлак свободно выходили из горна вагранки в копильник. К рабочей дверце копильника прикреплен желоб для выпуска чугун через лётку. Выпуск шлака производится через шлаковую лётку. Ремонт копильника осуществляется через проем рабочей пверцы. В некоторых конструкциях для stoft цели предусматривают съемную крышку.

Искрогаситель. В процессе работы вагранки в дымовую трубу газами уносится большое количество раскаленной пыли. Для ее улавливания во избежание пожаров и загрязнения территории завода наверху дымовой трубы укрепляется искрогаситель.

Основные размеры вагранки. Опыт показывает, что хорошие результаты работы достигаются только при определенных соотношениях между размерами основных частей вагранки. Наиболее важными Из них являются внутренний диаметр D, полезная высота Н и отношение ее к внутреннему диаметру (Н : D), а также площадь поперечного сечения фурм f и отношения ее к площади F поперечного сечения вагранки в области фурм.

Диаметр вагранки. Производительность вагранки исчисляется количеством переплавленного металла за час (т/ч) и находится в прямой зависимости от площади ее сечения, которая определяется ее внутренним диаметром.

Полезная высота вагранки. Полезной высотой называется расстояние от оси нижнего ряда фурм до порога колошникового окна. Эта высота имеет большое значение для процесса теплообмена между горячими газами и загруженными в вагранку шихтовыми материалами и жидким чугуном.
Размеры фурм.

Основные зоны вагранки. При плавке в вагранке шихтовые материалы движутся сверху вниз и нагреваются горячими газами, движущимися снизу вверх.

В зависимости от характера протекающих процессов вагранку по высоте можно условно разделить на 5 зон (сверху вниз).


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум