Розжиг вагранки

Категория:
Вагранка


Розжиг вагранки

Вагранка является одной из самых старых плавильных печей. С незапамятных времен она считается наиболее рациональным и дешевым из всех аггрегатав. По внешнему своему виду вагранка сохранила конструкцию первого периода своего существования.

Пытались вводить в ее конструкцию некоторые видоизменения, как например овальную форму сечения плавильной шахты, но эти нововведения не выдержали испытания в условиях производства, и устройство вагранки в основном осталось прежним. Наибольшие изменения вагранка претерпела в отношении конструкции фурм, применения , горячего дутья и различных способов механической загрузки.

По стандартному описанию вагранка является «цилиндрической трубой, установленной на колонках и облицованной огнеупорным кирпичем, выдерживающим температуру горящего кокса, применяемого в качестве топлива для расплавления лома и чугуна, загруженных слоями попеременно с коксом». Необходимо, конечно, добавить, что в эту конструкцию для сгорания кокса подается воздух через фурмы, устроенные в шахте печи на некоторой высоте над днищем шахты.

Рабочий режим розжига вагранки фактически является стандартным. Но в связи с тем что в этот способ внесено много видоизменений, необходимо дать типовой рабочий план, чтобы можно было придерживаться стандарта и устранить в будущем опоры относительно правильного ведения процесса розжига вагранки (табл. 1).

Если мастер следует описанному порядку с наименьшими отклонениями в те или Иньте моменты, то успех без сомнения обеспечен. Необходимо, чтобы мастер был знаком с наиболее важными факторами вероятной производительности вагранок различных диаметров.

Факторы, влияющие на стандартную производительность вагранки, многочисленны. Мы коснемся их здесь только в порядке общего обзора, так. как важнейшие из них будут отдельно рассматриваться дальше.

Таблица 1
Правильный метод подготовки вагранки к плавке

Одним из важнейших моментов в работе вагранки является ; поддержание надлежащей высоты холостой колоши.

В американской практике обычно не устраивали переднего металлоприемника (копильника), поэтому высота фурм была всегда несколько больше, чем у вагранок европейских систем, применяющих такое устройство для накопления металла, В настоящее время применяются оба эти способа, При наличии переднего горна фурмы устраиваются обычно на высоте 150 мм над а подом вагранки, что дает значительную экономию в коксе по сравнению со старой системой.

О значении высоты фурм можно ограничиться следующими замечаниями: высота фурм влияет на расход горючего и на степень поглощения чугуном серы и углерода, в то же время влияет и на температуру металла при выпуске, его. Чем ниже расположены фурмы, насколько это практически возможно, тем выгоднее в условия плавки.

Высота холостой колоши имеет большое значение не только для качества вырабатываемого металла, но влияет также и на общий коэфициеит (Полезного действия вагранки. Высота холостой колоши всегда измеряется от верхнего края фурм. В американской практике высота холостой колоши над фурмами варьируетот 500 до 1150 мм, и в среднем в американских литейных может быть принята в 900 мм. Эта высота зависит: 1) от типа производимой отливки, 2) расстояния от вагранки до места заливки металла в форму (там, где расстояние большое, температура металла должна быть выше) и 3) количества воздуха, вдуваемого в вагранку. Следует отметить, что кокс для холостой колоши размером кусков не менее 150 мм и не более 250 мм должен быть отобран вручную.

Размер и качество кокса, а также влияние кокса на продукцию будут подробно разбираться в главе о топливе. Здесь ограничимся только рассмотрением вопроса, как растапливать холостую колошу.

Согласно табл. 1, первым шагом является растопка вагранки дровами. Эта операция, на первый взгляд очень простая, имеет большое значение для хода вагранки и должна выполняться с такой же тщательностью, как и последующие операции, представляющиеся более важными. Прежде всего количество дров для разжигания вагранки должно быть пропорционально размерам (диаметру) вагранки и, следовательно, должно вычисляться в соответствии с весом выплавляемого в час металла.

Таблица 3
Количество дров, расходуемых при растопке вагранки

Дрова после взвешивания тщательно укладываются в горне вагранки. Поленья должны быть в сечении не более 125 мм и на менее 25 мм. По длине они должны быть около 1 м. Такие размеры обеспечивают полное прогорание дров в течение первого часа. В противном случае несгоревшие дрова дают ложную высоту холостой колоши.

Дрова должны быть размещены кругом стоймя и опираться под углом на стенки вагранки. Плоские поленья должны быть положены на под, чтобы предохранить последний от разрушения падающими на. него первыми колошами кокса. Когда все дрова , размещены в горне, надо дать в шахту одну или две лопаты древесных стружек, облить их керосином и бросить в вагранку пропитанную керосином зажженную ветошку.

Через 15 минут после зажигания дров добавляют частями кокс. Обычно в литейных ССОР кокс загружают в два приема, но опыт показывает, что лучше загружать холостую колошу в три приема. Это способствует более равномерному горению холостой колоши и дает более ровную поверхность ее. После того как загорается! первая порция кокса и последний принимает тусклокрасный вид, добавляют вторую порцию. Когда последняя разгорается и холостая колоша вновь принимает такой же тёмнокрасный цвет, добавляют третью порцию кокса. Затем, когда холостая колоша хорошо разгорится, через колошник вагранки опускают измерительный прут (шомпол) для определения высоты колоши. Этот; прут делается обычно из круглого железа диаметром 8 мм, конец которого садится на поверхность колоши и загибается под прямым углом, образуя так называемую «ногу» длиной 250 мм, так; что ею можно водить вокруг, чтобы определить, насколько равномерно распределен кокс по сечению. Если поверхность оказывается неровной, следует добавить“кокса в целях получения однообразной высоты.

После тщательной подготовки холостой колоши на кокс дается известняк в количестве 10% от веса кокса. Далее загружаются попеременно слои металлической и коксовой колош до тех пор, пока, вагранка не будет заполнена. В некоторых литейных немедленно после полной загрузки вагранки дают дутье. Автор был. свидетелем случаев, когда дутье давали даже до полной загрузки вагранки. Это ставит работу вагранки в чрезвычайно невыгодное положение, так как на то, чтобы металлическая шихта нагревалась в вагранке до наступления действительно форсированной плавки, требуется определенное время. Исследования американ! ской практики показали, что повсюду в США это время колеблется от 15 мин. до 1 часа, в среднем около 30 мин. Комбинированным использованием флюсов на холостой колоше и длительна ностыо стояния вагранки после загрузки можно достичь того, что металл первого выпуска не будет уступать металлу следующих выпусков в отношении температуры и содержания серы. Это позволяет непосредственно из такого металла делать самые лучшие. отливки, вместо того чтобы металл предварительно отливать в болванки и возвращать в вагранку для переплавки. Сбережения,! получаемые от использования металла таким образом, покрывают; с избытком расход добавочного топлива, флюсов и рабочей силы.

Некоторые литейные не употребляют более дров для растопки вагранки. Для этой цели пользуются нефтяной форсункой, которую помешают у летки. После полной загрузки вагранки зажигают холостую колошу пламенем этой форсунки. Преимущества форсунки по сравнению с дровами следующие: 1) требуется меньше рабочей силы, 2) меньше тратится кокса на разогрев и 3) устраняется возможность образования неровной постели, что имеет место при неравномерном сгорании дров. Для этой операции в зависимости от высоты холостой колоши и диаметра вагранки требуется от 2 до 3 л мазута, Некоторые литейные зажигают форсунки немедленно после загрузки кокса для холостой колоши. В этом случае руководствуются данными табл. 1.

Некоторые, однако, утверяедают, что так как форсунка дает пламя только в одном пункте, то в этом пункте после непродолжительного времени плавки образуется неровность постели. Машиностроительная компания Гриффин (Griffin Wheel Со) исследовала это обстоятельство и нашла, что ойо оказывает большое влияние на процесс горения в вагранке лишь при продолжительной плавке. Указанной компанией было предложено устройство для разжигания холостой колоши, показанное на рис. 1.

Этот процесс разжигания заслуживает внимания. Подготовка вагранки для работы является самой важной задачей вагранщика, так как от правильного пуска ее зависит вся дальнейшая ее работа. Перегоревшая сверх меры, неразгоревшаяся или неправильно разгоревшаяся холостая колоша служит причиной неустойчивого хода всей плавки.

Когда применяются дрова для зажигания холостой колоши, то требуется лишняя рабочая сила для размещения дров, нет уверенности, что уровень дров будет правильным, работа идет медленно, трудно установить контроль, трудно точно повторить операцию и т. д. Когда применяют одну форсунку для зажигания холостой колоши, то происходит неустойчивое и неравномерное сгорание постели. При четырех же” форсунках, расположенных у основания вагранки таким образом, что их пламя приходится как ра^з над подом под углом 90° по отношению друг к другу, горение происходит равномерно.

Первым шагом при этом способе розжига является выбор кокса по размерам кусков. Кокс загружается на под таким образом, чтобы образовались каналы, ведущие от форсунок к центру вагранки. Каналы перекрываются большими кусками кокса, и вагранка заполняется коксом до верхнего края фурм. Затем пускают форсунки» и холостая колоша горит, пока не появится однообразный вишнево-красный цвет легко горящего кокса по всему слою. В это время все четыре форсунки тщательно регулируются для поддержания ровного горения, что в дальнейшем способствует равномерной плавке в поясе плавления. Регулировка форсунок проста. Этот способ зажигания позволяет точно воспроизводить процесс в последующих плавках.

Рис. 1. Устройство для разжигания холостой колоши.

Когда холостая колоша кокса достаточно нагрета и начинает гореть, форсунки Выключаются, а отверстия для форсунок забиваются смеюыо огнеупорной глины и песка. Затем в вагранку добавляют кокс, чтобы довести холостую колошу до требуемого уровня. После этого вагранка заполняется чередующимися слоями металла и кокса. Когда вагранка заполнена до загрузочных дверец, по истечении 30 минут пускают дутье и начинают операцию плавки.

Из вышеизложенного видно, что этот новый процесс фактически не нарушает обычного режима вагранки. Он сводится к употреблению для зажигания мазута, распыляемого воздухом, подаваемых под высоким давлением. Процесс розжига можно также начать после полной загрузки вагранки, но исследования показали, что описанный метод дает лучшие результаты.

Имеется много нововведений, применяемых при растапливании холостой колоши. Возьмем для примера завод компании Sargent Lock iB Нью-Хавен. Этот литейный завод выпускает очень тонкие отливки.

Задувка вагранки там производится следующим образом:
1) загружается весь кокс холостой колоши;
2) вагранка полностью загружается чередующимися слоями металла и кокса;
3) зажигается форсунка и помещается в отверстие спереди вагранки, причем она горит только в течение 5 минут;
4) форсунка удаляется, подготовляется летка и забивается глиняной пробкой;
5) включается дутье, и по прошествии 15 минут выпускается первый чугун.

Чугун. при этом получается горячий, пригодный для литья сложных отливок. Описанный процесс длится непродолжительное время; давление воздуха высокое, 450 мм вод. ст.; диаметр вагранки 1 м; высота холостой колоши 1000 мм.

Прежде чем перейти к дальнейшему изложению, коснемся в нескольких пунктах вопроса о зажигании кокса. Ни в коам случае не следует ускорять операцию зажигания холостой колоши дутьем. Иногда прибегают к дутью для ускорения горения кокса, с той целью, чтобы ускорить горение и выдувку мелочи,и золы кокса и т. д. К этому прибегать не следует, так как хорошее качество металла получается именно в результате равномерного горения колоши. Если же мелочь поступает в вагранку, то причиной этого является плохая загрузка. Весь кокс должен загружаться: в вагранку вилами, чтобы мелочь отсеивалась.

Затруднения в выпуске металла и шлака также не следует устранять дутьем; причиной здесь является неправильно подготовленные и недостаточно высушенные отверстия Таким образом пуск дутья для ускорения горения холодной колоши следует искоренить из практики литейной. Дутье оказывает плохое влияние на последующее сгорание кокса вследствие раннего появления форсированной тяги, ослабляющей крепость кокса; кроме того дутье обусловливает неровное разгорание кокса.

Вторым пунктом, который следует отметить в связи с горением коксовой постели, является состояние отверстий фурм в воздухо-дувочной коробке. Эти отверстая должны оставаться открытыми в течение всего времени предварительного горения. После того как вторая порция коксовой постели будет добавлена и прогорит, вагранщик может отрегулировать фурменные отверстия. Немедленно по прекращении дутья эти отверстия необходимо закрывать независимо от того, будет ли это прекращение временное или окончательное, в целях предупреждения взрывов в шахте вагранки вследствие накопления в ней горючих газов.

третий пункт, который имеет большее отношение к работе вагранки, чем к горению холостой колоши, касается действия процесса горения на под вагранки. Во время горения кокса значительное количество газа проникает в песок пода вагранки. Если не будут приняты меры предосторожности и если газы не загорятся сами по себе, то произойдет взрыв, который разрушит песчаный под. В результате горячий металл может прорваться через под. Для предупреждения такого явления вагранщик должен взять кусок зажженной ветошки и, надев его на железный стержень, водить им под плитами днища, снабженными мелкими отверстиями, приблизительно в течение пяти минут после пуска дутья. Когда газы воспламеняются, они способствуют выходу остающихся газов, и этим устраняется опасность взрыва.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум