Скорость сгорания кокса

Категория:
Вагранка


Скорость сгорания кокса

Только в 1925 г. литейщики обратили внимание на скорость сгоратшн кокса. Бергхольд и автомобильная компания «Дженераль Моторс» окончательно доказали факт, подтвердив тем и правильность положения Мак Кензи, что кокс одинакового химического состава и физических свойств дает различные результаты при сжигании его в вагранке.

Путем лабораторных опытов совершенно точно доказано, что эффект сгорания кокса можно регулировать в процессе плавки в вагранке.

Рис. 50. Схема лабораторной печи для сжигания кокеа.

Опыты проводятся следующим образом.
1. Образцы берутся из вагона сверху по трем направлениям: по центральной оси вагона и по двум боковым параллельным линиям. Куски кокса отбираются чере|з каждые 500 мм, и, если в месте отбора находятся два куска, разных на вид, берутся оба куска.
2. Проба отбирается в количестве 25 кг.
3. Когда проба отобрана, ее перемешивают и помещают на плиту.

Затем пробу квартуют, берут четверти, лежащие друг против друга, и подвергают дроблению до размера 25 мм. После дробления пробу опять квартуют, отбирают две противоположные четверти и вновь подвергают дроблению. Дробление и квартование продолжают до веса пробы 0,75 кг. Полученную таким образом пробу подвергают дроблению до размера 3—6 мм. Куски крупнее или мельче 3—б мм отбрасываются. Из этой просеянной пробы берут кусочки числом 6 шт. и весом примфно по 1 г для испытания на сгорание.

Лабораторная печь для сжигания кокса, изображенная на рис. 50, не требует особых пояснений.

Выходной конец кварцевой трубки, в которой происходит сжигание навески, расположен ниже ладьи, что сделано для облегчения стока, более тяжелых газов,

Количество кислорода, пропускаемого через кварцевую трубку, зависит от давления и сечения трубки. Внутренний диаметр трубки для сжигания навески кокса должен быть 0,75 мм. Кислород дается под давлением, соответствующим давлению 550 мм жидкости с удельным весом 1,49.

Очень важно, чтобы ладья находилась в точке с наивысшей температурой. Чтобы определить правильное положение ладьи с навеской (в самом накаленном месте) при пропускании через печь кислорода to количестве, указанном выше, термопару передвигают от Одного конца трубки до другого.

Рис. 51. Схема лабораторной печи для сжигания кокса.

В ладью помещают навеску весом около 1 г; ладья делается из обыкновенного никеля и по конструкции не отличается от обыкновенной ладьи для лабораторного сжигания углерода. Навеска в ладее разравнивается, так что она умещается на площади в 47 мм2 у одного конца, наиболее удаленного от точки поступления кислорода в трубку.

Ладыо с навескОй помещают в печь, предварительно нагретую до температуры около 400°. Когда ладья вставлена в трубку, пускают кислород, и в печи поддерживают постоянную температуру в течение 5 мин. для того, чтобы выровнять температуру ладьи и навески. Затем включают ток, причем температура печи повышается со скоростью 7—8° в минуту примерно до 400°.

Показания температуры записываются каждые 30 сек., Пока полностью не сгорает вся навеска. Температура воспламенения кокса определяется по внезапному скачку кривой нагрева печи. Когда навеска сгорает, температура печи Начинает медленно падать,

Это испытание имеет большое значение для определения режима плавки в вагранке. Скорость плавки зависит от скорости горения кокса. Бели данный сорт кокса сгорает легко, то скорость его горения будет зависеть от количества и скорости дутья, даваемого в вагранку. Увеличение скорости горения кбкеа за счет увеличенной скорости дутья ограничивается пределами максимально возможной скорости горения кокса. Последняя сильно колеблется для различных сортов кокса. Колебания в ходе плавки в вагранке в сильной мере зависят от горючести кокса. Это было доказано в литейной ковкого чугуна в Сагиноу, где описанный метод определения горючести кокса практиковался ряд лет. Было с неоспоримостью доказано, что кокс одинакового химического сбстава имеет различную скорость горения в зависимости от пористости.

Очень важно отметить, что быстро сгорающий кокс увеличивает скорость плавки, если в вагранку вводится большое количество воздуха; медленно сгорающий кбке остается В этом отношении индиферентным. Интересно изучить этот опыт, проделанный на различных образцах кокса. Относящиеся сюда данные приводятся в виде кривых на рис. 52. График представляет горючесть шести различных сортов кокса; на графике также даны кривые горючести антрацита и древесного угля.

Для сравнения сопоставим кривые 6 и 4. Кокс, характеризуемый кривой 6, сгорает в кислороде в течение 8 мин. для повышения температуры до 120°, тогда как вторая проба кокса сгорает с таким же повышением температуры в 2 мин.

что при употреблении антрацита в вагранке необходимо подавать большое количество дутья. Опыты эти также доказывают, что умеренное дутье в применении к древесному углю дает более горячий чугун при той же скорости плавки.

Утверждения (в литературе), что надо давать большее1 количество дутья для антрацита или других видов топлива, повидимому, опровергается полностью работами Шпанка и Кризингера. В 1879 г. Д. Бэркинбайн нашел, что для сгорания 1 кг антрацита требуется 4,59 м3 воздуха, тогда как рядовой кокс требует 4,77 м3. Это более или менее совпадает с данными испытаний горючести. В 1934 г. Кри-зингер, сотрудник американского Бюро стандартов, показал, что для антрацита для получения одинаковых результатов требуется лишь 95,6%> того количества воздуха, которое необходимо для сжигания кокса. Отсюда мнение, что антрацит требует для сгорания больше воздуха, чем кокс, является необоснованным.

Вопрос о характере теплоты, получаемой при сжигании указанных видов топлива, может быть достаточно хорошо уяснен путем описания опытов, произведенных автором в связи с определением количества скрытой теплоты чугуна, выплавленного на этих видах топлива. Следующие данные выражают указанные отношения.

Известно, что количество скрытой теплоты чугуна зависит от его химического состава (скрытая теплота чистого железа равна 49,35 кал/г). Опыты проводились над металлом, выплавленным в вагранке, причем наблюдались колебания в составе1 испытанных партий металла. В среднем эти колебания в отношении содержания обычных примесей не превышали 10%i. Утверждение, что применение смеси антрацита с коксом в качестве литейного топлива обеспечивает большую устойчивость металла в ковше1, является повидимому, бесспорным.

Из этой таблицы видно, что скорость сгорания Влияет на. производительность вагранки. Также очевидно, что количество воздуха, вводимого в вагранку, зависит от скорости горения топлива. Если не доучесть значения этих факторов, может возрасти брак. Это общепризнанный факт, так как при излштшем количестве дутья последнее не пойдет целиком на сжигание кокса, а частично пойдет на окисление элементов, содержащихся в металлической шихте. Каждый плавильщик знает, что хотя чугун и це окисляется в присутствии кремния, углерода и марганца вое же избыток воздуха влечет за собой окисление железа, а в результате получается образование раковин, хрящей и других дефектов в металле отливок. Если даже в газах нет свободного кислорода, а преобладает СО, условия для окисления все же будут. С другОй стороны, если в вагранку дается слишком малое количество дутья, в чугуне увеличивается содержание углерода, и в результате получается непрочный, мягкий, чугун.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум