Технология плавки

Категория:
Литейное производство


Технология плавки

Успешная работа вагранки в значительной степени зависит от тщательности подготовки ее к плавке, особенно при плавках большой продолжительности (8—16 ч и более).

Ремонт футеровки. Различают два вида ремонта футеровки: капитальный и текущий. Первый обычно производят один-два раза в год или при серьезных повреждениях футеровки. При этом обновляется футеровка всей шахты и копильника, а при надобности также дымовой трубы и искрогасителя.

Текущий ремонт осуществляют после каждой плавки. Он заключается в исправлении или частичной замене футеровки в поясе плавления и зоне фурм, а также в горне и копильнике.

При ремонте футеровки прежде всего удаляют из-под вагранки «провал» (остатки предыдущей плавки), затем через загрузочное окно слабой струей воды смывают со стенок шахты пыль. Выступы и настыли срубают молотком и зубилом сильными короткими ударами, чтобы предохранить футеровку от расшатывания и сохранить ее поверхностный стекловидный слой. Все поврежденные места смачивают глинистой водой и на них наносят слой огнеупорного раствора толщиной не более 20—25 мм. Глубокие места заделывают раствором и затем вдавливают в него куски кирпича.

Особенно тщательно должна быть отремонтирована шахта в области плавильного пояса — на высоте 700—1200 мм над фурмами. При кладке не допускается подтесывание кирпичей. Толщина швов не должна превышать 4—5 мм.

Одновременно с ремонтом вагранки ремонтируют копильник (включая, набивку подины), выпускной желоб и полностью заменяют переходную, чугунную и шлаковую лётки.

Набивка пода. После ремонта футеровки закрывают откидное Днище, а зазоры между ним и подовой плитой промазывают огнеупорным раствором. Для набивки подины применяют формовоч-ую смесь с содержанием влаги не более 5% и с минимальным количеством глины.

Устройство лёток. Длина переходной лётки, соединяющей вагранку с копильником, должна быть наименьшей, а размеры в свету надо выбирать с таким расчетом, чтобы избежать забивание ее мелким коксом.

Лётка для выпуска чугуна выполняется в специальном фасонном кирпиче, имеющем два отверстия: сквозное — основное и несквозное — запасное. Если нижняя лётка (основное отверстие) «замерзает», что может иметь место при неправильном ведении плавки, то ломом пробивают запасную лётку и через нее выпускают жидкий чугун.

Если специального кирпича нет, то применяют обычный, в котором высверливают два отверстия. После установки кирпича на место верхнее отверстие заделывают глиняной пробкой. Нижняя кромка лётки должна находиться на одном уровне с подиной копильника и выше желоба на 15—25 мм.

Шлаковая лётка выполняется в кирпиче, вставляемом в футеровку копильника.

Розжиг вагранки. После окончания ремонта за 1,5—2 ч (на крупных печах — за 2—3 ч) до начала плавки приступают к розжигу вагранки. На подину насыпают ровный слой сухой древесной стружки и поверх него укладывают в клетку мелко наколотые, а затем более крупно наколотые сухие дрова. Длина их не должна превышать 400—500 мм, а толщина 120—130 мм. После укладки дров рабочее окно заделывают огнеупорными кирпичами, оставляя отверстие для зажигания дров и доступа воздуха. Когда дрова разгорятся, начинают загрузку кокса — холостой колоши. В настоящее время широко практикуется розжиг вагранки газом с помощью специальной горелки.

Обычно колоша делится на три части. На разгоревшиеся дрова либо на горящую газовую горелку засыпают небольшое количество кокса ее первой трети. После того как кокс разгорится, признаком чего является бездымное желтое пламя, загружают остаток первой трети колоши, а затем в два приема и весь остальной кокс. Каждая последующая загрузка кокса производится только после хорошего розжига предыдущей. Для холостой колоши отбч-пают крупный, в кусках размером 100—150 мм, кокс.

Высота колоши и качество розжига имеют первостепенное значение для нормального хода плавки и должны постоянно контролироваться. Высотой холостой колоши называют высоту столба кокса над уровнем нижнего ряда фурм. Она зависит от качества кокса, количества вдуваемого воздуха и его давления.

Убедившись, что кокс хорошо разгорелся и высота колоши соответствует норме, заделывают отверстие в рабочем окне огнеупорными кирпичами и выравнивают заделку формовочной смесью. Затем на дверцу накладывают слой огнеупорного раствора и плотно закрывают окно.

Одновременно с розжигом вагранки производят разогрев копильника и сушку желоба. Для выдувания коксовой пыли и золы холостую колошу продувают в течение 3—5 мин при открытых летках и фурмах. После этого переходят к загрузке в вагранку шихты.

Подготовка шихты. Правильная подготовка шихтовых материалов обеспечивает нормальный ход плавки и получение высококачественного металла.

Чушки чугуна должны быть разбиты по пережимам на две части, размер каждой части не должен превышать 1/3 диаметра вагранки. На крупных вагранках (диаметром более 1300 мм) легковесные чушки могут применяться и без разбивки.

Вторичные металлы, которые в соответствии с ГОСТ 2787—75 должны иметь максимальные размеры не более 300 мм и массу не более 20 кг (исключение составляет бой изложниц и поддонов массой до 40 кг), могут использоваться без дополнительной разделки.

Оборотные металлы должны быть очищены от формовочной смеси и остатков стержней и разбиты на части, если их размер превышает 1/3 диаметра вагранки. Ферросплавы дробятся на куски массой 3—5 кг.

Кокс просеивают на грохоте с размером ячеек около 40 мм. Флюсы (известняк, мартеновский шлак) дробят на куски размером не более 40—50 мм.

Рабочие колоши. После продувки холостой колоши и проверки ее высоты приступают к загрузке вагранки металлическими составляющими шихты, коксом и известняком.

Так, если производительность вагранки равна 7 т/ч (при внутреннем диаметре шахты 1100 мм), то масса металлической колоши составляет 875—700 кг. Меньшее значение ее массы принимают при производстве тонкостенных отливок.

Загрузку металлических колош следует вести в такой последовательности: стальной лом, чушки литейного и передельного чугу-нов, крупный лом, затем мелкие куски чугунного лома, литники и т. д. Для первых 3—4 колош нужно подобрать шихту помельче.

Объем рабочей колоши кокса вычисляют из условия, что ее высота, постоянная для всех вагранок, должна находиться в пределах 150—200 мм (в среднем 175 мм), чтобы отдельные колоши металла были надежно отделены друг от друга.

колоши выбрана правильно, то спустя 6—7 мин после пуска дутья через глазки фурм можно наблюдать обильное количество жидких капель чугуна, при этом температура первых выпусков чугуна будет удовлетворительной — около 1340—1360 °С, а последующих повысится до 1370—1400 °С.

При недостаточной высоте холостой колоши первые капли чугуна будут наблюдаться у фурм уже через 3—4 мин после пуска дутья, однако температура чугуна первых выпусков будет низкой — около 1300—1320 °С и при последующих выпусках повысится незначительно. Для доведения высоты холостой колоши до нормального уровня необходимо сделать пересыпку — загрузить дополнительную порцию кокса.

При излишне высокой холостой колоше чугун имеет высокую температуру, однако первые капли его появляются у фурм только через 12—15 мин после пуска дутья. Плавка будет замедленной до тех пор, пока уровень холостой колоши не снизится до нормального.

Если недостаточен размер рабочей колоши, то ход плавки замедлен, а температура чугуна на протяжении всей плавки низкая.

При недостаточном размере металлической колоши температура чугуна будет высокой, однако производительность вагранки окажется низкой, а относительный расход кокса повышенным. При нормальной высоте рабочей коксовой колоши и чрезмерной массе металлической температура чугуна будет низкой, но производительность вагранки заметно повысится.

Подача дутья. После заполнения шахтьг вагранки шихтой до порога колошникового окна ей дают прогреться при естественной тяге в течение 15—20 мин. В это время чугунную и шлаковую лётки заделывают тощей формовочной смесью, которая должна заполнить отверстия лёток на всю их длину, присыпая и утрамбовывая смесь в виде горки над лёткой.

В начале пуска дутья глазкй нижних фурм должны оставаться открытыми для удаления из фурменной коробки окиси углерода, проникающей из шахты. При несоблюдении этого правила окись углерода, соединяясь с воздухом, образует взрывчатую смесь, которая может вызвать взрыв.

Для равномерного горения кокса и нормального хода плавки в вагранку должно поступать определенное количество воздуха в единицу времени.

На протяжении всего процесса плавки необходимо контролировать количество и давление подаваемого воздуха с помощью приборов.

Повышение давления в вагранке указывает на увеличение сопротивления, что может иметь место, например, при зашлакованных фурмах, мелком коксе, значительном содержании мелкого скрапа в металлической шихте. Понижение давления указывает на зависание или на низкий уровень шихты в вагранке.

Выпуск чугуна и шлака. При емкости копильника, составляющей 0,8 производительности вагранки в час, спустя 35—45 мин после подачи дутья можно приступать к выпуску чугуна. Сначала удаляют горку формовочной смеси, затем вагранщик становится с левой стороны желоба и коротким ломиком пробивает лётку. В начале выпуска чугуна для полного удаления остатков пробки лётку прочищают тонким прутком.

При первом выпуске желательно выдать из копильника как можно больше чугуна для прогрева лётки и удаления первых порций недостаточно перегретого чугуна. После выпуска нужного количества чугуна или при появлении шлака лётку закрывают глиняной пробкой из огнеупорной массы следующего состава (в объемных частях): 2 части кварцевого песка, 4 — огнеупорной глины и 1 часть графита. Пробку в виде небольшого конуса насаживают на стальную площадку запорки и во избежание обсыхания быстро вводят в лётку и прижимают. При повторных открываниях лётки пробку острым ломиком обивают по окружности и затем одним-двумя резкими ударами разбивают на части, после чего ее остатки легко выталкиваются из отверстия жидким чугуном. При «замерзании» нижней лётки выпуск металла производят в течение некоторого времени через верхнюю, запасную лётку.

В цехах массового производства при работе на вагранках без копильника и при непрерывном выпуске чугуна для питания литейного конвейера чугунную лётку приходится пробивать и закрывать 25—30 раз в течение часа. Чтобы облегчить эту работу, лётку закрывают стальным прутком диаметром, равным диаметру лётки, и длиной около 3 м. Конец прутка, вводимый в лётку, оттянут на конус, а второй конец загнут под углом около 90°. После выдачи необходимого количества чугуна пруток вводят в лётку, и выдача прекращается. При открывании лётки совершают несколько круговых движений прутком, при этом он легко выходит из лётки.

Периодически из копильника выпускают шлак: первый выпуск производят через 1,5 ч после пуска дутья, а последующие — через каждые 60—70 мин. Шлак спускают в специальные чугунные ящики (шлаковни), устанавливаемые под шлаковый желоб. Для пробивания шлаковой лётки применяют длинные ломы, а для закрывания — запорки с увеличенной площадкой.

Все современные вагранки снабжены устройствами для непрерывного выпуска шлака, который подвергается грануляции с помощью водяной струи. Полученный гранулированный шлак используется для строительных целей.

Уход за фурмами. На протяжении всего процесса плавки Фурмы должны оставаться чистыми и светлыми. При шлаковании Уменьшается сечение фурм, вследствие чего в вагранку будет поступать недостаточное количество воздуха, а это повлечет за собой нарушение нормального хода плавки.

Кокс, лежащий непосредственно у фурм, спустя несколько минут после подачи дутья темнеет в результате воздействия потока холодного воздуха. Потемневшие куски кокса не йрепят-ствуют проникновению воздуха внутрь вагранки, поэтому прочищать фурмы в это время не следует. В дальнейшем, когда установится нормальное горение, эти куски кокса раскалятся.

В процессе плавки в вагранке образуются струйки шлака, которые вместе с каплями жидкого чугуна опускаются вниз. Проходя по стенкам у фурм, шлак охлаждается потоком воздуха, быстро густеет и зашлаковывает фурмы, поэтому их следует периодически прочищать.

Опыт работы на вагранках с двумя-тремя рядами фурм показывает, что второй и третий ряды фурм не шлакуются, а нижний — основной — ряд нуждается в двух-трех очистках в течение 8 ч работы.

Окончание плавки и «провал» вагранки. Примерно за час до окончания смены плавильный мастер определяет потребность в жидком чугуне на оставшееся время. Выпустив из копильника чугун до появления шлака, легко подсчитать количество металлической шихты в шахте вагранки. Например, в вагранке с внутренним диаметром 1100 мм вмещается примерно 8 завалок по 700 кг каждая, или около 5600 кг металлической шихты. Если подсчет показывает, что этого количества чугуна недостаточно, производят дополнительную загрузку шихты.

При окончании плавки, о чем вагранщик узнает, наблюдая за фурмами, дутье выключается. Открыв глазки фурм и закрыв шибер на воздухопроводе, можно приступить к провалу вагранки. Убедившись, что под вагранкой нет воды или влажной земли, вагранщик снимает дверцу рабочего окна и открывает замок днища. При раскрытии днища подина и остатки кокса проваливаются вниз под влиянием собственной массы. Остатки немедленно поливают водой из шланга и крючками разделяют на части.

Неполадки при плавке и способы их устранения.

Рис. 1. Схема мокрого пылеулавливающего аппарата.

Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум