Значение конструкции заплечиков

Категория:
Вагранка


Значение конструкции заплечиков

Вагранка с заплечиками вызывает большой интерес у многих исследователей и выдающихся специалистов литейщиков как в США, так и в Европе. Однако материалы, опубликованные до сих пор по этому вопросу, далеко не удовлетворительны, так как они содержат ряд противоречий и большое число необоснованных выводов; имеется столько же доводов за вагранки с заплечиками, сколько и против них.

После рассмотрения имеющихся данных становятся понятными возражения против вагранок этого типа, вызываемые прежде всего тем, что имеется большое разнообразие конструкций заплечиков и нет стандартной конструкции. Следовательно, стандартные условия плавки также не разработаны. В способах ведения плавки в вагранках указанного типа существуют различия в отношении давления и расходов воздуха.

Первая выдающаяся работа по исследованию вагранок с заплечиками проделана компанией Уайтинг (1929 г.), которая проводила глубочайшие исследования в производственном масштабе на сотнях литейных операций. Ею были разосланы анкеты в ряд литейных цехов различных производств: автомобильных заводов, машиностроительных, труболитейных, цехов по производству мелкого литья для широкого потребления и т. д.

После внимательного изучения данных компания пришла к. выводу, что вагранка с заплечиками пока не может считаться плавильной печью, без которой нельзя обойтись. С другой же стороны, было констатировано, что вагранка с заплечиками плавит скорее и дает более высокую температуру чугуна, чем обычная цилиндрическая вапранка.

Необходимо отметить, что в этот период не делалось никаких попыток стандартизировать конструкцию вагранки с заплечиками; то, что литейщик называл ©тим именем, было приемлемо для исследователей лишь потому, что они интересовались самой теорией такой конструкции, а не какой-либо уже существующей определенной установкой. Такое положение вещей не давало оснований для суждения о преимуществе той и,ли иной конструкции ,в случае отступления от средних размеров. Результаты работы этих установок могут быть приняты как доказательство практичности обычной конструкции заплечиков.

Автор в период 1923—1928 гг. имел возможность исследовать этот вопрос и сравнить данные испытаний в различных литейных. Испытания проводились в сравнительно одинаковых условиях работы цилиндрической вагранки и вагранки с заплечиками. Во всех обследованных случаях конструкция заплечиков было по существу одинаковой, изменялись лишь размеры в соответствии с диаметром данной вагранки.

Надлежащие соотношения размеров заплечиков следующие. Вагранка должна быть сужена с диаметра цилиндрической части до диаметра, составляющего 80% от первого. Иначе говоря, вагранка диаметром в 1,5 м должна быть сужена до 1,2 м в горне, или в самой нижней части заплечиков. Конусность должна начинаться на расстоянии, равном диаметру вагранки над нижними фурмами. Таким образом диаметр вагранки в плоскости фурм будет 1,2 м. Далее ш)низ от фурм до днища вагранки кожух должен быть цилиндрический и должен соответствовать последнему указанному размеру. Конструкция, следовательно, имеет вид опрокинутого конуса с основанием на уровне фурм (рис. 20).

Идея устройства заплечиков в вагранке, взятая из конструкции доменной печи, заключается в том, что оседающий столб плавки в шахте вагранки, в силу угла конусности заплечиков, передает давление на стенки непосредственно над фурмами. При этом опускающейся шихтой очищаются места, где обыкновенно имеют место настыли (над фурмами). Благодаря этому фурмы поддерживаются открытыми, и необходимость чистки их устраняется. В результате создаются лучшие условия для работы вагранки в поясе горения, и вообще условия плавления делаются более равномерными.

Нередко литейные, пользующиеся вагранкой & заплечиками, применяют количество и давление воздуха, рассчитанные для работы обычной цилиндрической вагранки. Это — неправильный режим вагранки; расплавление колош должно иметь место у верха заплечиков или выше, поэтому количество воздуха должно подаваться из расчета на верхнее сечение заплечиков. Давление в зоне плавления в этом случае будет такое же, как и при работе простой вагранки. Если давление повысится вследствие уменьшения диаметра благодаря конусности, то лучше увеличить сечение фурм и тем компенсировать повышение давления. Автор был свидетелем лишь двух случаев, когда заплечики оказывали влияние “на давление, дутья; это имело место в малых вагранках, диаметром 500 и 700 мм. Причина следующая. Шахта сама по себе была не высока, и высота заплечиков была непропорционально велика по отношению к ее прочим размерам, поэтому расплавление происходило в заплечиках. В этом случае количество воздуха требовалось уменьшить пропорционально меньшему диаметру. Увеличение сечения фурм устранило это затруднение. Благодаря именно этому обстоятельству увеличивается и скорость плавления по сравнению с цилиндрической вагранкой.

Если в вагранке имеются верхние фурмы, то конструкцию заплечиков необходимо изменить, и может быть не соблюдено равенство высоты заплечиков с диаметром вагранки. Конусность в такой вагранка должна начинаться только от верхней кромки верхнего ряда фурм. В результате получфтся цилиндрическая вагранка диаметром в 80%, от первоначальной, от верхней кромки нижних фурм до пода вагранки. Угол конусности в данном случае получается несколько острее, чем в вагранке с одним рядом фурм. Это является второй причиной того, что вагранка с двумя оядами фурм и с заплечиками работает лучше, чем вагранка с одним рядом фурм. Дело в том, что благодаря углу конусности и оседанию столба шихты развивается большое давление в тех точках, где обычно наблюдается явление закупоривания. Вагранка поэтому работает свободнее, и вагранщику не приходится, чистить фурмы.

Рис. 20. Профиль вагранки с заплечиками.

Дадим несколько замечаний по поводу вагранок с заплечиками, встречающихся обычно в литейных.
1. При невысоких заплечиках (ню более 300 мм) давление на стенки вагранки в районе фурм недостаточно, и поэтому закупоривание фурм имеет место.
2. Уменьшение диаметра вагранки бывает иногда от 5 до 15.% от основного диаметра шахты. Угол конусности в этом случае недостаточен, чтобы вызвать давление, необходимое для удаления частиц шлака со стенок вагранки. Между тем с этих то частиц шлака и начинается нарастание настылей, в результате чего получается закупоривание фурм.
3. В некоторых конструкциях форма самих заплечиков правильна, но непосредственно ниже фурм, в горне, вагранка принимает первоначальный (основной) диаметр; получается выступ в верхней части фурм, а нижняя часть подвергается вредному действию в процессе шавки. Когда плавка начинается, нижняя часть фурм выгорает, а также выгорает и выступ, образующийся у верхней части фурм. Вследствие этого заплечики быстро теряют свою форму, и цель, преследуемая ими, сводится почти на нет.

Из вышеприведенного становится ясно, почему вопрос о применении заплечиков в вагранке вызывает столько споров.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум