Плавка в вагранках
в течении практически 200 лет вагранки были самый распространенными печами для выплавки чугуна.
Но наровне с преимуществами вагранки владеют и рядом недочётов, к каким относятся:
— необходимость применения дефицитного каменноугольного большой расход дорогостоящего литеиного чугуна;
— невозможность получения чугуна высоких марок;
— недостаточный перегрев чугуна;
— загрязнение воздушного бассейна пылью и окисью углерода.
Рис. 1. Схема вагранки простой конструкции.
На данный момент при проектировании чугунолитейных цехов и заводов вагранки заменяются электрическими печами. Но в течение еще многих лет будут эксплуатироваться и вагранки.
Чтобы не было загрязнения внешней среды они должны быть оборудованы устройствами для дожигания окиси углерода (наряду с этим углеводороды и окись углерода, содержащиеся в газах, сгорают, образуя водяные пары и углекислоту в безвредных количествах), и устройствами для мокрого обеспыливания отходящих газов.
Конструкция вагранки. Вагранка представляет собой плавильную печь шахтного типа, складывающуюся из опорной части, шахты с искрогасителем и дымовой трубой, фурменного пояса с загрузочным устройством и воздухопроводом.
Наиболее значимым параметром вагранки есть ее часовая производительность (т/ч жидкого чугуна). Вагранки строятся производительностью от 1 до 45 т/ч.
Шахта вагранки, в которой происходит главные процессы плавки, складывается из футеровки и стального кожуха. Верхняя часть шахты — от порога колошникового окна на глубину 1—1,2 м, подвергаемая механическому разрушению под Действием загружаемой шихты, футеруется чугунными пустотелыми ирпичами, каковые засыпаются сухим кварцевым песком.
Для ОДдержания повышения и кладки 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 создают через рабочее окно, которое перед началом плавки закрывается створкой. В кожухе вагранки вырезаются отверстия для колошникового и рабочего окон, фурм и переходной лётки.
На трубе сверху укрепляется искрогаситель.
Опорная часть. В большинстве случаев вагранки устанавливают на цементный фундамент, на котором закрепляется болтами фундаментная плита.
Опорные колонны отливаются из качественного чугуна (при вагранках диаметром до 900 мм) либо из стали.
Нижними фланцами колонны крепятся к фундаментной плите. К верхним фланцам присоединяется металлическая подовая плита.
В центре подовой плиты имеется круглое отверстие для выгрузки остатков плавки. Отверстие закрывается двумя литыми полукруглыми створками, подвешенными на петлях и снабженными особенным затвором. К подовой плите приваривается кольцевой фланец из углового железа.
Посредством этого фланца кожух вагранки приваривается к плите.
Фурменное устройство. Воздухопровод, воздушная коробка и два-три последовательности фурм являются единую совокупность, подводящую воздушное пространство в область горения горючего и равномерно распределяющую его по периметру вагранки.
От вентилятора воздушное пространство 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 финишу патрубков прикрепляется отводное колено, подающее воздушное пространство в фурменные отверстия нижнего последовательности.
Второй последовательность фурм соединяется с воздушной коробкой маленькими рукавами.
Фурмы имеют прямоугольное сечение с расширением вовнутрь вагранки. Они отливаются из чугуна и прикрепляются к кожуху вагранки болтами.
Для наблюдения за состоянием фурм и очистки от шлака н их патрубках и коленах закреплены откидные крышки со слюдяными глазками.
Копильник. В зависимости от характера производства используют вагранки с копильником либо без него.
В цехах с конвейерной заливкой металла, с нередким его отбором, при изготовлении маленьких отливок применяют вагранки без копильника. В таких вагранках чугун скапливается в горне — в части печи, расположенной между фурмами и подом.
Наряду с этим расплавленный чугун находится в соприкосновении с коксом холостой колоши, в следствии чего в нем увеличивается серы и содержание углерода.
В цехах, изготовляющих большие отливки, в то время, когда единовременно требуется большое количество жидкого чугуна, вагранки оборудуются копильниками, снабжающими получение чугуна стабильного состава с уменьшенным содержанием серы и углерода и более равномерный движение плавки.
Копильник соединяется с вагранкой переходной лёткой, сечение которой выбирается таким, дабы шлак и чугун вольно выходили из горна вагранки в копильник. К рабочей створке 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 ходе работы вагранки в дымовую трубу газами уносится много раскаленной пыли.
Для ее улавливания чтобы не было пожаров и загрязнения территории завода наверху дымовой трубы укрепляется искрогаситель.
Главные размеры вагранки. Опыт говорит о том, что прекрасные результаты работы достигаются лишь при определенных соотношениях между размерами главных частей вагранки.
самые важными Из них являются внутренний диаметр D, нужная высота Н и отношение ее к внутреннему диаметру (Н : D), и площадь поперечного сечения фурм f и отношения ее к площади F поперечного сечения вагранки в области фурм.
Диаметр вагранки. Производительность вагранки исчисляется числом переплавленного металла за час (т/ч) и находится в прямой зависимости от площади ее сечения, которая определяется ее внутренним диаметром.
Нужная высота вагранки. Нужной высотой именуется расстояние от оси нижнего последовательности фурм до порога колошникового окна.
Эта высота имеет громадное значение для процесса теплообмена между тёплыми газами и загруженными в вагранку жидким чугуном и шихтовыми материалами.
Размеры фурм.
Главные территории вагранки. При плавке в вагранке шихтовые материалы движутся сверху вниз и нагреваются тёплыми газами, движущимися снизу вверх.
В зависимости от характера протекающих процессов вагранку по высоте возможно условно поделить на 5 территорий (сверху вниз).
