Состав и значение ваграночных газов
Баланс тепла в вагранке делается на базе анализа отходящих газов на уровне загрузочных створок.
Данный анализ подтверждает вывод, что на протяжении плавки в вагранке целый кислород дутья фактически расходуется при условии верного соотношения дутья к горючему. Нагретые газы уносят с собою часть тепла, выделяемого в шахте.
В добавление к. данной утрата тепла имеются еще утраты на нагревание футеровки на протяжении плавки, и на образование жидкого шлака. Помимо этого имеются еще утраты иа рассеяние тепла излучением через кожух и футеровку.
Наконец, утраты еще возрастают на испарение жидкости, вносимой в вагранку шихтой.
При чрезмерном расходе кокса количество нужного тепла будет меньше, чем при в то время, когда коксовая колоша вычислена верно.
Ниже приводим анализы отходящих газов для двух случаев большего, чем нужно, расхода кокса.
Анализ, если сравнивать с вышеприведенным для случаев обычного расхода кокса, говорит о том, что содержание в отходящих газах окиси углерода очень сильно возросло. Данный фактор уже сам по себе показывает на ухудшившиеся условия горения в отношении его полноты.
О второй стороны, если сравнивать с первым случаем, в газах заметно увеличилось количество свободного кислорода, что кроме этого говорит о низком применении тепла.
Как уже было указано, при неполном сгорании горючего, т. е. при переходе (окислении) его в окись углерода, тепла выделяется приблизительно втрое менее, чем при полном сгорании углерода в углекислоту. Из этого (во втором примере) — большие потери тепла, выделяемого в зоне горения.
Содержание свободного кислорода в отходящих газах у загрузочных створок выше 0,75% показывает на чрезмерный расход дутья, следствием чего есть ненормальное горение. Избыток воздуха в вагранке играется еще ту роль, что для увеличения его (вернее азота) температуры безтолку тратится тепло.
Влияние чрезмерно высокой холостой колоши на температуру рабочего пространства легко замечать при постоянном выпуске металла из вагранки. Наблюдение! возможно создавать невооруженным глазом.
Количество производимого из горна металла колеблется в зависимости от высоты коксовой колоши. В случае если колоша высока, Движение плавки будет медленный.
По мере выгорания холостой колоши плавка ускоряется После этого, в случае если холостая колоша через чур высока, температура металла ниже, чем в том случае, в то время, когда высота колоши обычна. При через чур низкой холостой колоше температура металла кроме этого ниже обычной.
Влияние на температуру металла нужно ставить в сообщение с составом газов, выделяющихся при горении в шахте вагранки, поскольку в конечном итоге наличие этих газов и информирует металлу ту либо иную температуру.
Очаг выделения газов — пояс (территория) горения (плавления). Эту территорию легко видеть при откинутом дне вагранки.
Разнообразие состава газов у загрузочных створок чуть ли возможно растолковать только реакциями, происходящими в зоне плавления.
Углекислота возможно разложена и за счет углерода, что, выделяясь в виде сажи, осаждается на шихте, заполняя норы последней. Это имеет место в зоне, расположенной выше пояса плавления.
Вопрос о горючести кокса в значительной степени зависит от его состояния. Форма кокса, его структура и химический состав определяют скорость его горения (горючесть), как это было талантливо доказано изучениями Бергхольда, заслушанными Американским обществом литейщиков (1929 г.).
Выводы, к каким он пришел, были потом обоснованы работами Мак Кензи, что доказал, что разные; сорта кокса по-различному воздействуют на расплавление чугуна.
До появления трудов Бергхольда о качестве кокса делали выводы лишь по опробованию на бросание, и по настоящему и кажущемуся удельным весам. Эти опробования помогали литейщику, но в них был и недочёт — они не характеризовали теплотехнических особенностей кокса.
В это же время эта сторона дела должна быть главным мерилом для суждения о годности кокса, при надлежащей его кусковатости. Бергхольд неоспоримо доказал, что равные количества кокса одного и того же состава при однообразных условиях горят с разной скоростью.
Вторым причиной, воздействующим на процесс горения в вагранке, есть вес (высота) железной колоши и, в особенности, размер входящих в нее материалов. В случае если высота железной колоши выше обычной, то расход .кокса существенно возрастает, в следствии чего холостая колоша горит ближе к фурмам.
Анализ газа в этом случае показывает более высокое содержание окиси углерода, чем при верно вычисленной высота колопти. Как мы уже показывали, это ведет к содержанию в отходящих газах свободного кислорода, со всеми вытекающими из этого послед-сгйвиями.
В случае если куски материалов, входящих в шихту, имеют большие размеры, то они не успевают расплавиться при сходе столба шихты и входят в холостую колошу в нерасплавленном состоянии, вытесняя кокс и тем нарушая режим горения. Время от времени куски железной шихты заглушают живое сечение вагранки, замедляя проход газов, В этом случае вторичное горение окиси углерода длится в высоких территориях вагранки, в следствии чего чугун получается холодным.
Принципиально важно также подчернуть, что размеры кусков железной шихты имеют прямое отношение к расходу горючего, требуемого для его расплавления в вагранке.
В случае если куски железной шихты только равномерны и Нетяжелы, то количество кокса, идущего на их плавку, довольно мало. Работы Озанна доказали это положение, доложенное автором в 1924 г. Обществу литейщиков в. Огайо.
Так для получения отличных показателей процесса горения в вагранке нужно шепетильно подготовлять и сортировать все материалы, идущие в шихту.
Молденке подчеркивает значение метана в ходе плавки в вагранке. Все изучения газов вагранки подтверждают тот факт, что метан в малых количествах постоянно присутствует в газах вагранки.
Отбирать газ для анализа нужно весьма пристально и с опаской. Время отбора газа, место отбора, расстояние от футеровки, высота— все воздействует на состав отбираемого газа.
Состав газа изменяется в зависимости от времени не только вследствие того что условия плавки всегда меняются, но и вследствие того что изменяется температура, а это приводит к вторичным реакциям. Так приходится трудиться на средней по крайней мере из четырех последовательных проб.
Пробы должны браться с промежутками в 15 мин. Таковой способ отбора проб соблюдался автором во всех его изучениях.
Газовый анализ не смотря на то, что и сложен, но он есть лучшим критерием для суждения о ходе плавки. Газовый анализ характеризует условия горения, определяет потерн и указывает на пути экономии в эксплоатации.
