Материал: Методические указания к лабораторным работам по производству отливок из чугуна и стали для студентов направления Металлургия. Печенкина Л.С

жух из листового железа (толщиной 6-10 мм) выложен внутри огнеупорной футеровкой 2, рис. 1, толщиной от 125 (малые вагранки) до 300 мм (большие вагранки). Наиболее часто огнеупорную футеровку вагранки изготовляют из шамотного кирпича. Корпус шахты по всей высоте или только в нижней зоне может охлаждаться водой.

В верхней части шахты делается загрузочное окно 6, рис. 1, через которое производится подача материалов в шахту. Выше загрузочного окна вагранка переходит в дымовую трубу 18, снабжаемую искрогасителем той или другой конструкции (для улавливания и гашения твердых частиц кокса). Полость шахты снизу ограничена подиной (лещадью), набиваемой на днище. Высота вагранок Н от подовой плиты 3, рис. 1, до загрузочного окна зависит от диаметра шахты D: для малых вагранок она равна 6D, для крупных 4D. Основные размеры вагранок при работе на холодком дутье приведены в табл. 1.

Фурменный пояс (рис. 2). Воздух в вагранку подается в фурменную коробку 4, которая распределяет его между фурмами одного или двух рядов. Фурменная коробка с водоохлаждаемыми фурмами состоит из собственно фурмы, патрубка поворотного шибера и соединительных труб. В патрубке имеется смотровое окно с откидной крышкой, служащее для наблюдения за процессом плавки и открываемое при прекращении подачи воздуха и при розжиге вагранки.

Если вагранка не имеет подогрева дутья или водяного охлаждения и длительность плавки будет не менее 6-8 ч, устройство двух (или трех) рядов фурм обязательно.

Фурмы выполняются в виде чугунных коробок, расширяющихся внутрь и с небольшим наклоном (10-15 град.).

Металл и шлак из горна выпускаются через летки в переходные каналы. Летка представляет собою отверстие диаметром 30 мм в огнеупорном кирпиче. После каждого выпуска отверстие забивают "приточкой" из жирной глины. Шлаковая летка в вагранке без копильника выполняется диаметром 50100 мм (из-за большей, чем у чугуна, вязкости шлака) в огнеупорном кирпиче и располагается ниже фурм на 80-100 мм, чтобы шлак не падал в фурмы.

4

Механизм загрузки шихты и удаления ваграночных газов располагается в верхней части шахты вагранки. Узел загрузки шихты должен обеспечить полный отбор газов, не допускать выбивания токсичных ваграночных газов из печи в атмосферу цеха при загрузке шихты и исключать возможность проникновения воздуха в систему газоочистки во избежание образования взрывоопасной смеси.

Копильники для жидкого чугуна служат для накопления металла, усреднения его химического состава и периодической выдачи на участок заливки форм. По конструкции копильники подразделяются на стационарные, рис.3, и поворотные, рис.4.

Первые применяют в цехах крупного литья, где выдача металла на заливку осуществляется не чаще 3-4 раза в час. Они состоят из футерованного корпуса 1, передней дверцы 2 с леткой и желобом для жидкого чугуна, смотрового окна 3, крышки 4, шлаковой летки 5. В механизированных цехах мелкого и среднего литья применяют поворотные копильники-миксеры, оборудованные (для поддержания постоянной температуры чугуна) устройствами для газового и индукционного обогрева металла. Емкости копильников выбираются в зависимости от массы литья, серийности производства и требований к стабильности состава, табл. 2.

Система очистки ваграночных газов от пыли. Простейшие уловители пыли из ваграночных газов - это сухие цилинд-

6

рические и камерные искрогасители, устанавливаемые на трубах вагранок. Оседание пыли в них достигается за счет снижения газовых потоков и многократных резких поворотов потока на 90 и 180 °С. Снижение запыленности в них составляет око-

ло 40 %.

Более эффективны мокрые пылеуловители, когда в искрогаситель подается мелкораспыленный поток воды, осаждение пыли при этом до 85 %.

Искрогасители названных типов устанавливают на открытых вагранках, где движение газов через пылеуловитель осуществляется за счет естественной тяги трубы.

Повышения эффективности мокрых пылеуловителей открытых вагранок можно добиться увеличением высоты дымовой трубы и применением эжекторной тяги, рис. 5. В такой установке выброс пыли в атмосферу снижается до 1 кг на 1 т выплавляемого чугуна.

Высокоэффективную очистку ваграночных газов от пыли могут обеспечить лишь многоступенчатые системы (ими снабжаются вагранки закрытого типа).

Кроме осаждения пыли, в аппаратах мокрого пылеулавливания происходит очистка газов от сернистого и серного ангидридов ( SO2 и SO 3), хорошо растворяющихся в воде.

7

Устройства для дожигания газов и подогрева дутья. В вагранках открытого типа для дожигания газов в трубе на уровне загрузочного окна или выше устанавливают горелки для природного газа (они являются запальниками для ваграночных газов). Подогрев дутья осуществляют во встроенных рекуператорах, рис. 6, (до 300-350 °С). Эти рекуператоры получили ограниченное распространение.

Рис. 5. Двухкамерный пылеуловитель с дополнительной эжекторной тягой для вагранок открытого типа:

1 и 2- камеры соответственно сухой и мокрой очистки газов; 3 – водоохлаждаемый зонт; 4 – труба пылеуловительная; 5- воздушный эжектор; 6 – водяные форсунки; 7 -труба вагранки

Чаще для подогрева воздуха применяют отдельно стоящие воздухонагреватели или рекуператоры: конвективные, радиационные и радиационно-конвективные. В них возможен

8