Вагранка

Плавильные печи.

Различают следующие основные виды плавильных печей, используемых для выплавки чугуна и стали.

1. Вагранка — шахтная плавильная печь. Ее рабочее пространство заполнено кусками кокса и металла. Теплота в печи выделяется при сгорании кокса. Металл плавится и перегревается, соприкасаясь с раскаленным коксом и его продуктами горения. Одновременно металл насыщается углеродом и серой — образуется чугун.

2. Пламенная печь имеет рабочее пространство, заполненное пламенем и раскаленными продуктами горения топлива. В нижней части печи находится расплавленный металл. В процессе плавки металл соприкасается только с продуктами горения, шлаком и футеровкой печи. В пламенной печи можно выплавлять и чугун, и сталь.

3. Индукционная печь — это электрическая печь. Индуктор создает в нагреваемом металле переменное электромагнитное поле. В металле течет электрический ток, и металл расплавляется. Металл отделен от индуктора стенкой из огнеупорного материала. При плавке металл соприкасается только с футеровкой печи и шлаком. В печи выплавляют чугун и сталь.

4. В дуговой печи электрическая дуга (~3000 °С) создается в пространстве между электродом и нагреваемым металлом. В печи выплавляют чугун и сталь.

5. В плазменной печи рабочее пространство разогревается потоком газов, нагретых плазматроном до температуры 6000—15000°С. В печи, как правило, выплавляют стали специального назначения.

Вагранка представляет собой плавильную печь шахтного типа. Вагранки чаще всего снабжают стационарными копильниками для сбора жидкого металла (рис. 1.24).

Рисунок 1.24- Схема вагранки.

Вертикальный цилиндрический кожух 9, изготовленный из листовой стали толщиной 8—12 мм, установлен на подовой плите 19. Внутри кожух футерован огнеупорным материалом 10 толщиной 250—300 мм. Подовая плита установлена на четырех колоннах 20. В центре подовой плиты имеется круглое отверстие для удаления остатков плавки. Отверстие закрыто двумя полукруглыми дверцами 21, подвешенными на петлях. Специальный затвор исключает возможность раскрытия дверок. Иногда дверцы подпирают снизу стойкой 22. В кожухе вагранки имеются отверстия для загрузочного окна 12, рабочего окна 16, фурм 7, соединительной летки 6.

Часть вагранки от загрузочного окна до подовой плиты называют шахтой 13, а выше загрузочного окна — трубой 11. Ниже загрузочного окна (на 0,8—1,2 м) шахту часто выкладывают не огнеупорными, а чугунными пустотелыми блоками 14, которые хорошо противостоят ударам загружаемого металла. Под 18 набивной. Вагранку разжигают дровами через рабочее окно которое перед началом плавки плотно закрывают дверцей 17.

Копильник 4 предназначен для сбора необходимого количества чугуна. Копильник, как и вагранка, имеет кожух и футеровку. Жидкий металл из копильника выпускают через летку 2 по же­лобу 1; шлак — через шлаковую летку 3. Съемный свод 5 облег­чает условия ремонта. Воздух вначале поступает в фурменный пояс 8 и затем по патрубкам — к фурмам. Шиберы 15, установ­ленные на патрубках, позволяют регулировать расход воздуха на фурмы. На верхней части дымовой трубы, выходящей из здания, устанавливают искрогаситель, предназначенный для улавливания раскаленных частиц и пыли, выбрасываемых из вагранки.

Наиболее распространены водоохлаждаемые искрогасители, позволя­ющие на 80% очистить ваграночные газы от пыли (рис. 1.25). Очистка газов происходит при их соприкосновении с потоком воды.

В корпусе 3 искрогасителя размещены две системы орошения водой. Первая система включает верхний 2 и нижний 4 коллекторы, а вторая — зонт 6, коллектор 8 и соединительные трубы 7. Горячие вагра­ночные газы по выходе из трубы 9 вагранки отклоняются зонтом к корпусу искрогасителя. Холодная вода из трубопровода 1 заполняет зонт и поступает в искрогаситель через сливной патру­бок 5 на конце зонта. Во время работы вагранки по зонту (по всей окружности) стекает поток воды, через который проходят вагра­ночные газы. Все крупные и средние частицы пыли отделяются потоком воды от газов и увлекаются вниз к сливной трубе 10. Вода, сливающаяся из коллекторов 2 и 4, дополнительно очищает ваграночные газы, что обеспечивает высокий КПД установки.

Рисунок 1.25 – Искрогаситель вагранки.

При непродолжительных плавках (3—4 ч) футеровка выгорает лишь выше фурм. В этом случае ремонт плавильного пояса сводится к заделыванию выгоревших мест новым огнеупорным кирпи­чом с применением раствора из огнеупорной глины. При более продолжительных плавках выгорание футеровки настолько зна­чительно, что требуется полная замена футеровки в районе пла­вильного пояса.

Огнеупорный материал для плавильного пояса подбирают в зависимости от химического состава шлаков, образующихся при плавке. При кислых шлаках футеровку выполняют из шамота или кварцитов, а при основных шлаках — из магнезита. Для футеровки плавильного пояса применяют набивные массы. Наи­более распространен следующий состав огнеупорной массы: 90— 95% кварцевого песка, 5—10% графита, 6—8% воды (дополни­тельно). Эту смесь в сухом состоянии перемешивают в бегунах в течение 5—10 мин. Для изготовления набивной футеровки в ваг­ранку на уровне фурм устанавливают из отдельных секторов опалубку — металлический цилиндр диаметром, равным внутреннему диаметру вагранки, высотой 300—400 мм. Кольцевое про­странство между опалубкой и кожухом вагранки плотно набивают огнеупорным составом. Когда масса уплотнена по всей высоте цилиндра, на него устанавливают новый цилиндр, и набивка продолжается. Применение набивной футеровки для ремонта плавильного пояса позволяет значительно снизить трудоемкость и стоимость ремонтных работ.

Хорошей стойкостью по отношению к кислым шлакам обладает набивная масса, включающая 35—40% цирконового концентрата, 10-30% графита и 35—50% огнеупорной глины. Количество влаги (сверх 100%) до 3%. Массу применяют для горна вагранки. Срок службы горна — более недели.

Дата добавления: 2014-03-21; просмотров: 788; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!