Титов (550695), страница 52
Текст из файла (страница 52)
Литейные печи должны быть приспособлены к режиму работы цеха и иметь максимальную производительность. Наибольшее применение для плавки чугуна нашли шахтные печи-вагранки. Вагранкой называется шахтная печь, служащая для расплавления и перегрева чугуна, Она проста по устройству и обслуживанию, требует небольшого расхода топлива, производительность ее 500 — 25 000 кг1ч жидкого чугуна.
По виду используемого топлива вагранки подразделяются на обычные, работающие на коксе (или термоантраците); коксогазовые, работающие на коксе и природном газе, и газовые. В вагранке во время плавки можно менять шихту и получать чугун желаемого химического состава с температурой па желобе до 1450' С. Устройство вагранки (рис.
169). Вагранки состоят из опорной части, шахты, дымовой трубы с искрогасителем, фурменного устройства и копильника. Стальной кожух 9 вагранки изнутри выложен огнеупорным материалом. Шахта является главной частью вагранки; в пей происходят два основных процесса плавки: сгорание топлива и плавление чугуна. В верхней части шахты находится окно 1О для загрузки в вагранку шихты. Шахту от пода до загрузочного окна выкладывают из огнеупорного кирпича В в два ряда толщиной до 250 мм; от загрузоч. ного окна шахта на высоту 1 м футеруется пустотелым чугунным кирпичом 12. Выше завалочного окна вагранка футеруется в один ряд шамотным кирпичом на «плашку». Рнс.
169. Вагранка с напильником Толщина стального кожуха вагранки в зависимости от ее диа. метра составляет 5 †мм. Для свободного расширения футеровки во время плавки чугуна между кожухом и футеровкой имеется зазор 25 — 50 мм, заполненный песком 13, Шахту устанавливают на подовую плиту 4 и колонны 3. Отверстие в плите 4 закрывают откидным днищем, состоящим из створок! и 2. Через рабочее окно б нижнюю часть шахты набивают наполнитсльной смесью 14 слоем 100— 300 мм. Набивной под — лешадь имеет уклон в сторону чугунной летки 15. Рабочее окно 6 на время плавки закладывают огнеупорным кирпичом, забивают формовочной смесью и закрывают дверцей, Летка 1б для выпуска шлака расположена выше уровня металла в копильнике. Нижнюю часть шахты от пода до первого ряда фурм называют г о р н о м. Во время работы вагранки горн и часть шахты заполнены раскаленным коксом.
Этот слой кокса называют холостой ' колошей. На холостую колошу загружают из бадьи 11 отдельными порциями (слоями) металлическую колошу: чугун, лом, стальной скрап, а также кокс, называемый т о п л и в н о й колошей. Известняк загружают после каждой рабочей колоши кокса. Хо. лостая колоша высотой 700 — 800 мм перекрывает фурмы 5.
Воздух в фурмы поступает из фурмениой коробки 7. Для полного сгорания, топлива и интенсификации плавки фурми устанавливают в несколько рядов. Холостая колоша поддерживает в ходе процесса уровень пояса плавления на определенной высоте. Высота горна (расстояние от пода до нижнего ряда фурм) зависит от диаметра вагранки и составляет 150 — 300 мм. В вагранках без копильника высота горна определяется объемом жидкого чу. гуна, который необходим для заливки форм в промежутках между выпусками, Высота горна в таких вагранках составляет 400— 700 мм. Полезной высотой шахты вагранки называют расстояние между нижним рядом фурм и порогом загрузочного окна, Чем выше вагранка, тем длиннее путь газов между кусками металлической за. валки, тем лучше прогревается шихта. Однако очень высокие шахты способствуют зависанию шихты и повышению сопротивления движе. нию газов в вагранке.
В чрезмерно низких вагранках колошниковые газы, наоборот, имеют высокую температуру и требуют большого расхода топлива на плавку металла. Через дымовую трубу вагранки продукты горения топлива удаляются из шахты наружу. Труба заканчивается искрогасителем И, который улавливает раскаленную пыль, искры, выбрасываемые из трубы, и предохраняет от пожара соседние помещения. Искрогасители бывают сухие и мокрые, В современных вагранках в соответствии с требованиями охраны воздушного бассейна кроме искрогасителей устанавливают газоочистители. Вагранка — плавильный агрегат непрерывного действия.
В ней расплавляется 6 — 1О колош в 1 ч. По мере того, как металл расплавляется и уровень шихты опускается, в вагранку непрерывно загружают новые колоши. Полученный жидкий чугун выпускают через летку !7 непрерывно или через небольшие промежутки времени (8 — 10 мин). Подготовка вагранки к плавке. Перед плавкой производят текущий ремонт вагранки. Различают три вида ремонта: случайный, текущий и капитальный, С л у ч а й и ы й р е м о п т производят при аварии (обвал части футеровки во время плавки, прогрев кожуха вагранки, замерзание летки и т.п,). Капитальный ремонт производят при замене футеровки шахты вагранки от подовой плиты до загрузочного окна, а также при замене футеровки дымовой трубы и искрогаситсля.
При капитальном ремонте, если необходимо, ремонтируют кожух вагранки, воздухопровод, фурменн)чо коробку и искрогаситель. Капитальный ремонт производят 1 — 2 раза в год, после продолжительной работы вагранки, Текущий ремонт вагранки производят после каждой плавки; он заключается в частичной или полной замене шахты в поясе плавления, зоне фурм и горне вагранки. Объем текущего ремонта зависит от качества огнеупорных материалов, длительности плавки в вагранке, а также ст качества предыдущего ремонта, Чем продолжительнее плавка, тем быстрее разрушается футеровка. Продолжительность плавки зависит от потребности цеха в жидком чугуне.
Вагранку после плавки охлаждают естественной тягой воздуха, для чего открывают фурмы и дверцы днища, а загрузочное окно закрывают. Не рекомендуется охлаждать футеровку водой, так как резкое охлаждение приводит к растрескиванию огнеупорного кирпича и тонкого слоя гарнисажа на поверхности футеровки. Охлаждение футеровки вагранки ускоряют продувкой шахты воздухом. Оставшисся после плавки материалы (чушки чугуна, лома, куски топлива) убирают из-под вагранки. При продолжительности плавки от одной до двух смен футеровка сильно выгорает и во время ремонта пояса плавления выгоревшие кирпичи заменяют новыми. Футеровка в поясе плавления почти полностью выгорает, если продолжительность работы вагранки более 30 ч. В атом случае выкладывают новым кирпичом не только пояс плавления, но и фурменную зону, Вместо кирпичной футеровки часто применяют набивную массу из 80 — 85% кварцевого песка, 20 — 15% огнеупорной глины и 6 — 8% воды, Зту смесь хорошо перемешивают в бегунах в течение 5 — 1О мин.
Для увеличения прочности смеси по-сырому в воду добавляют жидкое стекло (1 кг на 1 л воды). Набивная футеровка более стойка по сравнению с кирпичной футеровкой. Во время ремонта копильник сначала очищают от остатков чугуна и шлака. Затем очищают нижнюю часть копильника и ремонтируют летку, шлаковое отверстие и канал, по которому чугун из горна поступает в копильник. После плавки необходимо ремонтировать желоб вагранки: очистить от настылой и шлаковых наростов и обмазать его огнеупорной массой, применяемой для ремонта шахты вагранки. В случае необходимости футеровку желоба меняют полностью.
После ремонта желоб просушивают. Под набивают после ремонта вагранки. Сначала закрывают откидное днище вагранки, а затем приступают к набивке пода формовочной наполнительной смесью. Смесь набивают слоями 40 — 50 мм. Общая толщина набивки 150 — 250 мм. Чугунную и шлаковую летки лучше всего делать из специальных огнеупорных кирпичей ' (рис. 170). В кирпиче имеются два отверстия: одно — действующее, а второе — запасное. Запасное отверстие выше действующего. Иногда чугунную летку делают набивной из И массы, состоящей из 40% кварцевого песка, 30',а шамотного порошка и 30% огнеупорной глины.
уй Диаметр металлической летки за- ~~ ф висит от производительности вагран- ~~ ки и составляет 12 — 30 мм, диаметр ': 1п шлаковой летки 50 — 100 мм вслед- Ф ствие вязкости шлака. Розжиг холостой колоши. Через й рабочее окно на подину укладывают ровным слоем древесную стружку или обрезки; на них кладут сухие дрова.
Рис. 170. Специальный кирпич Затем рабочее окно заделывают огнеИли чугунной летки упорным кирпичом, оставив в нем отверстие в один-два кирпича размером около 200 х 200 мм для розжига дров н доступа воздуха к ним. Стружку' и дрова поджигают. Розжиг начинают при закрытых фурмах и открытом отверстии в рабочем окне. После того как дрова хорошо разгорятся, загружают первую порцию кокса холостой колоши, который должен быть однородным с размерами 80 — 175 мм (по диаметру) Для ускорения розжига холостой колоши, в исключительных случаях, применяют искусственную подачу воздуха от вентилятора. При этом выделяется большое количество теплоты, вызывающей оплавление футеровки еще до начала плавки, кроме того, увеличивается расход кокса. Розжиг холостой колоши можно производить природным или генераторным газом с помощью форсунок, вставляемых в рабочее окно или открытые фурмы.
Розжиг холостой колоши газом длится 25 — 35 мин. После того как кокс разгорится, определяют высоту холостой колоши железным щупом диаметром до 1О мм с загнутым под прямым углом концом. Специальная метка па щупе показывает, до какой высоты необходимо поднять холостую колошу по отношению к порогу загрузочного окна.
При высоте холостой колоши ниже заданной в вагранку добавляют кокс. Необходимо следить за равно270 А мерным расположением столба кокса, не допускать его односторонней засыпки. Под высотой холостой колоши подразумевается часть столба кокса, находящегося выше фуры. В вагранках с одним рядом фурм высота холостой колоши определяется расстоянием от верхней кромки фурм, а в вагранках с 2 — 3 рядами фуры — от верхнего ряда фурм. Обычно высота холостой колоши над фурмами составляет 800 — 1бОО мм в зависимости от качества кокса, количества и температуры дутья, конструкции и диаметра вагранки и т. д. Высоту холостой колоши устанавливают опытным путем. Если высота холостой колоши выбрана правильно, расплавленный чугун появится у фурм через 5 — б мин после пуска дутья; при слишком высокой колоше чутун появится через 1Π— 20 мин, а иногда и позже.
Когда кокс холостой колоши хорошо разгорится, вагранщик заделывает кирпичом отверстие в рабочем окне, набивает зазор между стенкой и дверцей формовочной смесью, обмазывает глиной кромки дверцы и плотно ее закрывает. После полного разгара холостой колоши ее продувают воздухом в течение 2 — 3 мин при открытых фурмах во избежание взрыва.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
