Титов (550695), страница 53
Текст из файла (страница 53)
В процессе продувки выдувают золу, коксовую мелочь и несколько снижают содержание серы в чугуне первого вь1пуска. К моменту выпуска чугуна из вагранки желоб вагранки должен быть хорошо высушен газовыми горелками. Копильник необходимо разогревать одновременно с вагранкой генераторным или природным газом. Для этого устанавливают горелку под сводом копильника так, чтобы факел был направлен на подину.
В этом случае копильник хорошо и быстро прогревается. Загрузка шихты в вагранку. На разогревшуюся холостую колошу загружают шихту отдельными слоями, состоящими из металлической части, кокса и флюсов, до порога загрузочного окна, Размер рабочей колоши кокса следует подбирать по объему, а не по массе, Наилучшая высота слоя рабочей колоши кокса 150 — 200 мм.
По высоте рабочей коксовой колоши и площади сечения вагранки можно определить объем, а по нему и массу рабочей колоши. При этом считают, что масса 1 м' кокса составляет 450 кг. Допустим, что диаметр вагранки О = — 2 и, а высота рабочей колоши кокса и = = 0,18 м, тогда объем рабочей колоши кокса 1~= 4 Ь= 4 0,18=0,57, лЕ~Ф 3,14 . 4 отсюда масса коксовой колоши 450 0,57 = 257 кг. Расход кокса составляет 10 — !бой массы металлической завалки.
По массе рабочей коксовой колоши можно определить массу металлической колоши при любом расходе топлива. Допустим, что масса рабочей коксовой колоши равняется 1244 массы металлической завалкн, 257 которая составит — = 2100 кг. 0,12 Расход кокса зависит от характера отливок. Для тонкостенных отливок требуется более горячий металл, поэтому раеход кокса б ольшой,'а для толстостенных отливок можно уменьшить расход топлива за счет увеличения массы металличсскои колоши. Правильная загрузка вагранки металлом, топливом и флюсом влияет на ход плавки.
Так как при длительных плавках футеровка вагранки выгорает и диаметр шахты вагранки увеличивается, особенно в поясе плавления, то высота холостой колоши уменьшается, нарушается нормальный ход плавки. Чтобы восстановить высоту холостой колоши, необходимо через 15 — 20 колош делать пересыпку, т. е. загружать дополнительно коксовую колошу. валки (ручной или меха- Во всех случаях, независимо от способов занической), необходимо соблюдать следующие правила: 1) слои топлива и металла должны располагаться в вагранке горизон- Ю тально; кокс и металл должны загружаться отдельно; при совместной загрузке кокс будет измельчаться; 2) габаритные размеры кусков металла не должны превышать Ч, диаРис. !71.
Механизиронаниая нагрузка ших- метра вагранки; 3) не про- тоаых материалоа: водить плавку при непаа- à — суточные бункера; Х вЂ” пластннчатыа тран- НОЙ Затруанааатраиян ШИХ" спортер; а — баньк; 4 — аесоввн тележка; ТОЙ, Тан Каи В ЭТОМ Сауяаа Б — ральганг теплота используется частично, а не полностью. При механизированной загрузке шихты все операции: загрузка шихты в бадью, взвешивание, транспортирование, подъем шихты на колошниковую площадку„ загрузка в вагранку и подача порожней бадьи на шихтовой двор полностью механизированы и автоматизированы.
Предварительно взвешенная металлическая шихта подается на колошнпковую плошадку в саморазгружающихся бадьях. Металл в бадьи загруягается на гпихтовом дворе нз специальных бункеров (каждый металл из своего бункера). Взвешивание металлической шихты производится на механизированной весовой тележке (рис. 171).
Подьем шихты на колошниковую площадку и загрузка ее в вагранку осуществляется скиповым подъемником (рис. 172). Подача топлива и флюсов также механизирована. Пуск дутья н процесс плавки чугуна а вагранке. После загрузки вагранки до уровня загрузочного окна и выдержки для подогрева шихты включают дутье при открытых фурмах, чтобы предотвратить взрыв, который может произойти при смешивании воздуха с СО, 272 Рис. !72. Схема механизированной загрузки шихтм н вагранку: ! — мостовой краи: Х вЂ” магнитная шайба; 3 — бункер для металлической шнхты; й — бадья; 5 — вибролоток; б — тележка; У вЂ” скиповый подъемивк; а — трос; я — электродвигатель иакловиога подъемнни»; ГО. — вагранка, Ы вЂ” ленточный транспортер: !т — бункер проникшим в распределительную фурменную коробку.
Через 1-2 мин после пуска дутья фурмы можно закрыть. Чугунная летка должна быть открыта до появления чугуна на уровне фурм, т. е. в течение 5 — 6 мии, после этого ее можно закрыть. 5 2. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПЛАВКИ В ВАГРАНКЕ При плавке в вагранке находятся шихтовые материалы и газы, движущиеся навстречу друг другу, Шихтовые материалы опускаются сверху вниз и нагреваются газами, которые движутся снизу вверх и охлаждаются, отдавая теплоту шихте. Кроме процессов теплопередачи в вагранке осуществляются многочисленные химические процессы. Вагранку по высоте можно условно разделить на пять зон: 1 — шахта вагранки; 11- — зона плавления; !11 — редукционная зона холостой колоши; 1*р' — кислородная зона холостой колоши и Р— горн вагранки (рис. 173).
Разберем процессы, происходящие в различных зонах коксовой вагранки. Шахта вагранки. В этой зоне нагревающийся твердый металл вступает в химические реакции только с газовой фазой. Железо, 273 соединяясь с газами, образует ГехО, и Ре,О„а также может наугле. роживаться. При этом происходит растворение углерода в метал.
лической фазе. Растворимость углерода в у — Ге изменяется от 0,8к4 при 723' С до 2% при 1130' С. Избыточный углерод находится в виде графита либо в форме карбида. Образование этих обеих фаз протекает по реакциям 2СО = СОх+ С; 2СО+ 3 Ге.= СО,+ РехС В результате окисления углерода образуются газообразные продукты, удаляющиеся с поверхности металла, в результате окисления кремния и марганца — соединения 810х и МпО, которые вместе с РеО образуют на поверхности металла окисную плевку. Кроме того, происходит и насыщение поверхности металла серой. Однако пленка окислов на поверх- ' ности твердого металла препятствует насыщению металла серой и его окислению. Топливо в первой зоне, нагреваясь до 100' С, теряет содержащуюся в нем влагу, а затем и летучие вещества, становится рыхлым и пористым ф и приобретает высокую реакционнучо способность.
Поэтому ваграночное топливо должно содержать минимум летучих веществ. Известняк в первой зоне должен нагреваться до температуры, необходимой для полной диссоциация его по реакции СЭСО3 э" СаО + СОх Крупные куски известняка плохо прогреРкс. 173. Схема ваютсЯ и Диссоциируют распохожеыка зон Зона плавления. В втой зоне куски металла, к вагранке нагреваясь, начинают плавиться. При этом сред- няя температура кусков металла будет несколько ниже их температуры плавления.
Если шихта хорошо разделана, то плавлсняе всех кусков заканчивается в зоне 111 — слабоокислительной, не содержащей кислорода, вследствие чего металл не окисляется. Наиболее массивные куски металла могут не расплавиться в зоне 111 и опуститься до зоны 1Р, т. е. до кислородной зоны, что может вызвать сильное окисление металла.
Если металлическая шихта плавится в пределах зоны 111, не содержащей кислорода, то металлургические процессы, протекающие в зоне !1, совершенно идентичны процессам, протекающим в зоне 1. В период плавления возможно поглощение реакции ЗРе+ ЗОл = Ге$+ 2ГеО 274 серы металлом п~~ значительно интенсивнее, чем в верхних слоях шахты вагранки. Газы в этой зоне не изменяют своего состава, но сильно охлаждаются, ак как они отдают теплоту на нагрев и плавление металла. редукционная зона.
В этой зоне капли металла перегреваются за счет высокой температуры газовой фазы и главным образом за счет раскаленного кокса. Атмосфера в зоне, как и в первых двух зонах, слабоокислительная. Окислы железа, образующиеся на поверхности капли металла, растворяются в самой капле и передают кислород элементам чугуна, имеющим большее сродство с кислородом, чем железо, а именно кремнию, марганцу и частично углероду. В то же время капли металла, соприкасаясь с топливом, растворяют углерод и серу топлива. Между газом и топливом происходит реакция СО,+С=2СО. Вследствие протекания этой реакции, а также передачи теплоты каплям металла температура газов резко снижается, но остается несколько выше температуры плавления металла.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
