Титов (550695), страница 55
Текст из файла (страница 55)
Это позволяет применять основные шлаки и резко (на 40 — БО',е) снизить содержание серы в чугуне. Основность ваграночного шлака определяется отно. шением содержания основных окислов в шлаке к кислым; %ОаО-1-%ЫЯО-1-%ЫпО-1-ееаГеО %5Юа+% (А1вОа+УЯОв)+%Т|Оа+ алаРаОа При основности до 0,8 принято считать шлак кислым, при основ- ности 0,8 — 1,2 — нейтральным и более 1,2 — основным. Основные шлаки делятся на шлаки пониженной (1,3 — 1,5), средней (1,8 — 2,25) и повышенной (более 2,5) основности. Зависимость содержания серы в чугуне от основности шлака приведена на рис.
!74, Подогрев дутья или применение кислорода в дутье также способствует снижению содержания серы в чугуне. Для получения в вагранке с основной футеровкой чугуна с низким содержанием фосфора необходимо иметь в шлаке повышенную концентрацию СаО и геО. Хорошие результаты достигаются при одновременном вводе в вагранку в качестве флюса известняка и железной окалины или руды. В этом случае необходимо иметь основиость шлака в пределах 1,8 — 1,9. Чем больше в шлаке геО, тем быстрее будет протекать процесс обесфосфоривания чугуна. й 3. НнтенсиФиклции пРОцессА плАВки В ВАГРАнке Для увеличения производительности вагранки, повышения температуры чугуна и экономии топлива применяют следующие способы интенсификации процесса плавки: 1) регулирование количества подаваемого воздуха; 2) регулирование количества и качества топлива; 3) подогрев дутья; 4) обогащение дутья кислородом.
Подача оптимального количества воздуха в вагранку. Количество воздуха влияет на высоту зоны горения и на температуру, развивающуюся в вагранке. С увеличением количества подаваемого воздуха скорость движения газов возрастает; следовательно, н зона горения вытягивается в направлении газового потока.
В результате удлиняется и путь движения капель чугуна в области высоких температур и перегрев чугуна увеличивается. Кроме того, повышается температура газов, так как топливо полностью сгорает. Поэтому при увеличении количества подаваемого воздуха расширяется зона высоких температур, повышается температура газов и столба кокса холостой колоши. Установлено, что оптимальное количество подаваемого в вагранку воздуха должно быть примерно 150 м'/мин на 1 м' площади поперечного сечения вагранки. При увеличенном расходе топлива и постоянном расходе воздуха производительность вагранки уменьшается, хотя температура чугуна повышается. Это объясняется тем, что через зону высоких температур проходит меньше чугуна. На производительность вагранки и перегрев чугуна влияет не только количество воздуха, но и количество и качество топлива.
При холодном и горячем дутье с увеличением количества подаваемого воздуха температура чугуна и производительность вагранки повышаются (рис. 175). На производительность вагранки и повышение температуры чугуна влияет также и скорость дутья. Установлено, что более интенсивно чугун плавится прн скорости воздуха 2,5 м!с, что соответствует удель.
ной подаче воздуха около 150 мз)(мз мин). Влияние качества топлива на интенсивность процесса плавки чугуна. Качество топлива зависит от размеров кусков, их плотности, реакционной способности, механической прочности, содержания золы и серы. Прн плавке чугуна в вагранке на мелком коксе понижаются производительность вагранки и температура чугуна, увеличиваются рас- ход топлива на плавку и содержание серы в чугуне. Чем крупнее куски кокса, тем высота окислнтельной зоны в вагранке больше (рис.
176), что обеспечивает высокий перегрев металла. Однако чрезмерно крупные куски кокса (более 160 мм) не рекомендуется 1550 1500 ггу50 12200 ече а) и мгг «аа $ :Ф 00 1гаа и 2 ' о) гуа Рис, 175. Зависимость удельной производи- Рис. 176. Влипиие разметельиости 0 вагранки и температуры чугуна ров а кусков кокса иа; от количества И' воздуха и расхода кокса ! — высоту и оннслвгельноа при дутье; воны нед фурмамн; 2 — полноту о — холодном; б — негустом до ззз' С сгрреннв углероде употреблять, так как они образуют большие полости, заполня мые воздухом, что вызывает повышенное окисление чугуна.
Добавка 20 — 50'го термоантрацита к коксу повышает производительность вагранки и температуру перегрева чугуна. Подогрев дутья, подаваемого в вагранку, увеличивает интенсивность горения углерода. Это объясняется тем, что горячий воздух вносит с собой значительное количество теплоты, При работе вагранки на холодном дутье воздух охлаждаег горячий кокс и треоует затраты теплоты па свой подогрев. Вследствие этого можно уменьшить массы рабочей топливной колоши и холостой колоши. При снижении же массы рабочей и холостой колон~ увеличивается полнота горения и экономится топливо. В свою оче- Рис. 177. Зависимость температуры перегрева т чугуна от температуры дутья Г ири различном расходе кокса РВ1 редь, снижение расхода кокса повышает скорость схода колош и производительность вагранки.
Чем выше температура подогретого воздуха, тем больпзе зкономия топлива, выше производительность вагранки, больше перегрев чугуна. Практически дутье следует подогревать до 450 — 550' С. На рис. !77 приведена зависимость температуры перегрева чугуна от температуры дутья при различном расходе кокса. По данным ЗИЛа, прн подогреве дутья до 450 — 500' С температура жидкого чугуна па желобе вагранки повышается на 120 — 130' С. Установлено также, что подогретое дутье понижает колггчество закиси железа в шлаке, вследствие чего уменьшается угар кремния и марганца в вагранке. При работе вагранки на подогретом дутье на угар кремния влияет н тол- тур щина слоя шлака над чугуном в горне вагранки. Чем тоньше 748 слой шлака, тем больше угар .
„аив кремния в чугуне и наоборот. /мО 11 зд Угар марганца и серы значительно меньше при горячем 7заа дутье. Для подогрева дутья применяют рекуператоры. На рис. Мд 178 приведен высокотемпературный рекуператор конструкции ЗИЛа. Воздух подогревается в отдельной топке газовыми горелками. Продукты сгорания поступают в радиационный рекуператор Е и, пройдя через него, охлаждаются и поступают в конвекционный рекуператор б, а затем удаляются в трубу 7.
Радиационный рекуператор изготовлен из металлических труб, расположенных концентрпчно с коллекторами. Конвекционный рекуператор б изготовлен из труб углеродистой стали. Холодный воздух от вентилятора проходит через воздухопровод 4 в конвекционный рекуператор, затем в радиационный и нагревается в ннх до 500 — 550' С. Нагретый воздух поступает из рекуператора по трубопроводу 2 в фурмы 3 вагранки 1. Расход кокса при холодном дутье составляет 15,5% массы металлической завалки, при подогретом дутье — 11%. Производительность вагранки на холодном дутье 13 000 кггча а на подогретом — 23 000 кг!ч. Температура жидкого чугуна на желобе достигает 1420 — 1440 С.
Обогащение дутья кислородом. Кислород для обогащения дутья был применен впервые в Советском Союзе. Кислородное дутье в вагранках используют для интенсификации процессов горения топлива, повышения температуры чугуна, увеличенияпроизводительности вагранки н снижения расхода топлива при плавке. С повышением концентрации кислорода в дутье уменьшается угар кремния Н марганца и даже образуется пригар кремния вследствие его вос- становления из окислов.
Температура чугуна на желобе вагранки достигает 1450' С и выше. При кислородном дутье увеличивается жидкотекучесть и уменьшается газонасышенность чугуна. Подачу кислорода можно осуществлять периодически и непре'рывно. При непрерывной подаче повышается себестоимость жидкого Рнс. 178. Рекунератор конструкции ЗИЛа чугуна. Подачу кислорода целесообразно применять периодически в начале работы вагранки и в перерывах для выравнивания хода плавки или в случае расстройства работы вагранки, При работе вагранки на дутье, обогашенном кислородом, и расходе кислорода 6 и' на 1000 кг выплавленного чугуна средняя температура чугуна на желобе будет !400 †14' С, При периодической подаче кислорода через каждые 20 мин снижается расход топлива на 10% массы ' металлической завалки, а также брак отливок.
Ход вагранки; можно исправить подачей кислорода в течение 5 — 10 мин. Такой гибкостью не обладает ни один из других известных методов фор- сирования хода плавки в вагранке. $ 4. НАРУШЕНИЯ ХОДА РАБОТЫ ВАГРАНКИ Зависание шихты в шахте вагранки является следствием плохого ремонта вагранки и завалки крупногабаритной шихты. Шахта вагранки после ремонта может иметь уступы, быть не полностью очищенной от настылей, с резкими переходами в футеровке плавильного пояса. Образующиеся на стенке шахты уступы препятствуют равномерному опусканию шихты, и поэтому во время плавки металла шихта зависает.
Зависание металлической шихты происходит и при плохой разделке шихты, т. е. в тех случаях, когда длина металлических кусков больше ", диаметра вагранки. При зависании шихты выгорает холостая колоша кокса и металл поступает в зону фурм в нерасплавленном виде. Образовавшийся «мост> (зависание) разрушают ломом, а если этого недостаточно, прекращают дутье и пробивают ломами металлическую шихту до тех пор, пока она не опустится на рабочую колошу кокса. Затем делают пересыпку кокса, состоящую из двух н более дополнительных рабочих коксовых колош до заполнения всей высоты холостой колоши.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
