Расчет вагранки

Размещено на http://www.allbest.ru/

10

Содержание

Введение

1 Устройство вагранки

2 Рабочий процесс вагранки

3 Описание технологии плавки

4 Материальный баланс вагранки

5 Тепловой баланс плавки

6 Расчёт размеров вагранки

7 Дутьё

8 Управление работой вагранки в период плавки

9 Период окончания плавки

Список использованной литературы

Введение

вагранка плавильная печь

В машиностроении значительные объемы чугуна выплавляются в вагранках, топливом для которых служит литейный кокс. Переход на электроплавку сдерживается высокими ценами на электроэнергию. Анализ отечественного и зарубежного опыта показывает, что позиции ваграночной плавки чугуна до настоящего времени остаются достаточно стабильными В частности» для повышения теплового коэффициента полезного действия в проектах реконструкции и создания новых вагранок применяются фурмы вторичного дутья для снижения расхода огнеупорных материалов используются набивные огнеупорные массы, для снижения выбросов вредных веществ в окружающую среду предусмотрено принудительное дожигание ваграночных газов и мокрое пылеулавливание.

Для плавки чугуна используют в основном вагранки. Это обусловлено рядом условий:

-дешевизна процесса плавки и плавильного оборудования;

-можно получить качественную отливку без каких-либо дополнительных обработок;

-возможность получения заданных технологических, физических и механических свойств.

В настоящее время около 95% вторичной плавки чугуна осуществляется в вагранках. Нельзя предполагать, что вагранка в ближайшее время будет полностью вытеснена другими плавильными печами, особенно в связи с растущей конвейеризацией литейного производства, в условиях которого непрерывный выпуск металла из плавильной установки имеет существенное значение.

1. Устройство вагранки

Вагранка представляет собой плавильную печь шахтного типа. На рис.1 изображена вагранка со стационарным копильником. 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, На рис.2 показан водоохлаждаемый искрогаситель, позволяющий на 80% очистить ваграночные газы от пыли.

Вагранка Рис. 1

Искрогаситель. Рис. 2

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 током 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. 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 е применением раствора из огнеупорной глины. При более продолжительных плавках выгорание футеровки н столько 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.

2. Рабочий процесс вагранки

Перед началом работы в вагранку через загрузочное окно загружают кокс, который разжигают дровами или природным газом. Кокса загружают столько, чтобы его уровень был выше оси фурм на 500-700 мм. Получаемый столб кокса называют холостой колошей. Для холостой колоши используют наиболее крупные куски кокса, что обеспечивает получение более горячего металла в начале работы вагранки. После розжига холостой колоши дровами или природным газом в вагранку подается дутье, после чего фурмы закрываются. В этот момент кокс начинает интенсивно гореть, и холостая колоша в районе фурм разогревается до температуры 1400-1500°С. После продувки холостой колоши, дутье прекращают, открывают фурмы и в вагранку при необходимости засыпают кокс до получения требуемой высоты холостой колоши.

На подготовленную таким образом холостую колошу загружают первую металлическую колошу, на нее первую рабочую коксовую колошу. Далее вагранку загружают поочередно металлическими и коксовыми колошами вплоть до загрузочного окна вагранки. В каждую металлическую колошу добавляют флюс (известняк» основной мартеновский шлак, плавиковый шпат) для образования необходимого химического состава ваграночного шлака.



Рис. 3 Взаимосвязь основных показателей работы вагранки.

Ошлаковываются зола кокса, футеровка, пригар с литников.

По окончании загрузки включают дутьевой вентилятор. Воздух поступает че рез фурмы в холостую коксовую колошу. Начинается интенсивный процесс горения с выделением большого количества теплоты. Первая чугунная колоша, расположенная непосредственно на раскаленном коксе, начинает плавиться.

Капли и струйка жидкого металла стекают по кускам и между ними к подине. Сюда же стекают и образовавшиеся ишаки. Через соединительную летку металл и шлак поступают в копильник. Когда уровень шлака достигнет необходимой высоты, открывают шлаковую летку и шлак выпускают из копильника.

Затем выпускают металл через металлическую летку.

К моменту расплавления первой металлической колоши уровень холостой колоши понижается. Для получения чугуна с постоянной температурой и постоянным химическим составом высота рабочей коксовой колоши должна быть равна высоте, на которую уменьшилась холостая колоша. Тогда каждая последующая металлическая колоша плавится на одной и той же высоте. Движение колош происходит непрерывно.

Для поддержания постоянной высоты столба, материалов в шахту загружают металл, кокс и флюс. В вагранке горячие газы, образующиеся при горении кокса, поднимаются, а материалы опускаются (принцип противотока). Вследствие этого происходит интенсивная теплопередача между газами и материалами, загружаемыми в печь. Металлическая колоша, опускаясь по шахте, постепенно нагревается до температуры плавления и плавится.

Горячие газы при движении вверх, встречаясь со все более холодными металлическими колошами, охлаждаются. Использование теплоты газов повышает КПД вагранки. В вагранке расходуется кокса 10-15% массы металлозавалки.

Из условий техники безопасности при каждом прекращении подачи дутья в вагранку немедленно открываются фурмы, Это исключает образование в воздухопроводе взрывоопасной газовоздушной смеси из-за проникания из вагранки газов, содержащих оксид углерода.

Основные показатели работы вагранки: температура выплавленного чугуна tM, °С; удельный расход кокса тk %; удельный расход воздуха VB, м3/(м2-мнн); удельная производительность по жидкому металлу т'м, т/(м2-ч). Температуру чугуна замеряют при выходе его из вагранки. Расход кокса считают на 100 кг металлозавалки. Расход воздуха в м3/мин и производительность вагранки в т/ч пересчитывают на 1 м2 поперечного сечения вагранки в свету.

Взаимосвязь основных показателей работы вагранки, полученная В. Паттерсоном, показана на рис.2. Исследования проводили на вагранке с внутренним диаметром 700 мм, полезной высотой 4900 мм при работе на холодном дутье.

Значения удельного расхода кокса, приведенные на диаграмме В. Паттерсона, соответствуют удельному расходу углерода кокса без учета золы и других примесей, что облегчает применение полученных данных при работе на различных видах кокса.

3. Описание технологии плавки

Технология плавки должна обеспечивать получение нужного и стабильного состава чугуна и высокой температура металла при заданной производительности. Выполняются эти требования за счет выбора соответствующего расхода кокса и дутья (иногда и за счет изменения температуры подогрева дутья).

Сложность управления процессом заключается в том, что изменение расхода кокса или воздуха изменяет одновременно как температуру металла, так и производительность вагранки. Поэтому для изменения только производительности или только температуры металла, как правило, необходимо изменять и расход кокса, и расход дутья. Оперативное регулирование процессом обеспечивается только за счет изменения температуры или расхода дутья и содержания в нем кислорода. Изменение же расхода кокса влияет на ваграночный процесс с задержкой 30-60 мин, т.е. после достижения измененной порцией кокса холостой калоши. В определенном интервале можно регулировать производительность вагранки только за счет изменения расхода дутья. При этом температура металла сохраняется практически постоянной. Применение подогрева дутья , доменного профиля шахты вагранки и подача 50 % дутья через фурмы , расположенные на высоте 700-1000 мм от первого ряда, позволяет значительно увеличить диапазон допустимого изменения производительности вагранки только за счет изменения подачи дутья.

Тепловой КПД работы вагранок различен при нагреве шихты, плавлении ее и нагреве жидкого металла. В зоне нагрева шихты КПД имеет наибольшее значение и составляет 50-60 %, в зоне плавления 30-40%, а в зоне нагрева капель жидкого металла - всего 10-15%.

Оптимальный режим работы вагранок - получение чугуна в интервале температур 1340-1400 0С при холодном дутье и 1400-1450 0С при подогретом дутье. Получение более высокой температуры металла в вагранке (до 1550 0С ) возможно, но требует высокотемпературного дутья и повышенного расхода кокса; поэтому экономичнее использовать для перегрева электрические индукционные и дуговые миксеры. Выплавка чугуна с более низкими температурами, хотя и позволяет снизить расход кокса, приводит к техническим трудностям по обслуживанию вагранки из-за зашлаковывания фурм, опасности ”закозления” вагранки при незапланированных простоях и др.

Методы интенсификации ваграночного процесса направлены либо на повышение температурного режима в вагранке, либо на перегрев жидкого металла на желобе, на горне или в копильнике. Для повышения температуры металла применяют подогрев дутья, обогащение его кислородом, подача дутья через 2 ряда фурм, применение карбида кальция и подача части дутья через горн.

Подогрев дутья и обогащение его кислородом обеспечивают повышение температуры металла примерно на 15-25 0С на каждые 100 0С подогрева дутья или на 1% повышения содержания кислорода в дутье.

Отвод части дутья через горн и стационарный копильник расширяет высокотемпературную кислородную зону и может привести к повышению температуры металла на 30-50 0С в вагранках малого диаметра. Положительные результаты при этом методе обеспечиваются только в случаи правильного распределения дутья, продуваемого через горн и шахту вагранки в отношении 20-25% и 75-80% , и увеличения общего расхода дутья.

Карбиды кальция или кремния подаются в вагранку вместе с коксом рабочей топливной колонии в количестве 2% от металлозавалки. Благодаря высокой температуре плавления, карбид кальция плавиться в кислородной зоне и сгорает, выделяя шлак.

Присадка 2% карбида кальция повышает температуру металла на 40-50 0С и приводит к снижению содержания серы в чугуне.

4. Материальный баланс вагранки

Составим материальный баланс плавки на 100 кг шихты.

3,4% кремний

0.8% марганец

93,65% железо

1,8% сера

0,15% углерод

Химический состав металлической шихты:

3,4% C 0,15% S

1,8% Si 0,2% P

0,8% Mn 93,65% Fe

Химический состав кокса:

Cp= 80% Op= 0.182%

Hp= 0,056% Np= 0.028%

Sp= 0,7% Ap= 1,68%Wp= 0,7%

Статьи прихода:

1. Шихта. Колличество металлической шихты принимаем равной 100кг. В

процессе плавки весь углерод, сера, фосфор, хром и никель полностью

перейдут в выплавляемый металл. Часть кремния 2Ч0,15=0,3кг перейдёт в шлак, а 1,5-0,3=1,2 кг - в выплавляемый металл.

Марганец переходит в шлак: 0,6*0,2=0,12кг, в металл 0,8-0,16=0,64 кг.

Железо переходит в шлак: 94,85-0,005=0,474кг, в металл 94,85-0,474=94,376кг.

Количество кислорода для окисления элементов определяют по реакциям:

Si+O2=SiO2

28 32

0,16 х x= 32*0,16/28=0,18

O2 = 0,18 Окисление кремния.

2Mn+ O2 =2MnO

110 32

0.12 х x= 32*0.12/110=0.04

O2 = 0.04 Окисление марганца.

2Fe+ O2 =2FeO

112 32

0.474 х x= 32*0.474/112=0.013

O2 = 0.013 Окисление железа.

2. Кокс. Учитывая подогрев воздуха до температуры 3200С, принимаем расход кокса на 100кг шихты равным 12кг.

Mk=0.14Чmших=0.14Ч100=14кг (4.1)

При плавке часть углерода кокса переходит в жидкий металл (0.2*3,1=0.62кг), и в процессе горения не участвует. В вагранке горит 8.05-0.62=7.43кг кокса, принимаем 50% (3.685кг) в CO2 и 50% (3.685кг) в CO.

Часть серы кокса также не горит, а переходит в жидкий металл (0.5*0.1=0.05), а остальная част серы (0,9-0,05=0,85) горит до SO2. Зола кокса полностью перехолит в шлак.

3. Известняк. Принимаем расход известняка равным 3 % массы металлической шихты

Mщ=0,03mших=0,03Ч100=3кг; (4.2)

из 3кг известняка образуется 1,68 кг СаО (переходит в шлак) и 1,32 кг СО2 (в ваграночные газы).

4. Расход дутьевого воздуха. Для каждого элемента металлической шихты и кокса определяют требуемое количество кислорода. Количество азота, поступающее с кислородом воздуха, находят обычным способом:

mв= m(O2)+ m(N2)=26,007+96, 117=122,124кг (4.3)

5. Разгар футеровки. Примем разгар футеровки 10кг на 1т.:

mф=1кг

6. Итого статьи прихода:

Мприх=Мших+Мк+Миз+Мв+Мф=100+14+3+122,124+1=240,124кг. (4.4)

Статьи расхода:

1. Выплавленный металл. На 100кг шихты выплавляется 100.541кг металла.

Mм=100,541кг.

2. Ваграночные газы. Общее количество образующихся газов 136.062кг, в том числе: 22,88кг CO2 ; 13.72кгСО; 0.72H2О; 2.55кгSO2;; 96.192кг N2;

Mп.г=136,062кг

3. Шлак. Образуется из зоны кокса, известняка, футеровки и окислов кремния, марганца и железа. Общее количество шлака 3.38кг.

Мшл= 3.38кг.

Итого статьи расхода:

Мрасх=Мм+Мп.г.+ 100,541+136,062+3,38=239,983 кг (4.5)

Материальный баланс плавки в вагранке Таблица №1

Наименование материала	Элемент Кг	Реакция окисления	Воздух, кг	Металл	Шлак	Продукты плавки, кг
			О2	N2			СО2	CO	Н2О	SO2	N2
Шихта 100 кг	C, 3.4	-	-	-	3.1	-	-	-	-	-	-
	Si, 1,8	-	-	-	0,94	-	-	-	-	-	-
	Si, 0,27	Si+O2=SiO2	0.3085	1.67	-	0.77	-	-	-	-	0,67
	Mn, 0.8	-	-	-	0.48	-	-	-	-	-	-
	Mn, 0.016	Mn+1/2 O2=Mn O	0.046	0.13	-	0.16	-	-	-	-	0.13
	S, 0.15	-	-	-	0.15	-	-	-	-	-	-
	P, 0.2	-	-	-	0.2	-	-	-	-	-	-
	Fe, 93,65	-	-	-	94,376	-	-	-	-	-	-
	Fe, 0.47	Fe+1/2O2=FeO	0.2	0.048	-	0.487	-	-	-	-	0,048
Кокс 12кг	Ср 5.26	C+O2=CO2	14.02	39.27	-	-	14.35	-	-	-	39.27
	Ср 5.26	C+1/2 O2=CO	7.01	19.63	-	-	-	9.135	-	-	19.63
	Ср 0.68	-	-	-	0.62	-	-	-	-	-	-
	Нр 0.056	H2+1/2 O2=H2O	0Б	12.038	-	-	-	-	-	-	12.038
	Ор 0.182	-	-0.7	-2.	-	-	-	-	4.27	-	-2.63
	Nр 0.28	-	-	-	-	-	-	-	-	-	0.8
	Sр 0.7	S+O2=SO2	0.55	2.069	-	-	-	-	-	-	2.069
	Sр 0.75	-	-	-	0.55	-	-	-	-	1.1	-
	Wр 0.7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Aр 1.68	-	-	-	-	1.2	-	-	0.3	-	-
Футеровка 1 кг	1.0	-	-	-	-	1.0	-	-	-	-	-
Воздух 72.17	О2 21.3	-	18.938	71.225	100.42	3.86	15.67	9.135	4.57	1.1	72.025
	N2 80.2	-

5.Тепловой баланс плавки

Статьи прихода:

1. Теплота сгорания кокса. Определяем по формуле Д. И. Менделеева, учитывая, что часть углерода и серы кокса в процессе горения не участвует:

Qнр=339псср+1030Нр+109(Ор-пsSp)-25Wp=26876,85кДЖ. (5.1)

2. Теплота вносимая с воздухом. При плотности воздуха 1,29кг/м объём воздуха на 100кг шихты:

Vb=mB/B=90,163/1.29=69,89 м3 (5.2)

температура воздуха 4000С, удельная теплоёмкость воздуха при 4000С Св=1,33кДж/(м3*К)

QВ=mВ*tв*Vв=1,33*69,89*400=37181,48кДж (5.3)

3. Теплота, выделяемая при окислении кремния,

Qsi=29400*msi=29400*0.16=4704 кДж. (5.4)

4. Теплота, выделяемая при окислении марганца,

QMn=6900*0.12=828кДж. (5.5)

5. Теплота, выделяемая при окислении железа,

QFe=4990*0.0,474=2365,26кДж. (5.6)

6. Теплота, выделяемая при шлакообразовании,

Qшл=258*3,86=995,88кДж. (5.7)

Итого приход:

Qприх=Qтаз+Qв+Qsi+QMn+QFe+Qшл=

322522,2+37181,48+4704+828+2365,26+995,88=368596,82кДж. (5.8)

Статьи расхода.

1. Расход теплоты на перегрев и расплавление металла:

Qм=mм*(Стмtпл+Cпл+Cжм(tм-tпл))=100,42(0,75*1200+210+0,88(1400-

1200))= =129140,12кДж. (5.9)

2. Расход теплоты на расплавление и перегрев шлака. Температуру шлака примем равной 13500С:

Qшл=mшл(1.13tшл+272)=3,86(1,13*1350+272)=6938,35кДж. (5.10)

3. Расход теплоты на разложение известняка:

Qиз=mиз1620=1620*3=4860кДж. (5.11)

4. Расход теплоты на испарения влаги:

Qвл=2500mвл=2500*0,3=750кДж. (5.12)

5. Физическая теплота ваграночных газов. Определим объёмный состав газов.

Плотность: CO2=1.96кг/м3; CO=1,25кг/м3 H2O=0,8кг/м3 SO2=2,86кг/м3 N2

=1,25кг/м3

В ваграночных газах содержиться: CO2=15,67/1,96=7,99; CO9,135/1,25=7,308;

H2O=4,57/0,8=5,71; SO2=1,1/2,86=0,38; N2 =72,025/1,25=57,62;

Общий объём газов равен = 79,008м3, или:

CO2(7,99/79,008)*100=10,11%

СО(7,308/79,008)*100=9,24%

H2O(5.71/79.008)*100=7.22%

SO2(0.38/79008)*100=0.48%

N2(57.62/79.008)*100=72.92%

Уделная теплоёмкость ваграночного газа при теипературе 5000С:

C=(Cco2CO2+Cco*CO+CH2OH2O+CSO2SO2+Cn2N2)/100=(2,01*10,11+1,34*9,24+1.34*1,58+2,01*0,48+1,34*72,92)/100=1,33кДж/(м3К); (5.13)

Тогда: Qп.г.=Cпг*tпг Vпг=1,33*500*79,008=52540,32кДж. (5.14)

6. Расход теплоты с охлаждлающей водой. Примем общий расход воды для для охлаждения вагранки 50м3/ч или 250кг воды на 100кг шихты. Температура воды до вагранки 100С, после вагранки 300С.

Qвод=Cвод tвод mвод=1(30-10)250=5000кДж. (5.15)

7. Расход теплоты за счёт содержания в ваграночных газах окиси углерода:

Qґп.г.=QcoVo=12700*7.308=92811.6кДЖ . (5.16)

После дожигания ваграночного газа, часть теплоты используется для подогрева воздуха.

8. Аккумуляция теплоты кладкой и прочие потери. Сумма перечисленных статей теплового баланса составляет:

Qм+Qшл+Qвл+Qиз+Qпг+Qвод+Q=129140,12+6938,35+4860+750+ 52540,32+5000+92811,6=292040,39кДж. (5.17)

Расход теплоты на аккумуляцию теплоты кладкой и прочие неучтённые потери определяем по разности между приходной частью баланса и подсчитанными выше статьями расхода баланса, т. е.

Qакк=Qприх-(Qм+Qшл+Qвл+Qиз+Qпг+Qвод+Q)=368596,82-292040,39=76556,43кДж. (5.18)

т.е. принятый ранее расход кокса на плавку достаточен.

Коэффициент полезного действия вагранки:

КПД=Qм*100/Qприх=129140,12*100/368596,82=35,03% (5.19)

Коэффициент использования топлива:

КИТ=Qм*100/Qтопл=129140*100/322522,2=40,04% (5.20)

6. Расчёт размеров вагранки.

1. Диаметр вагранки в свету при удельной производительности 10т/м3*с.

D=1.1 (6.1)

2. Полезная высота вагранки:

Ho=4.25 (6.2)

3. Общая высота вагранки без трубы: H1=0.5м; H2=2м;

Нобщ=Н0+Н2+Н1=5,29+0,5+2=7,79м; (6.3)

4. Диаметр металлической летки при скорости металла 1 м/с:

dм.л.=1.1 (6.4)

Диаметр шлаковой летки принимаем 60мм.

5. Сечение вагранки в свету:

F=D2/4=3.14*1,552/4=1,88м2; (6.5)

6. Суммарное сечение фурм при f1=0.15

F=0,15*1,76=0,282м2 (6.6)

7. Сечение искрогасителя при температуре газов 3500С, увеличение объёма газов за счёт подсоса воздуха через загрузочное окно в 2 раза и скорости газов 1 м/с:

Fи==2*10*20*1(1+350/273)/3600=0,020м3 (6.7)

8. Диаметр воздуховодов при скорости воздуха 15 м/с:

Dв=1,1 (6.8)

7. Дутье

Дутье в вагранку подается сразу же после окончания завалки первого столба шихты. Если по каким то либо причинам пуск дутья задерживается, нужно принять меры к замедлению горения кокса холостой колоши. Давление дутья вначале рекомендуется устанавливать в размере 40-50% от оптимального. При правильном ведении розжига первые капли металла появятся у фурм через 15-20 минут, после этого давление дутья увеличивается до оптимального. Первый выпуск металла производят в зависимости от конструкции вагранки, емкости горна или копильника через 15-40 мин. После появления первых капель у фурм. При выпуске первого металла через сифонный шлакоотделитель необходимо кратковременно уменьшить давление дутья в вагранке во избежание выброса металла из металлоприемника давлением газов.

8. Управление работой вагранки в период плавки

Заключается в обеспечении своевременного выпуска чугуна и шлака, нормальной работы всех механизмов и приборов, в изменении при необходимости режима плавки, в кратковременных остановках вагранки и устранении неполадок в ее работе. Если за ранее о необходимости остановки вагранки, то за 30-40 минут до этого необходимо загружать удвоенную топливную колонну.

При непредвиденных остановках более чем на 15-20 минут удвоенную топливную колонну надо загружать сразу же после пуска вагранки.

Время простоев вагранки не должно превышать 10 минут в первый час работы, 30 минут - во второй и третий часы работы, и не более 1-1.5 часа во все последующее время работы.

9. Период окончания плавки

Он начинается с прекращения загрузки шихты. По мере проплавления столба шихты следует снижать давление дутья в фурменной коробке, сохраняя постоянным его расход при уменьшающемся сопротивлении столба шихты. В вагранке закрытого типа уменьшают расход дутья с таким расчетом, чтобы температура газов на колошнике до полного проплавления шихты не превышала 700-800 0С. В вагранке с горячим дутьем после прекращения подачи дутья в вагранку его нужно пропускать через рекуператор для охлаждения теплообменников еще в течении 30-40 минут. Перед выбивкой вагранки следует выпустить весь металл и шлак из нее и сифонного устройства, убедиться в отсутствии воды и влажного грунта под вагранкой. Разгермитизация вагранки и выключение запальника в камере дожигания закрытых вагранок производиться только после полной выбивки вагранки.

Список использованной литературы

1. Справочник по чугунному литью/Под редакцией доктора технических наук Н.Г.Гиртовича.-3-е издание переработанное и дополненное - Ленинград : Машиностроение, 1978г. -758стр.

2. Печи в литейном производстве: Атлас конструкций: Учебное пособие для студентов ВУЗов, обучающихся по специальностям ”Литейное производство черных и цветных металлов” и ”Машины и технологии литейного производства” / Б.П.Благонравов, В.А.Грачев, Ю.С.Сухарчук и др - Москва : Машиностроение, 1989г. -156стр.

3. Печи и сушила литейного производства./Г.П.Долотов, Е.А.Кондаков-3-е издание переработанное и дополненное - Москва : Машиностроение, 1990г. -304стр.

4. Интернет.

Размещено на Allbest.ru