Вагранка

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4779779/02 (22) 08.01.90 (46) 15.12.93 Бюл. Na 45-46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-технологический институт горного машиностроения (72) Народницкий ДБ. (73) Народницкий Джек Борисович (54) ВАГРАНКА (57) Использование: в питейном производстве при проектировании и реконструкции экологически чис(ю) RU (11) 20О4890 CI (51) 5 F27 Â1 00 тьнс энерго- и ресурсосберегающих плавильных печей. Сущность изобретения: вагранка содержит цилиндрическую шахту с зоной загрузки шихты, многорядным поясом, расширенной частью. площадь сечения которой в 1,5 — 2,5 раза превышает площадь сечения фурменного пояса. дополнительным рядом фурм, расположенным в расширенной части шахты, причем шахта в зоне загрузки шихты выполнена с площадью сечения, равной площади сечения в расширенной части 1 ил.

2004890

Изобретение относится к литейному производству, в частности к плавильным агрегатам для производства чугунного литья, и может быть использовано при создании экологически чистых, энерго- и ресурсосберегающих конструкций плавильных печей, а также при реконструкции действующих вагранок с целью улучшения их технико-экономических показателей.

К недостаткам большинства действующих вагранок открытого типа относятся высокие удельные выбросы в окружающую среду ваграночной пыли, угарного газа и значительные потери тепла, уносимого в атмосферу отходящими газами. 15

Применяемые в настоящее время специальны,". сооружения для дожигания и очистки отходящих газов и утилизации уносимого тепла требуют значительных дополнительнь|х материальных затрат, свободных площадей и 20 высококвалифицированного обслуживания.

Известна вагранка с цилиндрической . шахтой переменного сечения, имеющая несомненные преимущества по тепловому

КПД за счет более эффективного использо- 25 вания физического тепла отходящих газов, Недостатком известной вагранки с цилиндрической шахтой переменного сечения, ра ширенной в зонах плавления металла и подогрева шихты, является ненадежна::, рабсна при продолжительном режиме эксплуатации (более одной-двух смен) по причи.ie неизбежного снижения уровня холостой колоши по мере разгара футеровки и, как следствие, зависание шихты в зоне 85 зауженного сечения шахты вагранки, что приводит к полному выгоранию холостой колоши и прекращению процесса плавки металла. устойчивую работу вагранки с расши- 40 ренным кверху профилем шахты можно обеспечить только при соблюдении одного условия — полного расплавления металлической шихты на протя>кении всего периода плавки в зоне расширенной части шахты 45 вагранки, т.е, выше искусственно образованного порога су>кения профиля, В настоящее время известны только технологические приемы ведения процесса плавки для соблюдения этого условия, а 50 именно: высокий удельный расход кокса и использование в шихте хорошо разделанного мелкогабаритного металлического лома.

Цель изобретения — обеспечение стабильности работы вагранки на протяжении всего периода плавки, повышение эффективности использования топлива и снижение выбросов ваграночной пыли и кокса иэ шахты печи.

Поставленная цель достигается тем, что вагранка содержит цилиндрическую шахту с зоной загрузки шихты, многорядным фурменным поясом и расширенной частью, площадь сечения которой в 1,5 — 2,5 раза превышает площадь сечения фурменного пояса, и отличается тем, что она снабжена дополнительным рядом фурм, расположенным в расширенной части шахты, причем шахта в зоне загрузки шихты выполнена с площадью сечения, равной площади сечения расширенной части.

В результате более эффективного использования тепла ваграночных газов на нагрев шихты в расширенной зоне шахты за счет снижения скорости газового потока и увеличения общей площади поверхности контакта ваграночных газов с шихтой, и дополнительно выделяемого только в этой зоне большого количества тепла при дожигании окиси углерода ваграночных газов, путем подвода дутья через дополнительный ряд фурм, создаются условия для более интенсивного подогрева шихты до температуры плавления чугуна на высоте, расположенной не ниже расчетного уровня пояса плавления металла, что исключает опасность снижения высоты холостой колоши до порога сужения шахты вагранки и зависания LUMxTbl на заплечиках и гарантирует надежную устойчивую работу вагранки без дополнительного расхода топлива на компенсацию колебаний в дозировке топливной и металлической составляющих шихты и отклонений в их качественном составе. Практически за весь период плавки холостая колоша для стабильного поддер>кания первоначально установленного уровня должна пополняться дополнительными порциями топлива (пересыпки) только на компенсацию обьема разгара футеровки и при продолжительных горячих простоях вагранки (обеденный перерыв, пересменки и др.).

Б результате выполнения шахты в зоне загрузки шихты с площадью сечения, равной площади сечения расширенной части вагранки, снижается скорость потока отходящих газов и устраняются выбросы через завалочное окно частиц окалины, золы, песка и даже кусков кокса мелких и средних размеров, Дожигание окиси углерода непосредственно в зоне подогрева шихты и существенное снижение температуры отходящих газов в результате значительного улучшения теплообмена между ваграночными газами и шихтой существенно уменьшает разгар футеровки в зоне трубьi и коробление искрогасителя, что .обуславливает общее умень2004890 диаметра) 35

45

ВАГРАНКА, содержащая цилиндриче- . скую шахту с зоной загрузки шихты, многорядным фурменным поясом и 50 расширенной частью, площадь сечения которой в 1.,5 - 7,5 раза превышает площадь сечения фурменного пояса, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильно55 шение эксплуатацион ных затрат при плавке чугуна в вагранке.

На чертеже схематично изображена вагранка с шахтой 1, имеющей цилиндрический профиль переменного сечения, с расширенной частью 2 в зонах плавления металла, подогрева и загрузки шихты и суженной частью 3 в зоне расположения основного фурменного пояса 4. Вагранка снабжена дополнительным рядом фурм 5, расположенным в расширенной части 2 шахты 1.

Площадь сечения шахты вагранки в зонах подогрева шихты и плавления металла в 1,5 — 2,5 раза превышает площадь сечения зоны расположения основного фурменного пояса. В зоне загрузки шахта 1 выполнена с площадью сЕчения, равной площади сечения расширенной части 2. Оптимальное количество рядов фурм в вагранке 3.

Оптимальное расстояние между рядами фурм составляет 700 — 1100 мм.

Особенности работы вагранки состоят в следующем.

Первоначальный уровень холостой колоши устанавливается на расстоянии 500—

700 мм выше порога расширения шахты вагранки. Первые 1,5 — 2,0 ч работу производят на облегченных металлических колошах. Подачу дутья через дополнительный ряд фурм осуществляют в количестве 1015% от общего. При продувке холостой калоши во время розжига вагранки дутье подают через нижний (первый) ряд фурм, но при этом подача дутья через остальные ряды фурм должна составлять не менее 50 от общего количества дутья. В период остановок вагранки (выключения дутья), смотровые глазки фурм первого ряда должны быть открыты, то же в период выбивки вагранки.

Во избежание взрывоопасных ситуаций при

Формула изобретения

30 регулировании подачи дутья через каждыи ряд фурм площадь сечения каждого ряда фурм не должна перекрываться более, чем на 90%..Рекомендуется при непрерывном ходе плавки увеличить массу одной металлической колоши до 1/5-1/4 часовой производительности агрегата.

Технологические параметры работы вагранки: удельный расход дутья 100 †1 м /м мин; распределение дутья по рядам фурм; первый (нижний) ряд 50 — 60 от общего количества, второй ряд 35 — 30 от общего коИичества, дополнительный ряд

10 — 15% от.общего количества, оптимальная масса металлической калоши 1/5-1/4 часовой производительности, оптимальный расход кокса 10-14% на 1 т металлозавалки; в рабочих топливных колошах возможно использование кокса мелких фракций (доменный); температура чугуна на желобе вагранки 1380 — 1450 С; температура отходящих газов в зоне завалочного окна — не выше 200 — 250 С. содержание окиси углерода СО в отходящих газах — не более 0,2, удельный расход огнеупорного кирпича 6—

14 кг/т в зависимости от продолжительности кампании плавки.

Наибольший экономический эффект достигается при реконструкции действующих вагранок, при этом, как положительный фактор. следует учитывать, что полезная высота вагранки для обеспечения указанных показателей должна составлять 2,6 — 3,0 ее диаметра (для вагранок с реднего и бол ь шаго (56) Справочник по чугунному литью. Изд.

3-е. / Под ред. Н.Г.Гиршовича. М,: Машиностроение, 1978, c,163 — 175.

Авторское свидетельство СССР

N 1615512, кл. F 27 В 1/00, 1988. сти работы, повышения эффективности ис пользования топлива и снижения выбросов ваграночной пыли и кокса из шахты печи, она снабжена дополнительным рядом фурм, расположенным е расширенной части шахты, причем шахта в зоне загрузки шихты выполнена с площадью сечения, равной площади сечения расширенной части.

2004890

Составитель Л.Корзун

Техред М.Моргентал

Корректор C. Þñêî

Редактор H.Ñèëüíÿãèíà

Тираж Подписное

НПО "Поиск"Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 3394

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101