Плавка чугуна в вагранке

13.1.1.Вагранкой называется шахтная печь, предназначенная для плавки чугуна.

Металлический цилиндрический кожух вагранки установлен на колонны (Рис. 100 )

Вагранки применяют в цехах серийного и крупносерийного производства литья. Производительность вагранок 1,3,5,7, 10, 20, 30 т / ч.

и с внутренней стороны облицован огнеупорным кирпичом. Опорная часть воспринимает статическую нагрузку от всей вагранки и динамическую нагрузку от загружаемой шихты и состоит из фундаментной плиты 1, четырех колонн 2, опорной рамы 3, подовой плиты 4, днища 5, механизма 6 открывания и закрывания днища. Днище вагранки состоит из двух крышек (полуднищ ) , которые с помощью цапф подвешиваются на оси, проходящей через подшипники 7, закрепленные на подовой плите. Подовая плита служит для крепления нижних колонн и равномерного распределения нагрузки на фундамент.

Для предохранения от раскаленных остатков плавки, выливающихся из вагранки через откидное днище, плиту углубляют на 150 — 200 мм ниже уровня пола, который засыпают сухой формовочной смесью.

13.1.2.Перед началом плавки откидные полуднища вагранки закрывают, щель между полуднищами и подовой плитой промазывают глиной.

Розжиг вагранки начинается с загрузки на горящие дрова порции кокса ( холостая калоша ). Когда кокс холостой калоши разгорится, включают дутье и загружают порции металла, топлива и флюса( известняка, мартеновского или плавикового шпата ).

Расплавленный металл собирается в горне или в стекает в копильник, откуда по мере надобности выпускается через летку (нижнее сливное отверстие ). Шихта для вагранки состоит из доменного литейного чугуна в чушках, чугунного и стального лома, собственного возврата литейного цеха.

13.1.3.Из-за разрушения футеровки вагранки необходимо ремонтировать через каждые 12- 18 ч. В чугунолитейном производстве используют водоохлаждаемые вагранки, позволяющие вести непрерывную плавку на протяжении 100-120 ч без текущего ремонта

футеровки.

13.1.4.Продувка воздухом повышает производительность плавки и уменьшает расход топлива. Воздух подается под давлением 300 -1700 мм. вод ст. Соотношение высоты холостой колоши и давления дутья приведены в табл. 223.

Таблица 223. Высота холостой колоши в зависимости от давления дутья.

Давление дутья подбирается в зависимости от производительности вагранки по формуле (17 ) :

P = (120 – 180 ) x ( H + 0,25D ) мм вод.ст. , ( 17 )

где : H - высота шахты вагранки от уровня фурм до загрузочтого окна, мм ;

D - диаметр вагранки в плоскости фурм.

13.1.5.Загрузка рабочей колоши состоит из металлической шихты, топлива и флюсов. Масса рабочей колоши зависит от произвдительности вагранки (Табл. 224.)

Таблица 224. Масса рабочих и металлических колош для вагранок

Таблица 225. Рекомендуемые скорости дутья в зависимости от диаметра вагранки

Таблица 226. Влияние различных факторов на количество воздуха,

подаваемого в вагранку

13.1.6. Давление дутья в начале процесса рекомендуется устанавливать в объеме 40-50-5 от нормы. При правильном ведении розжига первые капли жидкого металла появляются у фурм через 15-20 минут от начала дутья. После этого давление дуться увеличивают до оптимального.

13.1.7.Время простоя вагранки не должно превышать 10 минут в первый час работы,30 минут — во второй и третий часы и не более 1,5 ч - во все следующее время работы. При непредвиденной остановке вагранки более чем на 15-20 минут сразу же после пуска в вагранку загружают двойную колошу топлива.

13.1.8. Период окончания плавки начинается с момента прекращения загрузки шихты. По мере проплавления шихты следует снижать давление дутья. В вагранке с горячим дутьем после прекращения подачи дутья в вагранку его нужно пропускать через рекуператор еще в течение 30-40 минут для охлаждения теплообменников.

13.1.9. Перед выбивкой вагранки следует выпустить из нее весь металл и шлак, убедиться в отсутствии воды и влажного грунта под вагранкой

13.1.10. Шлак представляет собой спекшуюся золу, обрзующуюся при плавке металла в результате спекания нерастворимых остатков топлива и флюсов, неметаллических примесей шихты, а также при оплавлении футеровки печи. Составы шлаков для вагранок с основной и кислой футеровкой приведены в табл. 227.

Таблица 227. Составы ваграночных шлаков

Для повышения жидкотекучести шлаков в вагранку добавляют известняк в объеме

25,0-30,0 % от массы коксовой колоши.

13.1.11. С целью повышения температуры выпуска чугуна и его жидкотекуести используют подогрев дутья или продувку кислородом, а также добавление карбида кальция в рабочую колошу.