Вагранка

;Вф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Сибирский металлургический институт им. Серго Орджоникидзе(56) Авторское свидетельство СССР115334, кл. Г 27 В 1/16, 17.02.58.Грачев В. А., Черный А. А. Современные методы плавки чугуна. - Саратов: Приволжское книжное изд-во, 1973, с, 18, рис. 5. 2(57) Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано при ваграночной плавке чугуна. Цель изобретения - повышение теплового КПД вагранки путем повышения эффективности использования тепла отходяших газов на подогрев шихты. Во время ведения плавки газы, разогреваясь до высоких температур в области кислородных зон фурменного пояса 2, на уровне заплечиков 3 растекаются в боковые стороны, занимая весь ствол шахты 1 вагранки, где отдают свое тепло на рас1615512 плавление и подогрев шихты., Шахта 1 вагранки, расширенная в зоне подогрева шихты по сравнению с фурменным поясом 2, обеспечивает снижение скорости газов в шахте и увеличивает время контакта газов с шихтой, повышая тем самым степень завершенности теплообмена между газами и нагреваемой ими шихтой. При отношении диаметИзобретение относится к литейному производству и может быть использовано приваграночной плавке чугуна.Цель изобретения - повышение тепло вого КПД вагранки путем повышения эффективности использования тепла отходящих газов на подогрев шихты.На фиг. 1 изображена предлагаемая ваг, ранка; на фиг. 2 - графики зависимостиКПД вагранки и температуры отходящихгазов от отношения 0/Вс.Вагранка состоит из цилиндрическойшахты 1, фурменного пояса 2, соединенногос шахтой 1 заплечиками 3.Диаметр 0 ю фурменного пояса 2 имеетдиаметр меньший, чем диаметр В шахтывагранки, причем отношение 0/Ос составляет 1,8 - 2,2,фурменный пояс 2 образован трехрядной, 1 - 111 системой фурм, из которой нижний, ряд 1 имеет площадь сечения 20 - 24 Я, сред ний ряд 11 - 30 - 35 Я и верхний ряд 111 -остальное от общей площади сечения всехфурм. Оптимальная высота расположения, заплечиков составляет 150 - 200 мм вышеоси верхнего ряда фурм.Вагранка работает следующим образом.Подготовку вагранки к плавке и ее запускпроизводят обычным способом.Во время ведения плавки газы, разогретые до высоких температур в области кислородных зон фурменного пояса 2, на уровнезаплечиков 3, растекаются в боковые стороны, занимая весь створ шахты 1 вагранки,где отдают свое тепло на расплавление и подогрев шихты,Нижние слои шихты плавятся за счеттепла газов, которые образуются в кислородной зоне, при этом уровень плавленияшихты располагается на подушке холостойколоши по кривой линии АВС (фиг. 1).Шахта вагранки, расширенная в зонеподогрева шихты, по сравнению с фурменным поясом 2 обеспечивает снижение скорости газов в шахте, увеличивает время контакта отходящих газов с шихтой, повышаятем самым степень завершенности теплообмена между газами и нагреваемой имишихтой. ра В шахты 1 вагранки к диаметру Ою фурменного пояса 2, равном 1,8 - 2,2, достигаются максимальное значение теплового КПД вагранки и минимальная температура 6 отходящих газов. При 0/йю)2,2 в шахте 1вагранки, выше заплечиков 3, образуются застойные зоны, в которых не происходит плавление шихты. 2 ил. 1 табл,Высокая степень завершенности теплообмена в вагранке, имеющей диаметр шахтыбольший, чем диаметр фурменного пояса,обеспечивает высокий тепловой КПД ваграночной плавки,Расчетным путем определена зависимость (фиг. 2) КПД вагранки (кривая 1)и температуры отходящих газов (кривая 2)в зависимости от отношения диаметра шахты 0 к диаметру фурменного пояса Йв.Расчеты показали, что при увеличенииотношения 0/0 от 1 до 2,2 КПД вагранкинеуклонно растет от 0,4 до 0,67, а температура отходящих газов падает от 1000 К до500 К.Наибольший эффект достигается при30 0/Ос=1,8 - 2,2, если 0/Ос)2,2, то по периферии шахты образуется мертвая зона,в которую отходящие газы доходят охлажденными и не могут вызвать плавленияшихты.Результаты расчетов проверены экспеЗБ риментально на вагранке, имеющей следующие характеристики;Полезная высота, м 3,2Внутренний диаметр,мм 500Число. рядов фурм, шт. 3Число фурм в ряду, шт, 3Расстояние между рядами,мм 320Изменение диаметра фурменного поясавыполняли путем устройства дополнительной толщины футеровки.46 Проводился контроль температуры отходящих газов., Шихта состояла из литейного и передельного чугунов. Расход кокса6 Я, известняка ЗЯ, удельный расход воздуха 1,5 м/(м)(с),Результаты экспериментов представленыБО в таблице.Проведенными исследованиями и расчетами установлено, что максимальное повышение теплового КПД ваграночной плавкии снижение температуры отходящих газовдостигается при 0/Ос=,8 - 2,2.Использование изобретения позволяетповысить эффективность ваграночной плавки, а также повысить надежность работышлюзовых механизмов у закрытых вагранок.) Показатель 1,0 1,25 1,67 2,0 2,5 15 12 1,45 1,45 1,40 1,41 1,36 1250 1810 1 ООа 7" ок аг уб рс/ оста витель П. Матвеев д А. Кравчук Ко ж 510 По Редактор Г. Гер Заказ 3973ВНИИПИ Гос да бер Техр Тир у рственного комит 113035, Москва,одственно.издательский кректор М. Самборскаяписноекрытиям при ГКНТ ССд. 4/5ород, "л. Гагарина, 1 О та по изобретениям и от Ж - 35, Раушская наб мбинат Патент, г. Уж Прои формула изобретенияВагранка, включающая цилиндрическую шахту с заплечиками и фурменный пояс, диаметр которого меньше диаметра шахты, отличающаяся тем, что, с целью повышения Содержание СО в отходящих газах, 7. Содержание СО в отходящих газах, Е Производительность вагранки по чугуну, т/1 мс)Температура чугуна на вагранке, С Температура газово в зоне горения, С Температура газов на выходе из пеочи, СКПЛ, Е теплового КПД вагранки путем повышения эффективности использования тепла отходящих газов на подогрев шихты, отношение диаметра шахты к диаметру фурменного 5 пояса составляет 1,8 - 2,2. 14 13 12 12 12,5 12,5 14 15 1320 1420 1480 1400 1760 1730 1700 1700 710 570 480 315 26042 46 53,5 57 52