Способ плавки чугуна в вагранке

(54) СПОСОБ ПЛАВКИ ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ Изобретение относится к литейному производству и может быть использовано для получения высококачествен-. ного ваграночного чугуна,Применяются способы плавки чугуна в вагранке путем последовательной за грузки металлических компонентов шихты, флюса, топлива и подача воздуха,для его сжигания.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, при котором в зону горения твердого топлива подается основной и дополнитель" но сжатый воздух давлением 03- 0,7 МПа 11 1.Недостатком известного технического решения является отсутствие условий, вызывающих турбулиэацию и смешивание потоков воздуха и ваграночного газа по высоте и поперечному сечению шахты вагранки в зоне перегрева металла для обеспечения интенсивного и полного горения топлива. Это обусловлено тем,. что основнойи дополнительный потоки сжатого воз- .духа, подаваемого с постоянными скоростями, движутся по установившимсянруслам"в столбе топлива и не могутпроникнуть в реакционную зону кусковтоплива, расположенных в сторонеот них, Этим исключается возможностьдиффузии воздуха через образующиесявокруг них слои золы, шлака и газовых оболочек иэ продуктов реакций,толщина которых обратно пропорциональна скорости движения воздушногои газового потоков, чем снижаетсяскорость реакций горения топлива.Поэтому тепловой КПД не превышает 30в обычных вагранках и 483 в вагранках с фурмами вторичного дутья и сраздельной., регулируемой подачей воздуха.Цель изобретения - повышение теплового КПД вагранки,Указанная цель достигается тем,что в зону основного ряда фурм .воз89823 Параметры подачивоздуха дискретноимпульсными струями КПД вагранки, 3 Расход коксаот металлоТемператураметалла нажелобе Производительность Длительность Интервал,с,вагранки, т/ч завалки,вагранки,ОСимпульсов, с Исходная производительность вагранки 0,5 1476 12,6 5 т/ч5,2 6,5 6,7 6,6 48,4 58,1 0,5 1,0 30 60 1508 1521 10,9 10,8 1,0 59,3 58,6 48,1 20 40 1513 11,0 50 1472 12,9 5,1Исходная производительность вагранки 3 т/ч 0,5 1485 12,7 3,1 70 48,3 58,4 59,0 58,2 48,2 0,5 1.0 30 60 70 1511 11,3 1517. 11,11508 11,2 1480 12,6 3,7 3,9 3,8 3,2 1,020 40 50 дух подают дискретно-импульснымиструями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов 1-40 с,Подача сжатого воздуха дискретно.импульсными струями создает динамическое, вибрационное разрушающее воздействие на газовые оболочки, золуи шлак вокруг кусков топлива, за счетнакопления и порционной отдачи кинетической энергии. Этим обеспечивается увеличение скорости протеканияреакции окисления горючих элементови, следовательно, интенсивное и полное сгорание топлива. К тому же предлагаемый способ интенсификации ваграночной плавки обеспечивает вэаимоперемещение кусков топлива, болееплотную их упаковку путем заполненияобразующихся пустот и изменения ориентации их относительно направления20движения основного потока воздуха.При этом в активный процесс окисления включаются новые поверхности кусков топлива и создаются благоприятные условия для интенсификации горения его и для повышения тепловогоКПД, температуры перегрева металла,производительности вагранки и уменьшения расхода кокса.П р и м е р, С целью выявления пре 30имуществ предлагаемого способа плавки чугуна в вагранке по сравнению сизвестным проводятся опытные плавки ввагранке производительностью 5 т/ц 1 4с двумя рядами фурм и расстоянием между ними 900 мм, Воздух подается через систему автономных воздуховодов и воздушных коллекторов с регулированием расхода по оядам дроссельными клапанами, Исходные параметры процесса плавки во всех опытах. одинаковы. Аналогичные опытные плавки проводятся и на вагранке производительностью 3 т/ч.Основной и дополнительный сжатый воздух давлением 0,1-0,8 МПа подается в зону основного ряда фурм дискретно-импульсными струями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов 1-40 с через основную систему подачи воздуха и церез трубки ф 16 мм, которые устанавливаются в фурмы и в межфурменные пространства.Температура металла на желобе вагранки измеряется платино-платинородиевой термопарой погружения. Часовая производительность вагранок в тоннах определяется взвешиванием металла, залитого в изложницы мульдоразливоцной машины, Расход кокса определяют путем взвешивания рабочих топливных колош, Тепловой КПД вагранки определяют расчетным методом по тепловому балансу. Результаты сравнительных опытныхплавок (среднеарифметическое семизамеров) занесены в таблицу. Достигнутые результаты898231 Составитель Е.НоткинРедактор Л. Тюрина Техред А, Ач Корректор Г. Огар Тираж 641 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Я, Раушская наб., д. 4/5Заказ 11931/56 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Приведенные в таблице данные показывают, что использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным техническим решением увеличение теплового КПД вагранки на 15- 183; повышение температуры перегрева металла на 25-45 С; увеличение произоводительности вагранки на 20-253;уменьшение, расхода кокса на 10-164. По предварительным данным условно- годовой экономический эффект от внедрения изобретения только в условиях одного предприятия составляет1,7 тыс. руб. в год в расчете на одну вагранку. Фформула изобретенияСпособ плавки чугуна в вагранкс многорядной системой фурм, включающий последовательную загрузку ме"таллических компонентов шихты, флюса,топлива и подачу воздуха для его сжигания, о т л и ч а ю щ и й с я тем,цто, с целью повышения теплового КПД,вагранки, в зону основного ряда фурм11 воздух подают дискретно-импульснымиструями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов 1-40 с.Источники информации,принятые во внииание при экспертизеИ 1. Мариенбах Л.М. Интенсификацияваграноцного процесса. М., 1954,с. 148-150.