ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Плавка чугуна из "Технология металлов и других конструкционных материалов " Основным плавильным агрегатом для плавки чугуна и получения фасонных отливок является вагранка. Она отличается от других печей более высоким коэффициентом полезного действия, большой производительностью, простой конструкцией. Вагранка (рис. 93)—типичная шахтная печь. Шахта вагранки состоит из стального сварного или клепаного кожуха 8, футерованного шамотным кирпичом 10. Шахта опирается на плиту 19, а последняя — на колонны 20, стоящие на фундаменте. [c.214] Процесс плавки чугуна в вагранке состоит в следующем в вагранку перед началом работы загружают дрова, разжигают их, а затем засыпают слой кокса на 700—800 мм выше уровня фурм (холостая колоша) н включают дутье. После разогрева нижней части вагранки в нее загружают в определенных пропорциях твердую шихту, состоящую из чугунных чушек, чугунного и стального лома, ферросплавов, кокса и известняка. Шихтовые материалы загружают в вагранку с помощью бадьи отдельными порциями, называемыми колошами, до самого завалочного окна. За счет тепла от сгорания кокса происходит расплавление металлической части шихты. Образовавшийся жидкий чугун стекает в горн, а продукты горения топлива поднимаются вверх, нагревают вышележащие слои шихты и затем удаляются через трубу с искрогасителем из вагранки. Процесс плавки чугуна в вагранке происходит непрерывно, а загрузка шихты н выпуск жидкого чугуна производится периодически. [c.216] В этой же зоне топливо в результате нагрева теряет влагу, а известняк полностью диссоциирует. Во второй зоне металл плавится и, стекая каплями вниз, взаимодействует с газовой фазой и с твердым топливом (коксом) холостой колоши. В этой зоне окисление металла происходит более интенсивно, чем в первой. Одновременно с этим окислы железа раскисляются содержащимися в чугуне примесями. [c.217] Во второй, а затем и в третьей зоне (горне) металл, соприкасаясь с коксом, растворяет в себе углерод и серу. [c.217] В третьей зоне основным процессом является шлакообразование. Шлак образуется за счет окислов элементов, примесей, вносимых шихтой (песок и др.), кусочков футеровки, флюсов и золы топлива. [c.217] В нижней части горна скапливается жидкий металл (чугун), а шлак как более легкий образует верхний слой. [c.217] Когда в горне вагранки накапливается нужное количество жидкого чугуна, летку разделывают и металл выпускают в ковш, а из последнего его разливают в литейные формы для получения фасонных отливок. Если вагранка имеет копильник, то чугун стекает из горна в этот копильник, а из последнего по мере надобности выпускается в ковш. [c.217] Заливку форм производят при температуре чугуна 1250—1400° С и выше. Чем более тонкостенные отливки, тем должна быть выше температура заливаемого чугуна. [c.217] Производительность вагранки зависит от ее размеров и колеблется в пределах 1—30 т/ч и более. [c.217] В процессе плавки происходит угар отдельных компонентов в следующих процентах кремния 10—15% марганца 15—20% хрома 20—30% железа 1—1,5%. [c.217] Количество серы несколько возрастает (за счет ее содержания в коксе), а содержание фосфора остается без изменения. Углерод немного выгорает, но его потеря компенсируется за счет науглероживания чугуна от кокса. [c.218] После окончания плавки открывают дно, остатки неиспользованных материалов вываливаются наружу (в вагонетки) и удаляются на свалку. [c.218] Расход литейного кокса 10—12% от веса расплавленного чугуна, а расход известняка, предназначенного для ошлакования золы кокса и окислов примесей, до 6% от массы чугуна. [c.218] Для повышения производительности вагранок и температуры выпускаемого чугуна, а также для снижения расхода топлива применяют подогрев (до 400—500° С) дутья за счет использования тепла отходящих газов или теплоты реакции от дожигания окиси углерода (СО), входящей в состав колошниковых (ваграночных) газов. Кроме того, с целью экономии кокса начинают применять коксогазовые вагранки, в которых до 50% кокса заменяют вдуваемым природным газом. В коксогазовых вагранках с подогревом дутья температура выпускаемого чугуна может быть повышена до 1450—1500° С. [c.218] Повысить температуру чугуна можно также при вдувании в вагранку воздуха, обогащенного кислородом. [c.218] Кроме вагранок, применяют также плавильные агрегаты периодического действия. К ним относятся дуговые и индукционные электропечи. Плавка чугуна в электропечах имеет ряд преимуществ (низкий угар, высокий перегрев и др.), но она не всегда выгодна из-за высокой стоимости электроэнергии. [c.218] Вернуться к основной статье