КОПИЛЬНИК ВАГРАНКИ Российский патент 1997 года по МПК F27B1/08 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в литейных цехах при плавке чугуна в вагранках.

Вагранка, как шахтная печь, по простоте своего устройства, ведению плавки, по издержкам и, наконец, по непрерывности самого процесса, является самым удобным агрегатом из всех известных металлургических печей.

Неслучайно, что свыше 90% выплавляемого чугуна для литья производится именно в вагранках. Само собой понятно конструкция вагранок не оставалась неизменной, она с годами совершенствовалась и улучшалась.

Внедрено, например, охлаждение водой пояса плавления и фурм, испытаны в опытном порядке вагранки с центровыми фурмами, позволяющими улучшить технико-экономические показатели, однако продолжительность их работы между ремонтами остается очень низкой и в основном из-за устаревших конструкций копильников. При длительной работе вагранки, особенно при открытой шлаковой летке, стенки соединительного канала, выкладываемого, как правило, от вагранки с уклоном в сторону копильника на 10^o, подвергается сильному механическому и химическому воздействию от чугуна, шлака и раскаленных газов. Кроме самого соединительного канала, слабым местом является футеровка копильника, примыкающая к соединительному каналу снизу. Еще большую заботу представляет эксплуатационникам летка для выпуска чугуна из копильника в ковш, леточный кирпич, как правило, выходит из строя в лучшем случае в течение суток, чаше всего даже за одну смену. Чтобы продлить работу летки хотя бы до 24-х ч, литературой рекомендуется (практически иногда это и делается) наращивать к основному ленточному кирпичу второй, а иногда и третий. Но практика показывает, что это не выход из положения. Длина канала увеличивается и, как правило, неизбежны случаи замораживания летки со всеми вытекающими последствиями открывание летки с помощью кувалд или применением кислорода. Работа эта трудоемкая и сопровождается обычно остановками вагранки и порчей отверстия. Замораживанию леточного отверстия способствует и то, что подина копильника набивается или выкладывается кирпичем с уклоном в сторону летки. Это ведет к поступлению в углублению со стороны внутренней кладки копильника охлажденных шлаков и первых порции выплавляемого чугуна.

Все указанные недостатки очень существенны, они сокращают время работы вагранок, увеличивают расход топлива, электроэнергию, огнеупоров и в конечном счете себестоимость выплавляемого чугуна.

Цель изобретения ликвидировать эти недостатки и улучшить технико-экономические показатели работы вагранок.

Изобретение поясняется чертежом.

Копильник, состоящий из кожуха 1 с конусообразным верхом и крышкой 2, соединительного канала 3, желоба 4, леточного кирпича 5, воздухопровода с регулирующим устройством 6 и подины 7, выполнен с уклонами к центру и в сторону отверстия 8, служащего для выпуска остатков шлака и металла после окончания работы вагранки. При такой конструкции копильника выплавляемый в вагранке чугун будет проходить через соединительный канал не по его оголенному дну, а благодаря наклону в сторону вагранки по поверхности металла, собравшегося в начале плавки в канале.

При таком положении свежие струи разогретого металла и шлака не будут соприкасаться непосредственно с дном канала, а значит, и исключается ее раздающее действие на футеровку, особенно от шлака.

Благодаря принятой форме копильника первые порции сравнительно охлажденного металла и шлама соберутся не в углубление у ленточного кирпича, как это происходит в копильниках традиционной формы, а у отверстия для выпуска остатков после прекращения работы вагранки.

В указанном случае к леточному кирпичу подойдут металл и шлак, нагретые до достаточно высокой температуры, а это гарантирует ликвидацию случаев замораживания летки, о чем говорилось уже выше. Леточный кирпич, как это видно из прилагаемого чертежа, устанавливается вблизи поверхности внутренней стенки футеровки копильника. Это делается для того, чтобы летка не замораживалась и легко открывалась сразу же при выпуске первых порций чугуна в ковш. Такое расположение леточного кирпича ведет к неизбежному его перегреву от большой массы жидкого металла, находящегося в копильнике. Практика показала, что кирпич быстро перегревается и выходит из строя. Чтобы этого избежать, введено специальное устройство для принудительного охлаждения летки воздухом. Для этого монтируется воздухопровод с устройством регулирования количества воздуха. Принцип его действия следующий: при возникновения признаков покраснения леточного кирпича воздухопровод поворотом в вертикальное положение устанавливается так, чтобы поток воздуха был направлен непосредственно на леточный кирпич.

Поступающий воздух охлаждает не только непосредственно леточный кирпич, но и весь карман, куда размещается указанный кирпич.

При наборе металла в ковш воздухопровод отводится и устанавливается в свое нерабочее горизонтальное положение. Таким образом, применяя простейшее устройство, при необходимости быстро подключается воздух для охлаждения и, наоборот, отключается при выпуске металла через желоб. Это делается фиксированием воздухопровода в вертикальное или горизонтальное положение. Введя в конструкцию традиционных стационарных копильников указанные выше изменения, мы без каких-либо капитальных затрат получаем возможность продлить эксплуатационную кампанию этого плавильного агрегата, а это значит резко уменьшить расходы на ремонтно-эксплуатационные нужды, затраты на огнеупорные материалы, топлива, электроэнергии, резко снизить себестоимость производимого литья.

Использование: металлургия, выплавка чугуна в вагранках. Сущность изобретения: канал копильника выполнен под углом в сторону шахты, подина выполнена с уклоном от стенок к середине и в сторону отверстия, расположенного перпендикулярно к оси желоба, а летку для выпуска чугуна охлаждают принудительно воздухопроводом с регулятором. 1 ил.

Копильник вагранки, содержащий канал, соединяющий шахту с копильником, подину, летку для выпуска шлака и летку с лоточным кирпичом для выпуска чугуна, желоб, отличающийся тем, что канал выполнен под углом в сторону шахты, подина выполнена с уклоном от стенок к середине и в сторону отверстия, расположенного перпендикулярно к оси желоба, а летку для выпуска чугуна охлаждают принудительно воздухопроводом с регулятором.