СПОСОБ ПЛАВКИ ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ Российский патент 1997 года по МПК C21C1/08 

Изобретение относится к черной металлургии, точнее к способам плавки чугуна в вагранках с подогревом дутья.

Известны различные способы плавки чугуна в вагранках с подогревом дутья, как в отдельностоящем воздухоподогревателе, так и в воздухоподогревателе, встроенном в трубу вагранки / см. например, Ю. С. Сухарчук, А. К. Юдкин "Плавка чугуна в вагранках" М. Машиностроение, 1989/.

Встроенные воздухоподогреватели работают очень не эффективно, не обеспечивая необходимой температуры дутья, а эксплуатация отдельностоящих воздухоподогревателей требует дополнительного расхода топлива для поддержания требуемой температуры на протяжении всей компании плавки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ плавки чугуна в вагранке с подогревом дутья в воздухоподогревателе с независимым газовым отоплением /H. А. Баринов. Водоохлаждаемые вагранки и их металлургические возможности. М. Машиностроение, 1964, с. 30-31/. Недостатком этого способа является необходимость расходования топлива на подогрев воздуха до окончания процесса плавки в вагранке.

Технический результат изобретения заключается в экономии топлива на процесс плавки и подогрев дутья при стабильности плавки на всем ее протяжении.

Указанный технический результат достигается тем, что плавка включает загрузку шихты, флюса и подачу подогретого дутья, при этом воздушное дутье с температурой 450-550^oC подают в течение 75-85% общего времени плавки, затем подачу газа на разогрев воздуха в воздухоподогревателе прекращают и плавку заканчивают при температуре дутья в пределах 150-200^oC, осуществляя подогрев за счет тепла аккумулированного огнеупорной футеровкой воздухоподогревателя.

Подогрев дутья в начале плавки до 450-550^oC гарантирует стабильность процесса, получение высокой температуры выплавленного чугуна, снижает расход топлива непосредственно на плавку. Повышение температуры дутья выше верхнего предела практически нецелесообразно и экономически не выгодно, более того, при этом создаются неблагоприятные условия для работы воздухоподогревателя. Нижний предел по температуре дутья обеспечивает достижение поставленной цели, его снижение ниже нижних пределов ухудшает технологические и экономические показатели плавки.

Окончание процесса плавки на протяжении 15-25% общего времени плавки, как показала практика приводит к постоянному снижению температуры дутья до 150-200^oC, при этом понижается температура выпускаемого расплава до 1340-1360^oC, однако эта температура не влияет на технологические свойства чугуна и вполне достаточна для заливки толстенных отливок, заливку которых можно спланировать на конец плавки.

Выключение подачи топлива на разогрев воздухоподогревателя уменьшает расход топлива и дает соответствующую экономию.

Работа вагранки с температурой дутья 450-550^oC в течение 75-85% общего времени плавки обусловлена наличием количества тонкостенных и толстостенных отливок. При большом количестве толстостенных отливок подачу топлива в воздухоподогреватель прекращают раньше, при меньшем количестве их - позже.

Осуществление способа производится следующим образом.

После розжига вагранки или одновременно разжигают горелки газовые воздухоподогревателя.

При достижении необходимой температуры разогрева футировки вагранки 1550-1600^oC и достижения температуры воздушного дутья 450-550^oC производят загрузку шихтовых материалов, флюса ферросплавов до уровня завалочного окна. Расплавленный металл перед выпуском скапливается либо на подине вагранки /если вагранка без копильника/, либо в копильнике, откуда осуществляется его непрерывный или периодический отбор для заливки литейных форм.

Пример применения предлагаемого способа в сравнении с известным, основанный на опыте эксплуатации газовой вагранки, приведен в таблице.

Как видно из таблицы, предлагаемый способ плавки по окружности по контролируемым параметрам выгодно отличается от известного и позволит сократить 6-10% расхода топлива на 1 т выплавляемого чугуна.

Предлагаемый способ выплавки чугуна всесторонне исследован в условиях литейного цеха АО "Пензкопрессормаш" и внедрен в промышленную эксплуатацию.

Использование изобретения: выплавка чугуна для отливок в вагранках с подогревом дутья. Сущность изобретения: плавку начинают при максимальной температуре дутьевого воздуха, равной 450 - 550^oC, которую поддерживают в течение ( 75 - 85)% общего времени плавки, затем подачу газа на разогрев воздухоподогревателя прекращают и плавку заканчивают при температуре дутья в пределах 150 - 200^oC, осуществляя подогрев за счет тепла, аккумулированного огнеупорной футеровкой воздухоподогревателя. 1 табл.

Способ плавки чугуна в вагранке, включающий загрузку металлической шихты, флюса, подачу подогретого дутья, отличающийся тем, что дутье с температурой 450 550^oС подают в течение 75 83% времени плавки, в оставшееся время снижают температуру дутья и плавку заканчивают при температуре дутья 150 200^oС.