Вагранка Советский патент 1984 года по МПК F27B1/16 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкциям вагранок, и может быть использовано для получения высокока чественного ваграночного чугуна. Известна вагранка с многоряднбй системой фурм, у которой суммарная площадь, отверстий нижнего ряда фурм по отношению к общей площади отверс тий всех фурм составляет 25-48%. Такое соотношение площадей сечен нижних фурм позволяет повысить скорость вдуваемого воздуха и обогащат кислородом центральную зону шахты Шгранки, В констрзтсции не оговаривается количество верхних рядов фурм и, следовательно, соотношение суммарных площадей фурменных сечений верхних рядов Г1. Наиболее близкой к предлагаемой является вагранка, которая имеет основной нижний ряд фурм и два верх них дополнительных ряда. Уровень третьего ряда фурм определяется высотой расположения зоны почти полно го исчезновения свободного кислорода в продуктах горения холостой кол ши, которыенаходятся на расстоянии 550 мм от оси основного первого ряда фурм. Фурмы второго ряда распола гаются на высоте, равной примерно половине этого расстояния, . В нижний ряд фурм подается 70-80 дутьевого- воздуха, в два верхних ряда - 20-30%, Данная модификация фурменного пояса расширяет кислород ную зону холостой колоши, повьш1ает температуру выпускаемого чугуна на 20-30°С /И . Недостатком данной конструкции является невысокая температ фа пере грева чугуна и низкий тепловой КПД вагранки. Присутствие избытка кислорода в топочных газах приводит к развитию реакции С + Ojj COj + Oj которая идет с выделением тепла (0 942.20 дж/моль) , Пр1И недостатке кислорода (менее 2-3%) развивает ся реакция восстановления углекисло ты углеродом KOkca . CO., + С 2СО - DO Jjl V - - которая идет с поглощением тепла (Oj 41080 дж/моль). С повьшением температуры (вьше 97§) реакция (2 ИНТ енсифицируется. Проведенный технологический анализ показал, что известные конструкции не полностью используют возможности вагранки для сокращения расхода кокса и повышения температуры выплавляемого чугуна. Цель Изобретения - повьш1ение температуры чугуна и повышение теплового КПД. Поставленная цель достигается тем,, что в вагранке, включающей шахту с трехрядной системой фурм с Дроссельными клапанами для регулирования подачи дутья, нижний ряд фурм имеет площадь сечения 20-24, средний ряд - 30-35% и верхний ряд - остальное от общей площади сечения всех фурм, а расстояние между рядами фурм составляет 40-50% от внутреннего диаметра вагранки. Учитывая, что суммарная площадь всех фурм равна 100% и в каждый последующий ряд необходимо подать возДуха на 5-10% больше, чем в предьщу- . щий, то нижний ряд должен иметь площадь сечения фурм 20-24%, средний ряд - 30-35 и верхний ряд - 40-45% от общей площади всех дутьев з1х отверстий. Указанное количество воздуха необходимо для дожигания СО, которое образуется при горении кокса в нижележащих слоях холостой колоши. Меньшее количество воздуха недостаточно для дожигания образующего СО на уровне 400-600 мм от нижележащих фурменных отверстий. Большее количество воздуха нецелесообразно подавать в связи с тем, что увеличивается степень окисления жидкого металла, так как количество поступающего воздуха пропорционально площади дутьевых отверстий, то соответственно выбирается и соотношение площадей фурм каждого ряда, Вьшолнение площадей сечения фурм первого .ряда менее 20% неэффективно, так как процесс горения кокса из-за недостаточного количества воздзпса будет неинтенсивек, а при площадях сечения фурм более 24% будет ощущаться недостаток воздуха для полного сгорания кокса в верхних слоях холостой колоши. Теплотехнические параметры предлагаемой конструкции будут оптимальными при условии, если расстояние между рядами фурм составит 40-50% от диаметра вагранки. В соответствии

ВАГРАНКА, включающая шахту .с трехрядной системой фурм с дроссельными клапанами для регулирования подачи дутья, отличающаяся тем, что, с целью повьшения температуры чугуна и повьшения теплового КПД, нижний ряд фурм имеет площадь сечения 20-24, средний ряд - 30-35% и верхний ряд - остальное от общей площади сечения всех фурм, а расстояние между рядами фурм составляет 40-50% от внутреннего диаметра вагранки. (Л со