Вагранка Советский патент 1992 года по МПК F27B1/16 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к конструкции вагранок.

Известны вагранки, включающие шахту с одним и более рядов фурм, направленных радиально в плоскости поперечного сечения вагранки (Мариенбах Л.М.Интенсифи- кация ваграночного процесса.-М,: Машгиз, 1954, с.154, 178...188, 209...211,346, 347).

Известна вагранка, включающая шахту с двумя рядами фурм, направленных радиально в плоскости поперечного сечения (авт.св. 1191708, М.кл. 4 F 27 В 1/16, 1983).

Недостаток известной вагранки заключается в том, что она недостаточно эффективна, так как не обеспечивает большую производительность из-за меньшего внутреннего диаметра шахты, недостаточной подачи и скорости воздушного дутья в нижний и последующие ряды фурм, которые имеют сопла цилиндрической простой формы и вызывают совместно с коленами фурм внезапное расширение воздушного потока, а также не обеспечивает расхода и скорости подачи дутьевого воздуха по всему поперечному сечению, в особенности в ее центральную часть, из-за низкого давления на

выходе из сопел, а также недостаточного конвекционного и лучистого теплообмена газов.

Цель изобретения - увеличение кампании плавки, повышение температуры чугуна, повышение теплового КПД вагранки.

Поставленная цель достигается тем, что в вагранке, включающей установленную в кожухе футерованную шахту с горном и заплечиками, ряд фурм, установленный в горновой части под углом к горизонтали, систему подвода воздуха к фурмам, она снабжена фурами, выполненными в виде комбинированных насадков прямоугольного поперечного сечения, жестко соединенных с кожухом и системой подвода воздуха, причем фурмы наклонены к горизонтали под углом 5...15°.

На фиг. 1 изображена вагранка с фурмами радиального направления подачи дутьевого воздуха, вертикальный разрез; на фиг.2 - сечение на А-А на фиг.1.

Вагранка состоит из кожуха 1, установленного на опорную часть 2 и футерованного огнеупорным материалом 3. Вагранка имеет один ряд фурм 4, направленных радиально в плоскости поперечного сечения.

(/

С

VI VJ о о о ел

Дутье в фурмы подают по воздуховоду (условно не показан) и коллектору 5, Фурмы имеют самостоятельные дроссельные клапаны б для регулирования объема подачи дутья в отдельные моменты плавки. Клапан 6 выполнен в виде трубопровода прямоугольного сечения, внутри которого установлена свободно вращающаяся на оси заслонка с фиксирующим устройством (условно не показаны). Клапан 6 соединяется с одной стороны с коллектором 5, а с другой стороны с фурменные коленом 7. Фурменное колено предназначено для изменения направления вдуваемого в вагранку воздуха, а также контроля состояния фурм в процессе плавки с помощью откидных крышек со смотровыми окнами (условно не показаны) и хода плавки. Фурмы выполнены в виде сменных комбинированных насадков 8 прямоугольного поперечного сечения 9, увеличивающегося в сторону горна. В продольном и горизонтальном сечениях 10 и 11 насадки выполнены комбинированными. Комбинированный насадок 8 представляет соединение своего рода коноидального насадка и диффузора с углом раскрытия,, равным б,..10°, использующийся при небольших напорах 0,2...0,4 ат, которые обеспечивают современные воздуходувки. Выходные торцы 12 насадков крепятся жестко к кожуху 13 горна вагранки, а входные торцы 14 - к торцам фурменных колен 7, например, с помощью болтовых соединений 15. Верхняя часть горна 13 вагранки выполнена с заплечиками 16.

Установка на входе в горн вагранки одного ряда фурм с комбинированными насадками прямоугольного поперечного сечения под углом 5...15° к горизонтали обеспечивает увеличение скорости, расхода и давления воздушного дутья по всему поперечному сечению вагранки, а также интенсифицирует реакцию догорания СО, наряду с этим протекает и реакция образования СО2 за счет горения углерода кокса. Обе реакции вызывают разогрев поверхности кусков кокса и дополнительный нагрев продуктов горения. Повышение температуры газов и кокса в зоне горна и его заплечиков интенсифицирует процесс плавки: повышается температура чугуна и производительность вагранки при одновременном

сокращении расхода кокса, интенсифицируется горение топлива, так как с ростом скорости отходящих газов увеличивается коэффициент теплопередачи.

Вагранка работает следующим образом. Плавку начинают с загрузки холостой колоши, после розжига которой производят загрузку рабочих колош чередующимися завалками кокса, известняка и металлической

шихты до уровня завалочного окна. После этого подают дутье через один ряд фурм и начинают плавку,

Горение кокса в области фурм создает высокотемпературную зону и восходящий

поток газов, которые расплавляют первую рабочую колошу металла, часть кокса холостой колоши сгорает. Эта потеря компенсируется следующей за металлом колошей кокса.

Расплавленный металл стекает по кускам раскаленного кокса, перегревается и скапливается в горне или копильнике. Выпуск жидкого металла производят через чугунную летку, а шлака - через шлаковую.

Охлаждение вагранки производят с помощью наружного охлаждения кожуха стекающей водой.

Предлагаемая вагранка обеспечивает оптимальные аэродинамические условия

работы, способствует повышению температуры чугуна и ее производительности, сокращению расхода кокса, создает условия для более полного дожигания СО непосредственно в шахте вагранки до загрузочного

окна, сокращает разгар футеровки.

Формула изобретения Вагранка, содержащая установленную в кожухе футерованную шахту с горном и

заплечиками, ряд фурм, установленных в горновой части под углом к горизонтали, систему подвода воздуха к фурмам, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности вагранки за счет увеличения скорости, расхода и давления воздушного дутья по всему поперечному сечению вагранки, фурмы выполнены в виде комбинированных насадков, прямоугольного поперечного сечения, жестко соединенных с кожухом и системой подвода воздуха, причем фурмы наклонены к горизонтали под углом 5-15°.

А-А

15

Г4

Фиг.

Использование: выплавка чугуна, Сущность изобретения: фурмы, установленные в горновой части вагранки, выполненные в виде комбинированных насадков прямоугольного поперечного сечения, жестко соединенных с кожухом вагранки и системой подвода воздуха, фурмы наклонены под углом 5-15°. 2 ил.

Щи г. 2

Редактор

Составитель Л. Панина Техред М.Моргентал

Корректор