Способ плавки чугуна в вагранке Советский патент 1982 года по МПК F27B1/00 

1

Изобретение относится к литейному производству и может быть использоэано для полумения высококачественного ваграночного чугуна.

Применяются способы плавки чугуна в вагранке путем последовательной загрузки металлических компонентов шихты, флюса, топлива и подача воздуха, для его сжигания.

Наиболее близким к изобретение по технической сущности и достигаемому результату является способ, при котором в зону горения твердого топЛива подается основной и дополнительно сжатый воздух давлением 030,.

Недостатком известного технического решения является отсутствие условий, вызывающих турбулизацию и смешивание потоков воздуха и ваграночного газа по высоте и поперечному сечению шахты вагранки в зоне перегрева металла для обеспечения интенсивного и полного горения топлива.

Это обусловлено тем, что основной и дополнительный потоки сжатого воздуха, подаваемого с постоянными скоростями, движутся по установившимся руслам в столбе топлива и не могут проникнуть в реакционную зону кусков топлива, расположенных в стороне от них. Этим исключается возможность диффузии воздуха через образующиеся вокруг них слои золы, шлака и газовых оболочек из продуктов реакций, толщина которых обратно пропорциональна скорости движения воздушного и газового потоков, чем снижается скорость реакций горения топлива. Поэтому тепловой КПД не превышает 30% в обычных вагранках и k8% в вагранках с фурмами вторичного дутья и с раздельной, регулируемой подачей воздуха.

Цель изобретения - повышение теплового КПД вагранки.

Указанная цель достигается тем, что в зону основного ряда фурм воздух подлют дискретно-импульсными струями с интервалом 1-60 си длительностью импульсов l-iO с. Подача сжатого воздуха дискретноимпульсными струями создает динамическое, вибрационное разрушающее воз действие на газовые оболочки, золу и шлак вокруг кусков топлива, за сче накопления и порционной отдачи кинетической энергии. Этим обеспечивается увеличение скорости протекания реакции окисления горючих элементов и, следовательно, интенсивное и полное сгорание топлива. К тому же пред лагаемый способ интенсификации ваграночной плавки обеспечивает взаимоперемещение кусков топлива, более плотную их упаковку путем заполнения образующихся пустот и изменения ориентации их относительно направления движения основного потока воздуха. При этом в активный процесс окисления включаются новые поверхности кус ков топлива и создаются благоприятные условия для интенсификации горения его и для повышения теплового КПД, температуры перегрева металла, производительности вагранки и уменьшения расхода кокса. Пример. С целью выявления пр имуществ предлагаемого способа плавки чугуна в вагранке по сравнению с известным проводятся опытные плавки 14 с двумя рядами фурм и расстоянием между ними 900 мм. Воздух подается через систему автономных воздуховодов и воздушных коллекторов с регулированием расхода по оядам дроссельными клапанами„ Исходные параметры процесса плавки во всех опытах.одинаковы. Аналогичные опытные плавки проводятся и на вагранке производительностью 3 т/ч. Основной и дополнительный.сжатый воздух давлением 0,1-0,8 МПа подается в зону основного ряда фурм дискретно-импульсными струями с иНТервалом 1-60 с и длительностью импульсов l-tO с через основную систему подачи воздуха и через трубки 016 мм, которые устанавливаются в фурмы и в межфурменные пространства. Температура металла на желобе вагранки измеряется платино-платинородиевой термопарой погружения. Часовая производительность вагранок в тоннах определяется взвешиванием металла, залитого в изложницы мульдоразливочной машины. Расход кокса определяют путем взвешивания рабочих топливных колош. Тепловой КПД вагранки определяют расчетным методом по тёпловому балансу. Результаты сравнительных опытных плавок (среднеарифметическое семи

Приведенные в таблице данные показывают, что использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным техническим решением увеличение теплового КПД вагранки на 1518%; повышение температуры перегрева металла на увеличение производительности вагранки на 20-25%; уменьшение , расхода кокса на 10-16%.

По предварительным данным условногодовой экономический эффект от внедрения изобретения только в условиях одного предприятия составляет 1,7 тыс. руб. в год в расчете на одну вагранку.

Формула изобретения Способ плавки чугуна в BarpaHN с многорядной системой фурм, включающий последовательную загрузку металлических компонентов шихты, флюса, топлива и подачу воздуха для его сжигания, отличающийся тем, что, с целью повышения теплового КПД ,вагранки, в зону основного ряда фурм воздух подают дискретно-импульсными струями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов с.

Источники информации, принятые во внииание при экспертизе 1. Мариенбах Л.М. Интенсификация ваграночного процесса. М., 195, с. 148-150.