Способ плавки чугуна в вагранке

(72) Авторы изобретения

Ю4;Ыом и лМ

i йлТЕНТ цтЕХНКЧЕ< ь: Ч

ВИБЛЯ6т" >

Д.M. Крымский и А.Т. Дарий (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ ПЛАВКИ ЧУГУНА В ВАГРАНКЕ

Изобретение относится к литейному дроизводству и может быть использовано для получения высококачествен-. ного ваграночного чугуна.

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

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, при котором в зону горения твердого топлива подается основной и дополнительно сжатый воздух давлением 030,7 МПа 1).

Недостатком известного технического решения является отсутствие условий, вызывающих турбулиэацию 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 воз- . духа, подаваемого с постоянными скоростями, движутся по установившимся

II 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 иэ продуктов реакций, толщина которых обратно пропорциональна скорости движения воздушного и газового потоков, чем снижается скорость реакций горения топлива.

Поэтому тепловой КПД не превышает 303. в обычных вагранках и 483 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 .воз89823

Параметры подачи воздуха дискретноимпульсными струями

КПД вагранки, 3

Расход кокса от металлоТемпература металла на желобе

Производительность

Длительность

Интервал, с, вагранки, т/ч завалки, вагранки, OC импульсов, с

Исходная производительность вагранки

0,5 1476 12,6

5 т/ч

5,2

6,5

6,7

6,6

48,4

58,1

0,5

1,0

1508

1521

10,9

10,8

1,0

59,3

58,6

48,1

40

1513 11,0

50 1472 12,9 5,1

Исходная. производительность вагранки 3 т/ч

0,5 1485 12,7 3,1

48,3

58,4

59,0

58,2

48,2

0,5

1.0

1511 11 3

1517 11,1

1508 11,2

1480 12,6

3,7

3,9

3,8

3,2

1,0

pyx nop er дискретно-импульсными струями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов 1-40 с.

Подача сжатого воздуха дискретноимпульсными струями создает динамическое, вибрационное разрушающее воздействие на газовые оболочки, золу и шлак вокруг кусков топлива, за счет 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 предлагаемый способ интенсификации ваграночной плавки обеспечивает вэаимоперемещение кусков топлива, более плотную их упаковку путем заполнения образующихся пустот и изменения ориентации их относительно направления

20 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 пре30 имуществ предлагаемого способа плавки чугуна в вагранке по сравнению с известным проводятся опытные плавки в вагранке производительностью 5 т/ч

1 4 с двумя рядами фурм и расстоянием между ними 900 мм. Воздух подает ся через систему автономных воздуховодов и воздушных коллекторов с регулированием расхода по пядям 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 1-40 с через основную систему подачи воздуха и через трубки ф 16 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 тепловому балансу.

Результаты сравнительных опытных плавок (среднеарифметическое семи замеров) занесены в таблицу.

Достигнутые результаты

898231

Составитель E.Íîòêèí

Редактор Л. Тюрина Техред А. Ач Корректор Г. Огар

Тираж 641 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7(-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11931/56

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Приведенные в таблице данные показывают, что использование изобретения обеспечивает по сравнению с известным техническим решением увеличение теплового КПД вагранки на 15183; повышение температуры перегрева металла на 25-45 С; увеличение произо водительности вагранки на 20-253; уменьшение, расхода кокса на

10-164.

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. б

Формула изобретения

Способ плавки чугуна в вагранк 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

14 воздух подают дискретно-импульсными струями с интервалом 1-60 с и длительностью импульсов 1-40 с.

Источники информации, принятые во внииание при экспертизе

13 1. Иариенбах Л.М. Интенсификация ваграночного процесса. М., 1954, с. 148-150.