Обслуживание вагранки
Экспертами по вагранке всегда обсуждается вопрос о методе загрузки рабочих колош кокса. С одной стороны, утверждают, что самый эффективным методом есть тот, при котором кокс загружается горизонтальными слоями равномерно по сечению; иначе, считают, .что самый экономичный метод содержится в загрузке кокса так, дабы предельное число его выяснилось по оси вагранки в виде конуса. Наконец, используется третий наилучший метод — загрузка кокса по всему кОльцу (по стенкам вагранки) в виде опрокинутого конуса.
Этот вопрос ответствен и с экономической и с теоретической точек зрения. Кокс загружается между железными колошами но двум соображениям: 1) дабы горение горючего обеспечило температуру, нужную для плавки металла, и 2) дабы поделить железные колоши друг от друга. Громадное внимание уделяется надлежащему разделению колош.
1. Метод загрузки кокса зависит от веса железной процента и колоши кокса, идущего в плавку. количество дутья и Давление дутья имеют второстепенное значение.
2. При большом количестве и высоком давлении дутья оптимальнеезагружать кокс сперва по стенкам вагранки, а позже в центре. Количество кокса в этом случае больше, чем при обычном давлении дутья, исходя из этого при загрузке кокса но стенкам железные колоши будут защищены от окисления, поскольку основная масса газов движется на протяжении футеровки — по территории мельчайшего сопротивления.
3. В случае если железные колоши малы, то соответственно этому малы кроме этого и коксовые колоши. Тут разделение железных колош есть затруднительным. Это усугубляется еще тем событием, что при загрузке металла куски скрапа и штыкового чугуна, падая вниз, ударяются о кокс, отчего последний отбрасывается к стенкам вагранки.
Это неизбежно при любом из вышеперечисленных способов загрузки, но последствия особенно серьевны при совокупности загрузки небольшими колошами. В этом случае загрузки количество кокса чуть ли достаточно, дабы покрыть площадь сечения вагранки целым слоем.
4. Появляется вопрос, в случае если условия падения железной шихты неизменно одинаковые, то из-за чего бы не использовать во всех .случаях конусную совокупность загрузки? Использование разных способов загрузки кокса разъясняется тем, что кроме того при правильном про-порционировании коксовых и железных колош нужно учитывать возможность свободного циркулирования неиспользованного воздуха (дутья), движущегося на протяжении стенок шахты. Следовательно, при достаточном весе коксовой колоши железные колоши достаточно поделены и по окончании ударов падающих кусков металла; помимо этого основная масса кокса оттесняется к стенкам вагранки, образуя так дополнительную стенку из кокса, нужную чтобы поглотить вольный кислород из газов, проходящих через шихту.
5. При плавки особенно тяжелых железных колош рекомендуется использовать конусную совокупность загрузки коксовой колоши (угол естественного откоса кокса 20°).
В случае если загрузка кокса производится каким-либо вторым методом, то падающая железная шихта неспешно оттесняет его от центра к стенкам вагранки, где так создается чрез мерное скопление горючего. Количество кислорода в газах будет не хватает для действенного сгорания углерода, Благодаря чего безтолку возрастает расход горючего. Это было доказано в производственной практике в Соединенных Штатах.
Влияние надлежащего изготовление материала, идущего в завалку, будет рассматриваться ниже. Тут же достаточно указать на то, что размер, и вес штыкового чугуна и лома являются серьёзными факторами в отношении увеличения температуры расплавленного чугуна при данном расходе кокса, от которых зависит физическая черта приобретаемого металла. Большая величина кусков заваливаемого металла не должна быть больше 75% от диаметра вагранки.
Куски длиной, равной диаметру вагранки, смогут заклиниться в шахте и так послужишь обстоятельством зависания колош. Куски круглой и круглой формы, превышающие 50% Ьт диаметра вагранки, должны быть разбиты по громаднейшей длине до загрузки, поскольку долгие куски в большинстве случаев ложатся горизонтально в шахте и заглушают сечение вагранки, в следствии чего газы оттесняются к стенкам. Это со своей стороны влечет за собой неравномерную плавку металла, в последующих колошах.
Куски металла, подвергаемого плавке в вагранке, не должны быть уже 3 мм, поскольку при таковой толщине металл, приходя в контакт с газами, посильнее окисляется потому, что удельныiif количество его оказывается недостаточным, дабы противостоять стремительному окисляющему действию газ^в. При переплавке таких материалов в литье неизбежны раковины и другие недостатки, и больше при применении металлического скрапа узкого сечения,- чем чугунного скрапа.
Это особенно принципиально важно иметь в виду при плавке высокоскрапной лома и шихты с фабрик, изготовляющих поршневые кольца. Последним приходится иметь дело с бобышками, каковые образуют род литника на отдельных литых кольцах. В данных литейных практикуется продажа для того чтобы небольшого литья чтобы не было утраты от окисления при вторичной плавке при его применения.
Кое-какие литейные прибегают к изготовлению пакетов из этих бобышек в виде кожухов из жести, наподобие печных труб, дабы этим предохранить их от стремительного окисления в первой половине процесса плавки.
Из этого можно вывести главное положение, касающееся веса и размера кусков металла, идущих в вагранку, в частности, что эти факторы воздействуют в начале и окончания плавки, и до некоей степени на размер утрат от окисления в вагранке.
Следующим серьёзным вопросом есть определение количества шлака, которое нужно держать в горне. Довольно часто показывают на то, что в той либо другой вагранке совсем не спускают шлака, и все жз печь плавит прекрасно. Но это может иметь место, в случае если плавка продолжается не более часа.
Дело в следующем. Количество шлака воздействует на степень окисления примесей металла, и было совершенно верно доказано, что чем больше) в вагранке1 шлака, Тем посильнее идет окисление. Это одна из обстоятельств колебаний в составе металла, производимого за одну плавку. Совершенно верно как мы знаем, что в то время, когда шлак скопляется, образуя слой толщиной более 10 мм, окисление улучшается.
Указанной толщины шлам в большинстве случаев достигает по окончании первых часов плавки. Затем начального периода шлак необходимо производить через каждые 45 мин. Это крайне важное событие, поскольку футеровка., включая отремонтированные1 Места ее, подвергается разъедающему действию шлака, увеличивая его количество.
Потом направляться решить вопрос о выпуске шлака и сравнить используемые способы. В СССР шлак в большинстве случаев производят иногда. На протяжении производства данной операции дутье либо прекращают совсем, и шлак вольно вытекает, либо же пускают дутье по окончании пробивки шлакового отверстия. Данный способ выпуска, шлака нарушает равномерное горение кокса.
В Соединенных Штатах шлаковое отверстие открывают при полном дутье, и выпуск шлака создают без перерыва дутья. Само собой разумеется, делать таким методом эту задачу тяжело, но не нарушается режим горения.
без сомнений, литейщики, использующие метод постоянного выпуска шлака, возразят, что с пробивкой шлакового отверстия надает давление в вагранке. Но этого явления не будет, в случае если операцию по выпуску шлака создавать с должной последовательностью. Шлаковое отверстие не нужно открывать , пока горн вагранки не будет наполвген расплавленным шлаком и чугуном.
Сейчас шлак стоит немного выше шлакового отверстия, и исходя из этого в то время, когда последнее будет пробито, тилак вольно потечет. Когда через шлаковое отверстие начинает течь чугун, срочно пробивают выпускное окно для чугуна и заделывают шлаковое отверстие глиняной пробкой. Кое-какие литейщики уверены в том, что при данной процедуре происходят утраты чугуна.
Но в случае если шепетильно разглядеть оба метода, то возможно убедиться, что утраты чугуна и в том и другом случае будут равными, и при последнем методе вероятно кроме того меньшими. Преимущество второго метода содержится в постоянной работе вагранки.
Во многих американских литейных работа вагранки произво-тиггся с неизменно отрытым шлаковым отверстием. Это наилучший метод. Вагранщик неизменно осведомлен о количестве имеющегося в горне чугуна и шлака, поскольку в случае если горн наполнен, то шлак срочно начинает вольно течь из шлакового отверстия. В этом случае направляться поменять метод дутья, дабы компенсировать пониженное давление, появляющееся потому, что шлаковое отверстие остается открытым.
Такая регулировка возможно легко достигнута литейщиками по окончании нескольких опытов. Метод постоянного выпуска шлака используется в литейных с установкой переднего горна. В этом случае количество шлака машинально регулируется и контролируется.
Литейщик в этом может убедиться, если он исследует, какое количество шлака остается при выпуске металла; по окончании первых часов операции слой шлака равен 10 мм, независимо от того, в то время, когда вагранку опоражнивают. Это говорит в пользу установки с передним горном, и растолковывает, из-за чего при таковой установке получается более однообразный по составу чугун, чем при установках с применением микоерного ковша и периодическим выпуском шлака.
Приобретаемый итог очевиден, поскольку в последнем ходе количество шлака изменяется, а следовательно изменяются и утрата от окислешш. Переднее шлаковой отверстие, используемое во- многих американских литейных (обрисовано автором в его книге «Лом, его использование и приготовление»)1, помогает для той же цели как и передний горн. Это устройство болйе простое, и цена содержания его меньше, чем установки с передним горном.
Единственной отличием в приобретаемом металле будет изменение в его составе на протяжении первого периода плавки, пока не набирается такое количество шлака, что заделка отверстия пробкой делается неосуществимой. Данный желоб изображен на рис. 2.
Рис. 2. Желоб для выпуска шлака.
Вагранщик довольно часто затрудняется выяснить время наполнения гфна, дабы выпустить шлак. Он знает, что чтобы получить продукцию однообразного состава нужно все операции по плавке делать совершенно верно. Но у него нет мерила в работе, и он обязан прибегать к умозаключениям. Это, само собой разумеется, неправильно.
В на стоящее время литейщик может пользоваться особенным приспосо бленйем, дабы выйти из затруднения в этом случае. Приел собление это складывается из последовательности 25-миллиметровых электродов, рас положенных снизу вверх по футеровке горна на расстоянии 75 мм друг от друга. Эти электроды проходят от внешней сти-роны кожуха вагранки через футеровку, и финиши их заделаны заподлицо с футеровкой.
Металл по мере увеличения собственного уровня в горне приходит в контакт с электродами, включенными во внешнюю цепь; лампочки, размещенные на доске в том же соотношении, как и электроды в горне вагранки, сигнализируют об уровне металла в горне. Именно поэтому приспособлению работа «наугад» совсем устраняется, и литейщик может трудиться совершенно верно.
Рабочие, обслуживающие летку и регулирующие дутье, должны знать о степени загрузки вагранки. Так как линия засыпки колош в некоей степени обусловливает окисление металла в вагранке, то принципиально важно, дабы обслуживающий летку регулировал соответствующим образом дутье. Тут кроме этого используется электрическая сигнализация, которая трудится по следующему принципу.
В то время, когда колоша засыпана в вагранку, старший рабочий загрузочной площадки включает электрическую лампочку, которая помещена на доске, находящейся у передней стороны вагранки. Для каждой загруженной колоши имеется собственный номер, и против него помещена лампочка. Это приспособление требует, дабы на загрузочной площадке имелся поворотный контактный выключатель.
По длительности плавки и номеру колоши вагранщик может выяснить высоту, до которой вагранка наполнена.
Второе устройство, более простое, складывается из пары досок, одна из которых находится на загрузочной площадке, а вторая на виду у вагранщика. Эти доски устроены наподобие: шкалы счетной линейки. Имеющиеся на досках ползунки соединены веревкой. В то время, когда колоша засыпана в вагранку, ползунок на доске загрузочной платформы встанет вверх и закрывает номер данной колоши.
В один момент опускается ползунок на доже у летки й показывает номер поступившей в вагранку колоши. Таким методом достигается контроль работы.
Независимо от типа контрольного прибора нужно усовершенствовать работу самой вагранки. Это особенно принципиально важно, в случае если литейная создаёт плавку колот различного состава. В этих обстоятельствах вагранщик обязан знать, какие конкретно колоши поступают в вагранку, дабы! он имел возможность во всякое время выяснить приблизительный состав ожидаемого металла.
Создатель знает из опыта, что возможно легко осуществлять контроль металл пяти разных составов установкой одной контрольной доски.
Вопрос об окислении элементов довольно часто упоминался в данной кии-, он будет изложен ниж)е. Тут направляться остановиться на реакциях в целях более ясного понимания процессов, происходящих з вагранке. Как было уже упомянуто, обычные потри в следствии окисления (горения) в большинстве случаев составляют 10% для кремния и 25% для марганца.
Содержание серы, напротив, возрастает на 0,02%; содержание фосфора остается без трансформации. количества количества и Изменения дутья расходуемого кокса в различной степени сказываются на содержании углерода, но установить определенный процент содержания этого элемента тяжело. Выше было указано, что угар кремния возможно увеличен до 20% при уменьшении холостой колоши.
Угар кремния может еще больше увеличиться при отсутствии должного контроля состава. ПаДо стараться усовершенствовать процесс плавки в вагранке, так, дабы утрата кремния была сведена напет и дабы угар марганца был незначительный. Этого возможно достигнуть лишь методом тщательного контроля всех факторов, воздействующих на процесс плавки.
Разные материалы, входящие в состав колоши вагранки, имеют разные температуры плавления. Небольшой лом белого чугуна имеет самую низкую температуру плавления, доменный чугун имеет относительно более большую стальной лом и температуру плавления, без сомнений, самую высокую. Нужно принять это к сведенью при засыпке материалов в вагранку.
Принятый стандарт работ при засыпке колош В вагранку дан ниже.
Порядок загрузки материалов в вагранку:
1. Кокс, упорядоченный перед загрузкой по размеру кусков.
2. Флюс, дробленный и упорядоченный по размеру.
3. Лом стали в соответствии с спецификации.
4. Доменный чугун, что должен быть приготовлен методом разбивания на куски определенной величины.
5. Литники и прибыля, каковые должны быть разобраны.
6. Лом, подученный со стороны, что должен быть подвергнут сортировке.
В случае если загрузка происходит в указанном порядке, то материалы, имеющие самую большую температуру плавления, помешаются в самую тёплую территорию, которая снабжает достаточную температуру, чтоСш расплавить их, перед тем как они войдут в очень сильно окисляющие территории над фурмами. Это ликвидирует возможность высоких утрат и нерегулярный состав производимого чугуна.
