8.1.2. Взаимосвязь параметров работы коксовой вагранки
Режим плавки чугуна в вагранке должен обеспечить получение требуемого и стабильного химического состава и температуры чугуна при заданной производительности. Выполнить эти требования можно, используя номограмму, связывающую параметры ваграночного процесса (рис.8.11.).
Рис. 8.11. Взаимосвязь параметров работы вагранки.
Рассмотрим пример использования номограммы для выбора параметров плавки в вагранке конструкции «Гипростанок» номинальной производительностью Q = 20т/ч и диаметром d =1700мм. Требуется определить удельные расходы кокса и воздуха при заданной температуре металла 1450оС и номинальной производительности.
Удельная производительность вагранки должна быть равна:
q= Q/ S, где:
S – площадь сечения вагранки равна: S=π/4* d2 =2,312м2.
q =20/2,312=8,65т/м2*ч.
По номограмме находим, что расход кокса должен быть ранен 11,5%, а расход воздуха – 105м3/м2мин.
Если в ходе рабочей смены потребность в металле формовочного отделения изменится, то, изменить производительность вагранки можно изменив, расход воздуха. Однако при этом необходимо изменить и расход кокса, чтобы температура металла осталась неизменной. Но изменение массы кокса в рабочей колоше повлияет на ход плавки только после «схода» изменённых колош в пояс плавления. Время схода колош для разных вагранок составляет 30…60мин и в течение этого времени температура металла будет отличаться от заданной.
Диапазон регулирования производительности вагранок
разных типов Таблица 8.1
Показатели |
Тип вагранки |
||
|
С цилиндричес- ким профилем и холодным дутьём |
С доменным профилем и горячим дутьём |
С дополнительным рядом фурм и переменной температурой дутья |
Средняя удельная производительность, т/м2*ч |
7,0…7,5 |
8,0…8,5 |
7 |
Диапазон изменения удельных произво- дительностей,% |
±15 |
±30 |
±60 |
Пунктирная линия на номограмме соответствует такому режиму работы печи, при котором изменение производительности путём изменения расхода дутья приводит к минимальному изменению температуры металла. В таблице 8.1 приведены пределы отклонений удельной производительности вагранки от номинальной, допустимые для разных конструкций вагранок. Из таблицы видно, что диапазон оперативного регулирования производительности вагранки увеличивается с уменьшением неравномерности распределения дутья по горизонтальному сечению.
8.1.3. Особенности работы металлургических вагранок
В современных условиях растёт необходимость использования в качестве шихты отходов машиностроительных заводов - стальной и чугунной стружки, высечки, отходов листовой штамповки и стального лома. Во избежание значительного окисления такой мелкой шихты при контакте с ваграночными газами в шахте вагранки создают нейтральную или восстановительную атмосферу. Для этого расход кокса увеличивают до 15…20% и подогревают дутьё до ~500оС. При таких условиях ваграночные газы содержат ~25% CO, ~ 5% CO2, а температура на жёлобе достигает 1500…1550 оС. Недостаток углерода в «сталистой» шихте восполняется науглероживанием капель и струй металла в холостой колоше и в горне. Однако при увеличении расхода кокса содержание серы в чугуне может повыситься до 0,2%. Поэтому в металлургических вагранках используют основную футеровку и наводят шлак с оснóвностью 1,8…2,2. В нашей стране металлургические вагранки не нашли широкого применения.