Расчет горна

Площадь шахты вагранки составляет

Исходя из требований заказчика, принимаем максимальную массу отливки m_max= 1 т. Тогда число выпусков чугуна из вагранки производительностью 5 т/ч составитn=Q_в/m_max= 5.

Определим высоту горна по формуле

где W_r– объем горна на 1 т жидкого чугуна с учетом нахождения в нем кокса. Обычно принимаетсяW_r– 0,33 м³/т;

0,12 – расстояние верхним уровнем металла в горне и осью нижнего ряда фурм, м.

Отсюда

При применении двойного (вторичного) дутья производительность вагранок выше чем у обычных. При этом сохраняется возможность увеличения высоты горна при необходимости за счет уменьшения толщины подины, поэтому принимаем h_г= 0,9 м. Определим фактический объем горна

Принимаем расстояние между шлаковой леткой и нижней кромкой фурменного отверстия h_л.ф.= 75 мм, диаметр шлаковой летки 40 мм, а наклон фурм к горизонту 15⁰.

Расчет холостой колоши

Исходя из опыта эксплуатации вагранок с двухрядным фурменным поясом и вторичным дутьем, принимаем расстояние между рядами фурм по их осям h_ф= 0,8 м, а высоту кокса холостой колоши над верхним рядомh_в= 0,4 м.

Общая высота холостой коксовой колоши составит

Объем холостой коксовой колоши составит

Определим массу кокса в колоше

где γ_к– объемная плотность кокса, кг/м³(γ_к= 450 кг/м³).

Тогда

Расчет рабочей коксовой колоши

Исходя из опыта работы вагранок, обычно принимают высоту рабочей коксовой колоши h_p.к.= 0,15 – 0,2 м. Для расчета примем максимальную высоту равную 0,2 м. Тогда объем рабочей коксовой колоши составит

,

.

А масса кокса в рабочей колоше равна

,

Расчет металлической колоши

Из практики известно, что масса металлической колоши обычно составляет 8-10% от часовой производительности вагранки, т.е. для ваграки производительностью 5 т/ч (5000 кг/ч).

Для расчета принимаем максимальную массу m_м.к.= 500 кг. Тогда объем металлической колоши составит

Расчет полезной высоты вагранки и количества металлических топливных колош

Определим высоту вагранки по формуле для вагранки производительностью 5 т/ч:

Примем полезную высоту вагранки равной 4 м. Полезная высота вагранки определяется как расстояние от оси нижнего ряда фурм до нижнего среза завалочного окна. Тогда общая высота шахты вагранки (без учета опорной части, узла загрузки и трубы с искрогасителем или пылеосадителем) составит

Общий объем шахты вагранки составит (для Q_в= 5 т/ч)

Определим количество металлических и топливных колош, вмещающихся в шахту вагранки, исходя из соотношения

Обычно m_флсоставляет от 3 до 5% от массы металлической колоши или, а

Принимаем n= 8.

Расчет массы загружаемых материалов

Масса рабочих колош кокса, вмещающихся в шахту, составит

Масса металлической шихты составит

Масса флюса (известняка) составит

Итого в шахту вагранки загружаются шихтовые материалы с общей массой

Расчет необходимого давления воздуходувок

Необходимое давление в фурмах определяется по формуле

По требуемому расходу воздуха выбрана воздуходувка В8/800.

При установке мокрого пылеуловителя сопротивление отходящих газов увеличится на 100 – 200 мм вод. ст. Поэтому рекомендуется установить воздуходувку типа В2М 10/1250 с максимально развиваемым давлением 1250 мм вод. ст.