книги из ГПНТБ / Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана

ней Азии. Настоящей технической революцией для завода явился перевод его на природный газ. Это важней­ шее мероприятие не только повысило культуру произ­ водства, но и дало возможность интенсифицировать все технические процессы. В частности, благодаря гази­ фикации предприятия и внедрению достижений науки и техники, рационализаторских предложений площадь пода мартеновских печей возросла на 24%, а исполь­ зование передовых методов сжигания природного газа ускорило время плавки и увеличило съем металла с квадратного метра площади пода.

По проекту вес плавки должен составлять 35 т, а сталевары завода после реконструкции, мартенов и внедрения новшеств достигли 117 т. Таким образом, проектная мощность УМЗ перекрыта более чем в три раза.

Природный газ как технологическое топливо при­ шел и на другие предприятия республики.

В настоящее время на производство чугунного литья расходуется значительное количество дорогостоящего кокса, который завозится из Караганды, Кузбасса и дру­ гих районов страны, а с развитием металлургической и машиностроительной промышленности возрастет и по­ требление кокса.

В таких условиях особо важную роль приобретает использование природного газа, как дешевого замени­ теля кокса. Применение природного газа в доменных и мартеновских печах показало его высокую эффектив­ ность. Широкие возможности применения высококало­ рийного газа имеются и в так называемой малой ме­ таллургии — при вторичной плавке чугуна в вагранках.

Специалисты подсчитали, что при стоимости 1 г кокса 23 руб. и стоимости 1000 м3 природного газа, поч­ ти эквивалентных 1 т кокса, равном 12 руб., экокомический эффект — существенный. А если учесть полноту сгорания сравниваемых топлив в агрегатах, добавить к этому экономию от снижения эксплуатационных расходов, которые существенны при отоплении их коксом, разгруз­ ку железнодорожного транспорта от перевозок, то эконо­ мический эффект на единицу продукции литейных це­ хов возрастет еще больше.

В последнее время накоплен значительный опыт по рациональному использованию природного газа в ли­

174

тейном производстве. Природный газ успешно исполь­ зуется для подогрева воздуха, подаваемого в вагранки (вагранки с подогревом дутья), для замены части кокса в ваграночном процессе путем вдувания его через газогорелочные устройства в дополнительные фурмы вагран­ ки (коксогазовые вагранки) и, наконец, в чисто газовых вагранках. При этом достигается определенный экономи­ ческий эффект.

В частности, в коксогазовых вагранках себестои­ мость чугуна снижается в среднем до 2 руб. на 1 т при экономии 27,2%. При переводе вагранок с холодного дутья на горячее (подогрев дутья природным газом до 500°) себестоимость снижается до трех рублей на 1 т, экономия кокса составляет в среднем 30%. При переводе вагранок на коксогазовый вариант с подогревом дутья (метод комбинированного использования топлива) эконо­ мия кокса составляет в среднем 40,5%. При переводе ваг­ ранок на коксогазовый вариант с подогревом дутья отходящими газами (до 300°) экономия по топливу со­ ставляет в среднем 38,1%- В газовых вагранках и печах (без кокса) себестоимость 1 г жидкого чугуна сни­

жается на 9—13 руб.

При чисто газовой плавке чугун получается более прочный, чем из коксовой вагранки. Такое преимущест­

отливок показывает, что при стоимости тонны стально­ го литья 233 руб., а чугунного—139 руб. (условия заво­ да) дополнительная экономия от такой замены опре­ деляется разностью цен и составит 94 руб/г.

Научно-исследовательские работы по разработке совершенных конструкций вагранок и печей малой ме­ таллургии, работающих без использования кокса, дали определенные положительные результаты. Основное внимание в этих работах уделено теплообменным про­

сжигания газа в газопотребляющих установках. Достаточно отметить, что использование при разра­

ботке печей, созданных в СредазНИИГазе, методов регу­ лирования топочных процессов позволило решить ряд

175

'проблем в ваграночном производстве, то есть газовые вагранки стали многорежимными, экономичными, а по перегреву чугуна — современными.

Одна из конструкций газовых чугуноплавильных пе­ чей приведена на рис. 11. Как видно из рисунка, печь СредазНИИГаза представляет собой шахту с при­ строенной к ней камерой перегрева. Шахта 1 печи имеет конусную форму с диаметром 900 мм у основания и 660

.мм у загрузочного окна. Кладка стен у подины шахты имеет прямоугольную форму, что упрощает соединение шахты с камерой перегрева 4.

Рис. 11. Газовая чугуноплавильная печь.

_ В торцевой стенке камеры перегрева установлены две газовые горелки полного предварительного смеше­

основание шахты накладывается в виде решетки холо­ стая огнеупорная колоша 2. Холостая колоша с кана­

176

действия на них высокотемпературных факелов горе­ лок.

При работе печи шихта загружается в шахту через загрузочное окно, где подогревается и плавится. Рас­ плавленный чугун, стекая по вертикальным каналам холостой колоши, омывается в противотоке горячими газами, контактирует с расплавленными огнеупорами холостой колоши и несколько перегретый стекает в ка­ меру перегрева. Основной перегрев чугуна происходит в камере перегрева печи.

Для этой цели две боковые горелки печи, имеющие короткий факел, установлены под углом 40° к зеркалу металла и 7° от боковых стен. По высоте они установ­ лены так, чтобы зоны высоких температур от факелов находились на возможных уровнях чугуна в ванне. Наз­ начение центральной горелки — создать зону высоких температур в холостой колоше. Поэтому она имеет фа­ кел длиной, равной длине камеры перегрева, и установ­ лена горизонтально несколько выше уровня металла в ванне. Каждая из трех горелок может работать с наг­

приводит к изменению производительности печи от 3 до 4 т/ч, расход газа колеблется в пределах от 80 до 110 м3/ч.

Это дало возможность устанавливать режим печи более приемлемый с точки зрения требований техноло­

режима печи (рис. 12). Номограмма отражает резуль­ таты изменения тепловой работы печи в целом в за­ висимости от количественного перераспределения об­ щего расхода газа по горелкам, при этом определяющим параметром в работе печи является температура вы­ пускаемого чугуна.

Пользуясь номограммой на оси температур находят температуру чугуна, которая необходима для заливки отливок. Проводя прямую от точки найденной темпе­ ратуры до пересечения с кривой распределения общего расхода газа по горелкам, находят горизонтальную

Рис. 12. Номограмма для установления теплового режима газовой чугуноплавильной печи производительностью 3—4 тя/ч.

прямую до пересечения с осью ординат, процентное соотношение распределения газа по горелкам, а, про­ должая горизонтальную прямую, определяют общий рас­ ход газа по выбранной производительности.

Как видно из номограммы, при заливке толстостенных отливок нет надобности в высокоперегретом чугуне, а низкотемпературный режим приводит к увеличению срока службы огнеупоров печи, снижению удельного расхода топлива.

178

Рассмотренная конструкция печи находит более ши­ рокое применение не только на заводах Средней Азии, но и за ее пределами. Первыми инициаторами во внед­ рении и освоении их являются специалисты Ташкентско­ го РМЗ Министерства промышленности строительных материалов, Чимкентского свинцового и Гулистанского опытного ремонтно-механического заводов. Экономи­ ческий эффект, как было отмечено ранее, полученный от замены кокса природным газом, составляет на этих заводах более 9 рублей на тонну отливок.

ющих прочными физико-химическими свойствами более высокими, чем используемые в промышленности в на­ стоящее время.

В этой связи усилия исследователей направлены на изыскание рациональных методов повышения свойств литых изделий путем рафинирования, модифицирова­ ния и применения различных методов внешнего воз­ действия на металл. Уже в настоящее время обоб­ щение теоретических предпосылок и экспериментальных данных, полученных в ходе исследований, позволяет, создать новые высокопроизводительные технологи­ ческие процессы и агрегаты, обеспечивающие получение

НИИГазе совместно с ТашПИ, позволил получить износо- и коррозионностойкие чугуны из дешевых шихто­ вых материалов, обладающих высокими механическими свойствами. Такие чугуны найдут применение в любой отрасли народного хозяйства, так как, кроме пере­ численных достоинств, высокопрочные чугуны обла­ дают еще и хорошей электросвариваемостыо. В табл. 26 и на рис. 13 приведены сравнительные данные чугу-

179

нов, полученных в коксовых вагранках и способом'*

ГЭШП.

В больших объемах в республике переплавляются" сплавы цветных металлов для нужд машиностроитель­ ной промышленности.

Находящиеся в эксплуатации печи для переплава сплавов цветных металлов в последнее время за­ меняются более совершенными печами, работающими на природном газе (рис. 14). Преимущество таких пе­

чей заключается в том, что период разогрева печи про­ исходит без металла дешевым природным газом, а хо­ рошо разогретая печь ускоряет процесс плавления заг­ ружаемой шихты, что приводит к снижению угара цветного металла.

Например, испытания печи для переплава сплавов цветных металлов, разработанной в СредазНИИГазе (рис. 14), показали, что угар бронзы намного ниже ус­ тановленных норм и составляет 2—3% против 6—8%, Ниже и удельный расход топлива. Отсюда экономий ческий эффект при цене бронзовых отливок порядка одной тысячи рублей на тонну составляет 45—50 ру6[т,

181