6. Современные ваграночные комплексы. Состав, основные системы и узлы.

Классификация вагранок приведена на рисунке 30. В настоящее время самым распространенным чугуноплавильным агрегатом является вагранка, представляющая собой цилиндриче­скую шахтную печь, простота конструкции которой обеспечила ей широкое распространение во всем мире. Однако простые кок­совые вагранки не удовлетворяют современным требованиям, предъявляемым к температуре и качеству чугуна при производ­стве сложных отливок. Кроме того они выбрасывают в атмосферу большое количество вредных газов и пыли (по действующим санитарным нормам допускается не более 100 мг пыли и 0,1% СО в 1 м³ газов, выбрасываемых в атмосферу). Поэтому вагранки оснащаются устройствами для подогрева воздушного дутья, дожигания и очистки отходящих газов.

Рис. 1 – Основные типы современных вагранок

Схема плавильного агрегата с такой системой очистки ваграночных газов показана на рисунке 31.

Установка включает собственно вагранку 4, бункер для убор­ки провала 1, бак для гранулированного шлака 2, поворотный копильник 3, герметичное загрузочное устройство 5, бункер-ох­ладитель 6, трубу Вентури 7, шламоотделитель 8, скруббер 9, дымосос 10, конвективный рекуператор для подогрева охлаж­денных и очищенных ваграночных газов 13, радиационно-конвектинный рекуператор из трех секций для подогрева дутья 16, дымовую трубу с эжектором 11 и воздуходувку-нагнетатель 18, а также трубопроводы горячего 12 и холодного 17 воздуха и вентиляторы для дутья 14 и эжекции 15.

Очистка отходящих ваграночных газов в данной установке осуществляется в три стадии. Сначала газы из вагранки 4 подаются в бункер-охладитель 6, где они охлаждаются до 80-100°С и очищаются от крупных частиц пыли. Вторая стадия очистки газов выполняется в трубе Вентури 7, где, проходя со скоростью 100—140 м/с через горловину трубы с водяной завесой, оставшаяся в газах пыль смачивается и превращается в грязные капли и брызги, значительная часть которых стекает в систему шламоудаления. Далее отходящие газы поступают в мокрый скруббер 9 для третьей стадии газоочистки - улавли­вания капель и осушения очищенных газов. Затем газы подо­гревают для облегчения их сжигания, и смешивая с воздухом сжигают в вагранке.

11 Интенсификация процессов плавки в вагранках.

Для интенсификации процесса плавки в Вагранка применяют подогрев дутья, обогащение его кислородом, добавление газообразного топлива. Обогащение дутья кислородом, впервые осуществленное в СССР (1944) по предложению Л. И. Леви, уменьшает удельный объём продуктов горения и повышает температуру газов. В зависимости от степени обогащения расход топлива снижается на 30—50%, производительность Вагранка повышается на 40—80%, а температура жидкого чугуна достигает 1500°С (вместо 1300—1320°С). Частичная замена кокса природным газом в Вагранка производится вдуванием продуктов горения газов в верхнюю часть холостой колоши; это значительно проще, чем подогрев дутья, и экономически более эффективно. Для плавки чугуна применяют и специальные газовые Вагранка (рис. 2), работающие только на газообразном топливе, на основе противотока газа и металла, что позволяет длительное время стабильно вести плавку. Производительность Вагранка варьируется в широких пределах и зависит от её размеров и расхода газа.