Огнеупоры и их применение

Раздел: Учебники

Вагранка представляет собой шахтную печь. В верхней части вагранки находится окно для загрузки шихты, в состав которой, кроме металлической части (чугунных чушек, скрапа, ферросплавов), входят кокс и флюсы. Ниже цилиндрической части находится стальная кольцевая коробка, соединенная фурмами с рабочим пространством вагранки. Фурмы служат для подачи воздуха, необходимого для горения. Ниже уровня фурм выполнена переходная чугунная летка (желоб) для стекания чугуна в копильник. Для выпуска шлака предусмотрена шлаковая летка.

В зависимости от состояния шихты и тепловых процессов, которым она подвергается, вагранку условно можно разделить на четыре зоны

В первой (верхней) зоне, начинающейся от загрузочного окна, происходит подогрев загруженных материалов, находящихся в твердом состоянии. Во второй'(средней) зоне происходит горение кокс" с выделением значительного количества тепла, необходимого дл плавления шихты. В третьей зоне (зоне перегрева) под действие высокой температуры капли жидкого металла и шлака стекают вниз; в горн по кускам горящего кокса. Четвертая зона начинается от уровня фурм до подины. В этой зоне происходит накопление жидкогс металла.

В зависимости' от протекающих в вагранке реакций она делится на две зоны: окислительную и восстановительную

В окислительной зоне, расположенной над уровнем ванны металла, между коксом и кислородом воздуха происходит реакция С + 02 ->■ С02, которая содействует повышению температуры внутри- печных газов. Выше окислительной зоны, включающей зону расплава (5), находится восстановительная зона, в которой происходит реакция газификации углерода: С02 + С -»- 2СО, снижающая вну- трипечную температуру.

Вагранка очень широко применяется в качестве плавильной печи. Считают, что это объясняется следующими положительными качествами: простотой конструкции и обслуживания, возможностью непрерывного и стабильного процесса эксплуатации, дешевиз- . ной оборудования, возможностью регулирования состава расплава в широком диапазоне.

Однако наряду с преимуществами имеются и недостатки: в одной вагранке нельзя выплавлять одновременно большие количества чугуна для крупных отливок (причем состав чугуна не остается постоянным), получаемый в вагранке чугун имеет недостаточно высокую температуру, поэтому в вагранке нельзя выплавлять сплавы с высокой точкой плавления; невозможно избавиться от серы, поглощаемой чугуном из кокса.