вагранка

Формула изобретения

Вагранка, включающая установленную в кожухе футерованную шахту с горном, ряд фурм, установленных в горне под углом к горизонтали, систему подвода воздуха к фурмам, систему охлаждения, отличающаяся тем, что фурмы выполнены выдвижными в виде телескопических съемных насадок с возможностью установки их в горне на разной глубине и под разным углом к горизонтали, а система охлаждения выполнена в виде разделенного на сектора перегородками водоохлаждаемого кессона с трубопроводами для подачи и отвода воды в каждый сектор кессона, причем трубопроводы для подачи воды установлены внизу кессона, а трубопроводы для отвода воды установлены вверху.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к литейному производству, выплавке литейных чугунов, вторичной переплавке чугуна, в частности к оборудованию металлургических плавильных агрегатов, например печей для плавки чугуна.

Известны вагранки, включающие шахту с одним и более рядов фурм, направленных радиально в плоскости поперечного сечения вагранки (Мариенбах Л.М. Интенсификация ваграночного процесса. -М.: Машгиз. 1954, с. 154, 178 - 188, 209 - 211, 346, 347).

Известны вагранки, включающие шахту с рядами фурм, направленных радиально в плоскости поперечного сечения вагранки (авт.св. СССР N 625105, N 898230, N 1191708, кл. F 27 B 1/16, 1982, 1983).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является вагранка, содержащая установленную в кожухе футерованную шахту, ряд фурм, установленных в горновой части под углом 5 - 15^o, выполненных в виде комбинированных насадок прямоугольного поперечного сечения, жестко соединенных с кожухом и системой подвода воздуха, а охлаждение вагранки производят с помощью наружного охлаждения кожуха стекающей водой (авт.св. СССР N 1770695, кл. F 27 B 1/16, БИ N 39, 1992).

Недостаткми известной вагранки являются недостаточная эффективность, высокие затраты на ремонте вагранки, малая продолжительность работы плавильного агрегата, неэффективная и ненадежная система охлаждения вагранки.

Задачей изобретения является увеличение кампании плавки, повышение теплового КПД вагранки, увеличение продолжительности работы плавильного агрегата, эффективное охлаждение вагранки, снижение затрат на ремонт плавильного агрегата.

В результате использования предлагаемого изобретения снижаются затраты на ремонт плавильного агрегата, увеличивается срок его службы, появляется возможность многосуточной эксплуатации плавильного агрегата, а также возможность получать различные марки выплавленного металла, достигается повышение температуры выплавленного чугуна на выходе, происходит эффективное охлаждение вагранки.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в вагранке, включающей установленную в кожухе футерованную шахту с горном, ряд фурм, установленных в горновой части под углом к горизонтали, систему подвода воздуха к фурмам, фурмы выполнены выдвижными в виде телескопических съемных насадок с возможностью установки их на разную глубину в горн, а также с возможностью изменения угла наклона их к горизонтали. Выполнение фурм выдвижными в виде телескопических съемных насадок, а также с возможностью изменения угла наклона их обеспечивает большую производительность, достаточную подачу и скорость воздушного дутья, расход и скорость подачи дутьевого воздуха по всему поперечному сечению и в ее центральную часть, а также достаточный конвекционный и лучистый теплообмен газов.

Причем система охлаждения вагранки выполнена в виде водоохлаждаемого кессона, разделенного на сектора, с трубопроводами для подачи и отвода хладоагента (воды) в кессон. Трубопроводы для отвода хладоагента из него установлены вверху, а трубопроводы для подачи хладоагента установлены внизу. Подача хладагента в кессон снизу вверх способствует самому благоприятному отбору тепла, там, где самые высокие температуры в горне, идет интенсивное охлаждение, в отличие от прототипа, где охлаждение производится стекающей водой (сверху вниз). Кессон разделен на сектора перегородками, каждый сектор имеет трубопроводы для подачи и отвода воды, что способствует равномерному охлаждению вагранки и ликвидирует застойные зоны.

Соединение водоохлаждаемого кессона с выдвижными регулируемыми фурмами позволяет отвести от стенок плавильного агрегата зону высоких температур. Отвод воды из кессона сверху препятствует образованию паровой пробки.

Телескопические съемные фурмы выполнены медными, что способствует увеличению продолжительности работы плавильного агрегата и снижению затрат на его ремонт.

Плавильная зона горна выполнена в виде усеченного конуса.

На фиг. 1 представлена общая схема вагранки;

на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1;

на фиг. 3 - схема выполнения регулятора выдвижения фурм

на фиг. 4 - схема выполнения узла, регулирующего угол наклона фурм.

Вагранка состоит из кожуха 1, установленного на опорную часть 2 и футерованного огнеупорным материалом 3, из шахты 4 с горном 5, выполненным в виде усеченного конуса. Вагранка имеет фурмы 6, выполненные выдвижными в виде телескопических съемных насадок 7, регулятор 8 выдвижения фурм в горн 5. Дутье в плавильную зону шахты подают через фурмы 6 по воздуховоду 10. Фурмы 6 закреплены фланцами крепления 9 с возможностью изменения угла их установки относительно горизонтали. Водоохлаждаемый кессон 11 для охлаждения вагранки разделен на сектора 14 перегородками 15 и имеет трубопроводы для подачи хладоагента 12, установленные внизу в каждом секторе, а для отвода воды трубопроводы 13, установленные в верхней части кессона.

Регулятор 8 выполнен в виде подвижной штанги 16 с делениями 17, соединенной со съемной насадкой 7. Положение штанги 16 с насадкой 7 относительно фурмы 5 регулируется и фиксируется в крышке 18 болтом 19. Для смены насадки 7 достаточно снять крышку 18, вынуть подвижную штангу 16 с насадкой 7 и заменить насадку.

Изменение угла наклона производится поворотом фурмы 6 с цилиндрической опорой 20 относительно отсчетной линейки 21 и фиксируется на ней винтом 22.

Установка выдвижных фурм в нижней части шахты в области горна под углом 7^o к горизонтали обеспечивает увеличение скорости, расхода и давления воздушного дутья по всему поперечному сечению вагранки, а также позволяет отодвинуть высокие температуры от стенок вагранки к середине, что способствует получению чугуна заданной марки.

Предлагаемая система охлаждения вагранки в виде водоохлаждаемого кессона шахтной печи позволяет увеличить продолжительность работы плавильного агрегата. Отвод хладагента (воды) из кессона сверху позволяет избежать образования паровой пробки.

Вагранка работает следующим образом.

Плавку начинают с загрузки холостой калоши, после розжига которой производят загрузку рабочих калош чередующимися завалками кокса, известняка и металлической шихты в шахту 4. После этого подают дутье по воздуховоду 10 через фурмы 6 в горн 5 шахты 4 и начинают плавку. Медные фурмы 6, выполненные в виде телескопических насадок, с помощью регулятора 8 можно выдвигать на различную глубину в горн 5, а также изменять угол наклона фурм 6.

Подачу воды в секторы 14 водоохлаждаемого кессона 11 осуществляют по трубопроводам 12, установленным внизу, а отвод воды из кессона осуществляют по трубопроводам 13, установленным вверху, что способствует равномерному эффективному охлаждению вагранки.

Предлагаемая вагранка обеспечивает оптимальные аэродинамические условия работы, способствует повышению температуры выплавленного чугуна на выходе, обеспечивает получение различных марок выплавленного металла, сокращает разгар футеровки, появляется возможность многосуточной эксплуатации плавильного агрегата и увеличения срока его службы.