ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
24
Вагранка (рис. 2.1) состоит из следующих основных узлов: опорной части
с механизмом раскрывания днища; шахты, оканчивающейся трубой с искрога-
сителем; фурменной коробки; механизма для загрузки шихты. Перед началом
работы закрывают днища, набивают подину (лещадь) вагранки формовочным
составом. Затем на неё загружают слой кокса, называемый холостой колошей, и
разжигают его природным газом или дровами. Когда кокс разгорится, закрыва-
ют рабочее окно и на холостую колошу слоями загружают рабочие колоши, со-
стоящие из металлических компонентов шихты, кокса и флюса.
Загрузку ведут до завалочного окна, после чего через отверстия в шахте в
нижней части, называемые фурмами, подают воздух, вызывающий интенсивное
горение кокса.
Продукты горения кокса – ваграночные газы имеют высокую температу-
ру; поднимаясь вверх по шахте, они нагревают шихту. По мере сгорания кокса
рабочие колоши опускаются вниз, прогреваясь восходящим потоком ваграноч-
ных газов. Металлические компоненты прогреваются до температуры плавле-
ния, плавятся на высоте 500 – 800 мм над фурмами и отдельными струйками и
каплями, проходя по раскалённой поверхности кокса, перегреваются и скапли-
ваются в шахте вагранки ниже фурм (в горне) или стекают из вагранки в ко-
пильник для жидкого металла.
Кокс рабочих колош постоянно пополняет сгоревший кокс холостой ко-
лоши, так чтобы её высота осталась постоянной. Флюсы, соединяясь с золой
кокса, оплавившейся футеровкой печи и посторонними предметами, посту-
пающими с шихтой, образуют шлак, состоящий в основном из двойных и трой-
ных соединений окислов SiO
2
; CaO; Al
2
O
3
.
По мере расплавления металлической шихты, сгорания кокса, образова-
ния шлака и выпуска металла и шлака из вагранки в шахту печи загружают но-
вые колоши металла, кокса и флюсов.
Ваграночные газы, закончившие теплообмен с шихтой (называемые ко-
лошниковыми), через трубу и искрогаситель выбрасываются в атмосферу. Од-
нако они содержат значительное количество пыли и токсичных составляющих в
виде угарного, сернистого и серного газов, поэтому перед выбросом в атмосфе-
ру должны проходить эффективную очистку. Кроме того, в них содержится
значительное количество тепловой энергии. Отходящие газы имеют температу-
ру 250 – 500
°
С и содержат 10 – 25% СО, при дожигании которого выделяется
большое количество теплоты. Эта тепловая энергия используется для подогрева
воздуха и природного газа, идущего в вагранку.
Схема современного ваграночного комплекса представлена на рис. 2.2.
Коксовая вагранка
, как уже было сказано выше, содержит ряд основопо-
лагающих узлов (рис. 2.3). Опорная часть воспринимает статическую нагрузку
от всей вагранки и динамическую от загружаемой шихты. Высота опорной час-
ти (в зависимости от типоразмера 1,5 – 4,0 м) должна быть достаточной для
размещения перед вагранкой миксеров или ковшей для приёма жидкого метал-
ла, а также для механизации уборки из-под вагранки отходов после плавки.
