ПЛАВИЛЬНЫЕ ПЕЧИ ЛИТЕЙНЫХ ЦЕХОВ
44
Уменьшение расхода кокса за счёт сжигания дешёвого природного газа
позволяет: уменьшить себестоимость чугуна; понизить в нём содержание серы;
поднять производительность печи; уменьшить чувствительность к качеству
разделки шихты; упростить регулировку высоты холостой колоши изменением
расхода газа на горелках. Последнее выгодно отличает её от вагранки, рабо-
тающей на обогащённом кислородом воздухе. Среди существенных недостат-
ков отметим следующие: взаимодействие продуктов горения газа (СО
2
и Н
2
О) с
раскалёнными кусками кокса с образованием 15 – 20% СО и 3 – 4 % Н
2
(на это
уходит большое количество теплоты); повышается температура колошниковых
газов на 100 – 150
°
С, вызывая дополнительные потери теплоты; чугун насыща-
ется водородом.
Если выразить совместный расход кокса и газа в условном топливе, то
окажется, что расход его больше, а КПД вагранки ниже, чем обычной коксовой.
Экономия при работе коксогазовой вагранки получается только за счёт сравни-
тельно небольшой стоимости высококалорийного природного газа по сравне-
нию с коксом.
Газовая вагранка
– пламенная печь с бункером для подогрева шихты –
принципиально отличается от коксовой вагранки. В ней отсутствует холостая
колоша кокса, зона подогрева шихты ограниченных размеров, зона плавления
постоянной высоты над горелками, зона плавления постоянной высоты над го-
релками для газа (она образована или водоохлаждаемыми уступами или водо-
охлаждаемой перемычкой в шахте). Перегрев чугуна в такой вагранке происхо-
дит в бассейне на подине печи и в момент падения капель в струе газов. На
рис. 2.17 представлена разновидность современных модификаций газовых ва-
гранок.
Преимущества газовых вагранок: более дешёвое топливо (снижение за-
трат на топливо, хотя расход условного топлива выше, чем в коксовой вагран-
ке); меньшее количество выброса в атмосферу пыли – до 25 мг/м
3
и СО до
0,01%; снижение содержания серы в чугуне до 0,03 – 0,05% (наблюдается даже
угар серы на 20 – 40%); нет необходимости в установках для подготовки кокса,
его дозирования, транспортировки и загрузки в вагранку.
Однако газовые вагранки имеют и существенные недостатки: не обеспе-
чивается необходимый перегрев чугуна; отсутствуют условия для науглерожи-
вания, поэтому для получения надлежащего содержания углерода в шихту при-
ходится давать значительно большее количество, чем в коксовую вагранку, де-
фицитных литейных доменных чугунов; затруднено использование в шихте
дешёвых металлотходов. Недостаток конструкции вагранки – малая стойкость
футеровки на водоохлаждаемых уступах и перемычке в шахте.
Исследования в области ваграночной плавки показали, что основными
взаимосвязанными параметрами процесса плавки являются расход кокса, рас-
ход воздуха, подаваемого в вагранку, температура чугуна на желобе и произво-
дительность вагранки. Вспомогательные параметры, помогающие следить за
процессом плавки, – давление воздуха на фурмах основного ряда, состав и тем-
пература колошниковых газов.
