Читать онлайн «Результаты исследований и конструктивные разработки применительно к газовой плавке чугуна: Учебное пособие»

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» А. А. Черный РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И КОНСТРУКТИВНЫЕ РАЗРАБОТКИ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ГАЗОВОЙ ПЛАВКЕ ЧУГУНА Учебное пособие Пенза 2008 УДК 669. 621. 74 Р е ц е н з е н т ы: Научный совет Пензенского научного центра; главный металлург ОАО «Пензадизельмаш» А. С. Белоусов Черный А. А. Результаты исследований и конструктивные разработки примени- тельно к газовой плавке чугуна: учебное пособие / А. А. Черный. – Пенза: Пензенский государственный университет, 2008. – 36с. Приводятся результаты исследований и конструктивные разработ- ки применительно к газовой плавке чугуна. Рассмотрены конструкции га- зовых вагранок, горелочных систем, рекуператоров, процессы плавки чу- гуна на газообразном топливе. Учебное пособие разработано применительно к учебному процессу по кафедре «Машины и технология литейного производства». Оно может быть использовано при изучении курсов «Термодинамика», «Печи литей- ных цехов», «Принципы инженерного творчества», а также при выполне- нии курсовых и научно-исследовательских работ. В пособии использованы оригинальные разработки автора, являю- щиеся его интеллектуальной собственностью. © Черный А. А. , 2008 2  ВВЕДЕНИЕ В литейном производстве широко используется процесс плавки чугуна в вагранках. В качестве топлива для этих печей применяют преимущественно кокс. В коксе имеется вредная примесь – сера, которая при плавке частично переходит в металл, ухудшая его качество. Кроме того, кокс – непрочный ма- териал, и часть его в шахте вагранки разрушается, образуя уходящую с про- дуктами горения пыль. В ваграночных газах кроме пыли содержатся угарный газ и вредные соединения серы, ухудшающие при поступлении в атмосферу экологическую среду. Поэтому многократно делались попытки заменить ва- граночный кокс используемым для отопления металлургических печей газооб- разным топливом. Известно, что в коксовой вагранке металл плавится в противотоке газов на холостой коксовой колоше, а затем, стекая в виде капель и струек по горя- щему коксу холостой колоши, перегревается. Принцип перегрева чугуна, имеющий место в коксовой вагранке, пытались использовать при плавке чугу- на в газовых вагранках. Для этого предлагалось заменить холостую коксовую колошу огнеупорами, разогреваемыми продуктами сгорания горючего газа. Такие вагранки испытывались, но опыты показали, что конструкция вагранок, принятые способы плавки и примененные для холостой колоши огнеупоры не обеспечили необходимых для эффективного ваграночного процесса условий. Огнеупорная колоша быстро оплавлялась, ваграночный процесс нарушался, плавки приходилось прекращать. Стабильность плавильного процесса не дос- тигалась.