Читать онлайн «Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна: Учебное пособие»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ А. А. Ч Е Р Н Ы Й ГАЗОВЫЕ ВАГРАНКИ И ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ ПРОЦЕССЫ ПЛАВКИ В НИХ ЧУГУНА Учебное пособие Пенза 2009 УДК 669. 621. 74 Черный А. А. Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна: Учеб. пособие. – Пенза: Пенз. гос. ун-т, 2009. - 40 с. , 4 табл. , библиогр. 8 назв. Изложены основы плавки чугуна на газообразном топливе - природном газе. Приводятся рациональные конструкции газовых вагранок для плавки чугуна, эффективные горелочные системы применительно к газовым вагранкам, рациональные конструкции рекуператоров для газовых вагранок, тепловые и металлургические процессы в газовых вагранках, эффективные технологии плавки чугуна применительно к использованию газовых вагранок в промышленности. Разработки выполнены с применением математического моделирования по результатам экспериментов. Учебное пособие подготовлено на кафедре «Машины и технология литейного производства» Пензенского государственного университета. Оно может быть использовано студентами при изучении курсов «Принципы инженерного творчества», «Печи литейных цехов», «Литейные сплавы и плавка», «Математическое моделирование в литейном производстве», а также при выполнении курсовых и дипломных работ. Рецензенты: Научный совет Пензенского научного центра; А. С. Белоусов, главный металлург ОАО «Пензадизельмаш» © А. А. Черный, 2009. 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 материал, и часть его в шахте вагранки разрушается, образуя уходящую с продуктами 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 ваграночный кокс используемым для отопления металлургических печей газообразным топливом. Известно, что в коксовой вагранке металл плавится в противотоке газов на холостой коксовой колоше, а затем, стекая в виде капель и струек по горящему коксу холостой колоши, перегревается. Принцип перегрева чугуна, имеющий место в коксовой вагранке, пытались использовать при плавке чугуна 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.