Газовые вагранки и энергосберегающие процессы плавки в них чугуна. Черный А.А. - 34 стр.

рационально применять высокоглиноземистые изделия, содержащие 60-95 %
оксида алюминия.
        Предлагаемый способ плавки осуществляется следующим образом.
        Производят розжиг горелок газовой вагранки, производят разогрев
футеровки шихты, загрузку холостой огнеупорной колоши, разогрев ее
продуктами сгорания топлива. Холостую огнеупорную колошу создают,
загружая в шахту огнеупоры с отверстиями, суммарная площадь входных и
выходных сечений которых в загруженной холостой колоше равна 0,1-0,6
площади свободного поперечного сечения вагранки в зоне плавления шихты.
Огнеупоры с отверстиями загружают так, чтобы объем               пустот для
прохождения горячих газов и расплава был бы равен 0,15-0,7 объема шахты,
заполняемой холостой огнеупорной колошей.
        На разогретую холостую огнеупорную колошу загружают шихту,
доводят путем регулирования расходы топлива и окислителя до требуемых,
нагревают и плавят горячими продуктами сгорания шихту. Продукты
сгорания перемещаются преимущественно по отверстиям в огнеупорах и
частично между огнеупорами холостой колоши, нагревают стенки
огнеупоров, а навстречу движущимся горячим газам поступает из зоны
плавления расплав, который перегревается, стекает на подину, выходит из
вагранки и отбирается для получения литых изделий.
        Благодаря наличию в огнеупорах холостой колоши отверстий и
неплотной их упаковке горячие газы распределяются в холостой колоше
более равномерно, огнеупоры больше отбирают теплоты от горячих газов, в
связи с чем повышается температура расплава, производительность и
термический коэффициент полезного действия вагранки.
        При суммарной площади входных и выходных сечений отверстий S в
огнеупорах холостой колоши меньше 0,1 площади свободного поперечного
сечения вагранки S1 в зоне плавления шихты не достигается равномерность
распределения горячих газов в холостой колоше, экономичность процесса
резко снижается. При S>0,6· S1 резко снижается прочность огнеупоров в
холостой колоше и нарушается процесс плавки. Оптимальность достигается
при 0,1· S1 ≤ S ≤0,6 · S1.
        Огнеупоры с отверстиями надо загружать так, чтобы объем пустот V
для прохождения горячих газов и расплава был бы 0,15·V1≤ V ≤ 0,7· V1, где
V1 – объем шахты, заполняемый холостой огнеупорной колошей.
        При V < 0,15·V1 в связи с плотной упаковкой огнеупоров в холостой
колоше перекрывается часть отверстий в огнеупорах, резко повышается
сопротивление движению горячих газов в холостой колоше, резко снижается
производительность плавильного агрегата. При V > 0,7·V1 резко снижается
скорость движения горячих газов в холостой огнеупорной колоше,
нарушается процесс теплопередачи от горячих газов расплаву, снижается
температура расплава. При 0,1· S1 ≤ S ≤0,6 · S1, 0,15·V1≤ V ≤0,7· V1 горячие
продукты сгорания топлива и расплав проходят преимущественно через
отверстия огнеупоров, происходит интенсивная теплопередача, достигается
экономичность процесса, энергоемкость плавки минимальная.
                                     34