Устройство газовых вагранок

Устройство коксо-газовых вагранок

Коксо-газовые вагранки используют для экономии дефицитного кокса. Конструктивно они незначительно отличаются от коксовых вагранок (Рис. 3.5.6). Они имеют дополнительный ряд тоннелей выше уровня фурм для газовых горелок 1, коллектор для подачи газа в горелки и двухкамерную водушную коробку 5 для раздельной подачи воздуха в фурмы и газовые горелки.

Рис. 3.5.6. Устройство коксогазовой вагранки с доменным профилем

Газовые вагранки не имеют холостую коксовую колошу. Поэтому для удержания шихты в плавильной зоне они имеют (Рис. 3.5.7) специальные конструктивные особенности в виде уступа в вертикальной шахте (а), перемычки (б) или смещения оси шахты и горна (в).

Газовая вагранка с уступами в шахте (Рис. 3.5.8) представляет собой шахтную печь с копильником. В ее шахте вылолнены водоохлаждаемые уступы 1 и 2 для поддержания столба шихты и предотвращения её проваливания в нижнюю часть шахты вагранки. Шахта вагранки уступами делится на две зоны. В верхней зоне находится столб шихты, которая прогревается по мере опускания вниз и затем расплавляется. Расплавленные чугун и шлак по зазору между уступами стекает в нижнюю камеру (камеру перегрева), где происходит их перегрев.

На подине камеры перегрева выполнено заглубление для первичного накопления жидким металлом и предотвращения его замораживания. В футеровке над подиной по периметру шахты равномерно размещено большое количество туннелей 6 для сжигания газа. Туннели представляют собой огнеупорные трубки, которые жестко крепятся к кожуху, и служат защитой для горелочных сопел. Количество сопел (соответственно туннелей) выбирается из условия обеспечения необходимой производительности вагранки. К двум нижним рядам сопел через тракт 4 подается газовоздушная смесь, приготовляемая в смесителях 3. Через тракт 5 в камере перегрева выше горелочных туннелей подводят природный газ для подсвечивания продуктов сгорания сажистым углеродом.

а б в г

Рис. 3.5.7. Конструктивные особенности устройства газовых вагранок:

а – с уступами в шахте; б – с перемычкой в шахте; в – с выносной камерой;

г – с огнеупорной холостой колошей

Рис. 3.5.8. Схема газовой вагранки с уступами в шахте:

1 - нижний уступ; 2 – верхний уступ; 3 – смеситель газовоздушной смеси;

4 - тракт для подачи газо-воздушной смеси; 5 – тракт для подачи природного газа;

6 – туннели для сжигания газа

Сложность конструкции газовых вагранок с уступами и связанные с этим затруднения в обслуживании и ремонте обусловили разработку варианта газовой вагранки с водоохлаждаемой перемычкой в шахте (Рис. 3.5.7,б). В ней камеры нагрева-плавления и перегрева разделены через систему водоохлаждаемых боковых выступов и волоохлаждаемой футерованной пермычки. Между выступамит и пермычкой имеется проход для стекания жидкого чугуна и шлака вниз и удаления ваграночных газов вверх.

В газовая вагранка с выносной камерой перегрева (Рис. 3.5.7,в) представляет собой шахтную печь, в которой ось шахты печи и ось горна смещены относительно друг друга. При этом горн вагранки трансформировался в подогреваемый копильник (Рис. 3.5.9). Подина шахты выполнена с наклоном в сторону камеры перегрева. В нижней части камеры перегрева расположена ванна для жидкого металла, над ванной - горелки в коротких туннелях. Горелочные туннели выполняются огнеупорной кладкой. Камера перегрева перекрывается сводом, образующим между камерой перегрева и шахтой проход для стекания жидкого чугуна и шлака вниз и удаления ваграночных газов вверх. Разделение металла и шлака происходит в камере перегрева. В ней же выполнены лётки для металла и шлака. Газовая вагранка с выносной камерой перегрева выполнена конструктивно проще и обслуживание его менее затратно.

Рис. 3.5.9. Схема газовой вагранки с выносной камерой перегрева:

1 – шахта; 2 – камера перегрева; 3 – подина шахты; 4 и 5 – уступы; 6 – ванна металла;

7 и 8 – горелки и горелочные тоннели; 9 – свод; 10 – проход для металла, шлака и газов;

11 – лётка для металла; 12 –лётка для шлака.

Все три рассмотренные выше варианты газовых вагранок имеют одну и ту же особенность – сообщающиеся, но разделенные между собой шахту и камеру перегрева. Это усложняет контсрукцию вагранок и затрудняет его ремонт и обслуживание.

Газовые вагранки с холостой огнеупорной колошей (Рис. 3.5.7, г) конструктивно аналогичны коксовым вагранкам. Только нижнее рабочее пространство в них заполнено вместо кокса кусковым огнеупорным материалом. Перегрев чугуна происходит, как и в коксовых вагранках, во время стекания капель по кускам огнеупорной холостой колоши за счет контактной и конвективной теплопередачи. При оксидной огнеупорной насадке не происходит науглероживание чугуна и насыщение его серой в горне печи.

Дата добавления: 2014-01-07