» » Обработка жидкого чугуна добавками, подаваемыми струей сжатого воздуха в горн или копильник вагранки
25.12.2014

Метод вдувания активных порошкообразных добавок в ванну расплавленных металлов при помощи струи газа применяется давно.
Задачей данной работы являлось изучение возможности использования струи газа для введения различных добавок в жидкий металл при ваграночном процессе.
В качестве газа-носителя использовался сжатый воздух цеховой сети под давлением 5—6 атм.
В кожухе и футеровке вагранки производительностью 1,5 т/час на уровне лещади было сделано отверстие, в которое устанавливалась графитовая фурма с внутренним диаметром 33 мм, выступающая в горн печи на 50—60 мм.
Установка графитовой летки и удаление подающей трубы после окончания опыта создает значительные трудности. Поэтому для упрощения процесса вдувания была сконструирована пневматическая притычка (рис. 1).
Обработка жидкого чугуна добавками, подаваемыми струей сжатого воздуха в горн или копильник вагранки

Ручная пневматическая притычка работает в комплексе с прибором для вдувания порошкообразных реагентов в горн или копильник вагранки (рис. 2) в тот момент плавки, когда необходимо вдувать порошкообразные реагенты (десульфураторы или модификаторы). Летка 1 (рис. 1), из которой идет жидкий металл , запирается металлической конусной полой насадкой 3, снабженной обычной глиняной пробкой 2. Насадка 3 соединяется с трубкой 4, которая, в свою очередь, составляет часть аппарата для вдувания порошкообразных реагентов. Аппарат (рис. 2) состоит из резервуара 7, имеющего загрузочную воронку 8, пробковых кранов 6 и 10 и трубопроводов 11—14. На рис. 2 показана насадка пневматической притычки до и после притыкания.
Обработка жидкого чугуна добавками, подаваемыми струей сжатого воздуха в горн или копильник вагранки

Когда насадка не прижата к летке, из металлической летки идет жидкий чугун, сжатый воздух в трубку 4 не подается и кран 5 закрыт. Вагранщик пневматической притычкой закрывает летку. Одновременно с введением насадки 3 в летку кран 5 открывается и через трубу 4 подается сжатый воздух. Глина 2, которая не успевает схватиться, выжимает под давлением сжатого воздуха жидкий металл из летки и вдувается в пространство печи. Поступающий сжатый воздух барботирует через ванну металла в горне или копильнике вагранки и препятствует поступлению жидкого чугуна в летку.
По мере накопления металла в горне или копильнике вагранки в летку, запертую пневматической притычкой, вводится в струе сжатого воздуха порошкообразный реагент, который засыпается в бункер 7. При открытых кранах 6 и 10 порция порошка устремляется по трубопроводам 13 и 4 в жидкий металл. Выход порошкообразного реагента из системы трубопроводов в жидкий металл фиксируется манометром 9, установленным на резервуаре 7, так как при этом падает в нем давление. Сразу после этого пневматическая притычка извлекается из летки, и обработанный чугун через освободившуюся летку поступает в ковш. Кранами 5, 6 я 10 перекрывают подачу сжатого воздуха. Для повторения операций обработки чугуна в резервуар 7 насыпают новую порцию порошка, на насадку 3 наносится глиняная пробка 2; дальше все операции повторяются.
Такой способ ввода порошков в чугун имеет преимущество перед ранее описанным в том, что он позволяет более оперативно обрабатывать чугун непосредственно в горне или копильнике вагранки без предварительной подготовки последних. Это позволяет отказаться от изготовления и ежесменной замены огнеупорной фурмы для вдувания порошков.
Способ закрывания летки для выпуска чугуна пневматической притычкой, кроме возможности проведения операций прямого назначения (модифицирования и десульфурации), перспективен, с точки зрения механизированного и автоматизированного выпуска металла из вагранки.
Работа проводилась на Луганском тепловозостроительном заводе им. Октябрьской революции и на заводе им. Пархоменко.
На заводе им. Октябрьской революции вдуванием молотой кремниемагниевой лигатуры непосредственно в горн вагранки получали высокопрочный чугун с шаровидным графитом. При этом наличие холостой коксовой колоши в горне вагранки обеспечило задерживание и рассредоточение вдуваемых добавок и полноту их реакции с жидким чугуном, а также высокую температуру модифицированного чугуна.
При введении десульфураторов в горн полукислой водоохлаждаемой вагранки указанным способом установлено значительное снижение содержания серы. Так, при исходном содержании серы в чугуне более 0,1% вдувание 2 кг кальцинированной соды и 1 кг молотого известняка под шестой выпуск чугуна из вагранки снизило содержание серы до 0,064%. При следующем вдувании (под седьмой выпуск) такого же количества десульфураторов содержание серы снизилось до 0,060%.
На заводе им. Пархоменко 30%-ная кремниемагниевая лигатура вздувалась в копильник вагранки как через постоянную фурму, так и в чугунную летку при помощи пневматической притычки. В этом случае отсутствие холостой колоши несколько ухудшает условия реакции ванны жидкого металла с вводимыми добавками, однако этот недостаток отчасти компенсируется большей высотой столба жидкого металла в копильнике. Полученные результаты представлены на рис. 3.
Работа показала возможность введения в горн или копильник вагранки добавок в струе воздуха с целью осуществления легирования, модифицирования и рафинирования жидкого чугуна непосредственно в печи.
Обработка жидкого чугуна добавками, подаваемыми струей сжатого воздуха в горн или копильник вагранки