Застосування підігріву дуття, доменного профілю шахти вагранки і подача дуття через фурми, розташовані на висоті 700 ... 1000 мм від першого ряду, дозволяє значно збільшити діапазон допустимого зміни продуктивності вагранки тільки за рахунок зміни подачі дуття.
Необхідність змінювати продуктивність вагранки виникає в першу чергу при серійному поточному виробництві, де потрібна синхронність продуктивності вагранки з металоємністю заформованими опок. Зменшити коливання продуктивності вагранки можна за рахунок застосування міксерів великої ємності, що згладжують нерівномірність споживання металу протягом зміни і його хімскладу.
Тепловий к. п. д. роботи вагранок різний при нагріванні шихти, плавленні її і нагріванні рідкого металу. У зоні нагріву шихти к. п. д. має найбільше значення і становить 50 ... 60%, в зоні плавлення 30 ... 40%. а в зоні нагріву крапель рідкого металу - всього 10 ... 15%.
3.2 Металургійні процеси плавки чавуну в коксової вагранці
Металургійні процеси полягають у дисоціації вапняку, освіту шлаку, угарі елементів і інших окислювально-відновних реакціях між газовою фазою, шихтою і шлаком. Зміст вологи в шихті невелика (1,5 ... 2,5% у вапняку, 3 ... 6% в коксі), і випаровування її відбувається в самому верхньому шарі шахти вагранки. У цій же зоні відбувається виділення з коксу летючих речовин, що складають зазвичай не більше 1% від маси коксу. Інтенсивне розкладання вапняку відбувається при температурі 900 ... 1000 ° С, коли пружність його дисоціації, що збільшується з підйомом температури, перевищує парціальний тиск. У цих умовах утворюється при розкладанні вапняку легко видаляється з його внутрішніх пір, збільшуючи реакційну поверхню і прискорюючи тим самим процес дисоціації.
Вапняк подається в вагранки для утворення рідинних шлаку зі сторонніх продуктів, що надходять разом з шихтою, з оплавитися футеровки, золи коксу, продуктів окислення шихти. Склад шлаку визначає його основні властивості: температуру плавлення, в'язкість і основність. Найбільш тугоплавкими є окисли (= 1625 ° С), СаО (= 2370 ° С), А1 «О3 (= 2060 ° С). Освіта подвійних і потрійних сполук цих окислів, особливо евтектичного складу, знижує шлаку.
З підвищенням масова частка FеО і МnО в шлаку різко знижується (рис. 3.2).
Малюнок. 3.2. Вплив температури чавуну на вміст у шлаку FеО і МnО
Кількість шлаку, його основність і вміст у ньому FеО і МnО поряд з витратою коксу, температурним і шлаковим ежім плавки оказіїают великий вплив на чад елементів. Кількість шлаку при кислому процесі становить 5 ... 8%, а при основному 8 ... 10% від маси чавуну.
3.3 Інтенсифікація процесів плавки чавуну в коксової вагранці
Методи інтенсифікації ваграночного процесу спрямовані або на підвищення температурного режиму в вагранці, або на перегрів рідкого металу на жолобі, у горні або копильника. Для підвищення температури металу застосовується підігрівання дуття, збагачення його киснем, подача дуття через два ряди фурм, застосування карбіду кальцію і подача частини дуття через горн.
Підігрів дуття і збагачення його киснем забезпечують підвищення температури металу приблизно на 15 ... 25 ° С на кожні 100 ° підігрі...
