Литейное производство

Металлургические вагранки

Металлургическими считаются вагранки, используемые при выплавке чугуна для мартеновских печей или конвертеров, а также вагранки, позволяющие активно влиять на течение металлургических процессов плавки и направлять их в нужную сторону.

В таких вагранках в качестве шихты используют отходы машиностроительных заводов (обсечки, мелкий стальной лом, отходы листового раскроя). Чтобы не происходило значительного окисления мелкой шихты при контакте с газами, в вагранке создают восстановительную атмосферу. Для получения качественного чугуна с высокой температурой перегрева (1500-1550 °С) при использовании такой шихты необходим повышенный расход кокса (12-15 %) для топливной рабочей колоши, подогрев дутья до 500 °С. При таких условиях ваграночные газы будут содержать 23-27 % CO; 4-7 % CO2 и 2-4 % H2, т.е. в печи будет создаваться нейтральная или даже восстановительная атмосфера. Эти газы обладают большим запасом физической и химической теплоты и с успехом используются для обогрева рекуператоров, в которых воздух подогревается до 600 °С, или для производства пара в котлах-утилизаторах.

Шлак с высокой основностью (1,8-2,2), полученный за счет расхода известняка, равного 7-8 % массы металлозавалки, обеспечивает высокий процент растворения серы в нем и низкое содержание серы в чугуне (0,03-0,05 %).

Обычно металлургические вагранки — печи закрытого типа длительного действия, работающие непрерывно по 4-5 недель, имеющие водяное охлаждение кожуха, медные водоохлаждаемые фурмы, подину и горн, выложенные из высокоглиноземных материалов, два компрессионных шлакоуловителя, работающих попеременно через неделю. Кроме того, при их работе применяется горячее дутье и основные шлаки. Такое сочетание с одновременным увеличением расхода кокса до 18-22 % обеспечивает следующие преимущества:

  • образование в вагранке восстановительной атмосферы, а следовательно, уменьшение угара элементов;
  • возможность использования окисленной и дешевой шихты (иногда до 100 % стального скрапа);
  • высокая температура жидкого чугуна;
  • уменьшение содержания серы в чугуне;
  • возможность длительной непрерывной работы вагранки без выбивки.