Вагранки для плавки чугуна

Основным плавильным агрегатом чугунолитейного производства является вагранка. Во вновь строящихся и в крупных действующих цехах вагранки для плавки чугуна работают с подогревом дутья, газоочисткой, имеют продолжительный межремонтный цикл. В целях получения чугуна различных марок при унифицированной шихте, обеспечения возможности регулирования состава, температуры и свойств чугуна, улучшения условий работы в плавильном отделении на крупных заводах применяют дуплекс-процесс, т.е. плавку чугуна ведут в вагранках, доводку по составу и температуре и термовременную выдержку проводят в индукционной или дуговой печи. Однако на действующих заводах пока работают и вагранки без подогрева дутья, многие из которых в настоящее время оборудуются вторичным дутьем и мокрыми пылеуловителями.

При плавке чугуна в вагранке применяют:

  • огнеупорные материалы для футеровки печи, защищающие ее от воздействия высоких температур;
  • металлическую шихту, смешение и расплавление компонентов которой обеспечивают необходимое количество и заданный химический состав чугуна;
  • топливо, при горении выделяющее теплоту, необходимую для плавления и перегрева чугуна и шлака до заданных температур;
  • флюсы, понижающие вязкость шлака и обеспечивающие более полное протекание металлургических процессов между жидким чугуном и шлаком, который образуется из продуктов окисления золы кокса и загрязнения шихты в результате оплавления футеровки печи.

На участке навески шихты осуществляется хранение, переработка и дозирование (шихтовка) материалов, необходимых для плавки, хранение и подготовка огнеупорных материалов, предназначенных для футеровки печей. Затем дозированные компоненты шихты (колоши) подают в плавильное отделение для завалки в печь.

В ходе плавки контролируют основные параметры процесса: производительность вагранки, температуру, химический состав жидкого чугуна и его литейные свойства. В вагранках для плавки чугуна в основном используются кокс и термоантрацит. При необходимости проводят корректировку расхода кокса и воздуха, подаваемого в печь. После окончания плавки вентиляторы останавливают, удаляют остаток кокса после плавки, и вагранка охлаждается для проведения ремонта.

В настоящее время наибольшее распространение для плавки серого чугуна марок от СЧ10 до СЧ30 получили коксовые вагранки, а для плавки высокопрочных, ковких и легированных чугунов — дуплекс-процессы: вагранки и электропечи или плавка монопроцессом в дуговых или индукционных печах.

Развитие плавки чугуна в электропечах способствовало возникновению новых видов дуплекс-процессов, когда в качестве первичного плавильного агрегата применяют не вагранки, а индукционные или дуговые печи. Замена вагранки как первичного плавильного агрегата объясняется дефицитностью кокса и необходимостью использования некондиционированных шихтовых материалов.