Расчет коксовой вагранки закрытого типа для плавки серогуна марки сч18 производительностью 15 т/час

-

В плавильных отделениях литейных цехов применяют высоко-производительные вагранки, дуговые и индукционные печи, миксеры, раздаточные устройства. Часть отливок подвергают обработке в термических печах. Материалы, используемые в литейном производстве, подсушивают в сушилах.
В зависимости от назначения печи литейных цехов можно под-разделить на плавильные, нагревательные, сушильные (сушила).
Прототипом современных печей был костер, который сначала использовали для приготовления пищи и обогрева жилищ, а в дальнейшем для обжига глиняной посуды, получения металла, стекла и др. Костер устраивали в углублениях, вырытых в земле и выложенных камнем. На этой основе были созданы первые примитивные печи. В дальнейшем для искусственного дутья начали использовать примитивные меха. Применение искусственного дутья способствовало значительному развитию печной техники, так как позволило увеличить размеры печей, повысить их температуру. Это привело к созданию первых примитивных шахтных и тигельных печей для плавки металлов (бронзы и других сплавов).
В конце XV в. возник новый ступенчатый способ получения железа (руда – чугун – железо). Для производства чугуна начали сооружать доменные печи с применением воздуходувок, приводимых в движение водяными колесами.
Создание в конце XVIII в. паровой машины и, как следствие паровой воздуходувки, а также применение кокса позволили резко увеличить производство чугуна в доменных печах.
Открытие бессемеровского и томасовского способов производства стали, а также возросшие требования к качеству металла и накопление большого количества скрапа привели к появлению мартеновских печей.
Одновременно с плавильными печами совершенствовались и нагревательные печи. До тех пор, пока уровень производства был относительно низким, в качестве нагревательных печей применяли горны. Однако повышенные требования к качеству нагрева привели к созданию более совершенных печей различных типов.
Открытие в 1802 г. В.В. Петровым электрической дуги, а также создание в 1882 г. И.Ф. Усагиным первого трансформатора послужили предпосылкой для возникновения электрометаллургии и электрических печей. В 1906 – 1908 гг. А.Н. Лодыгин разработал конструкции электрических печей для выплавки металлов из руд, переплавки металлов и термической обработки.
С 1928 г. начинается коренная перестройка советской металлур-гической промышленности, в том числе печестроения. Были созданы условия для создания многих типов электрических печей, что позволило к 1937 г. увеличить по сравнению с 1927г. производство электростали в 75 раз. Появились новые конструкции автоматизированных печей для термической обработки.
После Великой Отечественной войны удалось не только восстановить промышленность, но и превысить довоенный уровень производства. За послевоенные годы коренным образом изменились конструкции печей и их технико-экономические показатели. Созданы крупные вагранки для выплавки чугуна производительностью 20 – 30 т/ч, с подогревом дутья. Внедрено большое количество разнообразных электрических печей: дуговых, индукционных, сопротивления. Дуговые печи отвечают современным требованиям литейного производства. Индукционные плавильные печи обеспечивают получение более качественного металла для машиностроения. Широкое распространение получили печи для термической обработки: обогреваемые природным газом и электрические. Для повышения качества термической обработки деталей используют печи с контролируемой атмосферой. Для футеровки печей применяют новые огнеупорные материалы, обеспечивающие увеличение их срока службы. Современные плавильные и нагревательные печи представляют, собой механизированные комплексы с высокой степенью механизации и автоматизации.
Значительно продвинулась вперед и наука о печах. М.А. Глинков обобщил и сформулировал основные положения современной теории печей, большие заслуги в области печной теплотехники принадлежит Н.Н. Доброхотову, Д.В. Будрину, Б.И. Китаеву. Применению теории подобия для исследования печей способствовали работы М.В. Кирпичева, Л.С. Эйгенсона и М.А. Михеева.
Увеличение объема литейного производства с одновременным повышением качества требует дальнейшего совершенствования печного оборудования. Перспективными являются создание и внедрение вагранок производительностью 30 – 50 т/ч закрытого типа с горячим дутьем, напорными сифонами, использованием теплоты отходящих газов и очисткой ваграночных газов, выбрасываемых в атмосферу. Применение индукционных печей для плавки, выдержки и автоматизированной разливки металла, термических печей большой производительности, оснащенных механизмами и полностью автоматизированных.
 

Плавильные отделения (вместе с заливочными) рекомендуется изоли-ровать от других отделений цеха. Внутри плавильного отделения, как правило, выделяются в отдельные помещения участки навески шихты и колошниковые площадки. Воздуходувное и другое оборудование, генерирующее шум выше предельно допустимого уровня, размещают в изолированных помещениях. Пульты дистанционного и автоматического управления также выделяют в отдельные помещения, в которых благодаря приточной вентиляции создается повышенное давление, исключающее попадание в них пыли из цеха.
Для исключения попадания в атмосферу газа и пыли применяют вагранки закрытого типа с дожиганием и очисткой отходящих газов, электродуговые печи с отсосом из-под свода и очисткой газов; подогрев шихты для индукционных печей. Рекомендуется также предусматривать отсос газов в момент загрузки шихты в индукционную печь на жидкий металл (болото).
Применение грануляции шлака и водяного охлаждения плавильных печей уменьшает тепловыделение в плавильном отделении.
Общеобменная вентиляция в плавильном отделении обеспечивается вытяжкой через шахты на крыше или установкой крышных вентиляторов над плавильными печами. Приток подогретого воздуха направляется к рабочим местам в виде воздушных душей. Количество приточного воздуха компенсирует заборы воздуха из помещения цеха на протекание технологических процессов по плавке сплава и вытяжку общеобменной и местной вентиляцией.
Местные отсосы устанавливают над загрузочными отверстиями пла-вильных печей, желобами для металла и шлака, над копильниками и мик-серами, лотками грануляции шлака, стендами для сушки и подогрева ков-шей, устройствами для выпечной обработки сплава.
Рабочие в плавильном отделении находятся под воздействием избыточной теплоты. Перегрев организма вызывает интенсивное испарение влаги с поверхности тела, обеднение организма водой и солями. Для восстановления водно-солевого баланса организма рабочих плавильных отделений обеспечивают подсоленной газированной водой из расчета 4 – 5л на человека в смену. В плавильных отделениях предусматривают комнаты отдыха.