Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 25 июля, печатный экземпляр отправим 29 июля.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Саидходжаева, Ш. Н. Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей / Ш. Н. Саидходжаева, Ф. К. Абдуллаев, С. А. Расулов. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2018. — № 4 (190). — С. 52-54. — URL: https://moluch.ru/archive/190/48099/ (дата обращения: 11.07.2020).



Отсутствие в республике кокса, дефицит и дороговизна электроэнергии дает толчок развитию плавки сплавов в литейных цехах газовыми агрегатами. Так на предприятии GM — Узбекистан и Увтосаноат-Инджи силумины плавят в современных газовых плавильных печах. Природный газ Узбекистана экспортируется во многие страны. На одном из заводов республики эксплуатируется газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей производительностью три тонны чугуна в час. Приведенная на рисунке 1 газовая вагранка по конструкции вагранка Пензенского компрессорного завода.

C:\Users\User\Desktop\20180117_123839.jpg

Рис. 1. Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей

Холостая колоша вагранки состоит из смеси огнеупорных и углеродистых материалов. Эта вагранка сможет работать как в газовом, так и в коксовом вариантах. Составленная из разнородных материалов гетерогенная колоша обеспечивает баланс тепла, нужного для перегрева металла и физико-химических процессов. Углеродистый материал вместе с кусками огнеупорного материала за счет эндотермических реакций соединения углерода с продуктами горения природного газа создает локальные зоны с пониженной температурой. Углеродистый материал, как металлургический реагент способствует восстановлению окислов из шлака, раскислению металла и науглероживанию. [1] В наших экспериментах из-за отсутствия кокса и электродных отходов нами были опробованы бой графитовых пластин, отходов химического производства. В проведенных опытах в составе гетерогенной холостой колоши отходы графитовых пластин добавлялись в количестве 20 %, 18 %, 15 %, наиболее оптимальным и технологически приемлемым был состав углеродистых материалов в количестве 16–18 % к составу огнеупорной колоши, в которой огнеупорная составляющая 80–84 %, в частности, бой шамотных кирпичей. Средняя высота гетерогенной холостой колоши примерно 1200 мм, при давлении дутья 800–850 мм водяного столба. [2] Производственный опыт показал, что если вагранку медленно разогревать, можно получать чугун с температурой выше 1400–1420о С. Медленный разогрев футеровки вагранки способствует увеличению срока службы огнеупорных материалов. Отличительной особенностью физико-химических процессов в газовой вагранке является отсутствие кокса как химического реагента, газовая фаза вагранки состоит СО2–10 %, Н2О — 20 %, N — 70 %. В газовой вагранке идут следующие реакции:

Fe + CO2 = FeO + CO

Fe + H2O = FeO + H2

Металлы окисляются по следующим реакциям:

C + FeO — Fe + CO

Si + 2Fe = SiO2 + 2Fe

Mn + FeO = MnO + Fe

2Cr + 3 FeO = Cr2O3 + 3Fe

Из-за отсутствия кокса обеспечивается минимальное содержание серы в чугуне, порядка 0,03 %.

Расход природного газа 450–500м3/т, при расходе воздуха 5000–6000м3/т, коэффициент использования воздуха 0,98. Угар элементов составил С — 4,5–6 %, Si — (15–20 %), Mn — (20–25 %), состав получаемых шлаков SiO2–43,3; Аl2O3–32,4; FeO — 5,8; CoO — 4,5; Mgo — 0,7; MnO — 0,25,

Жидкотекучесть получаемого чугуна по спирали, Кери 500мм, температура на жёлобе копилника 1410–1420оС. При такой жидкотекучести можно заливать отливки с малой толщиной стенок.

Состав используемой на заводе шихты приводится в таблице 1.

Таблица 1

Состав шихты газовой вагранки

Шихтовые материалы

Состав шихты

C

Si

Mn

%

кг

Содержание компонента вшихте

Добавление вшихту

Литейный чугун

50

250

3,7

1,92

2,5

1,4

0,5

0,21

Возврат собственного производства

50

250

3,1

1,85

1,7

1,0

0,5

0.4

Всего в шихте

100

500

3,77

2,4

0,61

В чугуне

3,35

1,8

0,44

Угар элементов, %

6,3

17,4

20,5

Для определения механических свойств чугуна были изготовлены образцы диаметром 30 мм, длиной 340 мм, результаты испытаний образцов приводятся в таблице 2.

Таблица 2

Механические свойства чугуна опытных плавок

Номер образца

Прочность при изгибе кг/мм2

Стрела прогиба

Твердость по Бринелю HB кг/мм2

1

49,0

2,5

2

53,0

3,1

230

3

47,0

2,6

Из данных таблиц видно, что механические свойства испытуемых образцов примерно соответствуют данным марки серого чугуна СЧ20, следующего химического состава: C-3,4–3,5 %; Si-1,7 %; Mn-0,7 %; P-0,16 %; S-0,04 %, твердость по Бринелю 230–240 HB, температура чугуна по оптическому пирометру 1400–1420оС.

Номенклатура заливаемых отливок: это различные корпусные детали и другие детали машиностроения, с толщиной стенок 9–15 мм. Газовые вагранки по сравнению с коксовыми имеют следующие достоинства:

‒ Минимальное количество серы в выплавляемом чугуне.

‒ Структура чугуна перлитная, при более малом количестве включений графита

‒ Чугун газовой вагранки обладает более высокими литейными свойствами.

Внедрение газовых вагранок не требует значительных капитальных затрат в отличие от электропечи.

Опыт эксплуатации газовых печей на многих предприятиях, а также опыт эксплуатации газовых алюминиевоплавильных печей на предприятиях Узавтопрома показывает эффективность и конкурентоспособность их, а также соответствие современным требованиям экологии. Внедрение газовых плавильных печей на других предприятиях может служить гарантией качества металла для отливок.

Литература

  1. Грачев В. А., Расулов С. А. Получение высококачественного чугуна для отливок. Тошкент, Узбекистан, 1983г, 222с
  2. S. A. Rasulov, N. D. Turaxodjayev Metallurgiyada Quyish Texnologiyasi. Toshkent, Cho’lpon, 2007y, 212b
Основные термины (генерируются автоматически): газовая вагранка, гетерогенная холостая колоша, отсутствие кокса, Узбекистан, углеродистый материал, угар элементов, состав шихты, природный газ, опыт эксплуатации, Чугун.


Похожие статьи

Сравнение герметичности высококачественных чугунов

Номенклатура литейных свойств включает в себя газов и образованию газовых включений

Данные [1] по износостойкости чугуна, выплавленного в коксовой и газовой вагранках, показали, что износостойкость чугуна газовой плавки выше, чем чугуна коксовой плавки.

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Элементарный состав, % на органическое вещество: углерод. водород. азот.

Опыт создания и промышленной эксплуатации установки с топкой кипящего слоя на водоугольном топливе

Перспективы использования солнечной энергии в ГВС на примере Республики Узбекистан.

Саидходжаева Шохиста Нуритдиновна — Информация об авторе

Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей.

Оптимизация использования материальных ресурсов литейного производства Узбекистана.

Разработка кислой футеровки на базе местных материалов Узбекистана.

Получение чардж-хрома современным методом...

В статье предлагается внедрение системы подогрева шихтовых материалов отходящими

Этими недостатками являются: высокий уровень угара шихты и легирующих элементов

Примерный состав колоши шихты для плавки феррохрома на одном из заводов следующий...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

В связи с низкой зольностью ВУТ ( -12–14 %), она может сжигаться вместо природного газа и мазута в котлах необорудованных

Композиционные материалы.

Изучение состава и свойств отходов этикеточного флекса для применения в качестве нефтяного сорбента.

Перспективы использования бурого угля Ангренского...

Наиболее перспективными процессами переработки природного газа и твердых горючих

Таблица1. Средние показатели качества исходного угля, % Ситовый состав.

Перспективы использования мелованных видов бумаг и картона в качестве упаковочного материала.

Расулов Саидаббос Асаметдинович — Информация об авторе

Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей.

Текст статьи. Оптимизация использования материальных ресурсов литейного производства Узбекистана. №22 (156) июнь 2017 г.

Повышение эффективности разделения компонентов природного...

Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто быть нефтехимическим сырьем, а становясь заменителями нефти.

На вход форкамеры подается закрученный поток газовой смеси, подлежащий разделению...

Похожие статьи

Сравнение герметичности высококачественных чугунов

Номенклатура литейных свойств включает в себя газов и образованию газовых включений

Данные [1] по износостойкости чугуна, выплавленного в коксовой и газовой вагранках, показали, что износостойкость чугуна газовой плавки выше, чем чугуна коксовой плавки.

Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из...

Элементарный состав, % на органическое вещество: углерод. водород. азот.

Опыт создания и промышленной эксплуатации установки с топкой кипящего слоя на водоугольном топливе

Перспективы использования солнечной энергии в ГВС на примере Республики Узбекистан.

Саидходжаева Шохиста Нуритдиновна — Информация об авторе

Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей.

Оптимизация использования материальных ресурсов литейного производства Узбекистана.

Разработка кислой футеровки на базе местных материалов Узбекистана.

Получение чардж-хрома современным методом...

В статье предлагается внедрение системы подогрева шихтовых материалов отходящими

Этими недостатками являются: высокий уровень угара шихты и легирующих элементов

Примерный состав колоши шихты для плавки феррохрома на одном из заводов следующий...

Изучение и разработка технологии получения водоугольной...

В связи с низкой зольностью ВУТ ( -12–14 %), она может сжигаться вместо природного газа и мазута в котлах необорудованных

Композиционные материалы.

Изучение состава и свойств отходов этикеточного флекса для применения в качестве нефтяного сорбента.

Перспективы использования бурого угля Ангренского...

Наиболее перспективными процессами переработки природного газа и твердых горючих

Таблица1. Средние показатели качества исходного угля, % Ситовый состав.

Перспективы использования мелованных видов бумаг и картона в качестве упаковочного материала.

Расулов Саидаббос Асаметдинович — Информация об авторе

Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей.

Текст статьи. Оптимизация использования материальных ресурсов литейного производства Узбекистана. №22 (156) июнь 2017 г.

Повышение эффективности разделения компонентов природного...

Природный газ (ПГ) и попутный нефтяной газ (ПНГ) в последние годы расширили свои функции, перестав просто быть нефтехимическим сырьем, а становясь заменителями нефти.

На вход форкамеры подается закрученный поток газовой смеси, подлежащий разделению...

Задать вопрос