Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей
Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 7 августа, печатный экземпляр отправим 11 августа.

Газовая вагранка с гетерогенной холостой колошей

Поделиться в социальных сетях
142 просмотра
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: 27.07.2021).



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
Похожие статьи
Саидходжаева Шохиста Нуритдиновна
Сравнение герметичности высококачественных чугунов
Технические науки
2017
Каримов Абдумалик Абдуллаевич
Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из бурых углей Республики Узбекистан
Технические науки
2017
Аскарова Кунзира Умаровна
Получение чардж-хрома современным методом с использованием некондиционного сырья
Спецвыпуск
2016
Ибрагимов Насрилла Исмаилович
Изучение и разработка технологии получения водоугольной суспензии на основе отходов Ангренского угольного разреза
Экология
2017
Мукольянц Арсен Артёмович
Перспективы использования бурого угля Ангренского месторождения в качестве сырья для получения синтез-газа
Технические науки
2015
Мияссаров Руслан Фуарисович
Повышение эффективности разделения компонентов природного и попутного нефтяного газов
Технические науки
2017
дата публикации
январь 2018 г.
рубрика
Технические науки
язык статьи
Русский
Опубликована
Похожие статьи
Саидходжаева Шохиста Нуритдиновна
Сравнение герметичности высококачественных чугунов
Технические науки
2017
Каримов Абдумалик Абдуллаевич
Особенности сжигания в кипящем слое водоугольного топлива из бурых углей Республики Узбекистан
Технические науки
2017
Аскарова Кунзира Умаровна
Получение чардж-хрома современным методом с использованием некондиционного сырья
Спецвыпуск
2016
Ибрагимов Насрилла Исмаилович
Изучение и разработка технологии получения водоугольной суспензии на основе отходов Ангренского угольного разреза
Экология
2017
Мукольянц Арсен Артёмович
Перспективы использования бурого угля Ангренского месторождения в качестве сырья для получения синтез-газа
Технические науки
2015
Мияссаров Руслан Фуарисович
Повышение эффективности разделения компонентов природного и попутного нефтяного газов
Технические науки
2017