SU422302A1

SU422302A1 - Gas cupola furnace

Info

Publication number: SU422302A1
Application number: SU701477832A
Authority: SU
Inventors: А.А. Черный; В.А. Грачев; Л.М. Мариенбах; Н.В. Борискин; Г.А. Косников; В.А. Кузьмин; Е.М. Кирин; Н.А. Горелов
Original assignee: Chernyj A A; Grachev V A; Marienbakh L M; Boriskin N V; Kosnikov G A; Kuzmin V A; Kirin E M; Gorelov N A
Priority date: 1970-09-23
Filing date: 1970-09-23
Publication date: 1980-12-23

Description

Изобретение относитс к области металлургии, в частности к конструкци м газовых вагранок. Известна газова вагранка, снабженна водоохлаждаемой перемычкой с каналами дл прохода газов и камерой перегрева с подиной. Процесс перегрева жидкого металла в такой вагранке происходит в две стадии: во врем свободного падени капель жидкого металла с перемычки или уступа и непосредственно в бассейне на подине. В первой стад перегрев достигаетс за счет контак тировани жидкого металла с гор чим продуктами сгорани газа и раскален ной футеровкой, а во второй стадии за счет направленного воздействи гор чих факелов газовых горелок на жидкий металл в бассейне и в момент разбрызгивани металла при его паде нии в бассейн. Однако производствен ные плавки показывают, что на перегрев жидкого металла в этих вагранках используетс лишь 9-10% тепла, образующегос при сгорании газовоздушной смеси в газовых горелках, чт приводит к нерациональному использо ванию тепла на плавление и перегрев металла. Целью изобретени вл етс создание такой газовой вагранки, котора позволила бы интенсифицировать процесс перегрева жидкого металла и повысить термический КПД вагранки за счет увеличени процента тепла, идущего на перегрев. Дл этого подина предлагаемой вагранки выполнена ступенчатой и обраг зует проход в дополнительную камеру перегрева металла, подина которой расположена ниже подины вагранки. Кроме того, длина подины камеры перегрева составл ет 0,6-1,5 длины каналов дл прохода газов между футеровкой и водоохлаждаемой перемычкой, а площадь дополнительной камеры перегрева металла составл ет 0,2-0,5 площади шахты на уровне газовых горелок. На фиг. 1 показана предлагаема газова вагранка; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1. Вагранка состоит из вертикальной шахты 1, газовых горелок 2, расположенных над наклонной подиной 3 и в дополнительной камере 4 перегрева жидкого металла, коллекторов 5 и 6 воздуха и газа, коллекторов 7 вод ного охлаждени . В шахте 1 имеетс This invention relates to the field of metallurgy, in particular to gas cupola structures. The known gas cupola equipped with a water-cooled jumper with channels for the passage of gases and the overheating chamber with the hearth. The process of overheating of the liquid metal in such a cupola occurs in two stages: during the free fall of the liquid metal droplets from the lintel or ledge and directly in the bottom-basin. In the first stage, overheating is achieved by contacting the liquid metal with hot gas combustion products and hot lining, and in the second stage due to the directional effect of the hot torches of gas burners on the liquid metal in the pool and at the time of splashing the metal when it falls into pool. However, production melts show that only 9-10% of the heat generated during the combustion of the gas-air mixture in gas burners is used to overheat the liquid metal, which leads to inefficient use of heat to melt and superheat the metal. The aim of the invention is to create such a gas cupola, which would intensify the process of overheating the liquid metal and increase the thermal efficiency of the cupola by increasing the percentage of heat going to overheat. For this, the hearth of the proposed cupola is stepped and forms a passage to the additional metal overheating chamber, the hearth of which is located below the bottom of the cupola. In addition, the length of the bottom of the overheating chamber is 0.6-1.5 the length of the gas passage channels between the lining and the water-cooled bridge, and the area of the additional metal overheating chamber is 0.2-0.5 of the shaft area at the level of gas burners. FIG. 1 shows the proposed gas cupola; in fig. 2 - section A-A of FIG. one; in fig. 3 - section bb FIG. 1. The cupola consists of a vertical shaft 1, gas burners 2 located above the inclined bottom 3 and in the additional chamber 4 of the overheating of the liquid metal, air and gas collectors 5 and 6, water cooling manifolds 7. In mine 1 there is

iперемычка 8, расположенна между двум противоположными стенками. Ме аду /1еремычкой 8 и боковыми стенками вагранки образованы два длинных канала 9 дл прохода жидкого металла и продуктов сгорани газа. Перемычка 8 охла здаетс трубами 10, по которым проходит вода.Jumper 8 is located between two opposite walls. Two long channels 9 for the passage of the liquid metal and the combustion products of gas are formed at the bottom / side of the bridge 8 and the side walls of the cupola. Jumper 8 is cooled by pipes 10 through which water passes.

Камера 11 перегрева газовой вагранки выполнена ступенчатой.The chamber 11 of the overheating of the gas cupola is made stepwise.

Наклонна часть подины 3 не доходит до противоположной стенки вагранки , так что образуетс проход 12 в дополнительную камеру 4 перегрева жидкого металла, подина 13 которой расположена ниже наклонноГ подины 3. Переход наклонной подины 3 в дополнительную камеру перегрева жидкого металла выполнен выступом 14The inclined part of the bottom 3 does not reach the opposite wall of the cupola, so that a passage 12 is formed into the additional chamber 4 of the overheating of the liquid metal, the bottom 13 of which is located below the inclined bottom 3. The transition of the inclined bottom 3 into the additional chamber of the overheating of the liquid metal

Длина наклонной части подины 3 составл ет 0,6-1,5 длины каналов 9 меходу футеровкой и водоохлаждаемой перемычкой 8. С целью обеспечени высокой температуры металла площадь дополнительной камеры перегрева жидкого металла составл ет (f, 2-0,5 площади шахты на уровне газовых горелокThe length of the inclined part of the bottom 3 is 0.6-1.5 lengths of the channels 9 to the interlock by lining and a water-cooled bridge 8. To ensure a high metal temperature, the area of the additional chamber of overheating of the liquid metal is (f, 2-0.5 mine areas at the level of gas burners

Газова вагранка работает следующим образом.Gas cupola works as follows.

Перед началом плавки включаютс газовые горелки 2 и футеровка вагранки разогреваетс до температуры около 1600°С в нижней части и до 1000с в верхней части шахты. После окончани разогрева при работающих газовых горелках в шахту вагранки загружаетс шихта, состо ща из метала и флюса,Before the start of smelting, gas burners 2 are turned on and the lining of the cupola is heated to a temperature of about 1600 ° C in the lower part and to 1000 s in the upper part of the shaft. After the end of the heating process, when the gas burners are in operation, a charge consisting of metal and flux is loaded into the cupola chamber

Гор чие газы, образующиес в результате горени газовоздушной смеси плав т металл, наход щийс на водоохлаждаемой перемычке 8. Капли жидкого металла падают на наклонную подину 3, В момент падени жидкого металла происходит их перегрев в резултате контактирювани с гор чими продуктами сгорани газа и раскаленной футеровкой вагранки. Дальнейший перегрев жидкого металла происходит в бассейне на наклонной подине 3 за счет направленного воздействи гррючих факелов газовоздушной смеси.Hot gases resulting from the combustion of the gas-air mixture melt the metal on the water-cooled bridge 8. Drops of the liquid metal fall on the inclined hearth 3, At the time the liquid metal falls, they overheat as a result of the combustion of the gas and the hot lining cupola cup. Further overheating of the liquid metal occurs in the pool on the inclined hearth 3 due to the directional impact of the grunky torches of the gas-air mixture.

Расплавленный и перегретый металл вместе со шлаком стекает с выступа 14 в дополнительную камеру перегрева жидкого металла. В момент падени жидкого металла и нахождени его в дополнительной камере перегрева происходит дальнейший перегрев металла за счет воздействи гор щих факелов газовых горелок, установленных в дополнительной камере перегрева. В камере производ т удаление шлака через летку 15 и выпуск металла через летку 16. Удаление остатков жидкого металла на наклонной подине производ т через летку 17.The molten and superheated metal together with the slag flows from the protrusion 14 into the additional chamber of overheating the liquid metal. At the time of the fall of the liquid metal and finding it in the additional overheating chamber, further overheating of the metal occurs due to the effect of burning torches of gas burners installed in the additional overheating chamber. In the chamber, slag is removed through the tapping line 15 and the metal is released through the tapping line 16. Removal of residual liquid metal on the inclined hearth is performed through the tapping chamber 17.

Предлагаема газова вагранка проста по конструкции, позвол ет интенрифицировать процесс перегрева жидкого металла и повысить термический КПД плавильного агрегата. Вагранка может быть использована дл производства различных марок чугуна, а также полупродукта дл передела его в сталь.The proposed gas cupola is simple in design, allows us to intensify the process of overheating the liquid metal and increase the thermal efficiency of the melting unit. The cupola can be used to produce various grades of cast iron, as well as intermediate for its conversion into steel.

Claims

Invention Formula

The gas cupola, including the shaft with gas burners, a water-cooled jumper with channels for the passage of gases and an overheating chamber with an inclined bottom, is characterized in that, in order to improve the thermal efficiency of the cupola, the inclined bottom is made stepwise, the lower stage is the bottom of the additional superheat, moreover, the length of the bottom of the overheating chamber is 0.6-1.5 lengths of the channels for the passage of gases, and the area of the additional overheating chamber is 0.20, 5 of the mine area at the level of gas burners.