Основные размеры вагранок

Вполне удовлетворительных теоретических формул для расчета вагранок пока нет, однако зависимость между размером вагранки, ее производительностью, количеством вдуваемого воздуха, количеством и качеством топлива и другими факторами, имеющими место при ваграночной плавке, вполне очевидна.

Диаметр вагранки. За основной размер вагранки принимают внутренний диаметр ее D. Внутренний диаметр вагранки выбирают по заданной производительности вагранки, выраженной в тоннах жидкого металла в час.

Установлено, что при нормальном режиме работы вагранки ее производительность, отнесенная к 1 м² площади сечения, называемая удельной производительностью, не одинакова для различных вагранок. Средняя удельная производительность вагранок по данным Гипромеза приведена ниже.

Таким образом, для определения диаметра вагранки по заданной часовой производительности из приведенной таблицы находим удельную производительность ее и подсчитываем диаметр вагранки по формуле

где D — диаметр вагранки в м;

Q — производительность вагранки в т/час;

q — удельная производительность в т/м² час.

Полезная высота. Зная диаметр вагранки, можно перейти к определению ее полезной высоты, под которой понимают расстояние от нижней кромки завалочного окна до оси фурм (или до оси нижнего ряда — при многорядной вагранке). По данным «Инструкции по устройству и эксплуатации вагранок с многорядной системой фурм», разработанной ВНИТО литейщиков, зависимость между диаметром вагранки и ее полезной высотой различна для вагранок разной часовой производительности.

Отношение полезной высоты вагранки к диаметру приводится ниже.

Сечение фурм. Суммарная площадь сечения фурм зависит от площади сечения вагранки; Гипромез рекомендует принимать эту зависимость равной

где f — суммарная площадь сечения фурм;

F — площадь сечения вагранки.

В трехрядных вагранках 80% площади сечения всех фурм относят к нижнему ряду, а 20% — к фурмам двух верхних рядов (по 10% на каждый ряд). Следует иметь в виду, что площадь сечения фурм определяется по выходным отверстиям; входные отверстия делаются на 15—20% меньше выходных.

Глубина горна. Глубина горна определяется в зависимости от максимальной потребности в чугуне на одну отливку; не следует, однако, брать глубину горна больше 750 мм, так как при большей глубине может иметь место недостаточный прогрев горна. Глубина горна может быть определена из расчета 3500 кг жидкого чугуна на 1 м³ объема горна. При наличии копильника глубину горна в целях экономии топлива на холостую колошу принимают равной 200—250 мм.

Давление дутья. Давление дутья может быть определено по эмпирической формуле, предложенной проф. Л. М. Мариенбахом,

где р — давление дутья в мм вод. ст.;

q₀ — удельное количество дутья в м³ на 1 м² сечения вагранки (принимается от 100 до 140 м³ на 1 м² в минуту);

Н — полезная высота вагранки в м;

D — внутренний диаметр вагранки в м;

А — коэфициент, зависящий от плотности шихты, равный 80—120; чем плотнее шихта, тем меньше А.