Устройство вагранки

Вагранка (рис. 1)относится к шахтным плавильным печам непрерывного действия. Она состоит из корпуса, выполненного из листовой стали и футерованного огнеупорным кирпичом. Горение топлива и плавление сырья происходят в нижней, горновой части вагранки. Здесь для плавления минерального сырья устроен ватержакет — металлический цилиндр с двумя стенками, между которыми проходит проточная вода для охлаждения. Температура воды при выходе из ватержакета не должна превышать 70^oС. Выше ватержакета металлический кожух печи защищен футеровкой. Низ ватержакета закрывается двухсекционным днищем, подвешенным на шарнирах. В ватержакете имеются фурмы-отверстия для подачи воздуха, необходимого для горения топлива. Отверстия соединены одной кольцевой трубой-коллектором, через который воздух поступает по всему периметру вагранки.

Нижнюю часть ватержакета называют горном. В горне накапчивается жидкий расплав и происходит его гомогенизация: по составу и температуре.

Чем выше горн, тем больше времени расплав находится в нем до выпуска из вагранки, тем лучше условия для получения гомогенного расплава. С другой стороны, расплав остывает, так как кокс здесь из-за отсутствия кислорода не горит и не выделяет тепла, поэтому устанавливается оптимальная высота горна. В вагранках высота горна колеблется в пределах 600-750 мм.

Образовавшийся расплав вытекает из горна через летку и по лотку направляется к узлу волокнообразования. Леткой называется отверстие диаметром 55-65 мм в водоохлаждаемом корпусе, вставляемом в специальный проем ватержакета. Для загрузки сырья и топлива в верхней части шахты имеется загрузочный люк. Ниже загрузочного окна в середине шахты крепится водоохлаждающий распределитель шихты, предназначенный для равномерного распределения загружаемых материалов по сечению вагранки.

Рисунок 1. Вагранка.

1 - фурмы; 2 - ватержакет; 3 - труба для отвода воды; 4 - загрузочное окно; 5 - искрогаситель;

6 - патрубок для удаления уноса; 7 - шахта; 8 - люк для осмотра и выполнения ремонтных работ;

9 - компенсаторы; 10 - труба для подвода поды; 12 - воздушный коллектор; 13 - летка; 14 - днище.

Верхняя часть шахты закрыта кирпичным сводом с окнами для выхода газов. Сверху к шахте крепится искрогаситель для улавливания уносимых газовым потоком искр и частиц пыли. Искрогаситель представляет собой металлический кожух с колпаком и скошенным дном. Осевшие частицы скатываются к отверстию патрубка и удаляются.

Для загрузки сырья и кокса используют разнообразные механизмы ленточные питатели, скиповые подъемники, кюбели.

Основной вид топлива для вагранок – литейный каменноугольный кокс, который характеризуется большой теплотворной способностью (27 000 - 30 000 кДж/кг), малым содержанием летучих веществ, высокой механической и термической прочностью (ρ₀=400-450 кг/м 3).

Для производства минеральной ваты применяют вагранки диаметром 750мм при отношении рабочей высоты к диаметру 3: 5. Загружаемое в вагранку сырье по мере опускания вниз расплавляется.