Чугунные печи, мангалы, камины и барбекю

Чугунные печи, мангалы, камины и барбекюРанее при производстве таких изделий, как чугунные банные печи, мангалы, элементы камина или барбекю использовали несколько способов ввода магния в жидкий чугун.

Изначально магний вводили в открытый ковш, помещенный в камере. Однако, такая технология не позво­ляет значительно расширить производство чугунных печей из высокопрочного чу­гуна этим способом. Большая затрата времени на транспорти­ровку ковша в камеру и обратно приводит к значительным потерям тепла чугуна, что затрудняло заливку тонкостенных деталей, котороми насыщены чугунные печи и камины. В печном литье, произведенном таким образом, наблюдались дефекты в виде спаев и усадочных раковин. Кроме того, вследствие незначительного усвоения магния чугуном графит, наряду с шаровидной фор­мой, имел смешанную и пластинчатую форму, в результате чего механические свойства чугуна печей, каминов и  барбекю были низкими и не всегда отвечали требованиям заводской нормали. Процесс модифи­цирования сопровождался большими выбросами металла из ковша, выделением газов и значительным световым эффектом, что помимо нарушения правил техники безопасности, затруд­няло выдачу ковша из камеры я выводило из строя механизм поворота ковша.

Постепенно произошел отказ от этого способа и переход на другой способ ввода магния в жидкий чугун — непосредствен­но в копильник вагранки (по опыту Сызранского завода тя­желого машиностроения).

Для этого в чугунолитейном цехе «Раслово-Кладка» были оборудованы спе­циальными приспособлениями четыре копильника вагранок производительностью 6; 10 (две вагранки) и 15 т/час. Коли­чество обрабатываемого магнием чугуна в копильнике состав­ляет соответственно 3; 7 и 10 т. Приспособление представляет собой смонтированную над копильником вагранки телескопи­ческую трубу диаметром 400 мм, служащую для направления колокола и отвода образующихся газов в шахту вагранки выше завалочного окна. Внизу труба заканчивается конусной крышкой с жестко прикрепленной к ней штангой с колоколом. Подъем и опускание приспособления осуществляются элекцротельфером. Управление производится с безопасного места. Копильник вагранки закрыт стационарной крышкой, имею­щей в центре отверстие для ввода колокола. Во время обыч­ной плавки это отверстие закрывается съемной футерованной крышкой, которая перед модифицированием снимается кран-балкой и отводится в сторону. При обычной плавке приспособ­ление находится в крайнем верхнем положении на упорах, в рабочем состоянии оно находится в крайнем нижнем положе­нии, при этом колокол опускается до дна копильника, а ко­нусная крышка закрывает отверстие.

Во время реакции имеют место значительные выбросы ме­талла из копильника и выделение газов, так как указанная конструкция приспособления не обеспечивает необходимой герметичности копильника. Это не дает возможности про­водить многократную обработку чугуна магнием в течение смены.

Попытки создать герметичность копильника путем увели­чения веса крышки, уменьшения количества обрабатываемого чугуна и проведения других мероприятий не привели к поло­жительным результатам.

Таким образом, в условиях чугунолитейного цеха «Раслово-Кладка» способ обработки чугуна магнием в копильнике вагранки при производстве чугунных печей, каминов, барбекю и мангалов огра­ничивает возможности увеличения выпуска литья из высоко­прочного чугуна.

В настоящее время, наряду со способом обработки чугуна магнием в копильнике вагранки, специалисты «Раслово-Кладка» применяется но­вый способ производства чугунных печей и барбекю. По этому способу обработку чугуная производят без при­менения колокола в герметически закрытом ковше под дав­лением паров магния, образующихся при взаимодействии маг­ния с расплавленным металлом. Новый способ ввода магния значительно упрощает и удешевляет производство высокопрочного чугуна, обеспечивает спокойный ход реакции без выпле­скивания чугуна, без светового эффекта и выделения дыма.

При этом способе жидкий чугун через горловину заливают в полость ковша до определенного уровня. Металлический магний укладывают в стакан, при­крепляемый к корпусу ковша и прижимаемый для создания герметичности специальными зажимами. Полость стакана сое­диняют с полостью ковша специальным каналом. После наполнения ков­ша жидким чугуном на горловину устанавливают крышку, для герметичности закрепляемая специальными зажимами. Контакт между жидким чугуном и магнием осуществляется через канал при повороте ковша в рабочее положение.

Под влиянием высокой температуры жидкого чугуна маг­ний расплавляется и испаряется, пары магния проходят через толщу металла и создают в свободном от металла объеме ков­ша избыточное давление, являющееся одним из необходимых условий для более спокойного протекания процесса и повы­шенного усвоения магния жидким чугуном.

При модифицировании чугуна для печей и барбекю в закрытом герметизирован­ном ковше на первой стадии неустановившегося давления про­цесс протекает аналогично процессу в открытом ковше. Но ввиду ограниченного свободного от металла объема ковша даже в первый момент не происходит разбрызгивания метал­ла и выделения дыма. Вследствие отсутствия свободного до­ступа воздуха горение магния и образование дыма при сгора­нии его паров незначительны. Вскоре в ковше устанавливает­ся давление, образуемое скопившимися над поверхностью жидкого чугуна парами магния. Давление на поверхности жидкого чугуна вызывает повышение температуры кипения магния, в результате чего замедляются процессы нагревания магния до новой повышенной температуры кипения, а также парообразования и дальнейшего перегрева паров магния при прохождении через толщу чугуна. Поэтому происходит более спокойное протекание процесса модифицирования.

Все это позволяет значительно уменьшить количество расходуемого для производства мангалов и барбекю магния и тем самым снизить потери тепла чугуна на расплавление и испарение избытка магния. Кроме того, умень­шается количество образующихся газов (в основном взвеси окиси магния). Оставшееся небольшое количество взвеси оки­си магния успевает осесть в шлак до открывания крышки ковша, вследствие чего совершенно не требуется устройства для отвода газов.

В настоящее время в чугунолитейном цехе «Раслово-Кладка» для производства чугунных печей и каминов используют герметизированные ковши емкостью 1700 кг и 5000 кг. Необходимо указать, что номинальная емкость этих ковшей соответственно 1200 кг и 3000 кг при футеровке шамотным кирпичом в два ряда. Производственные плавки с проведением замеров давления в ковшах (обычно давление 2,5…3,5 ат) показали возмож­ность безопасной работы ковшей, футерованных шамотным кирпичом в один ряд (65 мм), что и позволило увеличить их емкость.

Производственная эксплуатация ковшей показала, что футеровка работает надежно и может выдержать большое количество плавок. Выход из строя футеровки ковша происходит вслед­ствие его зашлакования Обычно, при соблюдении темпе­ратурного режима (обработка чугуна при температуре не ниже 1350…1370°) и тщательной очистке от шлака поверх­ности металла перед вводом магния и перед (разливкой в фор­мы ковш работает в течение 20…30 плавок без заметного зашлакования.

Стаканы футеруются вставными стержнями, изготовлен­ными из стержневой смеси следующего состава (в весовых ча­стях): кварцевый песок — 88, уголь АШ молотый — 12, жидкое стекло (удельный вес 1,47…1,50, модуль 2,2…2,5) — 7,5.

Физико-механические свойства указанной смеси должны удовлетворять следующим требованиям:

  • прочность на сжатие в сыром состоянии 0,10…0,15 кг/см2;
  • прочность на разрыв в сухом состоянии не менее 8 кг/см2;
  • влажность 4,4…5,5%.

Крышка горловины футеруется огнеупорным раствором, применяемым при кладке ковша.

Для получения высокопрочного чугуна с шаровидным гра­фитом для печей, каминов и барбекю в герметизированных ковшах применяется исходный ваграночный чугун того же состава, что и применяемый при получении высокопрочного чугуна в копильнике вагранки. Ре­комендации, относящиеся к подбору шихтовых материалов по содержанию фосфора и марганца, а также углерода и крем­ния, в зависимости от толщины стенки отливаемых деталей и марки получаемого чугуна полностью относятся и к новому способу модифицирования в герметизированных ковшах.

Анализ производственных плавок чугуна для печей и каминов с обработкой его в герметизированных ковшах показывает значительные пре­имущества способа обработки чугуна магнием в герметизиро­ванных ковшах по сравнению с обработкой его в открытых ковшах и копильниках:

  1. значительно повышается процент усвоения магния жидким чугуном, который составляет 40…70% вместо 10…25% (при вводе магния в колоколах в открытый ковш н в копильник);
  2. меньше снижается температура жидкого чугуна при об­работке магнием в герметизированном ковше; снижение со­ставляет лишь 50…60° вместо 60…100° при вводе магния в открытый ковш и в копильник;
  3. достигаются устойчивые результаты обработки чугуна магнием;
  4. устраняются выбросы металла, выделение дыма и га­зов, обеспечиваются санитарно-гигиенические условия работы в цехе без применения специальных защитных или вентиляционно-вытяжных устройств;
  5. в 1,5…2 раза снижается расход магния (применяется 0,25…0,35% от веса жидкого металла вместо ранее применяв­шихся 0,5…0,7%);
  6. отпадает необходимость изготовления и применения сварных, литых из стали, штампованных колоколов;
  7. возможна многократная обработка чугуна в течение смены.

Предварительные экономические подсчеты показывают возможность снижения себестоимости тонны годного литья из высокопрочного чугуна при переходе со способа ввода магния в копильник на новый способ ввода магния в герметизирован­ных ковшах на 100…170 руб.

В настоящее время проводится работа по освоению произ­водства шаботов и других крупных отливок из высокопрочного чугуна. Для этого изготовляются герметизированные ковши емкостью 10 и 30 г.

Многолетний опыт завода позволяет сделать следующие выводы:

  1. модифицирование 75%-ным ферросилицием является простым и надежным способом повышения качества чугуна;
  2. высокопрочный чугун с шаровидным графитом, соче­тающий высокие прочностные и пластические свойства, позво­ляет заменять целый ряд стальных литых и кованых деталей;
  3. наиболее эффективным способом обработки чугуна маг­нием в настоящее время является способ обработки чугуна в герметизированных ковшах.

Комментарии запрещены.


В продолжение статьи, Чугунные печи, мангалы, камины и барбекю, читайте:

Кому доверить строительство
Многочисленные строительные аферы будоражат умы инвесторов, желающих вложить свои деньги в строительство жилых домов. Чтобы минимизировать возможные риски и не п...
Доверяем отделку квартиры профессионалам
Обладатели малометражных однокомнатных квартир не понаслышке знают, как сложно сделать свое жилище уютным, комфортным и красивым. Ведь так приятно возвращаться ...
Ремонт паркета: некоторые особенности
Вполне закономерно, что все строительные материалы со временем стареют, и нуждаются в замене. И паркет в этом плане не является исключением. Но такое покрытие ...
Какой брус для бани лучше всего выбрать?
Бани из бруса (или же сруб бани) – это именно то, что придаст вашему загородному дому привлекательности и комфортабельности. В первую очередь необходимо уделить...
Особенности выбора окон из пластика
Окна из пластика сегодня очень популярны. На рынке представлен очень широкий выбор таких изделий, различающихся по самым разнообразным признакам. Все это очень ...
Преимущества деревянных домов
Деревянные дома, несмотря на то, что строительство их вызывает много вопросов и споров, сегодня очень востребованы. И хотя мнения людей относительно п...