Пример расчета основных размеров вагранки

Рассчитать основные размеры вагранки по заданной производительности и температуре жидкого чугуна. Плотность чугуна принять равной 7,2 т/м³(г/см³), скорость истечения чугуна – 1 м/с, температура воздуха – 20 ^оС.

Производительность вагранки 20 т/ч, температура жидкого металла 1420 ^оС.

Вначале, используя номограмму взаимосвязи основных показателей работы вагранки (рис. 1.1) определяем наиболее оптимальный режим работы вагранки.

Для температуры жидкого металла 1420 ^оС расход чистого углерода кокса равен 9% от массы металлической шихты, удельный расход воздуха 95 м³/(м²·мин), удельная производительность 9 т/(м²·ч).

1. Диаметр вагранки в свету при удельной производительности 9 т/(м²·ч) составит:

= = 1,64 м

2. Полезная высота вагранки:

= = 5,4 м

3. Общая высота вагранки при h₁ = 0,5 м, h₂ = 2 м составит:

h_общ. = h_о + h₁ + h₂ = 5,4 + 0,5 + 2 = 7,9 м

4. Диаметр металлической летки при скорости металла 1 м/с:

= = 0,03 м = 30 мм

Диаметр шлаковой летки принимаем 70 мм.

5. Сечение вагранки в свету:

F = π·d² / 4 = 3,14 · 1,64²/4 = 2,1 м²

6. Суммарное сечение фурм при F₁ = 0,15 · F:

F₁ = 0,15 · F = 0,15 · 2,1 = 0,32 м²

7. Количество воздуха, подаваемого в вагранку:

V_{в общ.} = V_в¹·60 · F = 95 · 60 · 2,1 = 11970 м³/ч

или на 100 кг шихты

V_в = V_{в общ.} / (10 · П) = 11970 / (10 · 20) = 59,85 м³

8. Диаметр воздухопровода:

= = 0,5 м

Ответы: полезная высота вагранки h_o = 5,4 м, при диаметре d = 1,64 м; общая высота вагранки h_общ = 7,9 м; d_м.л. = 0,03 м; d_ш.л. = 0,07 м; F₁ = 0,32 м; d_в = 0,5 м