Lò Cupola: Cấu trúc, hoạt động và khu

Sau khi đọc bài viết này, bạn sẽ tìm hiểu về: - 1. Giới thiệu về Lò Cupola 2. Cấu trúc của Lò Cupola 3. Hoạt động 4. Khu 5. Công suất 6. Ưu điểm 7. Hạn chế.

Giới thiệu về lò Cupola:

Cupola là một lò đúc được sử dụng rộng rãi nhất để nấu chảy kim loại màu và hợp kim. Đôi khi, nó cũng được sử dụng để nấu chảy các kim loại màu và hợp kim. Lò Cupola là phương tiện rẻ nhất để chuyển đổi gang hoặc kim loại phế liệu thành gang xám. Nhiên liệu được sử dụng là một loại than cốc có hàm lượng lưu huỳnh thấp chất lượng tốt. Than antraxit hoặc than bánh carbon cũng có thể được sử dụng.

Cấu trúc của lò Cupola:

Cupola là một loại lò trục có chiều cao gấp ba đến năm lần đường kính của nó; nó được sử dụng rộng rãi nhất để sản xuất gang xám nóng chảy. Một bản phác thảo của lò cupola được thể hiện trong hình 4.2.

Như được thấy trong hình, các phần chính của cupola là:

(i) Vỏ:

Vỏ được chế tạo từ một tấm thép dày khoảng 10 mm được tán đinh hoặc hàn lại với nhau và được lót bên trong bằng gạch nung lửa chịu lửa. Đường kính vỏ thay đổi từ 1 đến 2 mét với chiều cao khoảng ba đến năm lần đường kính.

(ii) Nền tảng:

Toàn bộ cấu trúc được dựng lên trên chân hoặc cột thép. Một cánh cửa thả, được làm bằng một mảnh, được gắn vào một chân hỗ trợ. Khi cupola đầy điện tích, hỗ trợ chống đỡ ở cửa dưới được cung cấp để cửa vẫn đóng và không bị sập do trọng lượng nặng của điện tích. Nếu cupola không được sử dụng, cửa thả cho phép bảo trì và sửa chữa công việc của lớp lót lò.

(iii) Cửa sạc:

Hướng về phía trên của lò có một cửa mở gọi là cửa sạc. Cửa sạc được sử dụng để nạp điện có chứa kim loại, than cốc và từ thông vào lò. Nó nằm ở độ cao khoảng 3 đến 6 m so với tuyers.

(iv) Nền tảng sạc:

Nền tảng sạc được làm bằng các thanh và tấm thép nhẹ mạnh mẽ. Thông thường, nó được bao quanh cupola ở mức khoảng 0, 3 m dưới đáy cửa sạc.

(v) Máy thổi khí:

Một máy thổi khí được kết nối với hộp gió bằng ống nổ. Nó cung cấp không khí cho hộp gió. Một van được cung cấp trong ống nổ để kiểm soát luồng không khí. Áp suất nổ thay đổi từ 250 kg / m ² đến 1050 kg / m ² .

(vi) Tuyeres:

Không khí, cần thiết cho quá trình đốt cháy được thổi qua các ống dẫn nằm ở khoảng 36 inch (0, 9 m) phía dưới đáy lò. Tổng diện tích của tuyeres phải bằng 1/5 đến 1/6 diện tích mặt cắt ngang của cupola bên trong lớp lót ở mức tuyere.

(vii) Máy đo âm lượng:

Đồng hồ đo thể tích được lắp đặt trong lò cupola để biết thể tích không khí đi qua. Lượng không khí cần thiết để làm nóng chảy một giai điệu của sắt phụ thuộc vào chất lượng và số lượng của tỷ lệ than cốc và than cốc.

(viii) Lỗ Tap (Lỗ kim loại nóng chảy):

Hơi ở phía trên và phía trước có một lỗ vòi để cho phép gang nóng chảy được thu thập.

(ix) Lỗ xỉ:

Ngoài ra còn có một lỗ xỉ nằm ở phía sau và trên mức của lỗ vòi vì xỉ nổi trên bề mặt gang nóng chảy.

(x) Ống khói:

Phần vỏ trên lỗ sạc được gọi là ống khói. Chiều cao của nó thường là 4 đến 6 m. Ống khói được cung cấp với một màn hình bộ lọc và một tia lửa điện. Điều này tạo điều kiện thoát khí thải tự do và làm chệch hướng tia lửa và bụi quay trở lại lò.

Hoạt động của lò Cupola:

Hoạt động của lò cupola bao gồm các bước sau:

(i) Chuẩn bị Cupola:

Một cupola mới được xây dựng nên được làm khô hoàn toàn trước khi bắn. Bất kỳ xỉ xung quanh tuyeres từ lần chạy trước được làm sạch. Bất kỳ gạch vỡ nào được sửa chữa với hỗn hợp cát silica và đất sét lửa. Một lớp vật liệu chịu lửa được áp dụng trên khu vực brunt trên lớp lót gạch lửa.

Sau đó, một lớp cát đúc được đập vào đáy đến độ dày khoảng 6 inch (15 cm) trở lên, dốc về phía lỗ vòi để đảm bảo dòng kim loại nóng chảy tốt hơn. Một lỗ xỉ có đường kính khoảng 30 đến 35 mm và lỗ vòi có đường kính khoảng 25 mm được cung cấp.

(ii) Bắn Cupola:

Một ngọn lửa gỗ được đốt cháy dưới đáy cát, khi gỗ cháy tốt; than cốc được đổ trên giường từ trên xuống. Hãy chắc chắn rằng than cốc cũng bắt đầu cháy. Một chiếc giường than cốc dày khoảng 40 inch được đặt tiếp theo trên cát tức là, hơi cao hơn các ống.

Vụ nổ không khí được bật ở tốc độ thổi thấp hơn bình thường để đốt cháy than cốc. Một thanh đo được sử dụng chỉ ra chiều cao của giường than cốc. Việc bắn được thực hiện khoảng 3 giờ trước khi kim loại nóng chảy cần thiết.

(iii) Sạc Cupola:

Tiếp theo, điện tích được đưa vào cốc thông qua cửa sạc. Nhiều yếu tố, chẳng hạn như thành phần điện tích, ảnh hưởng đến cấu trúc cuối cùng của gang xám thu được. Khoản phí này bao gồm 25% gang, 50% gang xám, phế liệu thép 10%, than cốc 12% làm nhiên liệu và 3% đá vôi làm từ thông.

Các thành phần này tạo thành các lớp than cốc, đá vôi và kim loại xen kẽ. Bên cạnh đá vôi, fluorit và soda soda cũng được sử dụng làm vật liệu từ thông - Chức năng của từ thông là loại bỏ các tạp chất trong sắt và bảo vệ sắt khỏi quá trình oxy hóa.

(iv) Ngâm sắt:

Sau khi sạc đầy lò, nó được phép duy trì như vậy trong khoảng 1 che1, 5 giờ. Trong giai đoạn này, điện tích từ từ nóng lên vì vụ nổ không khí được giữ kín lần này và do đó, bàn ủi bị ngấm nước.

(v) Bắt đầu vụ nổ không khí:

Vụ nổ không khí được mở vào cuối giai đoạn ngâm. Việc mở trên cùng được giữ kín cho đến khi kim loại nóng chảy và thu thập đủ kim loại. Khi tan chảy, nội dung của điện tích di chuyển dần xuống dưới. Tốc độ sạc phải bằng tốc độ nóng chảy để lò được giữ đầy trong suốt nhiệt.

(vi) Đóng Cupola:

Khi không cần phải tan chảy nữa, việc nạp điện và thổi khí sẽ ngừng lại. Các prop được gỡ bỏ, để tấm dưới cùng xoay để mở. Xỉ lắng đọng được loại bỏ. Các cupola có thể chạy liên tục như lò cao, nhưng trong thực tế, nó có thể hoạt động khi cần thiết. Thời gian nóng chảy không quá 4 giờ ở hầu hết các xưởng đúc. Nhưng, nó có thể được vận hành liên tục trong 10 giờ hoặc hơn.

Các khu vực của lò Cupola:

Lò cupola được chia thành một số khu vực diễn ra một số phản ứng hóa học.

Sau đây là sáu khu vực quan trọng:

(i) Khu vực tốt hoặc quan trọng:

Đây là khu vực giữa đỉnh cát và đáy của tuyeres. Kim loại nóng chảy được thu thập trong khu vực này.

(ii) Vùng kết hợp:

Đây là khu vực giữa đỉnh của tuyeres và một mức độ lý thuyết trên nó. Nó còn được gọi là vùng oxy hóa.

Ở đây, quá trình đốt cháy thực sự được thực hiện, tiêu thụ hết oxy từ vụ nổ không khí và tạo ra lượng nhiệt khổng lồ. Phạm vi nhiệt độ cho khu vực này là khoảng 1500 ° C đến 1850 ° C. Nhiệt sinh ra ở vùng này đủ để đáp ứng yêu cầu của các vùng cupola khác.

(iii) Khu vực giảm:

Đây là khu vực giữa đỉnh của khu vực đốt cháy và cấp cao nhất của giường than cốc. Nó còn được gọi là khu bảo vệ.

Co ₂ chảy ngược lên qua khu vực này phản ứng với than cốc nóng và Co, bị khử thành Co. Do phản ứng này, nhiệt độ bị giảm xuống khoảng 1200 ° C. Vùng này bảo vệ điện tích chống lại quá trình oxy hóa vì nó làm giảm không khí trong đó.

(iv) Khu vực nóng chảy:

Đây là vùng giữa lớp kim loại đầu tiên và phía trên vùng khử. Đó là từ 300 đến 900 mm trên phí giường. Điện tích kim loại rắn thay đổi thành trạng thái nóng chảy nhặt đủ carbon trong khu vực này. Nhiệt độ đạt được trong khu vực này nằm trong khoảng 1600 ° C đến 1700 ° C.

(v) Vùng làm nóng trước:

Đây là khu vực từ phía trên khu vực nóng chảy đến mức dưới cùng của cửa sạc. Vật liệu sạc được cho ăn trong khu vực này. Điện tích được làm nóng đến khoảng 1093 ° C trước khi chúng lắng xuống để đi vào vùng nóng chảy. Nó còn được gọi là vùng sạc.

(vi) Vùng ngăn xếp:

Nó là phần trống của lò này, kéo dài từ phía trên vùng sạc đến đỉnh lò. Nó mang các khí nóng được tạo ra trong lò vào khí quyển.

Công suất của lò Cupola:

Công suất của cupola được xác định theo các tông màu của kim loại lỏng thu được mỗi giờ nhiệt. Nó phụ thuộc vào kích thước của cupola, hiệu quả đốt cháy, tốc độ đốt cháy, thành phần của sạc, v.v.

Sản lượng của cupola có thể được tăng lên bằng cách làm giàu oxy của vụ nổ không khí và bằng cách sử dụng nhiệt tốt hơn các khí nóng ra ngoài để làm nóng lò trước khoảng 180 đến 270 ° C.