ВАГРА́НКА

ВАГРА́НКА, шахт­ная печь для пе­ре­плав­ки до­мен­но­го ли­тей­но­го чу­гу­на и чу­гун­но­го ло­ма с це­лью по­лу­че­ния от­ли­вок. До 2-й пол. 18 в. ме­талл для чу­гу­но­литей­но­го про­из-ва по­лу­ча­ли не­по­сред­ст­вен­но из ру­ды в до­мен­ных пе­чах, за­тем ли­тей­ный чу­гун и лом пе­ре­плав­ля­ли в не­боль­ших до­мен­ных пе­чах. В 1774 А. Р. Ба­та­шёв (см. в ст. Ба­та­шё­вы) на Гу­сев­ском за­во­де по­стро­ил печь, став­шую про­то­ти­пом совр. В. По­яв­ле­ние В. поз­во­ли­ло вы­де­лить чу­гун­ное ли­тьё в са­мо­стоя­тель­ное про­из-во. Пер­во­на­чаль­но В. име­ли фор­му вось­ми­гран­ни­ка, что обу­слов­ли­ва­лось ис­поль­зо­ва­ни­ем для клад­ки труд­но­об­тё­сы­вае­мо­го ес­теств. кам­ня; в даль­ней­шем, с при­ме­не­ни­ем ша­мот­ных кир­пи­чей, В. ста­ли при­да­вать ци­лин­д­рич. фор­му. Совр. В. – фу­те­ро­ван­ный из­нут­ри ог­не­упор­ным кир­пи­чом вер­ти­каль­ный сталь­ной ци­линдр, ко­то­рый ус­та­нов­лен на по­до­вую пли­ту, по­коя­щую­ся на ко­лон­нах. В ср. час­ти В. на­хо­дит­ся шах­та, за­пол­няе­мая ших­то­вы­ми ма­те­риа­ла­ми (ме­талл, то­п­ли­во, флю­сы); в ниж­ней – горн, в ко­то­ром ска­п­ли­ва­ет­ся вы­плав­лен­ный жид­кий чу­гун; в верх­ней – тру­ба, че­рез кото­рую го­ря­чие ва­гра­ноч­ные га­зы вы­хо­дят в ис­кро­га­си­тель, и за­гру­зоч­ное ок­но, че­рез ко­то­рое ших­то­вые ма­те­риа­лы по­да­ют­ся внутрь пе­чи. Над гор­ном рас­по­ло­же­ны фур­мы (в один, два или три ря­да по ок­руж­но­сти шах­ты в шах­мат­ном по­ряд­ке), че­рез ко­то­рые по­сту­па­ет не­об­хо­ди­мый для сжи­га­ния то­п­ли­ва воз­дух от воз­ду­хо­дув­ной ма­ши­ны. Рас­плав­лен­ный ме­талл со­би­ра­ет­ся в гор­не В. (или сте­ка­ет в ко­пиль­ник), от­ку­да по ме­ре на­доб­но­сти вы­пус­ка­ет­ся че­рез ниж­нюю лёт­ку в ков­ши для раз­лив­ки в фор­мы; об­ра­зую­щий­ся шлак вы­пус­ка­ет­ся че­рез шла­ко­вую лёт­ку, рас­по­ло­жен­ную с про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­ны в верх­ней час­ти гор­на (или ко­пиль­ни­ка). В се­ре­ди­не по­до­вой пли­ты име­ет­ся от­вер­стие с от­кид­ным дном для уда­ле­ния ос­тат­ков по окон­ча­нии про­цес­са плав­ки. Совр. В. обо­ру­ду­ют­ся на­руж­ным во­дя­ным ох­ла­ж­де­ни­ем (для уве­ли­че­ния сро­ка служ­бы фу­те­ров­ки), ре­ку­пе­ра­то­ра­ми, сис­те­ма­ми очи­ст­ки и до­жи­га­ния от­хо­дя­щих га­зов, сис­те­ма­ми ав­то­ма­ти­зир. кон­тро­ля и управ­ле­ния.

Дей­ст­вие В. ос­но­ва­но на про­ти­во­то­ке пе­ре­плав­ляе­мых ма­те­риа­лов и про­дук­тов го­ре­ния, что спо­соб­ст­ву­ет эф­фек­тив­но­му ис­поль­зо­ва­нию то­п­ли­ва (кок­са). В верх­ней час­ти шах­ты В. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся по­дог­рев твёр­дых ших­то­вых ма­те­риа­лов, ко­то­рые, по­сте­пен­но опус­ка­ясь, на­гре­ва­ют­ся до темп-ры 1100–1200 °C. Ва­гра­ноч­ные га­зы, прой­дя слой ших­то­вых ма­те­риа­лов и от­дав им те­п­ло­ту, ох­ла­ж­да­ют­ся до темп-ры 350–450 °C. В се­реди­не шах­ты (т. н. зо­не го­ре­ния) про­ис­хо­дит плав­ле­ние ме­тал­лич. ших­ты и об­ра­зо­ва­ние шла­ка. Ка­п­ли жид­ко­го ме­тал­ла, сте­кая вниз по кус­кам го­ря­ще­го кок­са, на­гре­ва­ют­ся до 1500 °C, при этом при­ме­си, со­дер­жа­щие­ся в чу­гу­не, под воз­дей­ст­ви­ем га­зов час­тич­но окис­ля­ют­ся с вы­де­ле­ни­ем те­п­ло­ты. В ре­зуль­та­те темп-ра по­вы­ша­ет­ся до 1600 °C. В гор­не жид­кий ме­талл ох­ла­ж­да­ет­ся и уда­ля­ет­ся из пе­чи.

Про­из­во­ди­тель­ность В. (в за­ви­си­мо­сти от её раз­ме­ров и рас­хо­да то­п­ли­ва) обыч­но со­став­ля­ет 1–30 т/ч.