Вагранка

Вагранка — топливная печь шахтного типа (вертикальная), служащая для переплавки чугуна. Топливом служит преимущественно кокс, или антрацит, высокая температура при сжигании которых достигается посредством дутья (см. Воздуходувные машины).

Вагранка отличается от домны тем, что в ней практически не происходит химических реакций, изменяющих состав чугуна. По конструкции вагранка, в отличие от домны, как правило, имеет цилиндрическую форму. Вагранку гораздо легче остановить, чем доменную печь, для ремонта или в случае другой необходимости, вследствие сравнительно небольших размеров. Распространённые конструкции вагранок производства конца 1920-х — до 1960-х годов имели производительности от 1 до 3-5 тонн чугуна в час. Вагранки нижней частью, как правило, устанавливались в крытом помещении — литейном цехе, где над крышей возвышалась лишь верхняя часть печи с характерным искрогасителем. Чугун из вагранок имел невысокое качество, и шёл на литьё колёс узкоколейных вагонеток, траков гусениц тракторов, противовесов, балластных блоков и других неточных изделий, требующих потом сравнительно небольшой механической обработки.

Вагранки вошли в употребление со времени постройки паровых машин (Дж. Уаттом и Больтоном) в 1774 году; до этого для переплавки употребляли переносные горны.

Установка

Вагранка состоит: из фундамента d (высотой фута 2½ над полом фабрики), покрытого чугунной плитой e; установленного на ней железного цилиндра-кожуха; или чугунных досок a, с ребрами b (арматура); внутри этой оболочки сперва утрамбовывают дно-лещадь k, а затем или по болвану делают набивные стены из огнеупорного материала, или по шаблону выводят стены из огнеупорного кирпича f; очень часто нижнюю часть, горн, делают набивной, а верхнюю — шахт, из кирпича; место между кирпичной кладкой и кожухом заполняют битым кирпичом — забутка h; в передней стене вровень с лещадью делается окно, шириной около 8 дюймов и высотой около 12 дюймов; окно это (i) называется грудью или рабочим отверстием; кирпичная кладка шахт образует собой почти цилиндрический (очень мало суженный кверху) колодезь; высота его делается от 10 до 20 футов, при диаметре от 2 до 4 футов; для вдувания воздуха на высоте 1½ фута от лещади оставляют отверстия, называемые фурмами (l); чаще всего их бывает два; при больших вагранках их ставят даже до шести; для получения возможности скопить большее количество чугуна фурмы кладут в 2 или 3 ряда; при начале плавки верхние ряды заткнуты глиняными пробками, а по мере того, как уровень чугуна поднимается, дутье переводят из нижнего ряда (который при этом затыкают) во второй и т. д.; над верхом вагранки, который называют колошником (g), делают свод, из-под которого продукты горения отводятся в трубу.

По просушке лещади и шахты грудь вагранки заделывают, оставляя канал — выпускное отверстие (лётка) (Stich, tap-hole), через которое выпускают жидкий чугун после своего скопления в нижней части вагранки, которая называется горном (Creuset, Heerd, hearth). Когда вагранка так приготовлена, то через колошник засыпают горящего угля, а на него определённый объём горючего материала; засыпь эта называется пустой или холостой колошей (fausse charge, Kohlengicht, charge of charcoal) и для окончательного прогрева вагранки спускают шесть таких колош, так что уголь будет выше фурм; потом начинают класть на определённый объём (например, на 1 куб. фут угля) некоторое количество чугуна (например, фунтов 25), пуская 10 таких слоев угля (колош — Charger, Beschicker, to charge) и чугуна; затем, оставляя количество угля постоянным, в 1 куб. фут, пускают 5 колош с 30 фунтами, 12 — с 35 фунтами; засыпь колош делается по мере оседания предыдущих. Когда уголь в горне разгорится ярко и у колошника появится огонь, засыпь лёгких колош должно прекратить, и как только начнется проявление первых капель чугуна за фурмами, тотчас же следует наставить сопла (Buse, Dü se, nose-pipe), наконечник, через который воздух входит в фурмы, и пустить дутье. Дальнейшая сыпь для взятого примера была бы 10 колош по пуду на куб. фут угля, а затем полная навеска по 1 и 5 фунт. Вся предыдущая работа называется задувкой печи (mettre à feu, anblasen, to blow-in). Как только появятся первые капли у выпускного отверстия, его тотчас же заделывают глиной с угольным мусором. Число рабочих при вагранке всего 3 человека: один смотрит за фурмами и выпускает чугун, второй доставляет уголь и чугун на колошник, а третий засыпает колоши. Когда чугуна скопится в горне в достаточном количестве, заделку выпускного отверстия протыкают, и чугун по желобу бежит в подставленные литейные ковши (poche, Pfanne, casting-ladle). По окончании плавки грудь вагранки разламывают и длинными кочергами выгребают весь оставшийся в ней раскалённый уголь, заливая его водой; эта работа называется выдувкой (mettre hors feu, ausblasen, to blow-down).

Воздух

Количество воздуха, необходимое для хорошей работы вагранки, должно быть от 600 до 700 куб. футов на каждый пуд расплавленного чугуна, причём давление по ртутному духомеру (manom è tre, Windmesser, gauge) доходит до 1 дюйма. Духомером служит инструмент, состоящий из изогнутой трубки в виде буквы V, в неё налито некоторое количество ртути, и так как трубка открыта, то ртуть стоит в обоих коленах на одном уровне; для определения давления одно из колен соединяют с воздухопроводной трубой, тогда от давления ртуть в другом поднимется: разность высот и служит мерой густоты дутья; из давления по известным формулам можно определить скорость движения воздуха, а это, при известной площади сопла, даёт количество вдуваемого воздуха. Площадь суммы всех сопел должна относиться к площади сечения вагранки, как 1:80. Сила машины, потребная для расплавления 40 пудов в час, не превосходит ¾ паровой лошади, для 100 пудов необходимо 2, а для 300 пудов — 10 паровых лошадей. В настоящее время весьма распространённой воздуходувкой служит американский вентилятор Рута. Расход горючего материала, считая с задувкой примерно: древесного угля на 1 пуд чугуна 20 фунтов, кокса — около 9 фунтов, антрацита — 5 фунтов; угар доходит до 7 %.

Вагранка работает периодически, её пускают в ход сообразно количеству форм для заливки, приготовленных для заливки. Из усовершенствований, предлагаемых в настоящее время, особого внимания заслуживает предложение Герберца, который предложил вдувание воздуха снизу заменяет высасыванием продуктов горения на колошник; воздух, необходимый для горения угля, входит в щель, оставляемую между горном и шахтой, а газы наверху увлекаются струей паров. По опытам Герберца, применение к его вагранке воздуха, нагретого до 600°, даёт возможность плавить бессемеровскую сталь; ежели опыты эти подтвердятся, то такая вагранка получит огромное значение, вследствие все более и более усиливающегося запроса на стальную фасонную отливку, стремящуюся заменить собой чугунное литье.

Для увеличения интенсивности плавления в современных вагранках воздух, вдуваемый для горения, обогащают кислородом.

Ссылки

• Вагранки // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Отрывок, характеризующий Вагранка

– У него их двадцать незаконных, я думаю.
Княгиня Анна Михайловна вмешалась в разговор, видимо, желая выказать свои связи и свое знание всех светских обстоятельств.
– Вот в чем дело, – сказала она значительно и тоже полушопотом. – Репутация графа Кирилла Владимировича известна… Детям своим он и счет потерял, но этот Пьер любимый был.
– Как старик был хорош, – сказала графиня, – еще прошлого года! Красивее мужчины я не видывала.
– Теперь очень переменился, – сказала Анна Михайловна. – Так я хотела сказать, – продолжала она, – по жене прямой наследник всего именья князь Василий, но Пьера отец очень любил, занимался его воспитанием и писал государю… так что никто не знает, ежели он умрет (он так плох, что этого ждут каждую минуту, и Lorrain приехал из Петербурга), кому достанется это огромное состояние, Пьеру или князю Василию. Сорок тысяч душ и миллионы. Я это очень хорошо знаю, потому что мне сам князь Василий это говорил. Да и Кирилл Владимирович мне приходится троюродным дядей по матери. Он и крестил Борю, – прибавила она, как будто не приписывая этому обстоятельству никакого значения.
– Князь Василий приехал в Москву вчера. Он едет на ревизию, мне говорили, – сказала гостья.
– Да, но, entre nous, [между нами,] – сказала княгиня, – это предлог, он приехал собственно к графу Кирилле Владимировичу, узнав, что он так плох.
– Однако, ma chere, это славная штука, – сказал граф и, заметив, что старшая гостья его не слушала, обратился уже к барышням. – Хороша фигура была у квартального, я воображаю.
И он, представив, как махал руками квартальный, опять захохотал звучным и басистым смехом, колебавшим всё его полное тело, как смеются люди, всегда хорошо евшие и особенно пившие. – Так, пожалуйста же, обедать к нам, – сказал он.


Наступило молчание. Графиня глядела на гостью, приятно улыбаясь, впрочем, не скрывая того, что не огорчится теперь нисколько, если гостья поднимется и уедет. Дочь гостьи уже оправляла платье, вопросительно глядя на мать, как вдруг из соседней комнаты послышался бег к двери нескольких мужских и женских ног, грохот зацепленного и поваленного стула, и в комнату вбежала тринадцатилетняя девочка, запахнув что то короткою кисейною юбкою, и остановилась по средине комнаты. Очевидно было, она нечаянно, с нерассчитанного бега, заскочила так далеко. В дверях в ту же минуту показались студент с малиновым воротником, гвардейский офицер, пятнадцатилетняя девочка и толстый румяный мальчик в детской курточке.
Граф вскочил и, раскачиваясь, широко расставил руки вокруг бежавшей девочки.
– А, вот она! – смеясь закричал он. – Именинница! Ma chere, именинница!
– Ma chere, il y a un temps pour tout, [Милая, на все есть время,] – сказала графиня, притворяясь строгою. – Ты ее все балуешь, Elie, – прибавила она мужу.
– Bonjour, ma chere, je vous felicite, [Здравствуйте, моя милая, поздравляю вас,] – сказала гостья. – Quelle delicuse enfant! [Какое прелестное дитя!] – прибавила она, обращаясь к матери.
Черноглазая, с большим ртом, некрасивая, но живая девочка, с своими детскими открытыми плечиками, которые, сжимаясь, двигались в своем корсаже от быстрого бега, с своими сбившимися назад черными кудрями, тоненькими оголенными руками и маленькими ножками в кружевных панталончиках и открытых башмачках, была в том милом возрасте, когда девочка уже не ребенок, а ребенок еще не девушка. Вывернувшись от отца, она подбежала к матери и, не обращая никакого внимания на ее строгое замечание, спрятала свое раскрасневшееся лицо в кружевах материной мантильи и засмеялась. Она смеялась чему то, толкуя отрывисто про куклу, которую вынула из под юбочки.
– Видите?… Кукла… Мими… Видите.
И Наташа не могла больше говорить (ей всё смешно казалось). Она упала на мать и расхохоталась так громко и звонко, что все, даже чопорная гостья, против воли засмеялись.
– Ну, поди, поди с своим уродом! – сказала мать, притворно сердито отталкивая дочь. – Это моя меньшая, – обратилась она к гостье.
Наташа, оторвав на минуту лицо от кружевной косынки матери, взглянула на нее снизу сквозь слезы смеха и опять спрятала лицо.
Гостья, принужденная любоваться семейною сценой, сочла нужным принять в ней какое нибудь участие.
– Скажите, моя милая, – сказала она, обращаясь к Наташе, – как же вам приходится эта Мими? Дочь, верно?
Наташе не понравился тон снисхождения до детского разговора, с которым гостья обратилась к ней. Она ничего не ответила и серьезно посмотрела на гостью.
Между тем всё это молодое поколение: Борис – офицер, сын княгини Анны Михайловны, Николай – студент, старший сын графа, Соня – пятнадцатилетняя племянница графа, и маленький Петруша – меньшой сын, все разместились в гостиной и, видимо, старались удержать в границах приличия оживление и веселость, которыми еще дышала каждая их черта. Видно было, что там, в задних комнатах, откуда они все так стремительно прибежали, у них были разговоры веселее, чем здесь о городских сплетнях, погоде и comtesse Apraksine. [о графине Апраксиной.] Изредка они взглядывали друг на друга и едва удерживались от смеха.
Два молодые человека, студент и офицер, друзья с детства, были одних лет и оба красивы, но не похожи друг на друга. Борис был высокий белокурый юноша с правильными тонкими чертами спокойного и красивого лица; Николай был невысокий курчавый молодой человек с открытым выражением лица. На верхней губе его уже показывались черные волосики, и во всем лице выражались стремительность и восторженность.
Николай покраснел, как только вошел в гостиную. Видно было, что он искал и не находил, что сказать; Борис, напротив, тотчас же нашелся и рассказал спокойно, шутливо, как эту Мими куклу он знал еще молодою девицей с неиспорченным еще носом, как она в пять лет на его памяти состарелась и как у ней по всему черепу треснула голова. Сказав это, он взглянул на Наташу. Наташа отвернулась от него, взглянула на младшего брата, который, зажмурившись, трясся от беззвучного смеха, и, не в силах более удерживаться, прыгнула и побежала из комнаты так скоро, как только могли нести ее быстрые ножки. Борис не рассмеялся.
– Вы, кажется, тоже хотели ехать, maman? Карета нужна? – .сказал он, с улыбкой обращаясь к матери.
– Да, поди, поди, вели приготовить, – сказала она, уливаясь.
Борис вышел тихо в двери и пошел за Наташей, толстый мальчик сердито побежал за ними, как будто досадуя на расстройство, происшедшее в его занятиях.


Из молодежи, не считая старшей дочери графини (которая была четырьмя годами старше сестры и держала себя уже, как большая) и гостьи барышни, в гостиной остались Николай и Соня племянница. Соня была тоненькая, миниатюрненькая брюнетка с мягким, отененным длинными ресницами взглядом, густой черною косой, два раза обвившею ее голову, и желтоватым оттенком кожи на лице и в особенности на обнаженных худощавых, но грациозных мускулистых руках и шее. Плавностью движений, мягкостью и гибкостью маленьких членов и несколько хитрою и сдержанною манерой она напоминала красивого, но еще не сформировавшегося котенка, который будет прелестною кошечкой. Она, видимо, считала приличным выказывать улыбкой участие к общему разговору; но против воли ее глаза из под длинных густых ресниц смотрели на уезжавшего в армию cousin [двоюродного брата] с таким девическим страстным обожанием, что улыбка ее не могла ни на мгновение обмануть никого, и видно было, что кошечка присела только для того, чтоб еще энергичнее прыгнуть и заиграть с своим соusin, как скоро только они так же, как Борис с Наташей, выберутся из этой гостиной.