Металургійні основи вагранної плавки чавуну, Ливарне виробництво.
Вагранка — шахтна піч, що працює на принципі протитечії: шихтові матеріали опускаються вниз шахти, а гази, що утворюються, — вгору. За умовами теплообміну між металом, газами та паливом шахту вагранки можна умовно підрозділити на чотири зони (див. рис. 6.5). Перша зона - підігрів шихти; вона простягається від вікна завалки вниз до рівня, в якому температура шматків металевої шихти досягає 1150-1200°С. Друга зона-плавлення шматків металевих шихтових матеріалів. Залежно від розмірів шматків та хімічного складу шихти тривалість плавлення становить 5-15 хв. Упродовж цього терміну шматки, розплавляючись, встигають опуститися на 300—500 мм.
Третя зона - перегрів чавунного розплаву, бере початок від місця утворення крапель чавуну і тягнеться до нижнього ряду фурм. Перегрів обумовлюється стіканням розплавленого чавуну шматками розпеченого коксу і омиванням його потоком розігрітих до високих температур газів. Четверта зона - горн вагранки, що знаходиться в нижній частині шахти. Тут кокс і продукти його горіння мають нижчу температуру через нестачу кисню. Враховуючи, що тут чавун насичується вуглецем та сіркою, бажано обмежувати тривалість перебування чавунного розплаву в горні вагранки.
Для підвищення механічних властивостей розплав сірого чавуну піддають модифікації - обробці феросиліцієм, магнієм, його сплавами та іншими модифікаторами. Феросиліцій (75%-ний) дрібними зернами в кількості 0,1—0,6% від маси розплаву, що обробляється, зсипають з вібруючого совка в жолоб, по якому видається з вагранки розплавлений чавун. Модифікація феросиліцієм дозволяє подрібнювати пластинчасті включення графіту татаким чином підвищити міцність чавуну. При модифікуванні магнієм та іншими сильними модифікаторами отримують високоміцний чавун з кулястим графітом, міцність якого досягає 1200 МПа.