倒大双热风冲天炉熔炼过程的观察判断与处置_热风冲天炉

　　摘 要：冲天炉熔炼进程中。通过对有效高度、前炉窥视孔、风口、风量风压、加料口、出渣口、炉渣、铁液温度与铁液氧化程度等9个方面。通过炉况的观察判断与处置，控制好操作环节是获得优质铁液的重要因素。
　　关健词：冲天炉有效高度；前炉窥视孔；风口；风量风压；加料口；出渣口；炉渣；铁液温度；铁液氧化程度；观察判断；处置；
　　冲天炉熔炼进程中。通过对有效高度、前炉窥视孔、风口、风量风压、加料口、出渣口、炉渣、铁液温度与铁液氧化程度等观察判断与处置。对熔炼过程中出现的异常炉况及时调整的关键，控制好操作环节是获得优质铁液的重要因素。笔者对这9个方面的个人感悟提供给同行供参考,便于自己总结与完善。
　　1、有效高度判断
　　1.1 冲天炉有效高度它是一个重要技术控制参数，直接影响炉料预热效果和铁水的温度。一般为炉内直经5-7倍为宜，大炉子取小值。有效高度的确保可增加冲天炉装料高度,其目的是增加炉料与焦炭燃烧产生的热气体的接触时间。炉料从固体熔化成过热铁水约有80%的热量应在预热带获得。可以降底炉气温度,提高冲天炉热效率。
　　1.2 当冲天炉铁水温度与熔化率相同的前提下,装料高度每增加约1m左右,加料口处炉气温度可降低150-200℃,热效率提高大致在4-5%,焦炭节约率大致在8-10%。
　　1.3 但有效高度过高会给熔炼带来不利,出现棚料，压碎焦炭和增大炉内气流阻力,影响炉气的速度场与温度场，鼓风机能耗也随之增加。
　　1.4 比较适宜的有效高度,以冲天炉运行中加入炉料时加料口处未见炉火,加料口处炉气平均温在150℃以下为宜。笔者提供的有效高度供同行参考,通过实践结合自身特点,从中找出利与弊并进行实施。
　　2、前炉窥视孔判断
　　2.1 冲天炉打冷风或开风后前10min内应打开前炉窥视孔，让热气流快速通过过桥到达前炉内,对过桥、前炉的进-步预热加温效果佳。
　　2.2 开风后可以从该孔直接观察过桥,如过桥内刺眼亮丽,外喷有力,火焰前桃黄色后呈兰色,炉况正常。
　　2.2 冲天炉开风后，从前炉窥孔处观察过桥内，如果10min内见到铁液火花,底焦合适。如果大于10min，则说明底焦过高，小于8min，则说明底焦过底。
　　3、风口判断
　　3．1 冲天炉装料完毕后,开风前应对风眼逐个进行清理,捣通风口至炉内见己燃焦炭。并进行闷炉15min左右。可强化焦炭燃烧,提高焦炭燃烧速度和炉气温度,增加了氧化带内热量来源,加大了空气膨胀休积,因此,实际进风速度得增强。
　　3．2 熔化过程中，风口发亮发白，说明底焦燃烧良好，炉温好。铁液下落快，说明底焦高度合适，铁液温度较高。
　　3．3 若风口发黑，有黑渣，铁液发红，流动性差，滴到焦炭上有停留现象，说明底焦高度底，炉温及铁液温度较底，应追加接力焦炭。
　　3．4 若风口情况良好，铁液温度较高。熔化率降低，说明底焦高度太高。
　　4、风量风压判断
　　当使用罗茨式鼓风机送风时风量不随送风阻力变化而变化，当风压随炉内料位阻力大小进行变化，当风压上升时，风机声音明显沉闷，说明炉内阻力加大，预示着炉内已棚料或风口有堵塞。应对棚料及进风口进行疏通处置。当风压下降时，说明料位偏低或预热带产生棚料,风管、风箱、热风胆漏风。因此应在总风管上设置调风阀,对风量进行调整。
　　5、加料口判断
　　5.1 当底焦加装完毕,打泠风时加料口处火焰旺盛呈杏黄桃红色,底焦适中。火色发红带蓝色,开冷风时间不足、火候不到或底焦偏高。
　　5.2 加料口料面停止不动,为正常加料时间二批以上,风压显著下降,加料口有焦炭屑向外喷出,随后火焰出现并逐步变旺,此特征为上部卡料。应及时停风处置,炉料长度不得大于炉内径1/3。
　　5.3 加料口料面停止不动时间,为正常加料时间二批以上,风压显著上升,停风后打开风眼时由里向外喷火,此特征为下部卡料。可采取风机反复停送风,从笫一排风口处观察底焦高度,补加接力焦、增加熔剂量、调整风量。
　　5.4 炉子有效高度适宜,加料炉口处温度较低，一般在100-150℃左石。
　　6、出渣口判断
　　6.1 渣口火焰有力呈前黄色后蓝色，伴有少许白烟，说明底焦高度合适，炉况正常。
　　6.2 出渣口火焰有力呈全蓝色,说明底焦高度偏高，开炉中应适当降低底焦高度。
　　6.3 炉渣突然外喷，出渣口处有焦炭堵塞,压力增加，说明底焦高度太低或炉内棚料。
　　6.4 出渣口内喷出很多白渣棉,火焰有力。它是因为风与渣同时从渣口喷出而形成,底焦高度偏高，过桥直径与风量偏大。
　　6.5 出渣口火苗发红,炉渣超量伴有针状火花出现，流动性差，渣子由棕色向黑色发展，可以确定为[发渣],应从炉料、风量、层焦量、底焦高度或炉前孕育进行调整既可。
　　6.6 火焰外喷无力甚至停止外喷,显示风眼结渣或过桥堵塞。
　　6.7 出渣口突然向外喷出大量黑烟持续超过6/min，应确认为炉衬脱落,此时应加接力焦、加大熔剂量、清理风眼。
　　7、炉渣判断
　　7.1 出渣孔排出镗渣冷却后,固态时呈豆绿色、淡棕黄色或白中透绿,渣体明亮。底焦、熔剂量适中,铁液质量、温度较高,炉况正常。
　　7.2 镗渣冷却后,呈白色、白点,表示炉料中加入石灰石熔剂量大,应调整减少熔剂量。
　　7.3 镗渣冷却后,固态时为黑色多孔,发泡、流动性差,炉渣体积大幅增加,铁液内[FeO]含量有明显加大之势,可确认皮[发渣],应补加接力焦、加大熔剂量、人为加大出渣口直径快速排渣。调整风量,但不能停风，以免冻炉。
　　7.4 镗渣冷却后,呈深咖啡色,表示铁液中含[s]超出正常值。因炉渣长时间停留在前炉内越积越厚,从过桥铁渣到前炉的铁液要透过厚的渣层,原铁液中[s]也随之增高,应勤放渣,定期放净炉渣,以免[s]回流再次进入铁液中。
　　7.5 冲天炉碱度、酸度炉渣的确认。碱性氧化物总和/酸性氧化物总和[CaO%十mg%/SiO2%]。小于0.8为酸性。0.8-1.2范围内为中性炉渣。大于1.2为碱性。
　　8、铁液温度判断
　　8.1 出炉铁液白亮,冒清烟,流动性好,说明铁液温度高,炉况正常。
　　8.2 铁液红亮,流动性好,说明铁液化学成份百分比偏高。
　　8.3 出炉铁液发白,流动性不好,说明铁液化学成份属亚共晶成份。炉前应注意三角试块白口宽度并进行孕育处理、补加接力焦。
　　8.4 铁液出炉温度前期高，而后逐渐下降。这是由于炉膛逐渐扩大，底焦高度下降或底焦不足所致。此时应调整风量或补加接力焦。
　　8.5 铁液温度突然下降。由于棚料时间长造成底焦高度下降,风口堵塞、炉衬脱落、风管、风箱、热风胆有裂纹漏风所致。
　　8.6 铁液温度忽高忽底。因底焦高度失控、炉料中杂物多块度大、批料超量、送风不稳定或棚料等因素所造成，应对上述环节进行有效控制调整。
　　9、铁液氧化程度判断
　　9.1 炉前铁液表面呈白亮色，流动性不佳，预设材料三角试块白口逐渐增大。铁液中硅、锰等元素烧损逐渐增大。说明铁液可能进入氧化初期，应对炉料、风量、底焦进行关注，炉前适当进行孕育既可。
　　9.2 铁液表面呈白亮色时有针状火花出现，流动性差，三角试块呈全白口状。铸件补缩性差，易产生大面积气孔，说明铁液己经氧化进入中期，炉前应加大还原剂,硅、稀土等孕育剂量、使铁水脱氧、调整风量、补加接力焦。
　　9.3 铁液表面有针状火花出现,炉渣全部出现发黑，说明铁液己经氧化进入后期。如选择继续开炉应立即停风，前炉出尽铁液。后炉重新加入底焦、炉料，开风后应调整风量,将前期炉料彻底熔化完毕后,对铁液加大孕育量处理后可全部制成回炉铁。视炉况调整到位后逐步加大风量进行正常开炉生产。
　　参考文献
　　1 钱燮祥,冲天炉如何节省焦炭,中国铸造网,2009年5月31日[3,加高冲天炉高度]
　　2 国家机械委技工培训教材编审组编,化铁工艺学[中]。机械工业出版社,1988年出版。[p20-21]