浅议提高冲天炉铁水温度的措施

浅议提高冲天炉铁水温度的措施浅议提高冲天炉铁水温度的措施浅议提高冲天炉铁水温度的措施科技信息0机械与电子02007年第20期浅议提高冲天炉铁水温度的措施曾征 (邵阳市高级技校湖南邵阳4221O0) 摘要:铁水温度的提高,关健是燃料(焦炭)能集中燃烧释放出必要的热量,与铁料在炉气中尽快的预热,使之熔化,再过热成我们所需要的铁水温度.因此送风条件与炉料状况应是提高铁水温度的主要措施. 关键词:送风强度;送风速度;焦炭;铁料笔者曾带学生到市内一家机械厂实习.当时,铁水温度较低是困扰该厂铸造车间一大问题,严重地影响了铸件质量...

浅议提高冲天炉铁水温度的措施浅议提高冲天炉铁水温度的措施科技信息0机械与电子02007年第20期浅议提高冲天炉铁水温度的措施曾征 (邵阳市高级技校湖南邵阳4221O0) 摘要:铁水温度的提高,关健是燃料(焦炭)能集中燃烧释放出必要的热量,与铁料在炉气中尽快的预热,使之熔化,再过热成我们所需要的铁水温度.因此送风条件与炉料状况应是提高铁水温度的主要措施. 关键词:送风强度;送风速度;焦炭;铁料笔者曾带学生到市内一家机械厂实习.当时,铁水温度较低是困扰该厂铸造车间一大问题,严重地影响了铸件质量,于是笔者有幸参与了解决这一老大难问题的尝试,获益匪浅.本文就冲天炉的基本原理,分析在实践所采用的提高铁水温度的主要措施,特别是改进送风条件和改善炉料状况的一孔之见. 一 ,改善送风条件 1.保证最好的送风强度送风强度系指风量与炉膛截面的比值, 对于曲线炉膛冲天炉,为简单起见,常按主风口炉膛截面计算,我所在工厂的冲天炉(4.5T/时),风量为40米分,主风口炉膛截面为0.322 米.理论上送风强度: w=J_=124米/米?分而理论与实践均表明,铁水温度与送风强度的关系,每一种焦炭消耗都有一个最好的送风强度,此时铁水温度最高. 据查,国内中,小型冲天炉最好的送风强度大致变动在1oo一150 米米:.分,而各厂都需要通过自己的反复实践求得适宜的最佳值, 切不可千篇一律,照抄一通. 在一般铸造车间里,如果鼓风机能力不足,为了提高送风强度,可采取缩小风口区炉膛直径的办法.我市一厂一座内径为680mm的四排小风口冲天炉,炉膛原为直筒形,送风强度只有60—70米米? 分,后来把风口区炉膛直径缩为500ram,送风强度提高至109--119米米2分.仅仅这样改进一下,就使铁水温度平均提高了30?.究其原因.在于送风强度提高后,底焦燃烧比较强烈,因而提高了炉气最高温度,从而加强了铁水的过热.但送风强度过大,则熔炼时下料过快,炉料受热不足,又反而使铁水温度下降. 2.保证合适的送风速度理论与实践中均表明,铁水温度与进风速度存在着必然的联系,一般来说,铁水温度先随进风速度的增大而提高,至某一最高值后又下降,这是由于风速提高后,强化了底焦燃烧,并使鼓风射流深入炉子中心,有利于改善炉气分布的均匀性,且因高温区移离炉壁,有利于减少炉衬侵蚀,但如风速过大,由于高速射流的吹冷作用和对焦块的推斥作用,使风口结渣.焦炭块之间的空隙扩大,反而不利于底焦的燃烧,因而使铁水温度下降.我国小风口冲天炉进风速度大致变动在460米/秒,个别的有低至20,高过100的. 冲天炉的进风速度是在一定风量的条件下.靠改变风口截面的大小来保证的.习惯上常用风口比来表示风口的相对大小,风口比是指风口出口总面积与炉膛截面积的比值.曲线炉膛冲天炉的风口比,常按风口总面积与主风口所在炉膛截面积之比来计算: x-州00% 我国一些冲天炉的风口比大致变动在2—10%,最低达0.7%.最高达16%,我所在工厂的2.5T/小时和4T/小时冲天炉的风口比各为 2I4—2.7%和3I3—4.7%. 进风速度,风口比,送风强度三者构成了下列关系: — 旦 v:::米/秒上IA F主其中:O一风量米分 60一把风量的单位由米分化为米秒 W一送风强度由此得:x=去鲁~100% 102 我所在工厂4.5T/小时冲天炉,按上式计算,对主风口炉膛截面的送风强度为124米米.?分.而以主风口的风口比则为3.37%,故其进风速度为:V==61米/秒 oUXj.jI 必须指出.随着风口比的减小或进风速度的提高,送风阻力急剧上升,因而使鼓风机的功率消耗也急剧增大,如果鼓风机能力不足,风量将显着减少.我国有关单位所作试验表明,随着风口比的减小,硅锰的烧损也将增加.因此在具体选择进风速度或风口比时,应根据鼓风机的工作能力,在保证送风强度的前提下,力求降低功率消耗和合金元素的烧损. 3.预热送风采用预热送风后,空气带人了附加的热量,并提高了实际进风速度,减小了对焦炭的吹冷作用,从而强化了底焦的燃烧, 提高了炉气的最高温度,加强了对铁水的过热,实际表明,在相同操作条件下,铁水温度几乎是随着风温的提高而直线上升的,所以预热送风是提高铁水温度的一个有效措施. 二,改善炉料状况冲天炉用的炉料主要是焦炭和铁料,两者都对铁水温度影响很大. 1.焦炭焦炭块度过小,则由于熔化区下降,炉气最高温度较低, 使铁水温度也较低,如焦炭块度过大,由于燃烧不集中,虽然熔化区位置提高了,但炉气最高温度还是不高,导致铁水温度仍不能提高,实践中发现,对于中,小型冲天炉来说,焦块大致可在50--100mm内选择, 底焦块可以选择略小一些. 除了块度大小以外,还须力求块度均匀,大小焦块参差不齐,夹杂在一起,阻塞了气流流通,影响焦炭集中燃烧,对提高铁水温度是不利的,有些地方,为了节约用焦,将大小焦块分开,把大块作底焦,加层焦时,采用加二批块度较小的焦炭,加一批块度大的焦炭,实践证明,这种大小焦炭分批交替加料的方法,不但充分地利用了小焦炭,而且不影响铁水的温度. 2.铁料铁料块度愈小,受热面积越大.所需预热和熔化的时间也愈少,因而熔化区的高度小,熔化区平均位置高,有利于提高铁水温度,但铁料块度也不宜过小,否则氧化严重,反而增加损耗,降低铁水质量,当铁料块度过大时,不仅因为过热路径短而降低铁水温度,而且容易与下一批料混在一起,给控制铁水带来困难,有些工厂,为减少碎铁的工作量,把大块炉料分开每批加入少量大料,这样做,对铁水成份和温度的影响比较小,而且也不易发生搁料故障. 在提高铁水温度的反复实践中,一方面我深切地体会到理论对实践的指导作用,又明白了实践出真知的真谛,做为技校教师,必须深入生产实际,才能得到真正的活力.

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