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铸造冲天炉的工作原理及耐火砖使用尺寸

添加时间:2016年8月30日  浏览次数:

铸造冲天炉的工作原理及耐火砖使用尺寸

     冲天炉,是铸造生产中熔化铸铁的重要设备,将铸铁块熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件。冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉,分为前炉和后炉。前炉又分为出铁口,出渣口,炉盖前炉缸和过桥。后炉又分为三个部分,顶炉,腰炉和炉缸。腰炉与热风围管分开,修炉之后合上,用泥巴密封。顶炉上是热交换器。主要用于铸铁件生产,也用以配合转炉炼钢,因炉顶开口向上,故称冲天炉。

     冲天炉的工作过程:先将一定量的煤炭装入炉内作为底焦,它的高度一般在一米以上。点火后,将底焦加至规定高度,从风口至底焦的顶面为底焦高度。然后按炉子的熔化率将配好的石灰石、金属炉料和层焦按次序分批地从加料口加入。在整个开炉过程中保持炉料顶面在加料口下沿。经风口鼓入炉内的空气同底焦发生燃烧反应,生成的高温炉气向上流动,对炉料加热,并使底焦顶面上的第一批金属炉料熔化。熔化后的铁滴在下落到炉缸的过程中,被高温炉气和炽热的焦炭进一步加热,这一过程称为过热。随着底焦的烧失和金属炉料的熔化,料层逐渐下降。每批炉料熔化后,燃料由外加的层焦补充,使底焦高度基本上保持不变,整个熔化过程连续进行。应用领域:冲天炉主要应用于钢铁、冶金、矿山等行业。

     炉料中的石灰石在高温炉气的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是碱性氧化物,它能和焦炭中的灰分和炉料中的杂质、金属氧化物等酸性物质结合成熔点较低的炉渣。熔化的炉渣也下落到炉缸,并浮在铁水上。

     在冲天炉内,同时进行着底焦的燃烧、热量的传递和冶金反应 3个重要过程。根据物理、化学反应的不同,冲天炉以燃烧区为核心,自上而下分为:预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等 5个区域。由于炉气、焦炭和炉渣的作用,熔化后的金属成分也发生一定的变化。在铸铁的5大元素中,碳和硫一般会增加,硅和锰一般会烧损,磷则变化不大。铁水的最终化学成分,就是金属炉料的原始成分和熔炼过程中成分变化的综合结果。

一、 炉体结构

    炉身:加料口下缘至第一排风口之间的炉体,其内部空腔称为炉膛,其直径决定熔化率(冲天炉每小时熔化夫的铁水量,常用的冲天炉熔化率为1.5~10吨,冲天炉的内径越大熔化率越高)。外部用钢板制成炉壳,其内砌耐火炉衬,炉料的预热和整个熔化过程都是在炉身内进行的。有效高度:冲天炉主要工作区段。

二、 炉缸:第一排风口中心线到炉底之间的炉体。熔化的铁水经炉缸和过桥流入前炉。

炉缸的主要作用:

1. 保护炉底

2. 汇聚铁液和炉渣使之进入前炉

3. 无前炉的炉缸主要起储存铁液的作用

三、 前炉:前炉由前炉体和可分离的炉盖构成。

前炉的作用:

1. 储存铁液

2. 使铁液成分和温度均匀

3. 降低铁液在炉缸中的增碳与增硫

4. 分离铁渣净化铁液

过桥:连接炉缸与前炉的部位。

四、 送风系统:自鼓风机出口至风口处为止的整个系统,包括进风口、风箱、风口及鼓风机输出管道。

注意:

1. 风管布置应尽量缩短

2. 减少曲折

3. 避免管道截面突变

4. 总风管内流速应控制

热风装置

作用:加热供底焦燃烧用的空气,以强化焦炭的燃烧。

分类:内热式,外热式

冲天炉的辅助设备有:称料、运料、上料、送风等。

五、 烟囱与除尘装置

烟囱:用于排烟,其顶部装有捕集火花的湿式除尘器。

六、 加料装置

冲天炉用耐火材料

(1)耐火砖型号和规格,粘土质和半硅质冲天炉用耐火砖有H-1至H-12十二个型号,现中小型冲天炉多用H-1至H-3三种,H-4以上各型砖多供大型(8~10t/h)以上冲天炉使用。各种冲天炉用砖形状尺寸见下表

     冲天炉砌筑可用粘土质耐火泥,耐火泥一般由耐火材料厂生产,但国内冲天炉砌砖多使用自培耐火砂浆乃将60%~75%的石英砂或耐火砖末(粒度1~1.5mm以下)和25%~40%的耐火粘土加水混制而成。选料时,石英砂粒度不要过大,否则会使砖缝过宽而影响炉衬寿命。

关键词:冲天炉   
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