周曉勤

摘要：沖天爐熔煉進(jìn)程中。通過對有效高度、前爐窺視孔、風(fēng)口、風(fēng)量風(fēng)壓、加料口、出渣口、爐渣、鐵液溫度與鐵液氧化程度等9個方面。通過爐況的觀察判斷與處置，控制好操作環(huán)節(jié)是獲得優(yōu)質(zhì)鐵液的重要因素。

關(guān)健詞：沖天爐有效高度；前爐窺視孔；風(fēng)口；風(fēng)量風(fēng)壓；加料口；出渣口；爐渣；鐵液溫度；鐵液氧化程度；觀察判斷；處置；

沖天爐熔煉進(jìn)程中。通過對有效高度、前爐窺視孔、風(fēng)口、風(fēng)量風(fēng)壓、加料口、出渣口、爐渣、鐵液溫度與鐵液氧化程度等觀察判斷與處置。對熔煉過程中出現(xiàn)的異常爐況及時調(diào)整的關(guān)鍵，控制好操作環(huán)節(jié)是獲得優(yōu)質(zhì)鐵液的重要因素。筆者對這9個方面的個人感悟提供給同行供參考,便于自己總結(jié)與完善。

1、有效高度判斷

1.1 沖天爐有效高度它是一個重要技術(shù)控制參數(shù)，直接影響爐料預(yù)熱效果和鐵水的溫度。一般為爐內(nèi)直經(jīng)5-7倍為宜，大爐子取小值。有效高度的確?？稍黾記_天爐裝料高度,其目的是增加爐料與焦炭燃燒產(chǎn)生的熱氣體的接觸時間。爐料從固體熔化成過熱鐵水約有80%的熱量應(yīng)在預(yù)熱帶獲得?？梢越档谞t氣溫度,提高沖天爐熱效率。

1.2 當(dāng)沖天爐鐵水溫度與熔化率相同的前提下,裝料高度每增加約1m左右,加料口處爐氣溫度可降低150-200℃,熱效率提高大致在4-5%,焦炭節(jié)約率大致在8-10%。

1.3 但有效高度過高會給熔煉帶來不利,出現(xiàn)棚料，壓碎焦炭和增大爐內(nèi)氣流阻力,影響爐氣的速度場與溫度場，鼓風(fēng)機(jī)能耗也隨之增加。

1.4 比較適宜的有效高度,以沖天爐運(yùn)行中加入爐料時加料口處未見爐火,加料口處爐氣平均溫在150℃以下為宜。筆者提供的有效高度供同行參考,通過實踐結(jié)合自身特點,從中找出利與弊并進(jìn)行實施。

2、前爐窺視孔判斷

2.1 沖天爐打冷風(fēng)或開風(fēng)后前10min內(nèi)應(yīng)打開前爐窺視孔，讓熱氣流快速通過過橋到達(dá)前爐內(nèi),對過橋、前爐的進(jìn)-步預(yù)熱加溫效果佳。

2.2 開風(fēng)后可以從該孔直接觀察過橋,如過橋內(nèi)刺眼亮麗,外噴有力,火焰前桃黃色后呈蘭色,爐況正常。

2.2 沖天爐開風(fēng)后，從前爐窺孔處觀察過橋內(nèi)，如果10min內(nèi)見到鐵液火花,底焦合適。如果大于10min，則說明底焦過高，小于8min，則說明底焦過底。

3、風(fēng)口判斷

3．1 沖天爐裝料完畢后,開風(fēng)前應(yīng)對風(fēng)眼逐個進(jìn)行清理,搗通風(fēng)口至爐內(nèi)見己燃焦炭。并進(jìn)行悶爐15min左右?？蓮?qiáng)化焦炭燃燒,提高焦炭燃燒速度和爐氣溫度,增加了氧化帶內(nèi)熱量來源,加大了空氣膨脹休積,因此,實際進(jìn)風(fēng)速度得增強(qiáng)。

3．2 熔化過程中，風(fēng)口發(fā)亮發(fā)白，說明底焦燃燒良好，爐溫好。鐵液下落快，說明底焦高度合適，鐵液溫度較高。

3．3 若風(fēng)口發(fā)黑，有黑渣，鐵液發(fā)紅，流動性差，滴到焦炭上有停留現(xiàn)象，說明底焦高度底，爐溫及鐵液溫度較底，應(yīng)追加接力焦炭。

3．4 若風(fēng)口情況良好，鐵液溫度較高。熔化率降低，說明底焦高度太高。

4、風(fēng)量風(fēng)壓判斷

當(dāng)使用羅茨式鼓風(fēng)機(jī)送風(fēng)時風(fēng)量不隨送風(fēng)阻力變化而變化，當(dāng)風(fēng)壓隨爐內(nèi)料位阻力大小進(jìn)行變化，當(dāng)風(fēng)壓上升時，風(fēng)機(jī)聲音明顯沉悶，說明爐內(nèi)阻力加大，預(yù)示著爐內(nèi)已棚料或風(fēng)口有堵塞。應(yīng)對棚料及進(jìn)風(fēng)口進(jìn)行疏通處置。當(dāng)風(fēng)壓下降時，說明料位偏低或預(yù)熱帶產(chǎn)生棚料,風(fēng)管、風(fēng)箱、熱風(fēng)膽漏風(fēng)。因此應(yīng)在總風(fēng)管上設(shè)置調(diào)風(fēng)閥,對風(fēng)量進(jìn)行調(diào)整。

5、加料口判斷

5.1 當(dāng)?shù)捉辜友b完畢,打泠風(fēng)時加料口處火焰旺盛呈杏黃桃紅色,底焦適中?；鹕l(fā)紅帶藍(lán)色,開冷風(fēng)時間不足、火候不到或底焦偏高。

5.2 加料口料面停止不動,為正常加料時間二批以上,風(fēng)壓顯著下降,加料口有焦炭屑向外噴出,隨后火焰出現(xiàn)并逐步變旺,此特征為上部卡料。應(yīng)及時停風(fēng)處置,爐料長度不得大于爐內(nèi)徑1/3。

5.3 加料口料面停止不動時間,為正常加料時間二批以上,風(fēng)壓顯著上升,停風(fēng)后打開風(fēng)眼時由里向外噴火,此特征為下部卡料?？刹扇★L(fēng)機(jī)反復(fù)停送風(fēng),從笫一排風(fēng)口處觀察底焦高度,補(bǔ)加接力焦、增加熔劑量、調(diào)整風(fēng)量。

5.4 爐子有效高度適宜,加料爐口處溫度較低，一般在100-150℃左石。

6、出渣口判斷

6.1 渣口火焰有力呈前黃色后藍(lán)色，伴有少許白煙，說明底焦高度合適，爐況正常。

6.2 出渣口火焰有力呈全藍(lán)色,說明底焦高度偏高，開爐中應(yīng)適當(dāng)降低底焦高度。

6.3 爐渣突然外噴，出渣口處有焦炭堵塞,壓力增加，說明底焦高度太低或爐內(nèi)棚料。

6.4 出渣口內(nèi)噴出很多白渣棉,火焰有力。它是因為風(fēng)與渣同時從渣口噴出而形成,底焦高度偏高，過橋直徑與風(fēng)量偏大。

6.5 出渣口火苗發(fā)紅,爐渣超量伴有針狀火花出現(xiàn)，流動性差，渣子由棕色向黑色發(fā)展，可以確定為[發(fā)渣],應(yīng)從爐料、風(fēng)量、層焦量、底焦高度或爐前孕育進(jìn)行調(diào)整既可。

6.6 火焰外噴無力甚至停止外噴,顯示風(fēng)眼結(jié)渣或過橋堵塞。

6.7 出渣口突然向外噴出大量黑煙持續(xù)超過6/min，應(yīng)確認(rèn)為爐襯脫落,此時應(yīng)加接力焦、加大熔劑量、清理風(fēng)眼。

7、爐渣判斷

7.1 出渣孔排出鏜渣冷卻后,固態(tài)時呈豆綠色、淡棕黃色或白中透綠,渣體明亮。底焦、熔劑量適中,鐵液質(zhì)量、溫度較高,爐況正常。

7.2 鏜渣冷卻后,呈白色、白點,表示爐料中加入石灰石熔劑量大,應(yīng)調(diào)整減少熔劑量。

7.3 鏜渣冷卻后,固態(tài)時為黑色多孔,發(fā)泡、流動性差,爐渣體積大幅增加,鐵液內(nèi)[FeO]含量有明顯加大之勢,可確認(rèn)皮[發(fā)渣],應(yīng)補(bǔ)加接力焦、加大熔劑量、人為加大出渣口直徑快速排渣。調(diào)整風(fēng)量,但不能停風(fēng)，以免凍爐。

7.4 鏜渣冷卻后,呈深咖啡色,表示鐵液中含[s]超出正常值。因爐渣長時間停留在前爐內(nèi)越積越厚,從過橋鐵渣到前爐的鐵液要透過厚的渣層,原鐵液中[s]也隨之增高,應(yīng)勤放渣,定期放凈爐渣,以免[s]回流再次進(jìn)入鐵液中。

7.5 沖天爐堿度、酸度爐渣的確認(rèn)。堿性氧化物總和/酸性氧化物總和[CaO%十mg%/SiO2%]。小于0.8為酸性。0.8-1.2范圍內(nèi)為中性爐渣。大于1.2為堿性。

8、鐵液溫度判斷

8.1 出爐鐵液白亮,冒清煙,流動性好,說明鐵液溫度高,爐況正常。

8.2 鐵液紅亮,流動性好,說明鐵液化學(xué)成份百分比偏高。

8.3 出爐鐵液發(fā)白,流動性不好,說明鐵液化學(xué)成份屬亞共晶成份。爐前應(yīng)注意三角試塊白口寬度并進(jìn)行孕育處理、補(bǔ)加接力焦。

8.4 鐵液出爐溫度前期高，而后逐漸下降。這是由于爐膛逐漸擴(kuò)大，底焦高度下降或底焦不足所致。此時應(yīng)調(diào)整風(fēng)量或補(bǔ)加接力焦。

8.5 鐵液溫度突然下降。由于棚料時間長造成底焦高度下降,風(fēng)口堵塞、爐襯脫落、風(fēng)管、風(fēng)箱、熱風(fēng)膽有裂紋漏風(fēng)所致。

8.6 鐵液溫度忽高忽底。因底焦高度失控、爐料中雜物多塊度大、批料超量、送風(fēng)不穩(wěn)定或棚料等因素所造成，應(yīng)對上述環(huán)節(jié)進(jìn)行有效控制調(diào)整。

9、鐵液氧化程度判斷

9.1 爐前鐵液表面呈白亮色，流動性不佳，預(yù)設(shè)材料三角試塊白口逐漸增大。鐵液中硅、錳等元素?zé)龘p逐漸增大。說明鐵液可能進(jìn)入氧化初期，應(yīng)對爐料、風(fēng)量、底焦進(jìn)行關(guān)注，爐前適當(dāng)進(jìn)行孕育既可。

9.2 鐵液表面呈白亮色時有針狀火花出現(xiàn)，流動性差，三角試塊呈全白口狀。鑄件補(bǔ)縮性差，易產(chǎn)生大面積氣孔，說明鐵液己經(jīng)氧化進(jìn)入中期，爐前應(yīng)加大還原劑,硅、稀土等孕育劑量、使鐵水脫氧、調(diào)整風(fēng)量、補(bǔ)加接力焦。

9.3 鐵液表面有針狀火花出現(xiàn),爐渣全部出現(xiàn)發(fā)黑，說明鐵液己經(jīng)氧化進(jìn)入后期。如選擇繼續(xù)開爐應(yīng)立即停風(fēng)，前爐出盡鐵液。后爐重新加入底焦、爐料，開風(fēng)后應(yīng)調(diào)整風(fēng)量,將前期爐料徹底熔化完畢后,對鐵液加大孕育量處理后可全部制成回爐鐵。視爐況調(diào)整到位后逐步加大風(fēng)量進(jìn)行正常開爐生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)

1 錢燮祥,沖天爐如何節(jié)省焦炭,中國鑄造網(wǎng),2009年5月31日[3,加高沖天爐高度]

2 國家機(jī)械委技工培訓(xùn)教材編審組編,化鐵工藝學(xué)[中]。機(jī)械工業(yè)出版社,1988年出版。[p20-21]