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高效冲天炉在铸造生产中的应用

2011/5/11 13:18:53 来源:中国钢铁科技网信息中心 编辑:王兰彩
一、冷风炉的特点及热风对化铁炉的好处。   
A.冷风炉的缺点   
现在国内大部分化铁炉仍为冷风炉,冷风炉存在入下缺点:   
1 、焦比低。一般情况下的总焦比只有1:3~~1:5左右。   
2 、铁温低,铁温只有1350℃左右。   
3 、铁水曾硫严重。   
4 、合金烧损严重,由于炉内为氧化气氛,因此合金元素烧损十分严重。   
B.热风对化铁的好处   
1.当给风温度达到300℃以上时,炉内将还原气氛。如炉渣为碱性炉渣成分时,熔炼过程中有脱硫作用。此时铁液不曾硫,原铁硫高时甚至有脱硫作用。   
2、铁水含碳量较高。同样原料,配料情况下含碳量较冷风炉可提高0.3%。因此用热风炉化铁可用大量应用废钢配制HB50灰铁可用废钢50%~60%。生产中我们只用废钢和回炉料也生产出了含碳3.6%的球化用原铁液。   
3.全铁及合金回收率高。当风温达到300℃时,如果焦比在1:10左右,化铁炉出渣为白色。渣中基本无氧化铁,全铁回收率达到99%以上。锰、硅回收率90%以上。   
4.铁温高,采用大排距冲天炉,当风温达到300℃焦比1:12时,铁液温度大于1500℃,较冷风炉可提高150℃以上,可满足合金铸铁、球磨铸铁、儒墨铸铁的生产需要。   
C.风温要求:什么样的风温对冲天炉既经济又实用呢?经过多年实践,我们认为300℃是热风炉比较经济即实用的最佳温度。300℃以下时热风对冲天炉只表现出节碳的有点,大于300℃时铁水质量特别对球铁的韧性指标有大幅提高。在全废钢生产球铁铸件时我们的要求就是风温大于300℃。当风温大于600℃时,用锈蚀严重的原料也能使炉渣全白(氧化铁已还原为铁)。总之风温越高对冲天炉越有益,300℃是一节点。   
二、对炉胆热风炉的个人看法。   
1、优点:
A、 制造简单   
b 、能提高进风温度(200摄氏度左右)   
c、 节碳30%   
2、缺点:
a、操作困难,对司炉工的责任心要求相当强,炉胆部位不可过烧   
b、 铁温不变,与冷风炉持平。     
c 、产量较冷风炉降低。     
原因分析:冷风在炉胆内滞留时间短是风温低的主要原因,即便有再多的肋板,没有足够的滞留时间也不能有太高的换热效果,风温也不回太高。一般炉胆热风实用的风机为离心式风机,当风通过炉胆时,收炉胆肋板的阻挡,能量损失严重,因此给入冲天炉的从风量和风压上都损失太大,不能满足熔炼要求,恶化了熔炼工序。
另外,炉胆设在预热带,使预热带的温度大幅降低造成铁温低的主要原因。   
改进意见:   
a 、炉胆用不易变型的耐热材料制作,并适当加大加高延长冷风预热时间。   
b 、改用硬压风机,使风压在给如冲天炉时达到熔炼所需指标。   
C、 如果从根本上改进,最好是应用炉外热风。    
三、碱性炉衬及中性炉衬在高效冲天炉中的应用。   
我们在给河北某铸造厂的冲天炉改造时发现中性炉衬对生铁有脱硫作用,这个厂原来生产球铁时球化剂用量为1.6%。改造后第一炉全P发硬,后经化验发现原铁液含硫量由原来的0.07~0.09%降至0.03%。这在别的厂家是不可能的,后来我们发现试炉时其炉衬为高铝砖修砌,这就为熔炼中脱硫提供了有利条件。我们知道脱硫需要两个条件,炉渣为碱性,炉内为还原气氛,热风碱性或中性冲天炉正好满足这两个条件。   
我们认为无论是球铁铸件还是灰铁铸件如用碱性热风冲天炉熔炼都能得到十分优质的产品。单是碱性炉衬或单是热风炉都不能达到理想效果。实践证明当风温大于400℃用碱性冲天炉可用全废钢或大部分废钢小部分废铁生产球铁铸件。   
四、 高效冲天炉在扣件中的应用   
现在扣件生产主要为玛钢扣件,其机械强度很低,并且退火工艺繁杂,更给生产合格扣件产品设置了无形障碍。   
我们用碱性高效冲天炉熔炼全废钢铁粉造出了优良的球铁扣件,原料 40%废钢30%废铁30%回炉料,原铁液成分为:C 3.0~3.3% Si 1.8~2.1% S 0.06~0.09% 。球化剂用量1.4~1.6%,用0.4%硅铁覆盖。产品化学成分为C 3.0~3.3% Si 1.8~2.1% S 0.02~0.03% 。退火工艺为加热至800℃以上保温一小时随即冷却。产品机械性能优良。   
五、电炉与高效冲天炉在铸铁生产中的质量比较   
经过多年的生产实践,我们认为针对铸铁生产(灰铁、球铁、蠕铁),好的冲天炉比电炉的产品质量要好,对灰铁,用同样的化学成分,冲天炉产品品质更为均匀细小,抗拉伸强度更高,过去人们认为这是铸铁遗传造成的。我们认为这是冲天炉熔炼过程中,熔渣的过滤作用造成的。冲天炉熔炼过程中,小铁滴不间断的通过熔渣,当熔渣成分适当时,对铁水过滤提纯,可使铁水更纯(其提纯原理同电渣炉对钢液的提纯一样)。因此我认为欲得到最好的铁液,利用高效冲天炉适配碱性炉衬是最好的方法。   
对球铁生产,利用碱性高效冲天炉可获得韧性鞥好的球铁铸件。虽然一般冲天炉较电炉的铁液会硫高,但我们可以使铁液温度达到1500℃以上,冲天炉产品晶粒细小致密,单位面积上球磨数量更多韧性更好,抗拉强度更高,球化等级更高。   
从化铁成本上讲算,现代炉胆式冲天炉一般焦铁比为1:12左右,吨铁水化铁成本约为200元左右;电炉吨铁耗电800千瓦左右,吨铁水化铁成本约为400元左右。   
总之,在铸铁生产中冲天炉比电炉更优越。   
附:   
产品种类:   
2T~15T 高效冲天炉(碱性、酸性)   
2T~15T长龄高效冲天炉(碱性、酸性)   
经济技术指标   
焦比 全铁回收率 合金回收率铁温 炉龄 长龄炉龄 1:12~20 99.5% 85% ≥ 1480℃ 10小时 400小时

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