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倒大双热风冲天炉熔炼过程的观察判断与处置

2011-08-10周晓勤

教育科学博览 2011年4期
关键词:风压风量温度

周晓勤

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]

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