冲天炉操作工艺冲天炉的基本操作比较简单,重复性亦较强,但对它的熔化过程影响比较大,必须加强管理。
1、对冲天炉操作的总体要求一精:精料、细料、净料;精心修炉、修包;前炉、后炉、出铁槽、浇包要充分烘烤;注意点火时间和烧好、座实好底焦。
二稳:稳定的保持好料位的高度、底焦高度和送风量,保证炉子在最佳的工作点附近运行。
三维护:维护好供风及上料设备,防止中间停风、停料;重视风口、出铁口、出渣口的操作,使其明亮、干净、流畅。
四判断:依据出铁温度、炉渣颜色、熔化率、三角试样、风量、风压和炉气成分等变化,做好炉况的判断,及时防除故障,确保正常熔炼。
五记录:做好开炉记录,以利于分析、改进。
2、冲天炉各主要工序操作要点:3、具体操作工艺⑴材料准备1)焦炭焦炭的成分、性能要符合要求,并进行筛选。
入炉焦炭应进库保管,不要露天堆放,以免雨淋或混入泥沙及其他杂物。
2)熔剂各种熔剂(石灰石等)成分要符合要求,不应混有杂质,块度以20~80mm为宜。
3)金属炉料a)金属炉料的成分和性能等指标应符合要求。
b)各种金属炉料的块度不应大于炉内直径的1/3,面积不大于炉膛截面积的1/7,重量不得超过批料重量的1/10,对于中、大型冲天炉(炉内经900mm以上)不得超过批料重量的1/20。
c)废钢表面不得严重锈蚀,严重锈蚀的要除锈方能使用。
废钢的块重一般应为0.25~10kg(大型冲天炉可以适当放大),厚度小于1mm的废钢应打包;块度差别较大时应搭配使用。
d)各种金属炉料应按牌号、级别或成分分类、分堆存放;附着泥沙、熔渣的应清理干净。
e)投炉铁合金应尽量选购低品位的,其块度应为20~80mm;碎小的应粘接成块备用。
铁合金应放置于干燥处,如受潮应待干燥后使用。
f)废钢、废铁等金属炉料中,严禁混有弹壳、雷管、密封弯头及其他易爆物,备料中应仔细检查,遇有可疑物应及时处理。
4)修炉、修包材料a)选用修炉修包材料时,应该本着因地制宜和节约的远足,在满足工艺要求的前提下,尽量采用来源广泛、价格低廉的材料。
对冲天炉的炉衬而言,由于冲天炉各部分的工作条件的不同,因而对冲天炉炉衬材料的要求亦各异。
b)耐火砖存放时要注意防潮,搬运时应避免损坏。
c)耐火粘土、焦炭粉、石英砂等存放时亦应防潮,且不得混入杂物。
d)充填炉底用的型砂须筛除其中混杂的铁块、熔渣等杂物。
5)点火木柴应干燥易燃,长度在500mm一下,粗细为60~150mm。
不许浇煤油助燃。
6)其他材料a)保温、聚渣、脱硫用之草灰、苏打等材料必须干燥或预热。
b)堵口泥等均应按要求及时准备。
⑵修炉、修包及烘烤1)修炉①清炉a)待炉壁自然冷却后清理,必要时可用风冷,但严禁用水激冷。
b)先从加料口将大块挂渣打落,并在加料口处设置安全罩后方可进入炉内操作。
c)炉壁上附着的熔渣、铁块等杂物要清理干净,但粘附在不须修补处的光滑平整的薄渣层可不必清理。
清理时要避免垂直敲打,以防震裂炉衬。
②砌炉a)耐火砖层的质量在很大程度上决定了冲天炉的连续工作时间。
因此,应选用质量较好的耐火砖砌筑;熔化区、过热区及炉缸温度高,要求炉衬具有较高的耐火度、热稳定性及抗渣性(如耐火粘土砖NZ-40);过桥受高温铁水和熔渣强烈冲刷,采用质量好的耐火砖或成型过桥砖;烟囱、加料口和预热区温度较低,选用普通粘土砖即可保证使用要求。
耐火砖的表面不得有疏松、裂纹、高低不平及棱角脱落过大(一般不超过10mm)等缺陷。
搬运时不得随意抛掷,并应存放在棚内。
b)在砌炉时,耐火砖之间的间隙大小、数量排列及砌砖用的耐火泥浆对炉衬使用寿命有很大影响。
在特别重要部位(如熔化区和过热区处)要求砖缝越小越好,最大不超过2mm,砖层间的砖缝要错开排列,耐火泥浆使用要得当,耐火泥浆应布满砖的接触面,贴合紧密,否则会沿砖缝将炉衬侵蚀而影响炉衬寿命。
c)风眼处打结材料应仔细打结牢固,每排风口均保证指向炉膛中心同一点,风口角度应保持一致,否则无法保证焦炭燃烧集中。
d)炉底厚度与熔化率、开炉时间有关;过低,易漏铁水;过厚,打炉困难;其厚度一般为250~350mm。
通常,在炉底上先放一层旧干砂或碎炉渣,再铺一层旧型砂,逐层捣实,紧实度要均匀。
然后刷一层焦炭粉混合料。
炉底与炉壁交界处修出半径为40~60mm的圆角,并向出铁口方向倾斜,斜度1∶12~1∶20。
e)修筑过桥可用成型过桥砖,也可用耐火粘土砖,但都须仔细修筑,打结牢固、紧实,确保铁液无钻漏可能,尤其砖缝之间需特别注意。
f)为防止铁液、炉渣与耐火材料粘着,前炉内壁及底部、出铁槽、出渣槽,搪上较厚的以焦炭粉为主的中性材料,并刷一层石墨。
2)修包①首先检查浇包的转动机构是否完好。
②清理包内的残渣、余铁及松动的包衬。
③包口处应修搪牢固、光滑,使铁水浇出时呈圆柱形状。
3)炉、包的烘干①前炉必须提前烘烤,开炉时内壁应呈赤红色。
②新砌的后炉必须有单独的烘烤工序,提前用木柴、焦炭慢火烘透,开炉前须清炉,重新点火;一般小修的后炉烘烤可与正常的点火、装料合并进行。
③浇包必须充分干燥和预热。
烘烤时,应先用文火烘烤,烘烤应均匀、烘透,表面不得有裂纹或剥落现象。
⑶运行前的准备与检查1)炉底耐火材料确保结实,以防开炉时钻漏铁水。
2)风口及炉膛按要求尺寸修好打实。
3)过桥联接部分耐火材料应结实可靠。
4)窥视孔、风量调节阀、炉底门灵活可靠,无机械故障。
5)送风系统、控制系统、上料系统运行正常。
6)提前(3~4小时)将炉体、前炉烘干烘透。
7)炉前用工具(堵出铁口铁钎及耐火泥、捅风眼铁钎、氧气及铁管、操作防护用具等)齐备。
8)准备好炉前所需的各种试棒、试样铸型。
9)备好工艺要求的炉前处理用的各种铁合金、球化剂、孕育剂、脱硫剂等,准备好处理残铁的砂型(或铁模)。
⑷点火及加底焦1)烘炉完毕,清理炉膛及前炉;在炉内放入刨花和木柴等;打开风口盖,从点火孔(工作门)进行点火(点火时间一般在正式开风前2小时左右),让其自然通风;待木柴烧旺后,小批量装入底焦总量40%左右的焦炭;焦炭燃旺后再装入底焦总量50%左右的焦炭,小风量吹几分钟,吹掉灰渣,并从风口捅动,使底焦落实防止架空;加剩余底焦量,并测定底焦高度使之保证达到工艺规定要求。
2)开风前应预热出铁槽及前炉;焦炭质量较差时,应挑选裂纹较少、块度大的焦炭作底焦,以保证前几包铁水温度。
3)底焦高度参考公式:底焦高度=(一二排)风口排距+(1000~1200)mm4)第一排风口见到铁水的时间大约在6~9min,若铁水下落时间过早,说明底焦偏低,应补加底焦,尽快予以补救;铁水下落时间过迟,若无其他故障,则底焦高度偏高。
请操作者随时做好记录,以备调整底焦高度。
⑸加料1)当底焦烧透并调整、检查好底焦高度后即可开始加料。
2)先在底焦顶面加入2~3批溶剂量,防止开炉初期底焦结渣和过桥堵塞;而后按配料通知单配料称重和装炉(前2~3批炉料应小批量加入)。
加批料的一般顺序为:新生铁——废钢——铁合金——回炉铁——焦炭——石灰石。
3)在熔化过程中,料柱应保持在规定的高度。
注意事项:1)点火至装料结束,风口盖应始终打开。
2)若需焖炉,时间不可过长,以不超过30分钟为宜,即装料结束,半小时内开风熔炼。
3)每批金属料重量为熔化率的1/8~1/12较合适,否则易造成铁水成份及温度波动太大。
4)为保证熔炼效果,建议入炉料按如下顺序加入:新生铁→废钢→铁合金→回炉料→焦炭→熔剂。
5)料块尺寸合乎要求,金属炉料的最大尺寸不得超过炉膛直径的1/3。
6)入炉料应洁净,防止泥沙等异物混入。
⑹熔化及控制1)开风后约半分钟再关闭窥视孔。
出铁口待有铁花喷出或有少量冷铁水流出后再堵塞。
熔化初期可开渣口操作,以提高头几包铁水的温度。
2)严格控制风量、风压,保证炉子在最佳的工作点附近运行;熔化过程中不得随意停风。
3)正确掌握炉内铁水的重量、牌号,按浇注要求出铁,并扒渣、覆盖覆盖剂。
4)熔炼不同牌号的铸铁,改变炉料时,为处理好交界铁水,一般应加隔离焦(1批层焦量);交界铁水不得浇注重要铸件。
5)孕育剂应在出铁后缓慢、均匀地加入出铁槽的适当位置(一般距出铁槽300~400mm)。
孕育剂的加入时间应占整个出铁时间的70~80%。
6)熔炼过程中,要按规定及时取好试样,测量铁水温度、风量、风压、风温等;对铁水、炉渣质量,风量、风压、三角试样白口变化,风口、加料口状况等注意观察,及时排除故障,保证熔化正常进行。
并按规定做好开炉记录。
7)中途因故停风时,要先打开窥视孔,后停风;复风时,要先送风,后关闭窥视孔。
停风时要出净炉内铁水,并试停风时间长短适当补加接力焦。
8)应按时除渣,不得使前炉内蓄渣过多。
⑺停风与打炉1)熔炼将结束时,应根据炉内现存炉料,考虑浇铸所需铁液量后,决定何时停止加料,并相应逐步减少风量。
2)加料完毕时,须加2批压炉铁(新生铁或大块废机铁),以压住火焰,防止烧损换热器;熔化即将结束,打开放风阀、风口盖,关闭风量调节阀,然后打炉(打炉前,必须放净铁水,清理场地,炉底下面不得有积水)。
3)准备工作就绪后,打开炉底门,并由工作门或炉底将炉捣通;落下红热的炉料及时用水熄灭。
4)待炉料全部落下后,仍开风20~30min,以冷却换热器。
⑻保养及维护1)换热器该冲天炉换热器内壁设有密筋,其缝隙处须用耐火材料打结牢固平整。
每次修炉时,都必须检查耐火材料是否脱落,发现问题及时修复。
在使用时应注意以下几点:①发现换热器粘附氧化渣应及时清除,以防积累难除。
②内筋片长期使用氧化磨损严重时,应及时修补更新。
③修炉时应注意换热器是否开裂,一旦开裂及时修复。
④严禁换热器漏风使用。
⑤换热器内筒采用20g材料,修补时注意采用合适的电焊条(506)。
2)清理及修炉①清理工作应在炉身自然冷却后进行。
在任何情况下禁止用水浇淋炉膛(必要时可鼓风冷却)。
②在加料口放好安全罩(或其他防护措施)后,进炉清理。
③将炉壁上的挂渣、剩铁清理干净,炉壁不得有残留炉渣、铁豆等;把小于半块的或破碎松裂的砖剔掉,换成新砖。
清理炉壁敲打应适度,避免过重和垂直敲打,以防震裂炉衬。
④炉壁耐火砖侵蚀深度不到一半,可用修补耐火材料填补,应先在炉壁上刷上泥浆水,然后搪上耐火材料,用木锤敲紧修平(不得用刮刀压平)。
*****铸造车间2012.3.25。