冲天炉熔炼工艺及参数优选

1.多排小风口冲天炉

多排小风口冲天炉的风口排数为3排、4排、5排。风口比为2.5%～6%，一般适用于熔化率在7t/h以下，多用于焦炭品质差、块度小、灰分高的情况。其主要结构参数见表3-117。

表3-117 多排小风口冲天炉主要结构参数

2.两排大间距冲天炉

两排大间距冲天炉又称双层送风冲天炉。其特点是两排风口，间距较大（中、小型冲天炉的排距与炉内径之比为0.8～1.1），各排风口的送风量相近。其主要结构参数见表3-118。

表3-118 两排大间距冲天炉主要结构参数

3.卡腰冲天炉

卡腰冲天炉是曲线炉膛的一种形式，采用两排大斜度风口，炉膛直径在上排风口处（炉腰）缩小。其主要结构参数见表3-119。

表3-119 卡腰冲天炉主要结构参数

（续）

注：各生产厂的参数不尽相同，本表摘自湖北武穴市冲天炉成套设备厂产品样本。

4.冲天炉修炉材料

炉衬、包衬材料配比要合适，并不应过湿，以手捏时不容易成团为宜。酸性炉衬修炉材料配方实例见表3-120。

表3-120 酸性炉衬修炉材料配方实例

5.冲天炉炉料

铸造用生铁的化学成分见表3-121，一般用于灰铸铁。球墨铸铁用生铁的化学成分见表3-122。废铸铁的化学成分参考值见表3-123。废钢及废钢屑的化学成分参考值见表3-124。硅铁的化学成分见表3-125。锰铁分为电炉锰铁和高炉锰铁，其化学成分分别见表3-126和表3-127。铸造焦碳的规格见表3-128。

表3-121 铸造用生铁的化学成分（GB/T 718—2005）

表3-122 球墨铸铁用生铁的化学成分（GB/T 1412—2005）

表3-123 废铸铁化学成分的参考值

表3-124 废钢及废钢屑的化学成分参考值

表3-125 硅铁的化学成分（GB/T 2272—2009）

（续）

表3-126 电炉锰铁的化学成分（GB/T 3795—2006）

表3-127 高炉锰铁的化学成分（GB/T 3795—2006）

表3-128 铸造焦碳（GB/T 8729—1988）

（续）

6.冲天炉中各种元素的变化

冲天炉熔炼中基本元素的变化见表3-129。常见合金元素在冲天炉中的烧损量见表3-130。炉前加入合金元素时的回收率见表3-131。(www.xing528.com)

表3-129 冲天炉熔炼中基本元素的变化

表3-130 常见合金元素在冲天炉中的烧损量

表3-131 炉前加入合金元素时的回收率

7.冲天炉的主要操作参数

（1）底焦高度。底焦高度是指冲天炉内第一排风口中心至底焦顶面的垂直距离。生产中可参考表3-132～表3-134初步选定。若开风后5～8min内在第一排风口能见到铁滴下落，则底焦高度适当；若少于5min，则底焦偏低，若多于10min，则底焦过高。

表3-132 底焦高度与风压的关系

表3-133 底焦高度与炉膛直径的关系

表3-134 底焦高度与送风方式的关系

（2）层焦量和批铁量。各种规格冲天炉的层焦量和批铁量表3-135。

表3-135 各种规格冲天炉的层焦量和批铁量

（续）

注：1.实际熔化率按熔化强度7～10t/（m²·h）计算；表内数值精确至小数点后一位数。

2.层焦容量以500kg/m³计。

3.层焦量精确至个位数；批铁量精确至十位数。

（3）熔剂量。熔剂即石灰石。批料的石灰石量为层焦量的30%左右；使用灰多硫高的土焦时，为层焦量的40%～50%；以钢屑、铁屑代废钢时，为层焦量的60%～80%。

（4）送风强度和风压。冲天炉送风强度是熔化带处每平方米炉膛面积每分钟的平均送风量（按标准状态空气计算），单位为m³/（m²·min），推荐数据见表3-136和表3-137。

风压的确定见表3-138。

表3-136 由焦铁比和固定碳含量确定最佳送风强度

表3-137 由碳耗量确定最佳送风强度

表3-138 风带风压与冲天炉炉膛内径、风口比的关系

（5）最佳热工参数。大排距双层送风冲天炉的最佳热工参数见表3-139，曲线炉膛中小型冲天炉的优选参数范围见表3-140。

表3-139 大排距双层送风冲天炉的最佳热工参数

注：该炉采用炉胆热风（250℃），主要熔炼HT300和HT350，故铁液温度较高。表中最高温度是在浇包中用快速微型热电偶测定的。

表3-140 曲线炉膛中小型冲天炉的优选参数范围

注：层碳耗量是指层焦中固定碳的消耗量。