關(guān)于長(zhǎng)爐齡沖天爐的一些技術(shù)問題的探討
關(guān)于長(zhǎng)爐齡沖天爐的一些技術(shù)問題的探討
江陰市鑄造設(shè)備廠 夏汝明
江 蘇 大 學(xué) 何光新
【摘 要】:本文就長(zhǎng)爐齡沖天爐存在的一些技術(shù)問題的現(xiàn)況,根據(jù)我們的沖天爐設(shè)計(jì)和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),提供一些看法供探討.
關(guān)鍵詞:長(zhǎng)爐齡沖天爐
前 言
江陰市鑄造設(shè)備廠是生產(chǎn)沖天爐熔煉成套設(shè)備的專業(yè)老廠,其新老沖天爐系列產(chǎn)品,都是由課題立項(xiàng)、調(diào)研、試制、中試、鑒定、試生產(chǎn)、正式生產(chǎn)等一系列過程,經(jīng)漫長(zhǎng)辛勤勞動(dòng)開發(fā)出來的。
“新三化”系列兩排大間距雙層送風(fēng)沖天爐,是原機(jī)械工業(yè)部下達(dá)的一項(xiàng)課題,并組織了沈陽鑄造研究所、原南京工學(xué)院、原華中工學(xué)院、原江蘇工學(xué)院及相關(guān)鑄造廠聯(lián)合攻關(guān),經(jīng)過多年研究,在1988年10月通過原機(jī)械工業(yè)部部級(jí)課題成果鑒定。鑒定通過后,由原機(jī)械工業(yè)部審定,授權(quán)我廠定點(diǎn)^生產(chǎn),迄今用戶已逾千,除西藏、臺(tái)灣的各省、市,用戶普通好評(píng)。并獲得市、省、國(guó)家的多項(xiàng)獎(jiǎng)勵(lì)及榮譽(yù)稱號(hào)。
長(zhǎng)爐齡冷風(fēng)大排距雙層送風(fēng)沖天爐,是我廠獨(dú)立自主立項(xiàng)開發(fā)研制的。本課題在長(zhǎng)時(shí)間大量的“新三化”系列兩排大間距雙層送風(fēng)沖天爐經(jīng)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料,反復(fù)研究—實(shí)踐—改進(jìn)—總結(jié)提高后,才研制成功的。2001年6月由江蘇省科學(xué)技術(shù)廳、江蘇省經(jīng)貿(mào)委組織國(guó)內(nèi)知名^教授進(jìn)行了鑒定,一致通過,頒發(fā)了科技成果鑒定證書及新技術(shù)新產(chǎn)品鑒定證書。與會(huì)^教授一致認(rèn)定,長(zhǎng)爐齡冷風(fēng)大排距雙層送風(fēng)沖天爐是國(guó)內(nèi)首創(chuàng),達(dá)到了國(guó)內(nèi)^水平。插入式水冷風(fēng)口達(dá)到了國(guó)際^。
“新三化”系列兩排大間距雙層送風(fēng)沖天爐,經(jīng)鑒定至今已過去十多年了;長(zhǎng)爐齡冷風(fēng)大排距雙層送風(fēng)沖天爐,經(jīng)鑒定至今也已過去了近四年。經(jīng)過這么長(zhǎng)的時(shí)間的實(shí)踐,我們?cè)敢饩烷L(zhǎng)爐齡沖天爐有關(guān)的一些技術(shù)問題,就我們的認(rèn)識(shí)提供一些探討意見,供與會(huì)各位^、教授及同行的朋友們一起探討。
一、長(zhǎng)爐齡冷風(fēng)大排距雙層送風(fēng)沖天爐的立項(xiàng)回顧
——長(zhǎng)爐齡沖天爐是我國(guó)沖天爐發(fā)展的歷史必然
我廠自89年立項(xiàng)研發(fā)長(zhǎng)爐齡冷風(fēng)大排距雙層送風(fēng)沖天爐到2001年通過江蘇省“科技成果”和“新技術(shù)新產(chǎn)品”兩項(xiàng)鑒定。實(shí)踐證明,在我國(guó)推廣長(zhǎng)爐齡沖天爐,是我國(guó)鑄造事業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì),是歷史賦予我們的神圣使命。
權(quán)威資料表明∶我國(guó)現(xiàn)有鑄造廠點(diǎn)24000個(gè)左右,比全世界32個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家和較發(fā)達(dá)國(guó)家加在一起的22326家的總和還要多。僅山東濰坊一個(gè)市,就有鄉(xiāng)鎮(zhèn)鑄造企業(yè)3000余家,比美國(guó)全國(guó)的鑄造廠點(diǎn)2950家還多出50家以上。而美國(guó)1996年的產(chǎn)量是14074000噸(資料來源:繆良:“鄉(xiāng)鎮(zhèn)鑄造企業(yè)何去何從”《全國(guó)鄉(xiāng)鎮(zhèn)鑄造企業(yè)廠長(zhǎng)會(huì)議》發(fā)言,1998年8月30日)。這篇資料的內(nèi)容今日回顧,仍感到非常中肯和重要。對(duì)照我國(guó)情況,如此眾多的廠點(diǎn),平均算起來,每個(gè)廠的年生產(chǎn)量不過500~600噸左右(按現(xiàn)在我國(guó)鑄件產(chǎn)量在13000~15000萬噸左右來計(jì)算),那么每月產(chǎn)量不過40~50噸,每日產(chǎn)量只有2~3噸,難免有些小廠點(diǎn),每月開爐不過1~2次,這樣的小廠點(diǎn),當(dāng)然不能保證鑄件的品質(zhì),更談不上運(yùn)用先進(jìn)的除塵設(shè)備,對(duì)環(huán)境的破壞貽害無窮,而能源的浪費(fèi)更是驚人。所以,未來十年鑄造廠點(diǎn)(包括國(guó)有企業(yè))關(guān)停并轉(zhuǎn)掉70%,確非危言聳聽,而是經(jīng)濟(jì)歷史發(fā)展的必然趨勢(shì)。為了適應(yīng)這種歷史的發(fā)展,沖天爐制造向大中型爐發(fā)展,乃至發(fā)展長(zhǎng)爐齡沖天爐,實(shí)在是勢(shì)在必行。
在此形勢(shì)下,我廠立項(xiàng)研制并鑒定了長(zhǎng)爐齡大排距雙層送風(fēng)沖天爐,實(shí)是把握住了這個(gè)機(jī)遇。事實(shí)證明,近幾年來向我廠訂購(gòu)長(zhǎng)爐齡沖天爐的廠家日益增多,也正好說明:我國(guó)的鑄造行業(yè)正向著正常、健康、科學(xué)的方向發(fā)展。
單班制工作的沖天爐,技術(shù)上已經(jīng)相對(duì)成熟,長(zhǎng)爐齡沖天爐的設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用,才不過短短幾年的時(shí)間。所以,關(guān)于長(zhǎng)爐齡沖天爐的設(shè)計(jì),需研究探討的問題還有很多很多。萬事開頭難,一項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的初期引起一些技術(shù)上不同意見的爭(zhēng)論,也是很自然的事情。
二、當(dāng)前沖天爐研制的出發(fā)點(diǎn)——長(zhǎng)爐齡
課題開始,首先面對(duì)的根本問題是對(duì)什么是“長(zhǎng)爐齡”的理解,究竟一次開爐持續(xù)多長(zhǎng)的熔煉時(shí)間才算長(zhǎng)爐齡?我們要開發(fā)什么樣的長(zhǎng)爐齡沖天爐?
長(zhǎng)爐齡的理解說法不一,我們從多年來供應(yīng)廠商的需要總結(jié),所謂長(zhǎng)爐齡不外有以下幾種模式:
1. 連續(xù)熔煉2~3班以后,停風(fēng)檢修;
2. 連續(xù)熔煉1~2周以后,停風(fēng)檢修;
3. 連續(xù)熔煉1~2個(gè)月以后,停風(fēng)檢修;
我們的理解,這三種模式,應(yīng)該說都可謂長(zhǎng)爐齡,因?yàn)檫@三種情況都需要對(duì)普通單班制沖天爐在結(jié)構(gòu)上做必要的改進(jìn),起碼要進(jìn)行熔化帶爐殼水冷,再進(jìn)一步應(yīng)該考慮無爐襯問題,水冷插入式風(fēng)口問題兩個(gè)分渣系統(tǒng)以及相應(yīng)的電控系統(tǒng)。我們不必要界定長(zhǎng)爐齡沖天爐必須像國(guó)外的一樣,一次開爐必須開1~2個(gè)月,因?yàn)榫湍壳岸栽谖覀儑?guó)內(nèi)真正要一次開爐維持1~2個(gè)月才打爐的廠家畢竟還不多,這主要受制于鑄造廠家的年生產(chǎn)任務(wù)還達(dá)不到那么大,工人的操作習(xí)慣以及當(dāng)前高級(jí)耐火材料的價(jià)格、質(zhì)量及供應(yīng)問題。我廠供應(yīng)的長(zhǎng)爐齡沖天爐就是根據(jù)商家的實(shí)際需要,實(shí)事求是地靈活對(duì)待的。
三、長(zhǎng)爐齡沖天爐爐型結(jié)構(gòu)的選擇
——單排風(fēng)口還是兩排大間距雙層送風(fēng)
國(guó)外引進(jìn)的長(zhǎng)爐齡沖天爐多是單排風(fēng)口結(jié)構(gòu),我廠研制的長(zhǎng)爐齡沖天爐著眼于兩排大間距雙層送風(fēng)。單排風(fēng)口的沖天爐當(dāng)然我廠也能做,然而我們?yōu)槭裁匆铝τ诎l(fā)展兩排大間距雙層送風(fēng)呢?這里分析如下∶
應(yīng)該說單排風(fēng)口有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),單排風(fēng)口,風(fēng)口數(shù)量少,結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,投資相應(yīng)降低,運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用也較少,鑄件的價(jià)格也就相應(yīng)下降。但是,單排風(fēng)口由于其風(fēng)口數(shù)量少,在保證理論送風(fēng)量的前提下,風(fēng)口直徑應(yīng)相應(yīng)增加,這就要求使用的焦炭塊度大,為保證鐵液溫度要求焦炭固定碳含量高,因此焦炭的價(jià)格相應(yīng)提高。多家工廠的實(shí)踐證明大風(fēng)口使用小焦炭開爐都是不成功的。對(duì)焦炭要求的苛刻,應(yīng)該說對(duì)于大面積推廣單排風(fēng)口沖天爐的應(yīng)用,不管是對(duì)普通沖天爐,抑或是長(zhǎng)爐齡沖天爐,都有一定的限制。
回顧我國(guó)的鑄造發(fā)展史,歷史上由于我國(guó)沒有鑄造焦,所以對(duì)風(fēng)口的研究特別多,有三排小風(fēng)口、多排小風(fēng)口(有的多至6、7排)、交叉風(fēng)口、倒置風(fēng)口、中央送風(fēng)等等;同時(shí),在爐型結(jié)構(gòu)上也是百花齊放,有所謂前爐回氣、多寶沖天爐、卡腰化鐵爐超聲波沖天爐、富氧送風(fēng)沖天爐等等。在這五花八門的沖天爐中,就爐型結(jié)構(gòu)和送風(fēng)系統(tǒng)而言,兩排大間距雙層送風(fēng)沖天爐^終脫穎而出,站住了腳跟。這是因?yàn)槔碚摵蛯?shí)踐證明:兩排大間距沖天爐適當(dāng)?shù)卦黾恿松舷嘛L(fēng)口間的距離,這就形成了兩個(gè)燃燒帶,這兩個(gè)燃燒帶疊加后形成兩個(gè)集中的高溫區(qū),拉長(zhǎng)了鐵液過熱的距離,從而提高了鐵液溫度。但是,如走另一個(gè)極端,就是過多的增加風(fēng)口排數(shù),例如三排甚至六、七排風(fēng)口,則又過分的拉長(zhǎng)了燃燒帶,不能形成一個(gè)集中的高溫區(qū),對(duì)鐵液過熱反而不利,而且這種多排風(fēng)口的焦炭燃燒方式,會(huì)造成過強(qiáng)的氧化性爐氣,使金屬爐料中的合金元素?zé)龘p嚴(yán)重,鐵液也容易被氧化,且修爐也特別麻煩。所以,三排及三排以上風(fēng)口的沖天爐,在我國(guó)沖天爐應(yīng)用中逐漸萎縮,現(xiàn)在仍在用的廠家已少之又少了了。
現(xiàn)在,我國(guó)沒有自己的鑄造焦的時(shí)代已經(jīng)結(jié)束了,單排風(fēng)口沖天爐已經(jīng)可以成功地應(yīng)用了。但選擇兩排大間距雙層送風(fēng)沖天爐,在焦炭的選擇上適應(yīng)性、靈活性更大,成本相對(duì)降低了,而鐵液溫度仍可得到保證,這樣就可以保證鑄件的品質(zhì),同時(shí)增強(qiáng)了在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
四、使用冷風(fēng)還是熱風(fēng)的問題
進(jìn)口國(guó)外的長(zhǎng)爐齡沖天爐,一般都是熱風(fēng)沖天爐,配套有爐外熱風(fēng)裝置,可將鼓風(fēng)機(jī)壓出的空氣加熱到400~650度(甚至更高),這稱為熱風(fēng)沖天爐。
熱風(fēng)沖天爐有其一系列的優(yōu)越性:
1、提高了爐氣溫度,從而提高了鐵液溫度,這就保證了鑄件品質(zhì);
2、充分利用了焦炭的物理熱和化學(xué)熱,節(jié)約能源;
3、便于爐外脫硫;
4、使CO進(jìn)一步燃燒的同時(shí),降低了廢氣中CO的濃度,對(duì)環(huán)境保護(hù)有利。
雖然爐外熱風(fēng)沖天爐有其無可爭(zhēng)議的優(yōu)越性,但在推廣起來還有一定的困難。我們所說的熱風(fēng),應(yīng)該是風(fēng)溫在400度以上的高溫?zé)犸L(fēng),而不是我們通常所使用的密筋爐膽僅靠爐氣物理傳熱而得到的熱風(fēng),風(fēng)溫還不穩(wěn)定,通常僅在200度左右,實(shí)際上對(duì)提高鐵液溫度作用不大。而設(shè)置一臺(tái)爐外熱風(fēng)裝置,由于其結(jié)構(gòu)及控制系統(tǒng)的復(fù)雜,占地較大,成本較高,用戶受資金的限制,全面推廣就目前而言有事實(shí)上的困難。再加上空氣受熱后,溫度每提高一度,體積就要增加1/273,冷空氣膨脹后,體積增加了,而氧氣并沒有隨著空氣體積的增加而增加,所以,要達(dá)到和使用冷風(fēng)時(shí)同樣的焦炭燃燒效果,勢(shì)必要增加沖天爐的送風(fēng)量,增加送風(fēng)速度,這就要求增加電機(jī)的功率。這方面的一系列問題,我們還沒有研究透徹,所以,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用熱風(fēng)沖天爐的一些廠家,鐵焦比反而不高,有的在1∶5左右,甚至1:3左右的也有,鑄件噸成本是相對(duì)較高的。
應(yīng)用兩排大間距送風(fēng)系統(tǒng),即使是使用冷風(fēng),如前所述,由于形成了兩個(gè)疊加的高溫區(qū),拉長(zhǎng)了過熱帶,仍然可以得到1500度以上的高溫鐵液,滿足了鑄造廠家的需要。因此,我廠著眼于實(shí)際的可行性,仍致力于開發(fā)應(yīng)用冷風(fēng)的長(zhǎng)爐齡沖天爐。
在此我們應(yīng)該指出,由于熱風(fēng)沖天爐可以充分燃燒爐氣中的CO,所以排放到大氣中的CO濃度大大降低,對(duì)環(huán)境保護(hù)^重要。因此,從環(huán)保角度出發(fā),隨著對(duì)環(huán)境保護(hù)的要求日趨嚴(yán)格,推廣熱風(fēng)沖天爐似乎仍是勢(shì)在必行。
冷風(fēng)?熱風(fēng)?^終看使用廠家的生產(chǎn)規(guī)模及其經(jīng)濟(jì)實(shí)力(一次性設(shè)備投資的能力)而定。
五、爐襯問題
受國(guó)外進(jìn)口長(zhǎng)爐齡沖天爐的影響,一般認(rèn)為長(zhǎng)爐齡沖天爐必需是水冷無爐襯的。那么無爐襯沖天爐究竟應(yīng)該如何理解呢?
長(zhǎng)爐齡沖天爐在有無爐襯問題上,大致可以分為以下三種模式:
1、全部無爐襯:沖天爐從加料口到爐缸上緣都不砌爐襯,即預(yù)熱帶和熔化帶全部無爐襯;
2、部分有爐襯:預(yù)熱帶有爐襯,熔化帶無爐襯;
3、全部有爐襯:預(yù)熱帶有正常厚度的爐襯,熔化帶砌薄爐襯。
以上三種模式,爐缸區(qū)總是有爐襯的,至于壓力分渣器等也都是有爐襯的。
以上三種模式,在實(shí)際熔煉過程的正常進(jìn)行時(shí),都是無爐襯的。因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間地熔煉,熔化帶即使修有薄爐襯或是正常厚度的爐襯,受高溫爐氣、鐵液沖刷以及爐渣侵蝕的綜合作用下,都將被熔蝕,在爐殼鋼壁內(nèi)側(cè),會(huì)形成一層保護(hù)釉層,在爐殼鋼壁外側(cè)的強(qiáng)烈冷卻水作用下,這層保護(hù)釉層厚度相對(duì)穩(wěn)定,維持一次開爐所需要的時(shí)間,保證爐殼不被燒穿熔蝕。因此,這三種模式在正常熔煉中都可認(rèn)為是無爐襯沖天爐。
這三種模式在實(shí)踐中被證明各有利弊。全部無爐襯及部分有爐襯時(shí),在熔煉過程中散熱大,鐵液溫度相對(duì)較低,但沖天爐熔化率相對(duì)穩(wěn)定;全部有爐襯時(shí),在熔煉初期,鐵液溫度上升快,第一包鐵水溫度就高,隨著熔化帶部分耐火磚的浸蝕,鐵液慢慢達(dá)到平衡溫度,但沖天爐熔化率初期達(dá)不到額定值,需在一段時(shí)間后才能穩(wěn)定在額定值。
除第一種模式全部無爐襯沖天爐外,其它兩種模式另一缺點(diǎn)是熔化帶上爐襯有脫落的潛在可能性。這是不利的,并應(yīng)在筑爐時(shí)特別注意的。
還有一種變異的方式,即在熔化帶以上設(shè)有密筋爐膽換熱器。這樣一來,等于熔化帶以上形成風(fēng)冷無爐襯。前已說明密筋爐膽予熱送風(fēng)熱風(fēng)溫度不夠高,對(duì)提高鐵液溫度意義不大;同時(shí),密筋爐膽的成本較高,容易燒壞,更換麻煩,且?guī)砹瞬僮魃系牟槐悖ㄌ貏e是不利于臨時(shí)停爐及停電)。所以,是否采用密筋爐膽換熱器以獲得低溫?zé)犸L(fēng)問題是值得商榷的。
我們的看法是采用熔化帶薄爐襯是一種較為中肯的辦法,既保證了熔化初期鐵液溫度就很高外,且很快就進(jìn)入正常熔化率,比較可行。
展望以后,如果在一次開爐正式鼓風(fēng)前,在第一批爐料前就投入一定量的特種造渣材料,使其在熔化帶迅速掛渣形成一層保護(hù)層,以利于熔化過程的正常進(jìn)行,這是一個(gè)研究課題。
六、插入式水冷風(fēng)口的應(yīng)用問題
長(zhǎng)爐齡沖天爐是否都應(yīng)該采用插入式水冷風(fēng)口呢?我們的觀點(diǎn):插入式水冷風(fēng)口應(yīng)用的目的,在于當(dāng)沖天爐熔化率較大時(shí),風(fēng)口區(qū)直徑相應(yīng)加大,普通風(fēng)口在即使風(fēng)壓提高的情況下,風(fēng)也射不到爐膛中心,因此會(huì)造成底焦中心部分焦炭燃燒效果不佳,影響爐氣溫度,降低鐵液溫度。采用插入式水冷風(fēng)口則可使風(fēng)盡可能地打到爐膛中心部位,改進(jìn)底焦的燃燒狀況。
對(duì)于小于7t/h的沖天爐,由于熔化帶爐膛內(nèi)徑在1m以內(nèi),實(shí)踐證明無需設(shè)置插入式水冷風(fēng)口,因此,插入式水冷風(fēng)口并非長(zhǎng)爐齡沖天爐必要條件。
插入式水冷風(fēng)口進(jìn)口價(jià)格很高,德國(guó)GHW公司曾報(bào)價(jià)2萬多美金一個(gè)。日本單購(gòu)風(fēng)口不訂沖天爐不供貨。我廠自行研制的插入式水冷風(fēng)口,在質(zhì)量上可與進(jìn)口產(chǎn)品相媲美,已申請(qǐng)專利(ZL.99228496)。我廠供應(yīng)天津內(nèi)燃機(jī)廠的插入式水冷風(fēng)口,試用期達(dá)到27個(gè)月,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日本原配供的6~10個(gè)月的使用壽命,大大節(jié)省了維修成本,故至今一直由我廠供貨。
七、鐵液分離方式的選擇
鐵渣分離技術(shù)一般分爐缸分渣(即后爐分渣)及前爐分渣(含虹吸分渣器、壓力分渣器等)?,F(xiàn)在有一種說法,即爐缸分渣技術(shù)先進(jìn),鐵液和爐渣接觸時(shí)間短,幾乎不增硫,反而是爐外分渣(包括壓力包分渣和虹吸式分渣)鐵液與爐渣接觸時(shí)間長(zhǎng),降溫也大。這種說法,是值得探討的。
眾所周知,鐵液和爐渣的分離方法,歷史上是隨著技術(shù)對(duì)鐵液質(zhì)量要求的提高逐漸發(fā)展的。 我國(guó)古老的鑄鐵熔爐—例如三節(jié)爐,勺爐等等,都是爐內(nèi)分渣,即在爐缸^底處側(cè)面開一個(gè)出鐵口,稍上一定距離內(nèi)開一個(gè)出渣口。熔煉過程中,只有當(dāng)爐缸中鐵液上升到接近出渣口水平面時(shí),才能把渣子放出來。在出渣前,鐵液和熔渣總是接觸的,且當(dāng)爐缸聚存一定量鐵液后,焦炭總是泡在鐵液中。這種出渣方法,優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無需添什么具體設(shè)備。
眾所周知,沖天爐熔煉的鐵液會(huì)增硫,其冶金反應(yīng)并不只是在爐缸中進(jìn)行。原鐵液的含硫量,取決于原金屬爐料本身的含硫量、及焦炭的含硫量。由于焦炭含硫、焦炭燃燒后其氣體中含二氧化硫、爐渣中硫化鐵,因此沖天爐中無論是固相、液相、氣相都含有硫源。
沖天爐中的滲硫反應(yīng)主要是:
?、?氣相與固相反應(yīng):即上升熾熱的爐氣與金屬爐料接觸而增硫,主要在沖天爐予熱帶進(jìn)行。
?、?氣相與液相反應(yīng):主要是熾熱的爐氣,與金屬爐料已熔化成的鐵液接觸而增硫。這一增硫過程在熔化帶、過熱帶、爐缸中都進(jìn)行。
?、?固相與液相反應(yīng):主要是熾熱的焦炭與鐵液接觸而增硫,這一過程在過熱帶及爐缸中進(jìn)行。
④ 液相與液相反應(yīng):主要是鐵液和渣液兩者接觸而增硫,主要在爐缸中進(jìn)行,在過熱帶也有反應(yīng)。
?、冖邰苋N增硫反應(yīng),與爐缸的大小深度聚存鐵液量的多少(亦即時(shí)間的長(zhǎng)短,因聚集鐵液需一定的時(shí)間)有著密切的關(guān)系。
增碳也是同樣的道理,只要鐵液和焦炭接觸,都會(huì)增加增碳的可能。爐缸中增碳增硫是不可避免的,因此,歷史上,隨著技術(shù)的進(jìn)步,可鍛鑄鐵(即展性鑄鐵、馬鐵)的需求量上升,人們?yōu)楂@得低碳、高硅、低硫的鐵液,逐漸發(fā)展出前爐裝置。要想可鍛鑄鐵做得好,必需增加前爐,摒棄了爐缸分渣。因?yàn)橛辛饲盃t,至少焦炭不必長(zhǎng)時(shí)間泡在鐵液中了,當(dāng)然前爐還有一個(gè)調(diào)勻鐵液的作用。技術(shù)一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步的結(jié)果,更進(jìn)一步才發(fā)展成虹吸分渣和壓力分渣等技術(shù)及相應(yīng)設(shè)備。
不帶任何附加條件的情況下,說爐缸分渣優(yōu)于爐外分渣(包括壓力包分渣及虹吸分渣)幾乎不增硫,幾乎不用做脫硫處理,等于是把歷史又反轉(zhuǎn)了回來,因此,看來還需要大量的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)予以論證說明。此外,爐內(nèi)分渣還易造成風(fēng)口灌渣灌鐵現(xiàn)象,操作中要特別注意;出渣時(shí),多少要有些漏風(fēng);爐缸較深,儲(chǔ)存一定量的鐵液和渣液后,不利于底焦燃燒;鐵液長(zhǎng)時(shí)間共存于爐缸,造成爐缸浸蝕嚴(yán)重,這是長(zhǎng)爐齡沖天爐的大忌。因爐缸在熔化進(jìn)程中是無法修補(bǔ)的,是長(zhǎng)爐齡壽命長(zhǎng)短的決定性環(huán)節(jié)。甚至虹吸分渣方法也因爐缸易浸蝕而影響爐齡。以上諸點(diǎn),也值得決定選擇分渣方法時(shí)慎重考慮。
我們的觀點(diǎn),長(zhǎng)爐齡沖天爐還是以配置二臺(tái)壓力分渣器交替使用為宜。
八、結(jié)語
① 長(zhǎng)爐齡沖天爐是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展客觀要求,是歷史賦予沖天爐設(shè)備制造商的機(jī)遇,應(yīng)積極地配合,加強(qiáng)合作,共同進(jìn)步,協(xié)作攻關(guān)。
② 熱風(fēng)沖天爐從設(shè)備到熔煉操作工藝,問題較多,需要做大量的研究工作,降低設(shè)備成本,降低焦耗。從環(huán)保角度說,熱風(fēng)沖天爐也肯定是發(fā)展方向。
③ 長(zhǎng)爐齡沖天爐可以組織一周、二周、一個(gè)月或連續(xù)運(yùn)行,根據(jù)鑄造行業(yè)需要,不可能也不必要拘泥于某一種操作方式。
④ 兩排大間距供風(fēng)方式,理論和實(shí)踐上都可靠,可以獲得高溫鐵液。
⑤ 單排風(fēng)口和兩排大間距供風(fēng),各有優(yōu)缺點(diǎn),二種方式可以并存,但在焦炭的選擇上,兩排大間距供風(fēng)方式對(duì)焦炭的適應(yīng)性大,故對(duì)焦炭選擇的靈活性也大。
⑥ 修爐時(shí)砌筑薄爐襯,操作方便,較節(jié)約,比較適用。
⑦ 冷風(fēng)和熱風(fēng)兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。冷風(fēng)應(yīng)用在長(zhǎng)爐齡沖天爐上,同樣可以獲得高溫鐵水。
⑧ 插入式水冷風(fēng)口并不能看為長(zhǎng)爐齡沖天爐的標(biāo)志,是否采用應(yīng)根據(jù)沖天爐熔化率大小,以及生產(chǎn)組織考慮。
⑨ 爐缸是長(zhǎng)爐齡壽命長(zhǎng)短的重要環(huán)節(jié),采用爐缸分渣,利弊應(yīng)慎重考慮。推薦使用壓力分渣器。
⑩ 根據(jù)爐渣的性質(zhì)、焦炭及金屬爐料的含硫量、是否采用熱風(fēng)等等,才能說明沖天爐內(nèi)脫硫的效果。籠統(tǒng)地說爐內(nèi)分渣就能減少增硫,似應(yīng)進(jìn)一步探討。
以上幾點(diǎn)結(jié)語,乃屬“拋磚引玉”,提供探討研究所需。筆者水平有限,不妥之處,熱忱歡迎指正。謝謝。
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