工业炉：冲天炉

⼯业炉：冲天炉
⼀、冲天炉炉型结构及其熔炼过程
冲天炉是熔炼铸铁的主要设备，其⼯作特点是连续熔化，铁料与燃烧的焦炭直接接触，因⽽热效率⾼，⼀般可达40%~50%。

冲天炉多以焦炭为，⽬前使⽤的炉型主要有⼤间距双层送风冲天炉、卡腰冲天炉、多排风⼝前线炉膛冲天炉和中央送风冲天炉等，在缺焦炭地区也有使⽤燃油、燃煤粉或燃天然⽓的冲天炉。

为了强化熔炼过程和节约焦炭，在⼀般冲天炉的熔化带下部150~250mm处沿圆周布
置6~8个25~30mm的风⼝向炉内喷吹煤粉，称为附加煤粉冲天炉。

采⽤这种炉型可以实现节约焦炭、提⾼炉⼦熔化率（或提⾼铁液温度）、减少元素烧损等⽬的。

冲天炉结构由炉⾝、烟囱、前炉三部分组成。

第⼀排排风⼝以上⾄加料⼝下沿为炉⼦的有效⾼度，在有效⾼度范围内，下部装⼊底焦层，即炉料的预热段。

预热段与底焦交界处为熔化带位置，铁料与层焦组成的料柱，即炉料的预热段。

预热段与底焦交界处为熔化带位置，铁料在此处熔化。

熔化带有⼀下落范围，确定层焦厚度时往往依次定为160~180mm。

第⼀排风⼝中⼼⼀下⾄炉底的距离为炉缸深度。

⽆前炉时，炉缸⽤于贮存铁液；有前炉时，炉缸深度可缩⼩⾄使⼀排风⼝空⽓流不冲刷炉底铁液液⾯为限。

有效⾼度与炉缸组成炉⾝，炉⾝是冲天炉的主要组成部分。

加料⼝以上为烟囱，冲天炉设有独⽴的除尘系统时，烟囱可与除尘系统相连；⽆独⽴的除尘系统时，烟囱应穿出⼚房最⾼天窗3m以上并在其顶部设灭⽕除尘器。

燃烧⽤空⽓由专⽤风机故⼊风箱，再经各排风⼝进⼊炉内与底焦燃烧。

燃烧⽣成的炉⽓向上流动，与下降的铁料进⾏逆流式热交换。

经预热段后的铁料在底焦顶⾯融为液滴，流经底焦时被过热到较⾼温度，然后通过炉缸、过桥流⼊前炉贮存。

消耗的底焦由料柱中的层焦随铁料的熔化补充到底焦内。

⼆、⼤间距双层送风冲天炉
⼤间距双层送风冲天炉是冷风冲天炉中易于获得⾼温铁液的⼀种炉型。

主要特点是：
1.风⼝排距⼤两排风⼝的间距为⼀般冲天炉的3~4倍，通常取平均炉膛直径的0.8~1.1倍。

扩⼤风⼝排距是谋求下排风⼝区能还原发⽣⼀定量的CO，将此部分可燃⽓体输送到上排风⼝再予以燃烧。

在该处不仅燃烧底焦下部第⼀还原带产⽣的CO，⽽且与得到充分预热的焦炭迅速发⽣燃烧反应，从⽽得到⼀个集中的⾼温区，因⽽⼗分有利于过热铁液。

2.双层送风助燃风机由上下两排风⼝送⼊炉内，每排风⼝的进风量由单独的风箱供给，也可由⼀个总风箱供给，但后⼀种供风⽅式只能根据风⼝分配⽐分配风量，进风量不易控制准确。

⼤间距双层送风冲天炉具有下列优点：
⑴底焦区内具有两个氧化带和两个还原带，⼀个处于底焦的中下部；另⼀个处于与底焦顶⾯接近的上
部。

由于⾼温过热去总长度⼤于⼀般冲天炉，因⽽可获得⾼的铁液温度。

当焦⽐1:8时，铁液温度达1420~1460℃，且温度稳定，⾼温铁液的持续时间长。

⑵合⾦元素烧损少。

⑶脱硫效果好。

⼤间距双层送风冲天炉有以下缺点：
①炉⼦熔化率稍低。

②焦耗及增硫率稍⾼。

由于底焦⾼度⽐⼀般冲天炉为⾼，故底焦消耗偏⼤，从⽽也使增碳率变⾼。

绝对增
碳率⼀般为0.25%~0.4%，所以熔炼低碳铸铁时应增加炉料中的废钢配⽐。

③炉衬侵蚀⼤，其侵蚀深度随风⼝排距和风量分配⽐⽽不同，正常情况下的炉衬侵蚀速度
为12~15mm/h。

rmal style='text-indent:21.0pt'>⼤偏拱和双曲线拱顶有利于压低炉膛⾼度和组织⽕焰旋转流动。

双曲线拱顶对压低炉膛⾼度的作⽤更为明显，但结构复杂，使⽤寿命不如⼤偏拱⾼。

4.挡⽕墙
挡⽕墙⾼度对炉⼦升温速度、炉温均匀程度、⼯件加热质量等有很⼤影响。

挡⽕墙过⾼，则炉⼦升温慢，挡⽕墙处炉膛下部温度降低；挡⽕墙过低，则挡⽕墙处炉温明显升⾼，且⾼温⽕焰直接冲刷⼯件易产⽣过烧。

⼀般挡⽕墙不应⾼于⼯件⾼度（或装料⾼度）。