铸造车间各熔炼用炉的介绍

工业炉

在铸造车间，有熔炼金属的冲天炉、感应炉、电阻炉、电弧炉、真空炉、平炉、坩埚炉等下面介绍一下各种炉子的特点及应用。

一、冲天炉

冲天炉，是铸造生产中熔化铸铁的重要设备，将铸铁块熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件。冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉，分为前炉和后炉。前炉又分为出铁口，出渣口，炉盖前炉缸和过桥。后炉又分为三个部分，顶炉，腰炉和炉缸。腰炉与热风围管分开，修炉之后合上，用泥巴密封。顶炉上是热交换器。主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，因炉顶开口向上，故称冲天炉。

简介

一种竖式圆筒形熔炼铸铁的铸造设备。主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，有时还用来化铜，因炉顶开口向上，故称冲天炉。

工作过程

冲天炉的工作过程：先将一定量的装入炉内作为底焦，它的高度一般在一米以上。点火后，将底焦加至规定高度，从风口至底焦的顶面为底焦高度。然后按炉子的熔化率将配好的石灰石、金属炉料和层焦按次序分批地从加料口加入。在整个开炉过程中保持炉料顶面在加

料口下沿。经风口鼓入炉内的空气同底焦发生燃烧反应，生成的高温炉气向上流动，对炉料加热，并使底焦顶面上的第一批金属炉料熔化。熔化后的铁滴在下落到炉缸的过程中，被高温炉气和炽热的焦炭进一步加热，这一过程称为过热。随着底焦的烧失和金属炉料的熔化，料层逐渐下降。每批炉料熔化后，燃料由外加的层焦补充，使底焦高度基本上保持不变，整个熔化过程连续进行。应用领域：冲天炉主要应用于钢铁、冶金、矿山等行业。

炉料中的石灰石在高温炉气的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是碱性氧化物，它能和焦炭中的灰分和炉料中的杂质、金属氧化物等酸性物质结合成熔点较低的炉渣。熔化的炉渣也下落到炉缸，并浮在铁水上。

在冲天炉内，同时进行着底焦的燃烧、热量的传递和冶金反应 3个重要过程。根据物理、化学反应的不同，冲天炉以燃烧区为核心，自上而下分为：预热带、熔化带、还原带、氧化带和炉缸等 5个区域。由于炉气、焦炭和炉渣的作用，熔化后的金属成分也发生一定的变化。在铸铁的5大元素中,碳和硫一般会增加，硅和锰一般会烧损，磷则变化不大。铁水的最终化学成分，就是金属炉料的原始成分和熔炼过程中成分变化的综合结果。

分类

卡腰冲天炉

国家科技二等将产品，重点推广节能型冲天炉，具有炉温高(14501500)，元素烧损少(Mn<13%，Si<8%)，焦耗低(1:7~9)，能使用劣质焦炭等特点。1970年通过部定型，20年来，经历考验，深得用户好评，为该厂传统产品。

新型二排大间距冲天炉

采用最新设计，符合“三化”标准，操作、维护方便，除烧损略高于卡腰炉外，其余指标与卡腰炉相近，为各地采用最多的炉型。

开过式冲天炉

交风带(熔化段)做成对开式，可以象开一扇窗户一样方便地将炉膛打开进行维修，此项发明获86 20 41 70号专利，第二届全国防大学明展示会《黄鹤发明奖》，具有90年代水平。

高温冲天炉

采用耐热铜高热风炉胆，风温可达300，铁水温度可达1500。

结构形式公以风带部分分为卡腰、大排距二种，其余部分相同。

3吨以下冲天炉以风带，前后炉移动式为主，3吨以上以固定前炉为主。

除尘以干式火花捕集器为主，也可根据用户要求配置湿式除尘器，环保要求高的可配置旋风式除尘器。

种竖式圆筒形熔炼铸铁的铸造设备。主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，有时还用来化铜，因炉顶开口向上，故称冲天炉。

简史

古代生产铸铁，铁水直接来自炼铁炉。公元10世纪前后，中国宋代已有因移动方便而称为"行炉"的化铁炉。当时行炉不仅被用作化铁设备，而且还用作守城武器。1330年元代陈椿所著《敖波图》描绘了有铸铁盘的化铁炉，称为搀炉，炉身可以倾斜以便出铁。以后又加高炉身成为三节炉，这种炉已脱离了炼铁炉结构，是冲天炉的雏形。17～18世纪，欧洲流行一种用于补锅的小型化铁炉。1794年，英国J.威尔金森仿补锅化铁炉制造了第一座近似现代的冲天炉，并配备了用蒸汽机驱动的鼓风机。20世纪以来，冲天炉结构和熔炼工艺有了很大发展，主要有：①多排风口送风冲天炉，它是为强化灰分高、块度小、强度低的劣质焦炭的燃烧而出现的两排或两排以上的小风口冲天炉，风口总面积只占炉子内截面积的5%左右，风口区炉径缩小,向熔化带逐渐扩大。②双排风口大排距送风冲天炉，它的风口排距比正常大2～3倍，在500～900毫米之间，每排进风可由单独风箱供给,也可由一个总风箱提供。③冲天炉-电炉双联熔炼，能充分发挥冲天炉优异的熔化能力和电炉良好的过热能力。④提高送风温度，或增加送风中的含氧量。

结构

冲天炉(见彩图)炉身下部坐在底座上，上部侧面开有加料口，底部安有带铰链的门供熔化结束后清炉用。离炉底350～700毫米处有1～2排空气进口，称为风口，沿炉身圆周均匀分布。风口下部是炉缸，开有出铁口和出渣口。从加料口以下至风口为金属炉料的预热带和熔化带。冲天炉圆筒形炉身外壳用钢板制成，钢板壳内壁用耐火材料砌成炉衬。在熔化带周围，由于炉温高，有些场合，这一部分不用耐火材料炉衬，而在炉壳外面设环形水管，向炉壳喷淋冷却水。在中国，有的冲天炉还在炉身外部设置积蓄铁水的固定式前炉，前炉与冲天炉炉缸相连，从前炉中出铁水和排渣。前炉可利用电、油或煤气加热，用以对铁水进行保温或升温。

二、感应炉

感应炉，induction furnace利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉称为感应炉。感应炉采用的交流电源有工频( 50或60赫)、中频(150～10000赫）和高频（高于10000赫）3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着融化的效果。在这种交变磁场的搅拌作用下，炉中材质的成分和温度均较均匀，锻造加热温度可达1250℃，熔炼温度可达1650℃。感应炉除能在大气中加热或熔炼外，还能在真空和氩、氖等保护气氛中加热或熔炼，以满足特殊质量的要求。感应炉在透热或熔炼软磁合金、高阻合金、铂族合金、耐热、耐蚀、耐磨合金以及纯金属方面具有突出的优点。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。熔炼炉有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉有铁芯穿过感应器，用工频电源供电，主要用于各种铸铁、黄铜、青铜、锌等金属的熔炼和保温，电效率达90%以上，能利用废炉料，熔炼成本低，最大炉容达270吨。无芯感应炉无铁芯穿过感应器，分为工频感应炉、三倍频感炉、发电机组中频感应炉、可控硅中频感应炉、高频感应炉。感应炉的优点在于损耗原料比其他设备要小很多。感应加热炉包括锻造加热炉，感应调质炉，感应淬火炉。主要用于金属加热和熔炼。特点：

节约特点

●加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料与锻模成本由于中频感应加热的原理为电磁感应，其热量在工件内自身产生，普通工人用中频电炉上班后十分钟即可进行锻造任务的连续工作，不需烧炉专业工人提前进行烧炉和封炉工作。不必担心由于停电或设备故障引起的煤炉已加热坯料的浪费现象。由于该加热方式升温速度快，所以氧化极少，每吨锻件和烧煤炉相比至少节约钢材原材料20-50千克，其材料利用率可达95%。由于该加热方式加热均匀，芯表温差极小，所以在锻