冲天炉熔炼
冲天炉熔炼安全操作规程
冲天炉熔炼安全操作规程冲天炉是一种常见的熔炼设备，广泛应用于冶金、机械、制造等行业。
其熔炼过程涉及到高温、高压、强磁等危险因素，因此在使用时必须遵守相应的安全操作规程。
下面，我将为大家介绍冲天炉熔炼的安全操作规程。
一、熔炼准备1.操作前必须将设备的电源、燃气管道、水管道等进行检查，确保一切正常。
2.操作人员必须穿上防护服、安全鞋、护目镜、头盔、手套等个人防护装备。
3.准备熔炼时，必须先将设备内部进行清理、加热，确保设备干净，无异物，温度达到要求。
4.在熔炼前，必须进行充分配料，确定配比，并将料物按照要求倒入熔炼桶内。
二、熔炼操作1.操作员必须始终保持警觉，集中注意力，做好防范措施。
2.当熔炼桶内加热升温至预定温度后，方可启动电磁电源，启动推进装置，开始熔炼。
3.操作员必须时刻关注设备运行情况，确保其正常运转、熔炼效果良好。
4.操作过程中必须保持适当的熔炼压力和速度，以充分熔化物料，并控制物质燃烧速度，防止设备损坏。
5.若发现设备出现异常，必须立即停机，排除故障。
如遇重大事故，应立即通知有关部门，做好报告和应急处理。
三、操作结束1.熔炼完成后，必须关闭电源、燃气管道及推进装置，将设备恢复到初始状态。
2.设备内残留的物料必须清理干净，避免对设备造成损坏。
3.设备必须经过检查，确认安全后方可下线。
以上就是冲天炉熔炼安全操作规程的基本内容。
在熔炼过程中，操作员必须时刻保持警觉，秉持安全第一的原则，保护好自己和周围的人员安全。
同时，也需要加强设备的保养和维护，做好熔炼前的准备工作，确保设备正常运转，从而最大程度地避免事故发生。
冲天炉熔炼工艺规程
冲天炉熔炼工艺规程●总则：为保证大炉生产的正常进行，按时、保质、保量的完成公司下达的计划，特制定本工艺规程。
操作人员要努力提高自己的技术水平，自觉遵守本工艺规程，发现问题及时汇报，严格控制各种原材料质量。
●备料工艺：１．原材料采购人员必须严格把关，确保原材料的成分稳定、合格。
原材料进厂要进行检查，取样要有代表性、准确性。
原材料要按成分分类堆放，未化验的原材料不得进行使用，化验单据要保存一年以上，以备铸件发生问题时进行追溯。
２．在化验单的指导下，各种原材料（包含合金小料）严格按种类、成分、化验单编号进行分类堆放，不得混杂，有专人负责。
３．备料者必须控制原材料的块度，以提高大炉的熔炼质量，减少因块度问题而造成的大炉事故，必须按工艺块度进行备料，使大炉吃精料、细料。
如果因炉料块度问题而发生质量问题时，备料人员要承担相应的责任。
４．回炉料的备料：４．１打箱时砸下的浇冒口和废件由打箱人员进行分类堆放，不得混放；４．２清理铸件时的披缝、飞边等要严格按球铁、灰铁进行分类，不得混杂；４．３细清出来的废件和外废件按灰铁牌号和球铁牌号进行分类进行破碎，分类堆放；４．４外购的回炉铁，应进行化验后根据成分进行分类堆放，成分特殊时，应进行评审师是否能使用？如果成分特殊要进行特殊放置；４．５破碎铁要按照块度进行破碎，破碎人员要负责料场的管理，分类明确，质量合格。
４．６大炉返回的铁水饼及条铁，由大炉人员进行分类堆放或按照牌号加入料桶内；５．废钢、生铁的备料：５．１生铁必须破碎成单块，按照种类、牌号、化验单分类堆放；５．２废钢备料人员不得备用块度超标的废钢，废钢中不得有危险的容器、及不明物。
废钢的成分要求稳定、单一，废钢的厚度要大于３㎜，不得有严重的锈蚀、氧化；高Mn、Cr废钢要单独堆放，单独配料，杜绝混料，以免造成铸件的报废。
修炉、修包工艺：１．修后炉：１．１修炉前必须做好一切准备工作，检查上料口及周围、上料设施的情况，并将其清扫干净，确保设备及人员的安全；１．２修后炉时首先清除炉膛内部的挂渣，特别时风口及其周围的部分，熔化带以上不许修补的部位，如有挂渣、凸起应清除干净。
冲天炉熔炼操作工艺
（7）熔化及控制
熔化初期应经常疏通风口，以保证风口畅通，观察并记录风量、风压的变化。从正式送风开始8～10min，在第一排风口可看到铁液滴快速下落，说明底焦高度合适。若大于10min，说明底焦高度偏高，应适当降低层焦量；若小于8min，说明底焦高度偏低，应适当增加层焦量，直至从风口看到底焦燃烧正常。冲天炉是连续熔化，应保证连续加料，始终保持炉料满炉 以满足炉料的充分预热，这对保证铁液温度稳定是很重要的。根据配料单，及时调整配料比例，每次调整前，应加一批隔离焦，处理好交界铁液。
冲天炉正常操作过程
（8）停风打炉
THANKS
冲天炉ห้องสมุดไป่ตู้炼操作工艺
A
燃料与原材料的选用
B
操作参数的选定
C
操作过程各个环节的控制
冲天炉熔炼操作工艺
冲天炉正常操作过程
（1）修炉
铲除炉壁表面残渣挂铁
刷上泥浆水
覆上修炉材料,敲打结实
修炉材料组成
40％～50％耐火泥
适量的水分
60％～50％石英砂
冲天炉正常操作过程
（1）修炉
修前炉则用老煤粉与耐火泥的混合料
结构紧实
尺寸正确
表面光滑
冲天炉正常操作过程
（2）烘炉
炉子修毕后，可在炉底和前炉装入木柴，引火烘炉；前炉必须烘透，以保证首包铁液温度。
（3）点火
烘炉后，开风前2．5～3h加入木柴，引火点着，并敞开风口盖作自然通风
冲天炉正常操作过程
（4）加底焦
待木柴燃旺后，由加料口往炉内加入三分之一的底焦，待其烧着后，再加入约一半左右的底焦，然后鼓小风几分钟，并测定底焦高度，再加底焦至规定的高度。这里的所谓底焦量，是指装入金属炉料以前加入炉内的全部焦炭量，而底焦高度则是从第一排风口中心线起，至底焦顶面为止的那一部分高度，炉缸内的底焦是不包括在底焦高度内的。
冲天炉熔炼层焦比
)k )(g kg 层焦量（每批焦料量层铁焦比= 例如：铁焦比是10时，若已定每批铁料为400kg ，则层焦为40kg 。
层焦量：按照炉内焦炭层厚度来决定，其厚度以100～160mm 为宜。
层焦重量可用下式计算：Ahr W =焦 式中：W 焦—每批层焦量，kg ； A ——熔化带处炉膛断面积，m 2;r ——焦炭的堆积比重，400～500kg/m 3例如：有一冲天炉直径为900mm ，层焦厚度去120mm ，则层焦量为:g W k 34.3445012.0)9.0(42=⨯⨯= 焦 则每批层焦量为35kg.底焦高度：1.7mπ0.452×1.7×450=486kg加500kg 焦炭。
风量：一般以每分钟送入炉内空气在标态下的立方米来计算，其单位为m3/min 。
)m min)/23路断面积（送风量（送风强度A m Q = 曲线炉膛的冲天炉，在计算送风强度时，一般按主风口处的炉断面积来计算，一般冲天炉的送风强度在90～150m 3/(min ·m 2)。
例如：一冲天炉，熔化带处内径为720mm ，主风口处炉膛内径为450mm ，最佳送风强度取120m 3(min ·m 2)，则风量为：min /08.19)45.0(412032m Q =⨯= 按焦炭消耗量和燃烧比计算：S C K W ⋅⋅+=)1(604450νη 式中:W ——送风量，（m 3/min 标态）；燃烧比（),%%%%22co co co +--νη K —焦耗量，%；即熔化100kg 铁料所消耗的焦炭量。
C —焦炭中所含固定碳量，%；S —冲天炉的熔化率，t/h 。
例如：某冲天炉的熔化记录数据如下：S=5T/h ηυ=65% C=82% K=8%(即铁焦比12.5:1) 计算实际送风量：W=40.1m3/minOptionButton1热风胆炉：风温一般在150～250℃。
有些可达到300℃。
第5章 冲天炉熔炼
第五章冲天炉熔炼第一节冲天炉熔炼的基本原理一、冲天炉基本结构图5—1所示为冲天炉的主要结构简图。
炉子由以下几部分组成：1 炉底与炉基炉底与炉基是冲天炉的支撑部分，对整座炉子和炉料柱起支撑作用。
2 炉体与前炉炉体是冲天炉的基本组成部分，包括炉身和炉缸两部分。
炉体内壁砌耐火材料，临近加料口处的炉膛则用钢板圈或铁砖构筑，以承受加料时炉料的冲击。
前炉由前炉体和可分离的炉盖组成。
前炉的作用是储存铁水，并使铁水的成分和温度均匀，减少铁水在炉缸内的停留时间，从而有利于降低炉缸对铁水的增碳与增硫作用，而且还有利于渣铁分离，净化铁水。
目前国内外的冲天炉大多是带有前炉的。
前炉的容量大致为冲天炉每小时熔化铁水量的0.8－2倍。
3 烟囱与除尘装置烟囱在加料口上面，其外壳与炉身连成一体，内壁砌耐火砖。
烟囱的作用是引导炉气向上流动并排出炉外。
除尘装置的作用是消除或减少炉气中的烟灰及有害气体成分，使废气净化。
4 送风系统冲天炉的送风系统是指自鼓风机出口至风口出口处为止的整个系统，包括进风管、风箱、风口及鼓风机输出管道。
送风系统的作用是按照炉子工作的要求，将来自鼓风机的供底焦燃烧用的一定量空气送入冲天炉内。
5 热风装置热风装置的作用是加热供底焦燃烧用的空气，以强化冲天炉底焦的燃烧。
常用热风装置有内热式和外热式两种。
以上是冲天炉的几个主要组成部分。
除此以外，冲天炉还必须配备鼓风设备、加配料设备、控制与调节设备以及有关的测试仪器。
二、冲天炉内炉气与温度的分布1 冲天炉内炉气的分布图5－2所示为沿冲天炉纵截面与横截面的炉气分布示意图。
由图5－2a可知，在冲天炉纵截面上，由于炉壁效应的影响，炉气比较集中在炉壁附近，离炉壁愈近，炉气的流速就越大。
在冲天炉横截面上，在风口前缘，因空气流速高，流量大，形成了强烈的燃烧带，而在两个风口之上的区域，则由于空气量少而形成所谓“死区”A。
此外，来自风口的空气流股，因焦炭块的阻力而逐渐失去动能，难于深入炉子中心，因而在炉膛截面的中心区域出现“死区”B。
如何用冲天炉熔炼铸铁
如何用冲天炉熔炼铸铁（一）二十世纪七十年代末至九十年代末，应该说是我国使用冲天炉熔炼铸铁的鼎盛时期。
由于国家对农业生产的大力扶持，各种农机产品和农业机械的需求逐渐大起来，如小型柴油机、手扶拖拉机、水泵等。
农机产品需求的增加，反过来促进了铸造行业的蓬勃发展。
当时铸造行业熔炼铸铁的设备大多都是冲天炉。
但是近几年，由于国家对环保要求的提高，冲天炉熔炼铸铁逐渐被中频电炉所取代。
一、炉型的选择熔炼铸铁有很多炉型可以选择，如三排风眼冲天炉、多排风眼冲天炉、倒置两排大间距冲天炉、中央送风冲天炉、卡腰冲天炉、三节炉、搀炉等。
其实三排以上风眼的冲天炉都是为加强底焦燃烧而设计的。
由于当时我国生产的冶金焦质量差，固定碳含量低，灰份和硫含量高，为了加强底焦的燃烧，设计出多排风口。
它加强了冲天炉的送风，扩大了风口区，也就是扩大了氧化带。
优点是能充分利用质量差的焦碳，熔炼出高温铁水。
缺点是熔炼过程中金属炉料氧化烧损严重。
卡腰冲天炉是为了节省焦碳，冲天炉风口区设计成卡腰型。
中央送风冲天炉只适合于大型冲天炉，为减少和消除炉壁效应。
三节炉是简易的冲天炉。
一般都是单排风眼，没有前炉，用加深的炉缸储存铁水。
这种炉型有效高度低又不是热风，所以铁水温度并不高，铁水质量也差一些。
搀炉一般只有一个风眼，铁水温度不高，质量也很差，只适合生产没有要求的一般铸件。
我认为最适合熔炼铸铁的冲天炉应该是倒置两排大间距冲天炉。
这种炉型的冲天炉炉膛呈曲线型，风口倒置又是大间距，因此过热带拉长，有利于铁水的过热和增碳。
二、原材料的准备冲天炉熔炼铸铁需要用到的几种原材料是新生铁、焦碳、废钢、硅铁、锰铁、石灰石、孕育剂，以及各种修炉修包用的耐火材料，如耐火泥、焦碳粉、耐火砖、石英砂等等。
1）新生铁最好选用Z14-Z22生铁，使用最多的是Z18生铁。
因为这种生铁含硅量在1.6-2.0之间，含碳量在4.0以上。
生铁中的石墨较粗大，数量也多，经过冲天炉重熔后浇铸出来的铸件显微组织容易得到A型石墨。
第5章 冲天炉熔炼
第五章冲天炉熔炼第一节冲天炉熔炼的基本原理一、冲天炉基本结构图5—1所示为冲天炉的主要结构简图。
炉子由以下几部分组成：1 炉底与炉基炉底与炉基是冲天炉的支撑部分，对整座炉子和炉料柱起支撑作用。
2 炉体与前炉炉体是冲天炉的基本组成部分，包括炉身和炉缸两部分。
炉体内壁砌耐火材料，临近加料口处的炉膛则用钢板圈或铁砖构筑，以承受加料时炉料的冲击。
前炉由前炉体和可分离的炉盖组成。
前炉的作用是储存铁水，并使铁水的成分和温度均匀，减少铁水在炉缸内的停留时间，从而有利于降低炉缸对铁水的增碳与增硫作用，而且还有利于渣铁分离，净化铁水。
目前国内外的冲天炉大多是带有前炉的。
前炉的容量大致为冲天炉每小时熔化铁水量的0.8－2倍。
3 烟囱与除尘装置烟囱在加料口上面，其外壳与炉身连成一体，内壁砌耐火砖。
烟囱的作用是引导炉气向上流动并排出炉外。
除尘装置的作用是消除或减少炉气中的烟灰及有害气体成分，使废气净化。
4 送风系统冲天炉的送风系统是指自鼓风机出口至风口出口处为止的整个系统，包括进风管、风箱、风口及鼓风机输出管道。
送风系统的作用是按照炉子工作的要求，将来自鼓风机的供底焦燃烧用的一定量空气送入冲天炉内。
5 热风装置热风装置的作用是加热供底焦燃烧用的空气，以强化冲天炉底焦的燃烧。
常用热风装置有内热式和外热式两种。
以上是冲天炉的几个主要组成部分。
除此以外，冲天炉还必须配备鼓风设备、加配料设备、控制与调节设备以及有关的测试仪器。
二、冲天炉内炉气与温度的分布1 冲天炉内炉气的分布图5－2所示为沿冲天炉纵截面与横截面的炉气分布示意图。
由图5－2a可知，在冲天炉纵截面上，由于炉壁效应的影响，炉气比较集中在炉壁附近，离炉壁愈近，炉气的流速就越大。
在冲天炉横截面上，在风口前缘，因空气流速高，流量大，形成了强烈的燃烧带，而在两个风口之上的区域，则由于空气量少而形成所谓“死区”A。
此外，来自风口的空气流股，因焦炭块的阻力而逐渐失去动能，难于深入炉子中心，因而在炉膛截面的中心区域出现“死区”B。
第2次课 冲天炉熔炼的基本要求,冲天炉的结构等
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11
风机
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12
1
13尘装置
-装置于除尘器灰斗上的卸灰阀等组成了除尘器的
卸灰系统，用于及时排出灰斗中收下来的物料。压
缩空气系统，包括压缩空气管道、减压阀、压力表 、气源处理三联
（六）加料装置
1
16
三、冲天炉内焦炭燃烧规律
1、焦炭燃烧的一般过程
1）加热着火（着火温度）加热方式 2）动力燃烧 3）扩散燃烧 氧化带定义：P142 还原带定义：P142
1 5
二、冲天炉的基本结构
1、炉底、炉基 2、炉体、前炉 3、烟囱、除尘装置 4、送风系统 5、热风装置 6、风机
图5-1 冲天炉结构示意图
1
6
(一)炉底与炉基 对整座炉子和炉料柱起支撑作用 (二)炉体 炉身：加料口下缘至第一排风口之间的 炉体 其内部空腔称为炉膛，其直径决定熔 化率 有效高度：冲天炉主要工作区段 炉缸：第一排风口中心线至炉底之间的 炉体 炉缸的主要作用： 1、保护炉底， 2、汇聚铁液和炉渣使之进入前炉。 3、无前炉的炉缸，则主要起储存铁液的 作用
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习题：
习题一：P31：1 习题二：简述冲天炉的基本结构及各部分所起 的主要作用。
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第五章 铸铁的熔炼
本章主要内容
第一节 冲天炉的基本原理 第二节 冲天炉强化熔炼的主要措施 第三节 冲天炉熔炼过程中化学成分的变化规律 第四节 铁液的脱硫处理 第五节 冲天炉熔炼过程的参数选择及测量 第六节 感应电炉熔炼 共8学时。
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冲天炉
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3
1
4
第一节 冲天炉的基本原理
一、冲天炉熔炼的基本要求
2、冲天炉内温度分布 图5-6
冲天炉熔炼口诀
熔速温度风和焦，相互依存互牵连。 风足焦满炉况顺，底焦高度最关键。 缺焦少风炉温低，炉渣粘度首先变。 增风操作戒急躁，增焦之后掐时间。 熔化中间遇停风，预补底焦显手段。 打炉需要早准备，抢焦同时保安全。 虚心好学多看书，成为把式并不难。
河北工业大学
Hebei University o炉子也简单： 仪表风机加料机，维修完好心方安。 精选炉料除泥砂, 堆放焦炭忌露天。 炉料必须破断小，杜绝棚料需事先。 风口过桥精心修，烘干烘透防麻烦。 全部炉料需过秤，称量设备常校验。 料面稳定风自稳，克服吊料坏习惯。 手脚麻利多思考，勤看四口有主见。
冲天炉熔炼操作规程
冲天炉熔炼操作规程一、修炉1、修炉前要在加料口设防护铁板，避免掉物伤人。
修炉要使用36V安全电灯。
2、清除炉壁上粘附的铁块、熔渣。
3、按炉膛尺寸要求砌砖，砖与砖之间配合紧密牢固；泥口缝隙要小于2mm，砖缝用炉料塞实，保证风眼角度和尺寸要求。
4、炉底用型砂逐层夯实，硬度要均匀。
底与炉壁形成圆角，做好向过桥倾斜角度，出铁口呈喇叭口形。
5、铁水槽要修的光滑平整，刷上一层涂料烤干。
二、点火与烘炉1、点火到熔化时间约1.5小时，点火后风眼全部打开，并用小风机吹风助燃木柴，而后上后上1/2的底焦。
底焦应严格的手工挑选块度在100-180mm。
2、待第一批焦炭烧红后，加第二批焦炭剩余的1/2的底焦。
将后炉门封死，为了提高烘炉质量，使炉壁完全干燥，而后开鼓风机送少量的风助燃焦炭，约10分钟左右，焦炭烧红后，关闭风机，清除前炉里的炉灰，盖好炉盖上料。
三、上料1、上料人员应提前将称提前调好，掌握自己所上的品种规格重量。
2、上第一批料的石灰石用量是正常用量的2.5倍。
炉料长度不要大于炉经的1/3，炉料中不得混有轴承钢、密封金属罐。
3、上满炉料后，预热炉料30分钟开始溶化，开风半分钟后关闭风眼。
4、密切关注前炉观查孔，禁止上大料。
使炉内保持充满状态，使炉料能够充分预热。
5、大炉操作人员在大炉溶化时，随时观察风眼变化，使风眼保持明亮畅通。
6、更换新材料牌号时，应加隔焦，是正常层焦的2倍。
四、打炉1、停炉前先打开风眼观察孔，而后停风。
2、炉底不得有积水，应提前铺好一层干砂防止铁水飞溅。
3、炉料落炉后，材料分清走。
五、风机操作的有关注意事项1、每次开车前必须检查润滑是否适量，新风机运行100小时后，更换润滑剂，以后每半年检查一次，检修、跟换润滑剂，平时不需要填加润滑剂。
2、开车前盘车三转。
冲天炉熔炼操作工艺介绍
演讲人
目录
01. 冲天炉熔炼原理 02. 冲天炉熔炼操作 03. 冲天炉熔炼安全与环保
冲天炉熔炼原理
熔炼过程
01
装料：将炉料装入冲 天炉内，包括铁料、 焦炭、熔剂等
05
脱磷：铁水中的磷元 素在高温下与氧化钙 反应，生成磷石灰， 降低铁水中的磷含量
02
预热：将炉料预热至 一定温度，使炉料中 的水分蒸发，提高炉 料的透气性
原料称量：按
3
照熔炼配方称
量原料
原料混合：将各 4 种原料混合均匀， 确保熔炼效果
熔炼过程控制
温度控制：根据不同金属的熔点，控制炉
01
温在合适的范围内
气氛控制：通过调整炉内气氛，保证金属 02 的纯度和质量
熔炼时间控制：根据金属的熔化速度和熔 03 炼要求，控制熔炼时间
炉料配比控制：根据金属的熔炼要求和炉
事故处理与预防
操作人员必须 定期对设备进 制定应急预案，
经过专业培训， 行检查和维护， 提高事故处理 具备相应的操 确保设备安全 能力 作技能和经验 可靠
01
03
05
02
严格遵守操作 规程，避免违 规操作
04
配备必要的安 全防护设备， 如灭火器、防 毒面具等
06
加强环保意识， 减少废气、废 水、废渣等污 染物排放
01 冲天炉熔炼是一种利用高温和氧化还原反应进 行金属熔炼的方法。
02 反应过程中，燃料燃烧产生高温，使金属氧化物 和碳发生氧化还原反应，生成金属和二氧化碳。
03 反应过程中，金属氧化物被还原，碳被氧化， 产生大量的热能，使金属熔化。
04 反应过程中，金属和熔渣分离，形成金属液和 熔渣，分别排出。
冲天炉熔炼工艺基础
冲天炉熔炼工艺基础1、冲天炉熔炼基本原理（1）底焦燃烧：冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带：A、氧化带：从主排风口到自由氧基本耗尽，二氧化碳浓度达到最大值的区域。
B、还原带：从氧化带顶面到炉气中[C02]/[C0]浓度基本不变的区域,从风口引入的风容易趋向炉壁，形成炉壁效应，形成一个下凹的氧化带和还原带，对熔化造成不利影响。
①不易形成一个集中的高温区，不利于铁水过热；②加速了炉壁的侵蚀；③铁料熔化不均匀，铁液不易稳定下降，影响化学成分。
解决方法：①采用较大焦炭块度，使风均匀送入；②采用插入式风嘴；③采用曲线炉膛；④采用中央送风系统；⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗，送风量要与焦炭损耗相适应。
根据炉气、炉料、铁水浓度和温度，炉身分为4个区域：（1）预热区：从加料口下沿，炉料表面到铁料开始熔化的区域称为预热区，下面的炉气温度可达1200°C—1300°C，预热带的上部炉气温度为200C—500C。
由于这一区域的平均温度不高，炉气黑度和辐射空间较小，炉气在料层内流速较大，炉料与炉气之间的热交换以对流为主，炉料在预热区内停留时间较长，一般为30分钟左右，预热区的高度受有效高度、底焦高度、炉内料面的实际位置、炉料块度、熔化速度、焦铁比的影响。
（2）熔化区：从铁料开始熔化到熔化完毕这一区域称为熔化区，在实际熔炼过程中，底焦顶面高度的波动范围大致等于层焦的厚度，熔化区内的热交换方式仍以对流为主，在实际熔炼过程中，熔化区不是一个平面区带，而是一个中心下凹的曲面，从铁水过热和成分均匀度出发希望熔化区窄而平直，熔化区在炉内位置的高低基本上是由炉气和温度分布状态决定，也受焦炭的烧失速度、批料重量、炉料块度等因素影响，这些因素将使铁料的受热面积、受热时间、受热强度发生变化，造成熔化区高度波动（影响出铁温度），当焦铁比一定，熔化区的平均高度将会因批料重量的减小而提高，从而扩大了过热区，提高了铁水温度，但是批料层不宜过薄否则易混料使加料操作不便。
冲天炉熔炼
冲天炉熔炼熔炼的目的是要获得一定温度和所需成分的金属液。
一、铸铁在铸造生产中，用得最多的合金是铸铁，铸铁常用冲天炉或电炉来熔炼。
1．冲天炉的构造。
冲天炉的构造，如图所示。
它由以下几个主要部分组成：(1) 炉身。
是冲天炉的主体，外部用钢板制成炉壳，其内砌耐火炉衬。
炉料的预热和整个熔化过程是在炉身内进行的。
(2) 炉缸。
主风口中心线以下至炉底部分。
熔化的铁水经炉缸和过桥流入前炉。
(3) 前炉。
是储存铁水和排渣用的，并使铁水的成分和温度更为均匀。
(4) 烟囱。
用于排烟，其顶部装有捕集火花的湿式除尘器。
冲天炉的辅助设备有称料、运料、上料、送风等设备。
冲天炉的大小是以每小时熔化的铁水量来表示的，称为熔化率。
常用的冲天炉熔化率为1.5～10t。
冲天炉的内径愈大，生产率愈高。
2．冲天炉的炉料及作用。
(1) 金属料。
金属料包括新生铁、回炉铁、废钢和铁合金。
①新生铁，又称高炉生铁，是冲天炉炉料的主要组成物。
②回炉铁，包括浇冒口、废铸件。
按配料的需要加入一定量的回炉铁，可降低铸件成本。
③废钢，包括废钢件、钢料、钢屑等，加入废钢可以降低铁水的含碳量。
④铁合金，包括硅铁、锰铁、铬铁等，可以调整铁水的化学成分或配制合金铸铁。
(2) 燃料。
常用的燃料是焦炭。
对焦碳的要求：含挥发物、灰分及硫量要少，发热量要高，块度适中。
每批金属料与层焦重量之比称铁焦比，一般为10:1。
(3) 熔剂。
熔剂的作用是造渣，提高炉渣的流动性。
常用的熔剂有石灰石（CaCO3）或莹石（CaF2），加入量为层焦重量的25%～45%。
3．冲天炉的熔化过程。
在冲天炉熔化过程中，底焦的高度一般在主风口以上0.6～1m，当底焦烧红后则停止鼓风并加料。
炉料从加料口装入，其次序为熔剂、金属料和层焦，分批加入至加料口。
化铁时炉料自上而下运动，被上升的热炉气预热，并在熔化带（底焦顶部，温度约1200℃）开始熔化，铁水在下落过程中又被高温炉气和炽热焦炭进一步加热，温度可达1600℃左右，过热的铁水经炉缸、过桥进入前炉，此时温度稍有下降，最后出炉温度约为1360～1420℃。
冲天炉熔炼铁液的优点和存在的必要性分析
近几年，由于环境保护趋严的现实要求，冲天炉逐渐被电炉所代替，原因是冲天炉排放二氧化碳（一氧化碳）、硫化物、硝化物及烟尘严重。
在这里，对我公司分别使用冲天炉、电炉熔炼的铸铁质量进行比较后谈一谈冲天炉熔炼铁液的优点及存在的必要性；同时介绍冲天炉污染的解决办法。
一、冲天炉熔化铁液的连续性在操作得当的情况下，使用冲天炉熔炼，可根据铸件的大小、壁厚、成分、温度等要求，任意取出需要的铁液量；亦可根据材质及壁厚的要求，控制不同的增碳量及温度来满足铸件的要求，生产效率高。
而相比于冲天炉，电炉则受到一定的限制，特别是铁液量，如果生产大件，必须安装大容量的熔炼电炉。
二、冲天炉与电炉熔炼铸件强度和加工性能的比较1、强度的比较从表1、表3来看，在CE相当时，电炉加Cu 0.5%，冲天炉在不加任何合金的情况下，冲天炉铸件的强度比电炉铸件的高出75 MPa，即高出1.5个牌号级别。
(表1/表3 引用于中铸协公众号)从表1、表3来看，电炉熔炼要满足HT300牌号，就要降低CE。
在CE降低0.15%并加Cu 0.5%情况下，电炉熔炼铸铁强度达到320MPa，即与冲天炉相比，强度仍要下降半个牌号以上。
另外，在CE、温度相同的情况下，冲天炉铁液比电炉铁液的流动性好，这就是说，冲天炉铁液减少了冷隔和浇不足的缺陷，并且缩孔、缩松倾向也少。
2、硬度和加工性能比较由于分公司电炉生产硬度检测缺失，无法对比。
但对济南某机床厂电炉生产和本公司冲天炉生产的同种大型床身、立柱、工作台比较来看，在硬度基本相同的情况下，冲天炉铸铁比电炉铸铁的刀具磨损要减少一半以上，并且机加工效率大大提高。
欧洲客户正是因本公司冲天炉铸铁件加工性能好、缺陷低而忠诚合作10多年。
日本、新加坡等地客户也是因本公司冲天炉铸铁件比其他公司采购的铸件加工性能好、硬度适中而忠诚合作20多年。
三、冲天炉铁液对铸造缺陷的影响在相同材料牌号的情况下，冲天炉熔炼可在高CE条件下满足材料牌号的要求，这就减少了铸件缩孔、缩松缺陷产生的可能性，不需要加大冒口和多冒口铸造，甚至可不加冒口，提高铁液利用率，也不用或少用冷铁，也不用合金或加入少量合金。
浅谈冲天炉的熔炼
化 。此外 ，还需对放渣 口火苗 的颜色及渣子 的颜色进 行
下 面对冲天炉熔炼谈一些粗 浅的认识 和看法 。
１ 确保熔炼的正常进行 ．
在冲天炉熔炼 过程中 ，主要是通 过焦炭 和风量提 供 热量 来源 ，故 “ 风焦配 合” 是冲天炉熔炼 的一个基本 性 问题 。所谓 “ 风焦 配合 ” 就是指 熔炼 过程中风机 的风量 与焦 比的一种定量 关系。我们在 购进 一座 冲天炉 时 ，首 先要 对其 选 型。在选 型时 就 要确 定 其熔 化 率 、送 风 结 构 、送风系统 、炉 体本 身的结构及 几何尺 寸。再有就 是 熔炼过程 中的焦比 ，从 成本 方面考 虑 ，焦 比是 一个很 重 要的参数。在这些技术参数都确 定后 ，我们 就可 以通 过 熔化率和焦 比值来计算 风机 的风量。对于计算 出的风量 还需进行送风强度的校验 ，然后 以确定的风 量对风 机进
以 “ 风焦配合” 为原则 ， 展开实际操作。风机 的风量 来
一
般来说不会有大的变化 ，为 了保证 冲天 炉熔 炼 的正常
进行 ，进一步达到所要求 的熔 化率及 熔化效 果 ，就必须 根据批料 的加入量和焦 比值来 掌握层 焦的加入 量。在此 基础上对造渣剂 （ 石灰石 ）的加入量也应有 所控制 。但 冲天炉的熔炼是一个动态变 化过程 ，炉膛 会随着 熔化 的 进行而不断扩大 ，为 了维持 相对的底 焦高度 ，层 焦的加 入量也应相应地略有增加 。 由于 冲天炉 内的变化较 复杂 ，在 实际生产 中 ，如果
为 了避免混料 ，在实际操作过 程 中 ，应注意 以下 几
冲天炉熔炼原理
（3）焦炭的块度与均匀性 焦炭块度过小时，由于炉膛单位容积内 的反应面积过大，因而燃烧反应加速，氧化 带缩短，还原带扩大，加以此时氧化带内还 原反应发展较快，致使高温区域短，炉气最 高温度较低。此外，小块焦炭对送风阻力大， 空气难于深入炉中心，炉壁效应加剧，对铁 液过热不利。 焦炭块度过大，燃烧速度慢，虽然氧化 带扩大，但燃烧区域不集中，炉气最高温度 低，不利于铁液过热。 推荐冲天炉内径与焦块平均直径之比为 10:1左右。
（2）焦炭的强度 焦炭的力学强度包括抗压强度、抗冲击 强度、抗碎裂强度（M40）和耐磨强度 M10）。 焦炭抗冲击强度可用焦炭的落下强度来 表示。试验时首先取焦炭30㎏，块度大于50 ㎜，装入450㎜×700㎜×380㎜的铁箱中。 提铁箱至1830㎜的高度，打开料底门，焦炭 自由落下与铺底的13㎜厚铁板相冲击，反复 四次，称其大于50㎜焦块质量并以百分数表 示，即落下强度。我国焦炭的抗冲击强度为 70%～90%。
9.2.2 焦炭的燃烧计算 （1）焦炭的发热量 1）焦炭发热量的概念 燃料发热量亦称燃料发热值。 它是指单位重量的固体燃料或液体燃料，或标 准状态下单位体积的气体燃料，经完全燃烧，且燃烧 产物冷却到反应物质的温度时所放出的热量。 高发热量 0℃的水。 低发热量 20℃的水蒸气
2）焦炭发热量计算 焦炭低发热量的计算公式如下：
（2）焦炭的燃烧计算 1）焦炭燃烧用氧量的计算
2）焦炭燃烧用空气量的计算 焦炭燃烧所需的干空气量为：
3）焦炭燃烧产物的组成 焦炭燃烧产物指包括水蒸气在内的全部气 态燃烧产物， 燃烧产物的组成为： CO2、CO、H2O、SO2、N2。
4）焦炭燃烧产物量的计算 燃烧产物的体积为各可燃元素燃烧气和水蒸气的体积之和。
（4）焦炭的反应性与气孔率 反应性是指焦炭还原二氧化碳的能力， 亦称反应能力，通常以R表示。
冲天炉熔炼安全操作规程
冲天炉熔炼安全操作规程（ISO9001-2015/ISO45001-2018）一、设备检查1.1 支承炉体的炉底支住（炉腿）应装有防护圈，防护圈一般用厚度2mm的钢板制作。
当溶化率≤3t/h时，防护圈高度取400~600mm；当＞3时取600mm。
1.2 炉底门应尽可能采取机械、气动、液压等启动机构，并确保灵敏、可靠。
1.3 采用人工启闭炉底门，其保险门栓必须安全可靠。
1.4 风口必须装有风口盖，风口盖上窥视孔的云母片应完好清晰。
1.5 支承法兰应有足以支承炉衬的强度。
1.6 扇形铁砖砌装，层与层之间应相互嵌合。
1.7 自然排烟的烟囱必须安装火花收集器，顶部必须装有风帽。
1.8 带前炉的冲天炉；前炉的炉门、门栓、插销应有足够的强度和刚度，并能承受铁水贮量最大时的压力。
1.9风箱顶部应设置池爆孔，池爆孔内易爆片中间应开十字槽。
1.10 送风管道中的风闸应工作可靠、启闭灵活。
1.11 爬式架料机1.11.1 轨道及机架不得有裂纹，并有足够的强度及刚度。
1.11.2 料斗运行区域的钢架底部必须安装防护钢板。
1.11.3 轨道焊缝接头应打磨平整。
1.11.4 轨道下部终端应设置牢固可靠的防护梁、柱。
1.11.5 机架上的料斗底门自动闭合撞块应能确保爬行小车和料斗在碰撞过程中运行正常、平稳。
1.11.6 爬行小车在全行程内应运行平稳、无卡阻现象。
1.11.7 车轮无裂纹、空载时四个车轮均应接触轨道。
1.11.8 轮轴上的压板和防松垫圈应齐全、紧固可靠。
1.11.9 滑轮应完好、严禁有裂纹或缺口，并应装有防止钢丝绳滑出轮槽的卡板。
1.11.10 料斗应装置平衡配重，防止料斗底门因自重，炉料负荷或振动而自动打开。
1.11.11 料斗门自动启闭装置的行程滑槽、滑块、撞轮应运行灵活、平稳、可靠。
1.11.12 滑槽压板应安装牢固，并保证料斗底门的自动启闭灵活、可靠。
1.11.13 绞接料斗底门和滑块的边杆应有足够的强度和刚度，其安装位置应保证当料斗底门自动启闭时能按设计轨灵活、平稳地运行，不出现“死点”。
冲天炉熔炼安全操作规程
冲天炉熔炼安全操作规程冲天炉是一种用于金属熔炼的设备，具有高温、高压和化学反应的特点，因此在使用过程中必须严格按照安全操作规程进行操作，以防止事故发生。
以下是冲天炉熔炼安全操作规程的要点，共2000字。
一、设备检查与维护1.每次使用前，必须对冲天炉进行全面的检查，确保设备安全可靠。
2.检查冲天炉的电源和水源是否正常，以及冷却系统的管道是否畅通。
二、个人防护措施1.进行金属熔炼时，必须戴上防火手套、焊接面罩、防护眼镜和防火工作服等个人防护装备。
2.严禁穿着长袖、长裤和开放式鞋子等不符合劳动安全要求的服装进行作业。
三、熔炼前准备1.在熔炼前，应对冲天炉进行预热，使温度逐渐升高。
2.确认冲天炉的冷却水正在正常流动，并检查水温是否稳定在合适的范围内。
四、熔炼操作1.在熔炼过程中，操作人员要时刻注意冲天炉的温度和压力变化，确保其在安全范围内。
2.操作人员必须熟悉并掌握熔炼过程中的不同温度区域的特点，以便在需要时做出相应的调整。
五、熔炼后处理1.在熔炼结束后，应立即关闭冲天炉，并断开电源。
2.冷却后，操作人员必须仔细检查冲天炉的各个部位是否正常，并清理熔炼产物和残渣。
六、事故应急措施1.遇到紧急情况时，操作人员要立即停止熔炼工作，采取安全避险措施，并及时向主管部门报告。
2.如发生火灾，需立即使用灭火器进行扑灭，必要时撤离现场并报警呼叫消防人员。
七、禁止行为1.严禁在熔炼设备周围堆放可燃物品，以免引发火灾。
2.禁止将熔炼设备用于非金属材料的熔炼，以防止设备损坏和事故发生。
八、员工培训和考核1.操作人员必须参加冲天炉熔炼的相关培训，并定期进行监测和考核，以提高安全意识和应急处理能力。
2.鼓励员工提出关于冲天炉安全操作的建议和改进建议，以不断完善现有的安全操作规程。
九、设备定期检修和维护1.定期进行冲天炉的检修和维护，确保设备的正常运行和使用寿命。
2.对冲天炉的关键部件进行定期更换和更新，以保证设备的安全可靠性。
冲天炉熔炼安全操作规程范本
冲天炉熔炼安全操作规程范本第一章总则第一条目的与依据为了保障冲天炉熔炼作业的安全和顺利进行，减少事故发生，特制定本规程。
本规程遵循《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国炉窑行业安全生产规程》等相关法律法规第二条适用范围本规程适用于我公司冲天炉的熔炼作业。
第二章工艺概述第三条工艺流程冲天炉的熔炼作业主要分为以下几个步骤：1. 原材料准备2. 装料3. 点火预热4. 加热恒温5. 卸料6. 清理维护第四条作业人员职责1. 熔炼工：负责冲天炉的日常操作和生产工作。
2. 检修工：负责冲天炉的维护、检修和故障排除。
3. 安全员：负责安全监督和事故预防工作。
第三章安全操作规程第五条熔炼工作前的准备1. 熔炼工在进入作业区域前，必须穿戴好安全防护装备，包括防火服、防护鞋、防护眼镜、耳塞等。
2. 在检查设备和工具是否完好无损后，方可开始作业。
3. 确保作业区域干燥、通风良好。
第六条原材料准备1. 原材料必须经过验收合格方可使用。
2. 进行熔炼作业前，必须对原材料进行分类、清理，并将其堆置整齐。
第七条装料1. 在进行装料前，必须确保熔炼炉的温度已经降到合适的状态。
2. 装料必须按照工艺要求准确称量，严禁超量装料。
3. 装料结束后，必须关闭装料设备，并进行严密封堵。
第八条点火预热1. 在点火前，必须进行相关安全检查，确保点火环境安全。
2. 使用专业点火设备进行点火，禁止使用明火和易燃物进行点火。
3. 点火后应加强监控，确保点火过程的安全。
第九条加热恒温1. 在加热恒温过程中，必须定时检查熔炉的温度和压力。
2. 出现异常情况时，必须停止供热，及时排除故障。
3. 加热恒温过程中，必须严格禁止随意开启炉门、炉盖，以防发生爆炸危险。
第十条卸料1. 在卸料前，必须确保熔炉内温度降至安全温度。
2. 卸料时，必须按照工艺要求进行操作，禁止随意抖动炉体。
3. 卸料结束后，需对炉体进行清理，清除残渣。
第十一条清理维护1. 清理炉体时，必须确认炉体已经冷却到安全温度。
冲天炉熔炼法
冲天炉熔炼法（1）冲天炉构造冲天炉的基本构造示如图1。
炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。
炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。
为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。
（2）冲天炉熔炼原理在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。
在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。
通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。
（3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。
它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。
而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。
但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。
采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。
感应电炉熔炼铸铁的熔炼方法及特点炉前化验设备炉前化验仪器（1）感应电炉构造及工作原理感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。
炉子的构造分为有芯式（图2）和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。
在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。
无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液，但在过热铁液的电能消耗方面，则以有芯感应电炉更为节省。
（2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。
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20
• 必须捕集净化后才能排放。烟囱是炉身 的延续，一般烟囱外壳与炉身相同， 5t/h以上的冲天炉，烟囱的直径应当缩 小。烟囱高度指加料口下沿以上的筒形 部分，应高于厂房3m以上，一般为有效 高度的80％～100％。被采用的除尘器大 致分干、湿法两种。旋风式除尘器(图3) 有一定的除尘效果，淋水除尘装置见4。
10
• 底焦上面加石灰石作熔剂，然后加铁料 。接着重复加入层焦、石灰石和铁料。 熔化时底焦不断燃烧消耗，因此必须补 充，加入补充的焦炭称为层焦。为了使 铁料在熔化前能充分预热，炉料应连续 加入，直至加料口为止。铁料被加热熔 化，铁水沿底焦的缝隙向下流动，由于 底焦温度很高，铁水在下行过程中不断 被加热提温，然后流入前炉贮存。
8
• 熔化过程图2为冲 天炉熔化过程示意 图。
• 图2 冲天炉熔化过 程示意图 • 1-溶剂和铁样；2-风 口；3-铁水；4-熔渣 ；5-前炉；6-焦层
9
• 炉内铁料的熔化区域称熔化带；熔化带 以上至加料口称预热带；熔化带以下至 下排风口之间的区域称过热带。开炉前 将焦炭加到风口以上规定高度，这部分 称为底焦。由下排风口中心线至底焦上 平面的距离称为底焦高度。熔化时风由 冲天炉风口吹入炉内，使焦炭炽热燃烧 。
2
• 图1 冲天炉基本结 构 • 1-除尘器；2-烟囱； 3-进风；4-送风系统 ；5-过桥； • 6-前炉；7-出渣口； 8-出铁口；9-出铁槽 ；10-支柱； • 11-炉底板；12-通风 ；13-加料口 •
3
4
冲天炉结构以焦炭为燃料的冲天炉基 本结构见图1。
• (1)内径。由炉子熔化率和熔化 强度确定： • 冲天炉内径和生产率见表1。
Take a Break
32
修屏蔽泵
仉睿聪奌
33
21
• 图3 旋风式除尘器 • 1-烟囱；2-漏灰管； 3-除尘器；4-顶罩； 5-螺旋导向板；6-修 理门；7-排灰孔
22
• 图4 淋水除尘装置 • 1-分配室；2-旋转 喷雾；3-顶罩；4耐酸混凝土层；5冲天炉烟囱
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铸铁的熔炼
• 为了生产高质量的铸件，首先要求熔炼出合格 的金属液。熔炼铸造合金液应符合下列要求： • （1）金属液温度足够高。 • （2）金属液的化学成分应符合要求。 • （3）熔化效率高，燃料消耗少。 • 大多数工厂熔炼铸铁是用冲天炉，也可用工频 电炉。冲天炉的结构简单，操作方便，燃料消 耗少，熔化的效率也较高。
铸铁冲天炉熔炼 cupola processing cast iron
常州精棱铸锻有限公司 人力资源部
1
铸铁冲天炉熔炼
• 铸铁熔炼方法之一。是铸件生产的重要环节。 铸铁熔炉种类很多，其中冲天炉应用最广，常 见的是以焦炭为燃料。它具有熔化率高，操作 简便，成本低，可连续作业等优点；但铁水和 焦炭接触有增硫、增碳的现象，元素烧损较大 等。有的利用当地资源，发展了以煤气、煤粉 、燃油或天然气为燃料的冲天炉。随着电力工 业的发展和对铸件要求的提高。不少采用感应 电炉或电弧炉熔炼铸铁。并在此基础上发展为 比较先进的双联法熔炼(见铸铁双联法熔炼)。
2.浇注时必须注意的问题
• （1）浇注温度。浇注温度过低时，由于 铁水的流动性差，易产生浇不足、冷隔 、气孔等缺陷：浇注温度过高时，会使 铁水收缩量增加而产生缩孔、裂纹以及 铸件粘砂等缺陷。浇注温度一般是根据 铸件的大小及形状来确定的，对形状较 复杂的薄壁件，浇注温度应高些，对简 单的厚壁件，浇注温度可低一些。
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• （2）浇注速度。浇注速度应适中， 太慢会使金属液降温过多，产生浇 不足等缺陷，同时会影响效率。浇 注速度太快会使铸型中气体来不及 跑出而产生气孔，同时由于金属液 的动压力增大，易造成冲砂、抬箱 、跑火等缺陷。浇注速度应按铸件 的形状而定，对于薄壁件要求用较 快的浇注速度。
28
• （3）估计好铁水重量。铁水不够时不应 浇注，因为浇注中不能断流。 • （4）挡好渣。为使溶渣变稠便于扒出或 挡住，可在浇包内金属液面上加些干砂 或稻草灰。 • （5）引火。用红热的挡渣勾及时点燃从 砂型中逸出的气体，以防一氧化碳（CO ）等有害气体污染空气及形成气孔。
16
表3
生产 率 /t度与冲天炉生产率
2 3 4 5 7.5 10
200
220
250
280
300
360
17
• (5)前炉。生产大中型铸件，每次需要较 多铁水，则应设置前炉。其内径和容量 可根据生产率参考表4确定。
18
表4
冲天 炉生 产率 /t•h1 1
冲天炉前炉参数
29
7.6.2落砂
• 将铸件从砂型中取出来称为落砂。落砂时应注 意铸件的温度。温度太高时落砂，会使铸件急 冷而产生白口（既硬又脆无法加工）、变形和 裂纹。但也不能冷却到常温时才落砂，以免影 响生产率。一般说来应在保证铸件质量的前提 下尽早落砂。铸件在砂型中合适的停留时间与 铸件形状、大小、壁厚等有关。 • 落砂的方法有手工落砂和机械落砂两种。在大 量生产中一般用落砂机进行落砂。
11
• 熔化啄干寸料金属炉料有铸造生铁、废 钢、回炉料和硅铁、锰铁等合金。燃料 主要有焦炭。造渣熔剂有石灰石、萤石 等。根据铸铁的技术要求，考虑到熔炼 过程中元素的增损情况，须进行配料计 算并称量入炉。
12
• 冲天炉的结构参数一般根据生产经验来 选择和确定。 • (2)炉壳直径D1由下式确定： D1=D+2(T+δ )中T为耐火材料层厚度，随 炉内径而变，180～300mm；δ 为炉壳与 耐火材料层之间的间隙，10～20mm，中 间填以干砂、炉渣等。
13
• (3)冲天炉的有效高度。指第一排风口至 加料口下沿的高度。它是一个重要参数 ，影响炉料预热效果和铁水的温度。有 效高度过高会出现棚料和增大阻力。有 效高度一般取炉子内径D的5～7倍。冲天 炉的有效高度与生产率见表2。
14
表2
生产 率 /t•h -1
冲天炉的有效高度与生产率
1 2 3 5 7 10 15
30
7.6.3清理
• 落砂后的铸件必须经过清理工序，才能使铸件 外表面达到要求。清理工作主要包括下列内容 ： • （1）切除浇冒口。 • （2）清除砂芯。 • （3）清除粘砂。 • （4）铸件修整。 • （5）用高温退火和清除内应力退火的方式对 铸铁件进行热处理。 • 清理完的铸件要进行质量检验，合格的铸件检 收入库，次品酌情修补，废品进行分析，找出 31 原因并提出预防措施。
2 3 5 7 10 15
前炉 0.75 1.5 容量 ～2 /t 前炉 560 700 内径 /mm
2 ～3 3 ～5 5 ～7 8 ～ 10 800 950
12～ 15
1000 1380 1700
19
• (6)烟囱和除尘器。 冲天炉熔炼时，炉气 带出的粉尘数量是铁 水量的0.5％～1.0％ ，其中焦炭末占40％ ，灰尘占60％；排出 有CO、SO2、HF等有 害气体，对环保有害 。
7
• 冲天炉一般装在炉底盘上，由4根支柱支 承，炉底装有对开的炉底门。开炉前， 关好炉底门，并用砂混合料捣实炉底。 熔化结束后，打开炉底门，将砂床和剩 余的焦炭炉料等打下来。烟囱也是在钢 板壳内由耐火材料砌成，其顶部一般装 有捕集火花的除尘器。除了主体外还有 许多辅助设备，包括上料机、鼓风机、 料称、料车、起重和水渣处理等设备。
24
浇注、落砂、清理
• 7.6.1浇注 • 把液体金属液浇入铸型的过程称为浇注 。浇注工序对铸件的质量影响很大。浇 注操作不当常引起浇不足、冷隔、跑火 、夹渣和缩孔等缺陷。
25
1.浇注前应做好的准备工作
• （1）清理浇注时行走的通道，不应有杂物挡 道，更不能有积水。 • （2）了解要浇注铸件的重量、大小、形状和 铁水牌号等，做到心中有数。 • （3）上下砂型要紧固，以免浇注时由于铁水 浮力将上箱抬起，造成跑火，单件小批量生产 时，使用压铁压箱，压铁的重量按经验一般为 铸件重量的3～5倍：成批大量生产时，多使用 专用的卡子或螺栓紧固砂型。 • （4）浇注的用具及设备，如挡渣勾、浇包等 ，要烘干，以免降低铁水的温度及引起铁水飞 26 溅。
有效 3500 4000 4900 5800 6100 6300 7600 高度 /mm
15
• (4)炉缸高度。指第一排风口中心线 至炉底砂床面的距离。有前炉的冲 天炉，炉缸高度较小，可取100mm。 炉缸高度对生产灰口铸铁的冲天炉 随生产率而改变(表3)。炉底面有斜 度，过桥口前炉处大后炉处小。
5
表1 冲天炉内径和生产率 生产率/t•h-1123571015
生产 率 /t•h -1
冲天 炉内 径 /mm
1
2
3
5
7
10
15
500
600
700
900 1100 1300 1450
6
• 炉体为一直立的圆筒，由钢板卷成，内 砌耐火砖炉衬。炉膛上部有加料口，下 有炉底，为了向炉内鼓风助燃，炉膛下 部设有1～3排风口，外有风箱，便于均 匀向各风口送风。在炉前有前炉，用以 贮存铁水。冲天炉和前炉之间以过桥连 接。冲天炉内熔化的铁水和炉渣不断流 入前炉贮存。在前炉壁上开有出渣口， 以排放炉渣；下部设有出铁口，经出铁 槽出铁。