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：、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。、还原带：从氧化带顶面到炉气中2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200°C—500°C。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。(3)过热区：从铁液熔化以后铁水下滴过程中与高温炉气和炽热的焦炭相接触温度进一步提高此区域称为过热区(过热区炉气温度一般在1600°C—1700°C)。过热区内以焦炭与铁水接触传导传热为主焦炭表面燃烧温度对热交换效果有重要影响。因而设法强化底焦燃烧经测定铁水滴成铁水小流穿越底焦的时间一般不超过30秒而在这一区间内铁水却要提高350°C左右比预热区大了2倍左右其传热强度为11达到这样高的传热强度除了以高炉温做保证外还要保证底焦具有足够的高度这是提高过热效应的关键。()炉缸区：在一般操作条件下炉缸内没有空气供给焦炭几乎不燃烧此区域温度一般不超过1520°C所以对高温铁水来说炉缸区是一个冷却区且炉缸越深冷却作用越大。为了提高此区域的温度可以适当地开渣口操作但对铁水的氧化程度有害所以当熔炼稳定以后还要闭渣操作。、冶金过程金属在冲天炉内被预热、熔化、过热的过程中金属与炉气、焦炭、炉渣相接触发生一系列的物理、化学、冶金反应引起铁水化学成分的变化。(1)、砂、焦炭中的灰分、金属元素氧化形成的氧化物以及侵蚀剥落的炉衬材料等相互作用形成炉渣其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝这种粘滞的炉渣包附在焦炭表面不仅阻碍燃烧而且不利于冶金反应的顺利进行。因此必须用熔剂加以中和和稀释以便顺利地排除熔剂主要是石灰石加入量一般为焦炭重量的左右炉渣的性质通常以炉渣碱度衡量碱性炉渣有利于炉内的脱硫反应可以降低铁水的含硫量。(2)、化学成分的变化冲天炉熔炼化学成分变化有如下规律：①、含碳量的增加。铁水的含碳量的变化总是趋于共晶成分；②、含硫量往往增加0—100铁水增硫量主要来自于焦炭；③、磷量基本不变；④、铁、硅、锰等合金元素烧损炉内氧化作用越大元素烧损越严重。附：冷风水冷无炉衬冲天炉一期工程为121、炉体结构：上部为加料口下面装有料位传感器和环形抽气道(抽走气物)。炉壳为圆锥形上小下大便于冷却水顺壁而下冷却炉壁自加料口至风口这段炉身内除抽气道砌有耐火材料外都没有炉衬在炉壁外壳设有多道的环形喷水管用于喷淋冷却炉壁风口数量个为使空气伸入到熔炉的中心减少炉壁效应改善底焦燃烧并避免高温气流冲刷炉壁用水冷风口插入炉内供风炉缸内砌有耐火材料炉缸内分别有出铁口、除渣口可以进行连续地出...
