铸造熔炼过程中炸炉和沸炉的区别.docx

一、沸炉与炸炉的区别沸炉是指在熔炼过程中由于各种原因导致铁液剧烈沸腾的现象，表现为铁液不断从炉体内涌出，并带有轻微的爆炸，其表现特征和火山喷发熔浆极为相似。炸炉是由于加入的炉料中含有水，炉料浸入到已熔化的铁液中时，水在1000左右高温下汽化，产生的气体在金属液体的空间内得不到膨胀，随即产生爆炸，同时将铁液带出炉体外。炸炉是瞬时性的，而沸炉持续的时间长，两者都具有一定的破坏性和危险性。沸炉和炸炉即有相同之处，也有不同之处。炸炉主要炉料潮湿。而沸炉主要是由炉料锈蚀、炉料中含有低熔点金属或穿炉造成的。二、三种沸炉现象的发生原因与解决办法1.第一种沸炉A、现象及成因：当加入炉料带有锈蚀且未经烘烤时易发生沸炉，由于操作人员的粗心或不按操作规范操作往往引发此类炉前事故；当加入带有锈蚀且未经烘烤的炉料时，铁液立即沸腾并不断地涌出，带有轻微的爆炸声，沸炉停止后炉体内的铁液一多半溢出，溢出的铁液氧化严重。由此可见，铁液的沸出有巨大的长时间动力，同时有大量氧化性气体存在。分析原因认为这是由于气在铁液中存在的形与氢、氮不同，它不是以原子的形态存在，而以它和铁的氧化物（气化铁）的分子形态存在。在铁液中，含碳量和含气化铁量之间存着一定的平衡关系，而平衡态是随着温度的变化而变化的，这种平衡关系可以用下式表式。CO=m式中C-铁液含碳量，用%数表示O-铁液含氧量，用%数表示，其值由氧化亚铁含氧量折算而得m-温度的函数。当温度一定时，m是常数，当温度降低时，m值随着减小。当未经烘烤的炉料加入时，引起已熔化钢液的局部温度降低，温度降低后铁液的碳、氧失去平衡，平衡常数m降低，就会使得含氧量超过平衡值，原来的平衡状态被破坏，从而发生反应FeO+C=Fe+CO，同时，由于温度的突然降低促使反应C+O=CO剧烈发生，铁与氧形成三种氧化物：氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁（即磁性氧化铁）。由于氧化铁只是在570以上的温度条件下存在，所以室温下的锈蚀主要成分为三氧化二铁。当带锈蚀的炉料进入铁液时，三氧化二铁和四氧化三铁在高温下分解，由此产生大量氧气，回炉料表面锈斑为产生气泡提供良好的条件。正如烧开水一样，气泡不是从水里冒出来，而是在壶底、锅底产生。这是由于铁液与固体接触不良，在这些地方有现存的气体，因而成为气泡形成的核心。由于反应的持续进行，产生大量一氧化碳和氧气，从而使钢液获得了不断外涌的动力，形成火山熔浆外溢的景象。B、解决措施：在实际生产中必须严格按照工艺要求进和操作，加入炉料要经过烘烤，且无锈蚀，一旦发生沸炉，应立即断电，以防溢出的铁液使感应圈短路，造成设备的损坏或发生更大的事故；断电后向炉内加入适量脱气剂，并用除渣剂覆盖液面，可缓解反应的发生。如果沸炉较为剧烈，必要时可将铁液直接倾倒在翻炉坑内。2.第二沸炉A.现象及产生原因：当所加的炉料中含有低熔、沸点金属及其化合物时，也容易引沸炉现象。这是由于这些这低熔、沸点金属及其化合浸入到已熔化的铁液中时，由于此时的铁液温度较高（一般为1450-1500），会立即引起该金属及其化合物的汽化或分解，从而在铁液的表面产生大量气体或带有颜色的火焰。这种反应一般持续时间短，又是在铁液的上表面发生，所以铁液一般不会被带出炉体。引发这种沸炉的炉料一般为小的碎料，由于金属废料回收时很难将这些含有低熔、沸点金属及其化合物的料区分开来，这样在小而杂的料中就容易混有这种成分的料。再一种情况就是表面镀了低熔、沸点金属的型材，如镀锌管，当这种料回炉时也容易引起沸炉。B.解决措施：在熔炼的过程中如果需要熔化小料或碎料，加料时应将小料或碎料放在炉体的底部。由于开始熔化时加热较为缓慢，低熔、沸点金属及其化合物就会慢慢地分解或汽化，不会像立即加到金属液中那样引起剧烈的反应。3.第三沸炉A.现象及产生原因：第三种是由于穿炉而引起的沸炉，这种情况很少见。当炉壁内某些地方被铁液侵蚀的较为严重时，在熔炼的过程中钢液很容易穿炉，穿出的铁液造成两层感应线圈辽宁间短路，使感应线圈击穿，由于感应线圈内有0.20.3MPa的冷却水，在这样的压力下冷却水进入炉体内，炉体内的铁液温度较高刚进入的水不足以冷却铁液，而是被铁液汽化，形成大量的水气，从而引发沸炉。如果水的压力不大或量少则容易导致炸炉。B.解决措施：生产中炉衬应不断检查和修补。不连续操作时，冷却开炉均应详细检查炉底是否需要修补。裂痕在2毫米以下不必修补。超过2毫米的裂痕需修补。先除掉四周炉渣，将盛有修炉材料的纸顶在裂痕下端，使用U形铁针，将材料挤入裂口，再用混有水玻璃的筑料将表面挤压抹平，以防穿炉事故发生。沸炉现象的产生一般是由于所用炉料不合格或操作不规范引起的。无论哪一种沸炉，在实际生产过程中都可以预防。这就要求在生产中必须严格按照工艺操作规程进行。一旦出现沸炉现象，应立即断电加入脱氧剂（最好是强脱氧剂），并用除渣剂覆盖液面，必要时将钢液倾倒在炉坑内，以防更大事故的发生。