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冲天炉的操作和控制
一．总则；
为保证铁液质量，应按以下进行操作和控制：
此规程是为了保证大炉的顺利进行，保证铁水质量，安全生产等而制定，因此，大炉操作人员必须按照本规程来进行工作。
上岗人员必须按照要求穿戴劳保用品，了解熟悉自己分管部分的操作，非本岗操作不得进行。
二、修炉；
1. 炉料准备
（1） 焦炭要筛分，剔除焦末，焦炭块度不均匀时，应分级使用，不得混用；
（2） 金属炉料要按牌号或化学成分堆放，按照规定块度，块重破碎，我车间要长度在300mm,重量在50kg以内
（3） 炉料要洁净，严重锈蚀的要除锈；
2. 修炉、修包及其烘烤（耐火材料配比两种方法可选一）
（1） 修炉、修包要紧实，尺寸要符合规定，应特别注意风口、过桥及炉底的修理质量；
（2） 修炉前先清除炉壁上附着的熔渣、铁渣等杂物，同时要涂刷浆水，然后将耐火材料铺上，逐层用搪料修补或修筑炉膛，搪料必须用木锤紧实，搪料成分应符合炉衬性质，水分不能含量过高；
（3） 应按大炉工艺图进行修理，上班要穿劳保鞋；
（4） 耐火泥铺好后，在表面再涂一层煤砂；
（5） 炉盆：先管牢炉底门，最底层垫一薄层造型砂，再倒入炉渣或废芯砂，再垫一层造型砂，最后在上面垫一层煤砂
（6） 炉盆的修理应注意：a、各层材料应捣实；b，炉盆边缘应为圆角
（7） 修浇包、前炉、抬盆等时，应先将所附之炉渣及钻进缝隙里的铁渣清除干净
（8） 炉口风嘴倾角为第一排风口倾角为0°～15°，若卡腰冲天炉的风口倾角为45°。风口大小第一排为φ45mm，第二排为φ35mm；
（9） 常用的修炉工具 ：钢丝绳、型板、风嘴棒等，应保管好；
（10） 修熔化区上段前，应首先上平台观察加料口处是否有料块，排除危险后，才能进行修炉；
（11） 炉衬、包衬材料配比要合适，并不应过湿，以手捏时不容易成团为宜，修炉料材料配比见表1-1.
（12） 炉包修好应充分的烘烤。
表1-1酸性炉衬修理配方实例（质量分数，%）
耐火材料配比方法一：
材料名称
黏土
耐火泥
耐火砖粉
焦炭粉
硅粉
型砂
石墨粉
水
后炉搪料Ⅰ
40~30
—
—
—
60~70
—
—
适量
后炉搪料Ⅱ
10
20
35
—
35
—
—
适量
后炉搪料Ⅲ
—
40~20
—
—
60~80
—
—
适量
砖缝填料Ⅰ
40~30
60~70
—
—
—
—
—
适量
砖缝填料Ⅱ
—
40~30
60～70
—
—
—
—
适量
炉底顶层填料
10～5
—
—
50
—
40～45
—
适量
过桥搪料
30～20
—
—
—
60～70
—
10
适量
前炉内壁搪料
20～10
—
—
80～90
—
—
—
适量
前炉外壁隔热材料
10
—
—
10
60
60
—
适量
前炉内壁和过桥涂料
10
—
—
—
—
—
90
适量
所用耐火材料配比方法二：（质量分数，100%）
炉子部位
材料名称
混合材料
比例
目数
大炉
耐火泥
耐火土：石英砂
4:6
12/40
过桥、小桥前嘴
——
耐火土：煤砂
3:7
——
炉盆（炉缸）、前炉
——
耐火土：煤砂
2:8
——
浇包、勺子、抬盆、出铁（渣）槽
——
耐火土：煤砂
1:15
——
小炉炉盆
——
净煤粉
100%
——

（1）烘炉、烘浇包时，开始火不应太猛，以免炸裂；应注意过桥及浇包嘴子的烘干；
（2）炉体修好后，先将熔化区与炉盆装配好，推到熔化区上段下面，整个炉体一起烘烤；
（3）浇包、炉子等若有炸裂，则应重新修补。
3.点火及装料

（1） 炉盆处放些刨花，再放200斤干材，一般在开风前2.0~2.5h点火；
（2） 点火后可先鼓风5min木柴烧旺后，加入40%底焦，底焦应干燥，块度直径100~150mm,加入的底焦全部烧红后再加入40%底焦，其余20%在装料前用以调整底焦高度到达规定要求。
（3） 按照配料通知单配料，过称要准确，允许误差为3%~5%，磅秤要定期校验，注意事项：点火和鼓风将要完毕后，风眼必须打开；
（4） 加料顺序为废钢→新生铁→铁合金→回炉料→焦炭→溶剂。
（5） 熔化中要及时加料，保持料柱在规定高度，若发生棚料，要及时排除。
3. 熔化及控制
（1） 熔化人员必须穿戴好劳保用品（眼镜、皮鞋、手套等）
（2） 开炉前必须把所有所使用的工具整理好，上料车应加油检查运行是否正常，钢丝绳有无断头，钢钎最好预热一下；
（3） 加料员不得站在料车下面，以免料车脱落或掉料伤人；
（4） 开炉期间若发现电器故障，必须由专职电工处理；
（5） 经常观察风口状况，风口要明亮、通畅，插风口操作要仔细，应保持风口尺寸大小；
（6） 配料单另行通知；
（7） 出铁重量要准确，牌号要分清，交换铸铁牌号时，要加隔离焦，注意处理交界铁液，交界铁液一般不能浇注重要铸件；
（8） 出渣要及时，一般每一个小时出渣一次，并观察炉渣状态；
（9） 要定时测量风量、风压，调整风量、风压至规定值；
（10） 不要随意停风，视停风时间长短适当补加焦炭；
4. 停风
（1） 加料完毕，再加一批压炉铁。
（2） 停料后的熔化中，应减少风量。
5. 打炉
（1） 打炉前，鼓风机必须停止，必须将风眼帽打开
（2） 打炉前，应注意地上必须有垫砂，并不得有积水
（3） 打炉后，及时用水将火浇灭，以防火灾
6. 表1-2网状图最佳工况区碳耗、供风强度、铁水温度和熔化强度的关系：

碳耗（质量分数，%）
供风强度/ m3•m-2•min-1
铁液温度/℃
熔化强度/t•m-2•h-1
冲天炉操作区
范围
差值
最高
范围
范围
差值
14
98～132
34
1530
＞1500 ＜1530
7.1～9.2
2.1
高温操作区
13 12 11
83～130
47
1490
＜1490
6.0～9.6
3.6
经济操作区
90～110
40
1475
——
7.2～10.2
3
98～125
28
1460
＞1450
8.2～9.8
1.6
10 9 8
76～130
54
1435
＜1435
6.9～11.4
4.5
低温操作区
80～110
30
1420
——
7.8～11.1
3.5
94～100
6
1390
＞1390
9.6～10.4
0.8

网状图判断炉况及其应用：
一.判断炉况，举例：
1）5t/h冲天炉，炉膛内径D内=900mm，炉膛截面积A内=0.64m2。
2）用2级铸造焦，固定碳的质量分数为85%。
3）生产灰铸铁组合机床件，壁厚大于50mm。
方法：
1. 按铸件类型，壁厚和材质选定所需的铁液温度范围。选定铁液温度大于1430℃.
2. 参见网状图选定冲天炉层焦耗和最佳操作区，焦耗为13%，折算为10%，折算碳耗为0.10÷85%=0.12,即12%（均为质量分数）。
3. 查表初定最佳工况区供风强度范围为76～130m3/(m2•min)。供风量范围计算：
Q低=W低A内=76×0.64=49m3/min
Q高=W高A内=130×0.64=83m3/min
式中：
Q高——冲天炉供风量高限值（m3/min）另加漏风损失
Q低——冲天炉供风量高限值（m3/min）
W高——送风强度高限（m3/m2•min)
W低——送风强度低限（m3/m2•min)
A内——冲天炉炉膛截面积
4. 开炉校核炉子实际熔炼效果，由于炉子实际入炉风量的检测十分困难，只能在开炉后一小时采用逐渐调整风量的方法，观察炉子铁液温度和熔化率变化趋向判断炉况。
开炉初期选定供风量为49m3/min，测量实际铁液温度和熔化率；按照表12-36以供风强度为变化量，将炉子反馈出的效果作为炉况的判据。若风量调大时，熔化率明显加快，铁液温度下降，则此时炉子处于过吹工况区运行，应及时减少风量；若铁液明显上升，则是处于缺风区，应及时加大风量直至达到最佳工况区为止。
二．观察法

项目
现象与判断

风口观察
1. 开风后，从风口处观察铁液滴，若6～8min见到铁液滴，则说明底焦合适。大于10min，底焦过高，小于5min，底焦过低
2. 熔化过程中，风口发白，说明底焦燃烧良好，炉温较高。铁液落下速度快，说明底焦高度合适，铁液温度高。若风口发暗，有黑渣，铁液发红，流动性差，滴到焦炭上停动一下才落下，说明底焦太低，炉温及铁液温度偏低，应及时补加接力焦
3. 若风口情况良好，熔化率低，说明底焦过高
4. 若风口结渣，说明炉温低，炉渣太粘

加料口观察
1. 火焰呈桃红色并带有少量蓝色，加批料后即熄灭，说明风量正常
2. 若火焰旺盛，带黄色，加料后压不住火，说明风量过大
3. 加料口不见火焰，有白烟无力旋出，说明炉内棚料
4. 铁焦比高时，炉气CO少，加料口大多无火焰
5. 炉子有效高度高，有热风胆时，炉口温度较低，多在100～150℃以下

风量风压观察
1. 用罗茨鼓风机时，风压基本不变，而风压随炉内阻力大小而变化。当风压上升时，风机声音沉闷，说明炉内阻力增加，预示着炉内已棚料或风口有堵塞。风压下降时，表明料柱偏低或预热带上部料块过大造成棚料，或风箱漏风
2. 用离心鼓风机时，风机的风量随炉内的阻力变化而变化。风口结渣，炉料棚料或炉料不满时，风压降低，风量增加。

出渣口观察
在带前炉冲天炉开渣作业中
1. 出渣口的火苗呈蓝或黄色，有少量白烟，说明底焦合适，炉况正常
2. 火苗发红，说明底焦太低或炉内棚料，铁液温度下降
3. 喷出很多渣棉，火焰有力，说明底焦偏高，风量大
4. 出渣口突然外喷，压力增加，表明炉内已经棚料，若外喷压力减少甚至停止外喷，表明过桥堵塞

炉渣观察
从炉渣颜色观察酸碱度：
黑色
出炉时可拉成丝
酸性
碱度1.0以下
黑色多孔
出炉时拉不成丝
低碱性
碱度1.0～1.2
黄色或灰白色多孔
质轻
碱性
碱度1.2～3.0
乳白色多孔
质轻、冷却后自然粉碎
强碱性
碱度3.0以上
三．炉渣颜色
炉 况
黄绿色玻璃状
炉况正常，溶剂加入量合适
带白道或白点
石灰石加入量多，渣子较稀，炉衬侵蚀增大，补加接力焦，并减少溶剂加以调整
黑色玻璃状很致密，密度较大
炉温低，铁液氧化严重，渣中氧化铁较多，石灰石加入量少。应补加接力焦，减少风量和增加增加溶剂
炉渣呈深咖啡色，疏松变黑并发泡
炉渣含硫较高，应勤放渣，防止炉渣回硫。熔化中最坏的情况：炉前三角试片白口增加，Si、Mn烧损严重，渣中FeO质量分数已大于12%～15%。造成原因：风量过大；底焦下降太快或底焦过低；炉渣中酸碱度发生变化（炉料中带的砂子多，炉衬脱落，溶剂不足），应及时减少风量，补加焦炭，但不能停风，以免凝炉

铁液温度观察
1. 铁液发白，流动性好，说明铁液温度高；铁液不十分白，但流动性好，说明铁液中碳、硅量高，温度正常；铁液发白，流动性不好，说明铁液氧化较严重，铁液温度往往不高
2. 铁液温度前期高，而后逐渐下降，这是由于炉膛逐渐扩大，底焦高度下降或底焦高度不足所致。此时应调整风量，补加接力焦。
3. 铁液温度突然下降，这是棚料造成底焦高度下降或是风口堵塞，炉衬塌落，风箱漏风所致
4. 铁液温度或高或低，这是炉料块度差别过大或批料过大，或送风不稳定或经常棚料造成，应调整风量和批料，料块应大小搭配使用

5.

13