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桑拿天气对冲天炉熔炼的影响及预防措施
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摘要：高温潮湿闷热天气使冲天炉熔炼不正常，熔化率下降，铸件气孔缺陷增加。采用调整鼓风机风量及炉料比例、加强炉料管理及炉前脱气处理等措施，取得了明显效果。- d9 h/ F7 I7 ^/ K( D% M2 V2 Q4 Y
关键词：高温；潮湿；气孔；脱气；风量) ^* j7 E& e+ e [* b( S' h! g
3 [' P8 o* d8 _% p山东省临沂市风机厂生产的冲天炉专用鼓风机具有风压高、流量变化小、重量轻、结构简单、耗电少、噪音低等特点，广泛应用于冲天炉熔炼等强制鼓风场合，深得用户好评。进入夏天后，很多用户来检修风机并反映：与春节期间相比冲天炉熔化率降低、熔化不正常、铸件气孔增加、废品率上升，而各方面都未变化（如风口、炉料、操作），鼓风机经检修又无问题，令人百思不得其解。无独有偶，我厂铸造车间（冲天炉为4t/h二排大间距冷风、配套45kW的HTD85-21鼓风机）亦出现了上述问题，熔化率由4t/h降至3t/h，生产的轴承箱体部分出现了气孔，这在以前是从未有过的事情。
4 H3 ?' J c$ w" J) V7 k8 Q1 原因分析5 e9 V& i* A3 b/ `- R- w8 S
1.1 熔化率下降的原因分析
7 h2 o! C/ T4 ~3 c5 _; o1.1.1 风量的影响" D: c/ k0 d S5 j# E) S* M! `+ e
夏季气温高、空气体积膨胀大，空气密度比冬天低约10%，而粘度系数则是冬天的1.25倍。夏天同样的进风量其重量要比冬天少约10%，即氧气量少了；同时粘度系数增加，导致进风速度下降。进气量不足，造成底焦燃烧不充分，导致熔化率降低，铁液温度下降，使铁液中的气体、氧化物、硫化物等杂质进入型腔而造成气孔或渣气孔。进风量是影响焦炭燃烧、熔化率的一个重要因素。& W/ F* F) K P' o) J" z5 a) A) L
1.1.2 风压的影响; F @( U; l7 E- X
风机的压力与空气的温度有如下关系（忽略大气压力的变化）：
/ V9 u; g5 Z+ z( ]4 I# Z6 hP1/P2=（T+t2）/(T+t1)! p8 u$ l& h: G9 G) {
式中 P1——气温为t1时的压力+ Z# }% ~/ a! g; A- J7 E0 `; n! v
P2——气温为t2时的压力# p4 G# U) R& X o$ V
T=273℃: t, b+ G @* L& [# ~4 G3 t6 {3 N
例如：在冬天气温为-10℃，夏天为38℃工作的一台鼓风机，它的压力变化：P1=0.845P2，即在夏天时鼓风机的压力要比冬天低。5 Q; d: s2 ^) R3 h9 N8 c4 s
风压低不利于克服沿途的各种阻力，气流不能射入炉心，炉膛断面供风不均匀，不能改善中心焦炭的燃烧，不利于提高铁液温度，同时也致使熔化率下降。4 D" a5 P0 r/ V; X' W
1.2 产生气孔的原因分析
' s! \: F/ k, E `5 n* W* G送风湿度与铸造缺陷有密切关系，夏天空气湿度比冬天高，空气中的水汽进入炉内分别与赤热的焦炭、铁液接触相互作用，产生大量H2，发生吸热反应，故降低炉温。
! ^+ J" j2 @+ ^ a: q% q' D产生大量H2会大幅增加铁液的吸气程度，铁液中的H2量超过3.6ppm时，铁液在型内冷却过程中，H2来不及排出，会在铸件表皮下形成1～3mm的气孔。
& _4 t4 P: h7 w$ I" G炉温降低会加重铁液氧化，FeO含量增多，炉内Mn、Si等元素烧损加大，这样的铁液白口倾向严重、凝固快、流动性差、质量不好，浇注的铸件极易产生氧化性气孔。
9 Q4 v2 k0 U2 A) j* f铁液温度随送风湿度增大而呈线性降低，过高的湿度除影响铁液温度外，还影响冲天炉的熔化率、铸件化学成分和白口深度。
% {5 C- |7 I0 i, i2 预防措施 U6 O0 q g% W4 Z, m
为减轻高温潮湿天气对铁液质量的不利影响，提高铁液温度是关键，即常说的“高温治百病”。除避开雨雾湿热极端天气熔炼外，我们还采取了一些措施，熔炼达到正常，使铁液温度稳定在1420—1440℃，废品率明显下降。
7 e! `% i0 n3 X& r3 {2.1 调整鼓风机风量4 f1 W9 ` s/ H
遇桑拿天气应增大送风量12%，打开进风调节闸门，适当加大电机电流，但不得超过电机的额定电流，防止烧坏电机。若电机已达额定电流、鼓风机满负荷工作，在无法直接加大送风量的情况下，可适当降低料柱高度或缩小风口区的直径。
- H4 O. G8 [' u: @6 l* s: \2.2 调整炉料比例
4 g) j. e. g( {/ o1 B- Z( s增加底焦高度和层焦量约10%,适当降低废钢用量，尽量不用铁屑饼，以减轻炉内氧化性气氛和铁液吸气量。
" L6 S! {1 B; O L- O2.3 加强炉前脱气处理
" P0 X( ?; D% [0 x) ~在出铁槽随流加入0.3%的稀土合金，对铁液进行脱氧去硫，净化铁液；扒净铁液表面的浮渣后，用烘干好的覆盖剂盖严包面，减少二次氧化、吸气。2 N2 O1 h: p# h
2.4 严格炉料管理9 ^1 y: Y! a+ N9 A8 x! y+ q$ A+ c
将炉料室内存放，保持干燥；万不得已露天存放时，遇雨雾潮湿天必须苫盖，特别是生铁、焦炭；筛选焦炭，大小相差不宜过分悬殊，即块度均匀、适中；破碎回炉料，减小炉料块度，清除干净炉料的杂质（如芯砂）；孕育剂、覆盖剂、铁合金等使用前必须充分烘烤，去除水分；出铁槽、炉衬、包衬烘烤至暗红色。
% E; f, o# x8 v9 T. L2.5 规范操作) q- a& Z! L8 J& Y
当天造好的铸型当天浇注，减少吸潮，避免铸型长时间停放；严格配料、称量，保持适当高度的料柱；按规程操作，确保不出现事故，只有保持“四稳”（炉膛尺寸稳定、底焦高度稳定、风量控制稳定、合格炉料稳定）、“三通”（保持风口、渣口、出铁口明亮、通畅、干净），才能熔化稳定，铁液优良。6 y) v( y, i/ _& b: D/ s
3 结束语! V$ z& U" M, F. n0 f) a9 X
采取相应措施后，冲天炉熔炼正常，铁液质量稳定，熔化率恢复到正常水平，铸件气孔废品率下降8%-10%,既为用户解决了技术难题，又为企业赢得了经济效益和社会效益。 |
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发表于 2009-10-14 09:48:10