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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。
* a* J& `, n" x( ?2 n9 `关键词：高温；潮湿；气孔；脱气；风量3 _ C: E8 l" Z4 C6 ~- X
2 Y+ r' N" D) k: a- W- L, e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。. C9 [" y5 q( }2 q- N# Z% z
1 原因分析
; g1 {) `3 k2 k; ?$ ]1.1 熔化率下降的原因分析
3 |( H) a; U8 n( s$ c8 J# o( r7 M1 u1.1.1 风量的影响
. M: [- V* q* Z' \4 T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。+ y' \6 s' v# W$ V! l
1.1.2 风压的影响+ A( d0 h6 U% t- C0 v( [2 B1 c
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）：* `! R5 r7 X! I' i
P1/P2=（T+t2）/(T+t1)8 {) g3 P. C* Z1 w9 d' w$ Z7 |
式中 P1——气温为t1时的压力
& L0 D3 u w8 J# o P2——气温为t2时的压力5 `9 S; I' c6 @9 N) o
T=273℃0 f) p7 g/ E+ H# D1 E
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。7 t8 W2 N; y c4 {8 r( _
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。" o L, {. I" @& h( J W* U' h
1.2 产生气孔的原因分析( b+ h1 ^* f" z `, j
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。+ @" l p+ l" L: S7 `5 y
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。
% ~! y5 c1 t3 n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。
, d$ C* V5 s' i q8 k; H! y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。
k: z. g# J8 B+ R* @% `4 d2 预防措施) _9 ^8 N0 U; ?# s7 k
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。
3 v% Q/ }% @5 z a6 I9 d+ L% Q2.1 调整鼓风机风量9 k+ f* H; e/ ?# u2 D, A
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。- }! r* V6 J% i7 u9 [( r( A
2.2 调整炉料比例; V5 m+ }: {; d( _8 W
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。
/ `: h8 E( g+ a) X1 k) P: ~2.3 加强炉前脱气处理! b- x. O: S0 D7 }# ^+ O2 }
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。
( v/ {. D) K e- M' h) `2.4 严格炉料管理
' G) g7 g9 k- N Q; o" P- ]% \/ B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。9 [; s9 `& A4 X# V( {& W6 J
2.5 规范操作
% V- Y% J' Y: j e5 c1 ]; [% c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。
3 u3 ]7 |6 m& T3 结束语 ~- t8 h' T, V
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