铁屑炉的应用研究

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1、铁屑炉的应用研究蒋黎康文山州通用机械制造有限责任公司1、前言机械制造过程中，铸铁件的加工会产生很多废铁屑，将其扔掉,既浪废了资源，也污染了环境。长期以来,国内外铸造工作者，对用01200冲天炉熔炼铸铁屑作了许多尝试，终因铸铁屑细小松散，比表面积大，使其易氧化，再纶铁液流动性差、口口倾向大、含硫高等原因，阻碍了铁屑的凹用。虽然也有用铁屑压块加入的方法，由于增加了压块的成本及铁质性能不稳定，再利用铁屑的人并不多。2001年，我们听到有直接用铁屑熔炼铸铁的炉子，感到很好奇也很兴奋，因为仅我公司每年就有数I•吨的废铁屑，如能直接用来生产铸件

2、，将产生很可观的经济效益，为此我受铸造车间负责人的委托，对此种新炉型展开了调查研究。通过到广西的实地考察和一些资料的分析，我们设计制造了图1所示炉型。通过一段吋间的试用实践，取得了不错的效果。我下而就图1炉型的结构设计，作以下分析总结。2、铁屑炉的结构分析铁屑炉的使用，主要是要控制好氧化、还原、烧损等儿个主要指标，我们从对指标的控制來对炉子的结构进行分析。2、1、减少铁屑的氧化为使铁屑少氧化，就必须要缩短氧化带，为缩短氧化带，就应适当的减少含氧的送风量及进风速度，为此采用了独风口的设计方式，如图1所示，风口采用较大的直径①70,可在

3、减少送风量的同吋降低进风速度,达到了缩短氧化带的目的。进入氧化带的铁滴，将因较短的氧化带及较慢的风速而减少氧化。2、2、充分利用还原带铁屑炉与普通冲天炉的区别除了氧化区短外，还有还原区较长的特点。在氧化区，铁滴氧化少。在还原区，能部份的使已氧化的铁屑还原成铁，具有高炉熔炼的特点。所以，尽可能大的还原带，能起到更好的还原效果，使加入锈蚀严重的铁屑也能炼出铁液。当然，铁屑与较小粒径碳（铁屑炉要求碳块小些）的加入，会使上升热气的阻力加大，影响炉内通风燃烧，所以，也不能选过长的还原带。图1炉型的氧化、还原带比例，我们经过试验认为比较适宜。2

4、、3、提高进风温度由于减少了进风量，熔化区的温度相对普通冲天炉来说低了不少，为了弥补降低的温度，我们采用送高温热风的方式来弥补，为此我们将吸热管如图1所示置于炉子的上端，使环形的管内冷风得到了充分的加热，热风温度可达400°C,使送入炉了的热风尽可能少的影响熔化带的高温。进风的大小设计成可调的，使我们在开炉的不同阶段，找到最佳的进风量。2、4、加大的炉膛因铁屑较细小，若上升的热风速度过快，铁屑会被吹得四处飞散。为使上升的热风慢些，我们采用加大炉膛的办法，如图1所示，炉膛直径达①700mm,同规格的普通冲天炉仅为①500mm左右。当然

5、，加大炉膛同时也是为了增加熔化量，2、5、延长开炉时间铁屑炉由于只能采用较小的送风量，故熔化率相对较低。如图1所示炉型，熔化率仅为800kg/h左右。为获得更多的产量，也为了减少修炉成本，就应当增加开炉时间，为此我们采取水冷风口及加厚炉壁的2个措施。2、5、1、采用水冷风口在开炉的过程屮，风口是最易损坏，并影响进风量的部位，为此我们对此独风口采用了水冷式的结构，如图2所示。采用循环水自动冷却方式，冷水从水箱底部进入风嘴,被加热后自动往上循环进入水箱上部，冷却后又从底部重新进入风嘴，如此自动循环，冷却风嘴，使受热的风嘴不被高温烧坏。当

6、然，水箱要足够大，以免很快将水箱Z水加热，失去冷却作用。被冷却的风嘴可以连续工作几天不被烧坏。2、5、2、加厚炉壁或冷却炉壁炉壁在开炉的过程中，逐渐被烧蚀而使炉壳变红，迫使停炉。为加长开炉时间，可使用较厚的炉壁（隔热层），或采用水冷炉壁的方式来延长开炉时间。一般铁屑炉的开炉时间较长，在15-20小时左右，以此来降低修炉成本及提高出铁量。2、6、增碳由于铁屑颗粒较小，铁中的碳易被烧损而使铸件产生白口，这也是铁屑炼铁屮存在的主要问题，为此我们采取2个措施来防止白口的产生:2、6、1、用炉缸储存铁液釆用较深的炉缸，如图1所示，铁水和炽热的

7、碳…块混在炉缸中,铁水得到增碳效果，同时还能适当的去硫及净化铁液。2、6、2、利用炉后加料增碳炉后加料时，将铁屑与石墨粉混合加入，或加入适量碎电极，都可达到增碳效果。2、7、材质的调整由于铁屑颗粒较小，熔化过程中Si、Mn的烧损较大，为获得性能较好的铸件，可在炉后适当加入Si、Mn铁。如果焦碳含硫过高，还会使铁液含硫增加，为此可在炉后适当加入石灰、氟化钙等，以降低含硫量。2、8、碳的块度铁屑炉用的碳，要比普通冲天炉的要小些，因为进风量较小及焦碳燃烧过程缩短，选加入小些的焦碳能获得更好的燃烧效果。图1炉型的焦碳块度一般为60—80mm

8、左右。2、9、烟囱的除尘铁屑炉由于铁屑颗粒小，容易飞散，排出的烟尘中，所含颗粒成份很多，且还能够冋收使用，所以应采用图1所示的除尘帽进行除尘,一则减少污染，二则回收有用成份。3、操作中的一些注意事项：3、1、头三批料用块铁料，且适量多