专利名称:风口排距改进的大排距冲天炉的制作方法
本发明为风口排距改进的大排冲天炉，属铸铁熔炼技术领域：
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大排距双层送风冲天炉的风口排距是很重要的目前设置方法，一是在一排风口以上炉衬侵蚀开始的位置起设置二排风口(图1)，即二排风口位置设在CO气体含量最高的上方；二是为了利用燃烧热，二排风口设在一排风口以上1300毫米，炉内温度为1000℃的炉料预热带处。因此，目前的风口排距普遍较大。其次是风量分配比或风口截面比也不一致。例如，西德(铸造新闻(日本)1978 № 264 20－23)的双风带IG两排风口冲天炉，内径φ800毫米，风口排距为1400毫米，上、下排风量分配比为3070；英国(英国铸造工人1976，69，№4，97－106)排距900毫米左右；日本(专利号10A521)提出了500－1370毫米的排距，以915毫米为理想，送风量一、二排平均分配。排距值较大的缺点是①只能采用优质铸造焦熔炼，限制了低质焦的应用；②排距较大，还原带拉长，二排风口附近炉温较低，温度分布曲线平坦，热量分散，降低了热工和冶金效果；③要求较高的底焦高度(一般为2米以上)，增加了燃料消耗，且不利于有效高度偏低的冲天炉的改造；④扩大与增高了炉内侵蚀区，相对增加了修炉困难和工作量。
本发明的目的在于，改进冲天炉的风口排距并使风口截面比等置，以便①适应各种焦的熔炼；②进一步挖掘炉内热工和冶金潜力，提高铁水温度，降低燃料消耗，增加社会与经济效益；③使炉内高温区集中、下移，炉衬侵蚀区减小、变窄，使修炉方便，修炉材料和工作量减少；④使高温炉气对换热器的烧蚀作用减弱，延长了换热器的使用寿命。
本发明的技术解决方案一是改进风口排距设置，在保证能够获得最高而又集中的炉内温度和减少过热区的相对“低温区”的条件下，可以降低底焦高度，增加温度梯度。为此，本发明根据流体力学与传热学知识，综合考虑了两排风口间的交互影响和抑止作用，尽量降低还原带CO浓度，提高二排风口附近的温度，使两个最高度点有机的相吻合(图2)，以达到集中高温区和延长过热距离的目的。据此，本发明提出了以一排风口以上炉内温度最高、CO2浓度最大、炉衬侵蚀最深处为准，向上在50－300毫米的位置处设置二排风口的新方法。用这种方法确定的风口排距H1为450－700毫米，较一般排距小200－300毫米左右，为强化底焦燃烧，提高铁水温度，创造了有效的过热条件，并改善了冶金过程。二是选用风口截面比相等的等置风口。由于等置风口的截面分配比近似等于风量分配比，则使两排风口得到射流速度相等的进风量，因而形成了上小下大较平缓的、最高温度集中在一、二排风口之间的温度分布曲线(图2)，这样铁液穿过皆为过热区的底焦层逆流换热，使铁水温度明显提高。三是风口采用5－30°的角度，可以提高炉缸温度，降低上、下两排风口以上的氧化带高度，使CO浓度在较低的位置与第二氧化带相吻合，以达到最大限度的减小或消除二排风口附近的低温区，可以进一步提高逆流换热效果，加大铁水过热作用。总之，本发明的技术解决方案的关键，在于整个底焦层内，获得一个具有最高温度峰值和相对“低温区”短而过热距离的统一的温度分布场，在最关键的地方改变了热交换条件和冶金过程，符合逆流换热原理，从而获得高温优质低耗铁水。
本发明的效果是在焦耗及其它条件基本一致的情况下，比目前的大排距双层送风冲天炉铁水温度提高30－60℃，当采用层焦比为18－10的低质焦、铸造型焦、优质铸造焦分别熔炼时，前炉出铁槽平均可获得1500－1560℃的高温优质铁水；硅、锰元素烧损率明显降低，炉渣中Feo含量为2－4％；电能消耗减少3－7度电／吨铁水，另外，本发明实施方便，操作简单，投资比一般双风带结构的炉子节约千元以上。
图1、单排风口和两排风口时炉衬的侵蚀图。
图2、不同风量分配比纯焦炭燃烧温度分布曲线图。
图3、本发明熔炼实验炉。图3中〔1〕是风带(单风带)，〔2〕是一排风口，〔3〕是二排风口，〔H〕为有效高度，〔H1〕为风口排距，生产中，为适应多种焦炭的熔炼，在二排风口以上备有风口预留孔，以调排距。
本发明实施例① 熔化率2－3吨／时。
② 炉型结构工艺参数风口区平均直径D1＝520－550毫米。
熔化带直径D2＝650－750毫米。
风口主要参数二排φ(27－33)毫米×6个×(10－30°)
一排φ(27－33)毫米×6个×(5－10℃)风口排距450－630毫米。
③ 底焦高度＝1200－1600毫米，有效高度3700－4500毫米。
④ 焦炭为低质焦、铸造型焦、优质铸造焦三种。
⑤ 风量、炉气成分及出铁温度均用一般常规法测量。
⑥ 熔炼效果(表1)⑦ 炉衬侵蚀试析从打炉后的炉衬测试可知，低质焦炉衬侵蚀最深、最高位置在一排风口以上200－250毫米，优质铸造焦在400－450毫米，铸造型焦在250－300毫米。由此可以说明，上述三种焦采用400－630毫米的排距，由于炉内仍具有两个明显的高温区，而最高温度下移、集中在一、二排风口之间，取得了好的熔炼效果，达到了本发明预期的目的。
(表见下页)
权利要求
一种风口排距改进的大排距冲天炉，具有相隔开的两排风口，其特征在于采用风口排距为450-700毫米，二排风口距-排风口炉衬侵蚀最深位置上方50-300毫米处，进风口角度为5-30°的等置风口。
专利摘要
一种用于铸铁熔炼的风口排距改进的大排距冲天炉。在以低质焦、铸造型焦优质铸造焦为燃料时，均可采用以一排风口炉衬侵蚀最深处为准，向上50-300毫米而确定的450-700毫米的风口排距，进风口角度5℃-30℃，风口截面分配比为50∶50的等置风口熔炼，从而解决了大排距双层送风冲天熔炼高温优质铁水和低耗的问题。其结构简单，操作稳定，可用于熔炼各种牌号的铸铁，并适合于其它类型的冲天炉的改进。
文档编号C21C1/00GK85200260SQ85200260
公开日1985年11月10日 申请日期1985年4月1日
发明者邱盛学 申请人:南京工学院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan