铸铁的熔炼安全方法及其特点.docx

铸铁的熔炼安全方法及其特点-1--3-铸铁的熔炼安全方法及其特点熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼感应电炉熔炼电孤炉熔炼反射炉熔炼以及由某些方法的联合如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。1．冲天炉熔炼法（1）冲天炉构造冲天炉的基本构造示如图1。炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。炉身内部通常砌以耐火砖层以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。为了储存铁液多数冲天炉都配有前炉。（2）冲天炉熔炼原理在熔炼过程当中炉身的下部装满焦碳称为底焦。在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。通过鼓风使底焦强烈燃烧产生的高温炉气沿炉身高度方向上升使其上面一层铁料熔化。（3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。它用焦炭作燃料焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。而且设备比较简单大小工厂皆可采用。但冲天炉也存在一定的缺点主要是由于铁液直接与焦炭接触故在熔炼过程当中会发生铁液增碳和增硫的过程。采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。2．感应电炉熔炼（1）感应电炉构造及工作原理感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。炉子的构造分为有芯式和无芯式两种在无芯式感应电炉中坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流并因此产生热量而将其自身熔化和使铁液过程热。在有芯式感应电炉中需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。无芯式感应电炉具备熔化固体炉料的能力而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液但在过热铁液的电能消耗方面则以有芯感应电炉更为节省。1—感应线圈2—轭铁3—耐火材料4—铁液5—熔渣（2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用与冲天炉熔炼相比感应电炉熔炼的优点是熔炼过程当中不会有增碳和增硫现象而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化并减少铁液从炉气中吸收气体从而使铁液比较纯净。这种熔炼方法的缺点是电能耗费大。感应电炉适用于熔炼高质量灰铸铁、合金铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等。无芯感应电炉能够直接熔化固体炉料而且开炉及停炉比较方便适合于间断性生产条件。有芯感应电炉开炉及停炉不便适合于连续性生产。这种炉子熔化固体炉料的热效率低而对过热铁液的热效率高故适于与冲天炉配合使用。目前这两种形式的感应电炉在铸铁生产上都得到应用。3．电弧炉熔炼（1）电弧炉构造及工作原理电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。生产上普遍使用的是三相电弧炉。在电弧炉熔炼过程当中当铁料熔清后进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。碱性电弧炉具备脱硫和脱磷的能力。（2）弧炉熔炼的优缺点及其应用电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。电弧炉的缺点是耗电能多从熔化的角度看不如冲天炉经济故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差在间歇式熔炼条件下炉衬寿命短导致熔炼成本高故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。