冲天炉炉料及其作用
(1)金属料 金属料包括生铁、回炉铁、废钢和铁合金等。生铁是对铁矿石经高炉冶炼后的铁碳合金块,是生产铸铁件的主要材料;回炉铁如浇口、冒口和废铸件等,利用回炉铁可节约生铁用量,降低铸件成本;废钢是机加工车间的钢料头及钢切屑等,加入废钢可降低铁水碳含量,提高铸件的力学性能;铁合金如硅铁、锰铁、铬铁以及稀土合金等,用于调整铁液化学成分。
(2)燃料 冲天炉熔炼多用焦炭作燃料。通常焦炭的加入量一般为金属料的1/8~1/12,这一数值称为焦铁比。
(3)熔剂 熔剂主要起稀释熔渣的作用。在炉料中加入石灰石(CaCO3)和萤石(CaF2)等矿石,会使熔渣与铁液容易分离,便于把熔渣清除。熔剂的加入量为焦炭的25%~3O%。
冲天炉的熔炼原理
在冲天炉熔炼过程中,炉料从加料口加入,自上而下运动,被上升的高温炉气预热,温度升高,鼓风机鼓入炉内的空气使底焦燃烧,产生大量的热。当炉料下落到底焦顶面时,开始熔化。铁水在下落过程中被高温炉气和灼热焦炭进一步加热(过热),过热的铁水温度可达1600℃左右,然后经过过桥流入前炉。此后铁水温度稍有下降,最后出铁温度约为1380~1430℃左右。
冲天炉内铸铁熔炼的过程并不是金属炉料简单重熔的过程,而是包含一系列物理、化学变化的复杂过程。熔炼后的铁水成分与金属炉料相比较,合碳量有所增加,硅锰等合金元素含量因烧损会降低,硫含量升高,这是焦炭中的硫进入铁水中所引起的。