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如何选择适合的底焦高度?

【摘要】:表2-42 运行底焦高度对冲天炉性能的影响3)两排、三排风口冲天炉可以按照下列经验公式初选装炉底焦高度。通过风量增减可以迅速改变底焦高度。表2-44 运行底焦高度的基本调控方法2)接力焦及其使用方法。

2.4.2.1 装炉底焦高度

装炉底焦高度在正常情况下应高于运行底焦高度。而底焦运行高度则指:第一排风口中心所在炉膛截面至熔化带下沿平面之间的距离。图2-70所示为装炉底焦高度与运行高度的关系。冲天炉装料完毕正式开风后底焦迅速燃烧,底焦高度逐步下降,当底焦高度下降到运行底焦高度时,固态金属炉料开始熔化,从开风到熔化,底焦燃烧产生的热量用于预热炉料和加热炉膛。

如果装炉底焦高度过低,容易导致初期铁液温度低、甚至造成凝炉事故;如果装炉底焦高度过高,将造成浪费焦炭和熔化率降低,而且容易导致开炉初期炉渣多而黏稠,造成过桥阻塞。

1.装炉底焦高度初选

装炉底焦高度与冲天炉的炉料、炉衬的烘干程度、所需铁液出炉温度等因素有关,焦炭质量差、废钢比例大、炉衬潮湿、要求初期铁液温度高,则需要采用较高的装炉底焦高度,否则采用较低的装炉底焦高度。装炉底焦高度还与冲天炉的结构有关。

1)按炉膛直径初选。见表2-40。

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图2-70 底焦装炉与运行高度

2-40 按炉膛直径初选装炉底焦高度

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2)按风口排数初选。见表2-41。

2-41 按风口排数初选装炉底焦高度

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3)两排、三排风口冲天炉可以按照下列经验公式初选装炉底焦高度。

h=LP+(800~1000) (2-60)

式中 h——初选装炉底焦高度(mm);

LP——风口总排距(mm)。

2.装炉底焦高度的调整

如果开风后6~8min在第一排风口看到下落的铁液滴,开风后9~12min在前炉出铁口看到铁液,说明装炉底焦高度合适,今后该炉的装炉底焦高度应该采用此初装值,直到更换焦炭。如果在之前看到铁液滴,不到9min在前炉出铁口看到铁液,说明装炉底焦高度过低。如果开风8min后在第一排风口看到下落的铁液滴,12min之后在前炉出铁口才看到铁液,说明装炉底焦高度过高,此时,应对装炉底焦高度初装值作适当减少。

2.4.2.2 运行底焦高度

1.运行底焦高度对冲天炉熔炼的影响

底焦燃烧是金属炉料预热、熔炼、过热的最主要热量来源。底焦的燃烧状态决定冲天炉的熔化率、铁液温度、铁焦比等性能。保持冲天炉的运行底焦高度稳定,才能保证冲天炉的熔化率与铁液温度稳定。运行底焦高度对冲天炉熔炼性能的影响见表2-42。

2-42 运行底焦高度对冲天炉性能的影响

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表2-42说明,通过冲天炉的熔化率、铁液温度、炉渣流动性,可以判断底焦高度的变化情况。如果冲天炉熔化率增加、铁液温度下降、炉渣流动性降低,则底焦高度很可能已经明显降低。

2.影响运行底焦高度的因素

运行底焦高度可以通过层铁焦比、接力焦、送风量进行调整,见表2-43。在保持风量不变的情况下,减少批料量或增加层焦量可以提高运行底焦高度,反之可以降低运行底焦高度;由于炉料从加料口到达熔化区一般需要30~50min,因此通过铁焦比调控底焦高度需要一定时间。

底焦高度可以通过风量进行调控,如果底焦偏高,增加风量可以使底焦高度迅速降低;如果底焦偏低,减少风量可以使底焦逐步提高。通过风量增减可以迅速改变底焦高度。

2-43 影响运行底焦高度的因素

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3.运行底焦高度的调控

1)运行底焦高度的基本调控方法(见表2-44)。

2-44 运行底焦高度的基本调控方法

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2)接力焦及其使用方法。接力焦是调整底焦高度的一种有效方法,但添加接力焦会引起底焦高度的较大波动,同时往往造成焦炭浪费,因此应该尽量减少接力焦的使用。

接力焦通常用在因故障或操作不当造成底焦过度下降的情况,表2-45推荐了接力焦在几种情况下的使用方法。

2-45 接力焦使用方法推荐

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3)增加风量的底焦操作。增加风量可以迅速提高冲天炉的熔化率,但如果忽视先增焦、后增风的操作规则,往往导致炉况紊乱甚至冲天炉事故。通过增加风量提高冲天炉熔化率的底焦操作规则见表2-46。

2-46 增加风量的底焦操作

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4)标准焦炭。同样的配料条件下,焦炭成分或水分的变化,焦炭的质量差异,可能引起冲天炉底焦高度的大幅度波动和铁液质量的不稳定。

标准焦炭是铸造厂根据自己的铸件产品特点和焦炭供应现状确定的某种质量品级的焦炭。例如某铸造厂设定的标准焦炭为:固定碳质量分数85%、水分质量分数4%、不存在碎焦末、泥土、石块等杂物的洁净焦炭。如果所用焦炭的实际质量水平偏离标准焦炭,在确定层焦量时,应根据所使用的焦炭的固定碳质量分数、水分、杂质与焦末含量,相应增加或者减少焦炭的加入量。

引入标准焦炭的概念,可以解决目前自动配料系统由于焦炭质量差异给冲天炉熔化带来的不利影响。