铸造熔炼过程中炸炉和沸炉的区别.docx

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一、沸炉与炸炉的区别

沸炉是指在熔炼过程中由于各种原因导致铁液剧烈沸腾的现象，表现为铁液不断从炉体内涌出，并带有轻微的爆炸，其表现特征和火山喷发熔浆极为相似。

炸炉是由于加入的炉料中含有水，炉料浸入到已熔化的铁液中时，水在1000℃左右高温下汽化，产生的气体在金属液体的空间内得不到膨胀，随即产生爆炸，同时将铁液带出炉体外。

炸炉是瞬时性的，而沸炉持续的时间长，两者都具有一定的破坏性和危险性。

沸炉和炸炉即有相同之处，也有不同之处。

炸炉主要炉料潮湿。

而沸炉主要是由炉料锈蚀、炉料中含有低熔点金属或穿炉造成的。

二、三种沸炉现象的发生原因与解决办法

1.第一种沸炉

A、现象及成因：

当加入炉料带有锈蚀且未经烘烤时易发生沸炉，由于操作人员的粗心或不按操作规范操作往往引发此类炉前事故；当加入带有锈蚀且未经烘烤的炉料时，铁液立即沸腾并不断地涌出，带有轻微的爆炸声，沸炉停止后炉体内的铁液一多半溢出，溢出的铁液氧化严重。

由此可见，铁液的沸出有巨大的长时间动力，同时有大量氧化性气体存在。

分析原因认为这是由于气在铁液中存在的形与氢、氮不同，它不是以原子的形态存在，而以它和铁的氧化物（气化铁）的分子形态存在。

在铁液中，含碳量和含气化铁量之间存着一定的平衡关系，而平衡态是随着温度的变化而变化的，这种平衡关系可以用下式表式。

｛C｝｛O｝=m

式中｛C｝---铁液含碳量，用%数表示

｛O｝---铁液含氧量，用%数表示，其值由氧化亚铁含氧量折算而得

m----温度的函数。

当温度一定时，m是常数，当温度降低时，m值随着减小。

当未经烘烤的炉料加入时，引起已熔化钢液的局部温度降低，温度降低后铁液的碳、氧失去平衡，平衡常数m降低，就会使得含氧量超过平衡值，原来的平衡状态被破坏，从而发生反应FeO+C==Fe+CO↑，同时，由于温度的突然降低促使反应｛C｝+｛O｝==CO↑剧烈发生，铁与氧形成三种氧化物：

氧化铁、三氧化二铁、四氧化三铁（即磁性氧化铁）。

由于氧化铁只是在570℃以上的温度条件下存在，所以室温下的锈蚀主要成分为三氧化二铁。

当带锈蚀的炉料进入铁液时，三氧化二铁和四氧化三铁在高温下分解，由此产生大量氧气，回炉料表面锈斑为产生气泡提供良好的条件。

正如烧开水一样，气泡不是从水里冒出来，而是在壶底、锅底产生。

这是由于铁液与固体接触不良，在这些地方有现存的气体，因而成为气泡形成的核心。

由于反应的持续进行，产生大量一氧化碳和氧气，从而使钢液获得了不断外涌的动力，形成火山熔浆外溢的景象。

B、解决措施：

在实际生产中必须严格按照工艺要求进和操作，加入炉料要经过烘烤，且无锈蚀，一旦发生沸炉，应立即断电，以防溢出的铁液使感应圈短路，造成设备的损坏或发生更大的事故；断电后向炉内加入适量脱气剂，并用除渣剂覆盖液面，可缓解反应的发生。

如果沸炉较为剧烈，必要时可将铁液直接倾倒在翻炉坑内。

2.第二沸炉

A.现象及产生原因：

当所加的炉料中含有低熔、沸点金属及其化合物时，也容易引沸炉现象。

这是由于这些这低熔、沸点金属及其化合浸入到已熔化的铁液中时，由于此时的铁液温度较高（一般为1450-1500℃），会立即引起该金属及其化合物的汽化或分解，从而在铁液的表面产生大量气体或带有颜色的火焰。

这种反应一般持续时间短，又是在铁液的上表面发生，所以铁液一般不会被带出炉体。

引发这种沸炉的炉料一般为小的碎料，由于金属废料回收时很难将这些含有低熔、沸点金属及其化合物的料区分开来，这样在小而杂的料中就容易混有这种成分的料。

再一种情况就是表面镀了低熔、沸点金属的型材，如镀锌管，当这种料回炉时也容易引起沸炉。

B.解决措施：

在熔炼的过程中如果需要熔化小料或碎料，加料时应将小料或碎料放在炉体的底部。

由于开始熔化时加热较为缓慢，低熔、沸点金属及其化合物就会慢慢地分解或汽化，不会像立即加到金属液中那样引起剧烈的反应。

3.第三沸炉

A.现象及产生原因：

第三种是由于穿炉而引起的沸炉，这种情况很少见。

当炉壁内某些地方被铁液侵蚀的较为严重时，在熔炼的过程中钢液很容易穿炉，穿出的铁液造成两层感应线圈辽宁间短路，使感应线圈击穿，由于感应线圈内有0.2—0.3MPa的冷却水，在这样的压力下冷却水进入炉体内，炉体内的铁液温度较高刚进入的水不足以冷却铁液，而是被铁液汽化，形成大量的水气，从而引发沸炉。

如果水的压力不大或量少则容易导致炸炉。

B.解决措施：

生产中炉衬应不断检查和修补。

不连续操作时，冷却开炉均应详细检查炉底是否需要修补。

裂痕在2毫米以下不必修补。

超过2毫米的裂痕需修补。

先除掉四周炉渣，将盛有修炉材料的纸顶在裂痕下端，使用U形铁针，将材料挤入裂口，再用混有水玻璃的筑料将表面挤压抹平，以防穿炉事故发生。

沸炉现象的产生一般是由于所用炉料不合格或操作不规范引起的。

无论哪一种沸炉，在实际生产过程中都可以预防。

这就要求在生产中必须严格按照工艺操作规程进行。

一旦出现沸炉现象，应立即断电加入脱氧剂（最好是强脱氧剂），并用除渣剂覆盖液面，必要时将钢液倾倒在炉坑内，以防更大事故的发生。