冲天炉熔炼工艺基础.docx

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冲天炉熔炼工艺基础

冲天炉熔炼工艺根底

1、      冲天炉熔炼根本原理

〔1〕底焦燃烧：

冲天炉底焦燃烧可以划分为两个区带：

A、      氧化带：

从主排风口到自由氧根本耗尽.二氧化碳浓度到达最大值的区域。

B、      复原带：

从氧化带顶面到炉气中[CO2]/[CO]浓度根本不变的区域.从风口引入的风容易趋向炉壁.形成炉壁效应.形成一个下凹的氧化带和复原带.对熔化造成不利影响。

①      不易形成一个集中的高温区.不利于铁水过热；

②      加速了炉壁的侵蚀；

③      铁料熔化不均匀.铁液不易稳定下降,影响化学成分。

解决方法：

①采用较大焦炭块度.使风均匀送入；

②采用插入式风嘴；

③采用曲线炉膛；

④采用中央送风系统；

⑤熔炼过程中为使焦炭不易损耗.送风量要与焦炭损耗相适应。

根据炉气、炉料、铁水浓度和温度.炉身分为4个区域：

〔1〕预热区：

从加料口下沿.炉料外表到铁料开场熔化的区域称为预热区.下面的炉气温度可达1200℃—1300℃.预热带的上部炉气温度为200℃—500℃。

由于这一区域的平均温度不高.炉气黑度和辐射空间较小.炉气在料层流速较大.炉料与炉气之间的热交换以对流为主.炉料在预热区停留时间较长.一般为30分钟左右.预热区的高度受有效高度、底焦高度、炉料面的实际位置、炉料块度、熔化速度、焦铁比的影响。

〔2〕熔化区：

从铁料开场熔化到熔化完毕这一区域称为熔化区.在实际熔炼过程中.底焦顶面高度的波动围大致等于层焦的厚度.熔化区的热交换方式仍以对流为主.在实际熔炼过程中.熔化区不是一个平面区带.而是一个中心下凹的曲面.从铁水过热和成分均匀度出发希望熔化区窄而平直.熔化区在炉位置的上下根本上是由炉气和温度分布状态决定.也受焦炭的烧失速度、批料重量、炉料块度等因素影响.这些因素将使铁料的受热面积、受热时间、受热强度发生变化.造成熔化区高度波动〔影响出铁温度〕.当焦铁比一定.熔化区的平均高度将会因批料重量的减小而提高.从而扩大了过热区.提高了铁水温度.但是批料层不宜过薄.否那么易混料使加料操作不便。

〔3〕过热区：

从铁液熔化以后.铁水下滴过程中.与高温炉气和炽热的焦炭相接触.温度进一步提高.此区域称为过热区〔过热区炉气温度一般在1600℃—1700℃〕。

过热区以焦炭与铁水接触传导传热为主.焦炭外表燃烧温度对热交换效果有重要影响。

因而设法强化底焦燃烧.经测定铁水滴成铁水小流穿越底焦的时间一般不超过30秒.而在这一区间铁水却要提高350℃左右.比预热区大了24倍左右.其传热强度为11KJ/Kg.s.到达这样高的传热强度.除了以高炉温做保证外.还要保证底焦具有足够的高度.这是提高过热效应的关键。

〔4〕炉缸区：

在一般操作条件下.炉缸没有空气供应.焦炭几乎不燃烧.此区域温度一般不超过1520℃.所以对高温铁水来说.炉缸区是一个冷却区.且炉缸越深.冷却作用越大。

为了提高此区域的温度.可以适当地开渣口操作.但对铁水的氧化程度有害.所以当熔炼稳定以后.还要闭渣操作。

3、冶金过程

金属在冲天炉被预热、熔化、过热的过程中.金属与炉气、焦炭、炉渣相接触.发生一系列的物理、化学、冶金反响.引起铁水化学成分的变化。

〔1〕、砂、焦炭中的灰分、金属元素氧化形成的氧化物.以及侵蚀剥落的炉衬材料等相互作用形成炉渣.其主要成分为二氧化硅、三氧化二铝.这种粘滞的炉渣包附在焦炭外表.不仅阻碍燃烧.而且不利于冶金反响的顺利进展。

因此必须用熔剂加以中和和稀释.以便顺利地排除.熔剂主要是石灰石.参加量一般为焦炭重量的30%左右.炉渣的性质通常以炉渣碱度衡量.碱性炉渣有利于炉的脱硫反响.可以降低铁水的含硫量。

〔2〕、化学成分的变化.冲天炉熔炼化学成分变化有如下规律：

①、含碳量的增加。

铁水的含碳量的变化.总是趋于共晶成分；

②、含硫量往往增加40%—100%.铁水增硫量主要来自于焦炭；

③、磷量根本不变；

④、铁、硅、锰等合金元素烧损.炉氧化作用越大.元素烧损越严重。

附：

冷风水冷无炉衬冲天炉

一期工程为12T

1、炉体构造：

上部为加料口.下面装有料位传感器和环形抽气道〔抽走气物〕。

炉壳为圆锥形.上小下大.便于冷却水顺壁而下冷却炉壁.自加料口至风口这段炉身.除抽气道砌有耐火材料外都没有炉衬.在炉壁外壳设有多道的环形喷水管.用于喷淋.冷却炉壁.风口数量8个.为使空气伸入到熔炉的中心.减少炉壁效应.改善底焦燃烧.并防止高温气流冲刷炉壁.用水冷风口插入炉供风.炉缸砌有耐火材料.炉缸分别有出铁口、除渣口可以进展连续地出铁和除渣.并且从冲天炉加料口下方抽出的炉气经过螺旋重力除尘以后.通过布袋除尘器。

2、冲天炉的水系统：

由炉体及风口冷却水和冲渣水两局部组成.炉体冷却水和风口冷却水共用一套供水装置.冲渣水单独一套供水装置。

冲天炉送风系统采用高压离心式风机.电机功率130KW.额定风量：

3000m³/h。

在环形抽气道管道上配备一台冷风机.把抽出的气体与冷风机的气体混合.将高温炉气降温.一般应降到150℃以下。

炉后的加料系统采用计算机自动配料控制系统振动给料.传感器传输数据.反响回的数据由计算机计算后自动平衡炉料。

上料机构为爬式加料机.冲天炉设有中央微机控制室.通过屏幕监测和控制设备。

4、主要特点：

①CO含量通常比CO2高.炉气的燃烧比一般在40％左右.最大不超过60％.所以.炉气氧化性弱.铁和合金的烧损小.Si的烧损通常不到5％.渣中的氧化铁含量低.一般不到2％.在弱氧化性条件下.熔炼铸铁是目前国外冲天炉较为普遍的一种操作方式目的是为了以最低的熔炼损耗获得高温优质铁水。

②炉况稳定连续工作时间长.这种熔炼炉由于没有炉衬.在整个熔炼操作期间炉型和炉膛尺寸始终是稳定的.风量和风口插入深度.都可以进展调节和控制因而炉况稳定。

此外.各种熔炼炉.没有因为炉衬熔蚀所形成的炉渣.渣量只占熔炼铸铁重量的0.1-0.3％。

由于渣量少.由炉渣〔一般有炉衬冲天炉渣量3-6％〕引起的铁水化学成分的波动也就小。

所以.铁水化学成分含量正确控制并保持稳定。

熔炉的连续工作时间不再受炉衬寿命的制约.而主要取决于炉缸的寿命。

③调节围大.这种熔炼炉的风量、风口插入深度以及决定炉缸深度的炉底厚度都可以调节和改变.所以在保持铁水温度不变的情况下.熔炉的熔化率可以灵活的调节.熔炉的最高和最低熔化率可以相差一倍.在全部用废钢作炉料时.通过改变炉底厚度.可以熔炼得含C量低到2.8％.高至4.0％的铁水。

此外.通过造碱性渣〔碱度1.3-1.6〕可以将铁水的含S量降到0.035％以下.因此.这种熔炉适用球墨铸铁管的生产。

④对周围的环境污染小.由于炉气净化设备比拟完善.经过净化后的炉气含灰量仅为0.05-0.1g/m³.低于环保标准〔不大于0.2g/m³的标准〕。

附：

一、冲天炉熔炼过程

在熔化过程中底焦燃烧而消耗.为了保证整个熔炼过程连续正常进展就必须及时得补充底焦.以此来始终保持底焦的高度。

随同铁料一起参加的焦碳就可以补尝底焦的消耗.熔化过程的底焦同点火前所加底焦不是同一高度.底焦的顶面是指金属炉料大体熔清的位置。

在底焦高度只有铁水和熔渣不断的穿过焦炭柱.它的高度和上界面的形状随熔化工艺和供风方式而改变.底焦燃烧状况〔炉温、炉气成份、炉气成分的分布〕是冲天炉熔化过程的根底.冲天炉的熔化过程就是合理的组织底焦燃烧.以此来获得炉的高温.同时造成铁料与焦碳炉气间的最正确热交换过程。

〔一〕、造渣过程

冲天炉燃烧和换热过程中会从各个方面带入炉各种各样的氧化物.其中有焦碳的灰分、金属炉料的铁锈、粘土和砂子腐蚀掉的炉衬的。

金属炉料中一些元素的烧损也会产生氧化物.主要有二氧化硅、三氧化二铝、氧化镁、氧化亚铁其中以酸性氧化物二氧化硅为主.如果这些氧化物残留在铁水中会使铁水粘度增大流动性下降.并恶化铸件的机械性能.因此伴随熔化过程必须有一个造渣过程.随同每批炉料参加一定数量的溶剂.以便使这些化合物变为熔渣从炉排出获得干净的铁水和干净的焦碳外表。

常用的造渣熔剂石灰石参加炉后逐步加热到900℃时开场分解生成石灰.石灰〔CaO〕是较强的碱性氧化物可以同高熔点酸性氧化物组成低熔点的复杂盐类.炉渣成分对冲天炉熔炼过程、铁水质量有重大影响.调整炉渣成分可以促成或者是阻碍一些反响的进展.按照组成物的化学性质分有三类：

酸性氧化物包括二氧化硅、五氧化二磷.碱性氧化物包括氧化钙.氧化镁.氧化锰.氧化亚铁.中性氧化物包括氧化铝。

如果渣中的酸性氧化物多就称为酸性渣.碱性=CaO%+MgO%.碱性在0.8以下

SiO2%

时称为酸性渣.碱性在0.8~1.0时称为中性渣.1.0以上称为碱性渣.在冲天炉还可以参加萤石〔CaF2〕用以降低炉渣熔点.这种氟盐投炉以后可以生成氟化氢对人体极其有害.目前许多工厂已制止使用。

经历说明.不参加萤石对炉渣性质并没有不良影响。

〔二〕、单个焦碳或炭柱的燃烧

碳的燃烧具有两个条件：

温度和氧.碳在一定温度以上才能和氧发生燃烧反响.温度围是600~700℃.此围称为碳的着火温度.在这一温度下.焦碳外表上的碳开场与空气中的氧作用首先形成CxOy.然后分解成一氧化碳和二氧化碳并放出热量这叫一次反响.所生成的二氧化碳扩散到焦炭外表就会被碳复原生成一氧化碳并吸收热量CO2+C=2CO—3438千卡/公斤碳  〔1-1〕反响条件温度800~1200℃才可顺利进展.二氧化碳的氧被碳夺走生成一氧化碳.在化学上称为二氧化碳的复原反响.这一反响消耗了碳而不放出热量反而吸收了热量.这是冲天炉燃烧过程所不希望的.一次燃烧的另一产物一氧化碳由焦炭外表扩散出来与氧相遇可生成二氧化碳并放出热量.CO+1/2O2=CO2+3000千卡/公斤碳.这个气相反响在一定空间压力之下温度在900~1000℃围才可能进展.通过温度、氧的数量和焦炭性质等因素的变化调整一氧化碳和二氧化碳的数量.氧过剩时或者是温度较高时可以获得单一产量二氧化碳.此时每公斤碳只能放出2201千卡热量C+1/2O2=CO+2201千卡/公斤碳,碳加氧分子生成二氧化碳叫做完全燃烧；碳加氧原子生成一氧化碳叫做不完全燃烧.不完全燃烧释放的热量只有完全燃烧的约三分之一.完全燃烧时每公斤碳需要供应8.89M3的空气；不完全燃烧时每公斤碳需要供应4.44M3的空气。

实际上焦炭的燃烧过程属于气固多相反响.包括气体扩散以及焦炭外表上的反响等几个环节.整个反响过程的速度同各个环节的进展速度有关。

反响所表现出来的速度决定于速度最慢的环节。

温度很高.气流速度很低.化学反响速度很大时整个燃烧反响速度决定于气体扩散速度.就把它称为扩散区；相反温度很低.气流速度很高.整个燃烧反响速度决定于化学反响速度.就把它称为动力区。

如果化学反响速度与气体扩散速度相接近.那么称为扩散动力区。

各种因素如温度、气流速度、焦炭性质对燃烧速度的影响在上述三个区各不一样.如在动力区温度作用非常大.提高温度那么反响速度急剧上升.焦炭的反响能力和比外表积也有影响；在扩散区情况相反.气体的扩散起决定性作用.温度的影响小的多.它通过对气体的扩散速度的影响起作用.焦炭的反响能力不在起作用.但它的几何因素〔块度、气孔率〕仍有影响；在扩散动力区.温度和扩散因素都有明显影响.介于扩散区和动力区之间.根据焦炭燃烧的这些特点就可以选择强化燃烧的措施。

〔三〕、焦层的燃烧过程

将焦炭堆积成层状加热到一定温度后由底部通入空气即开场焦层的燃烧过程。

第一层炭的燃烧情况与单个焦炭有相似之处.空气鼓入炉先被加热到一定的温度同焦炭接角后立即.燃烧消耗掉相当多的氧.炉气中出现一氧化碳和二氧化碳.放出热量并残留一局部氧气.炉的温度随之上升.这种炉气再与第二层焦炭相遇.除了氧可以与焦炭继续反响外.二氧化碳还可以被焦炭复原.一氧化碳可以同氧反响生成二氧化碳.炉气温度继续上升.第三层.第四层也是如此.不过氧越来越少.二氧化碳和一氧化碳含量不断增加.炉气温度不断升高.氧气根本耗尽〔实际上总有0.5%左右的残留氧〕的位置二氧化碳的含量也最多.炉气的温度到达最高值。

氧气根本耗尽以前的区域称为氧化区〔氧化带〕.在氧化区同时存在二氧化碳、一氧化碳、氧和氮.一氧化碳和二氧化碳既月一次燃烧反响产物.又有反响式〔1-1〕〔1-2〕〔1-3〕〔1-4〕四个反响式的综合结果。

氧化区.温度上升很快可以到达1600℃以上.因此它属于扩散区.反响速度决定于扩散速度.气体速度.氧气浓度.焦炭几何形状对温度和反响速度也有影响.温度的升高也利于气体扩散速度的增加.最高温度值和最大的二氧化碳量.对层焦燃烧过程影响很大.最高温度值和最大的二氧化碳量.受很多因素的影响.变化围也比拟大.氧化区的上界面.随着最高温度值的增加而升高。

即温度高时.一氧化碳的含量反而多.这一规律看上去同炉气成分和温度的关系似乎相互矛盾.其实不然.理论燃温度设有考虑燃烧所具有的空间、燃烧速度、和向四周介质的热幅射损失。

在焦层燃烧过程中.这三个因素都对燃烧温度和炉气成分有很大影响.因此.焦层燃烧有它特有的规律。

氧化区的大小同焦炭的块度.鼓风的氧浓度和鼓风温度等因素有关.对通常的鼓风来讲氧化区的大小等于4-5块焦炭的叠高。

焦炭气孔率大〔焦炭比拟松孔隙多〕反响能力强那么氧化区小；反之刚那么大。

炉气离开氧化区继续上升.此时炉气反含有少量的氧和大量的二氧化碳、一氧化碳和氮.高温下这种炉气与高温焦炭相遇只有二氧化碳发生复原反响〔1-1〕要吸收热量.因此炉气温度由最高值急剧下降。

同时一氧化碳数量急剧减少炉气温度可必400-500℃当二氧化碳复原反响进展的很微弱的炉气成分不再发生明显变化。

在这个时间.从氧化区上界面到二氧化碳反响革本停顿的区域以二氧化碳复原为特征称为复原区〔复原带〕.复原区的大小根据焦炭的性质、鼓风条件变化很大.约为氧化区的3-5%炉气在复原区停留的时间很短.大约只有1/10s.二氧化碳和碳之间的反响很难彻底进展.所以只有一局部二氧化碳复原成一氧化碳.复原区的下部温度很高.反响式〔1-1〕处于扩散区或是扩散动力区复原区的上部温度比拟低.反响处于动力区.因此二氧化碳的复原反响进展的程度除与焦碳炭性质〔几何因素和反响能力〕有关外.同温度也有密切的关系。

温度越高.二氧化碳复原反响进展的越剧烈.炉气中的一氧化碳越多复原区以上炉气史残留少量的氧.炉气温度已降到1000℃以下。

炉气很少与焦炭发生反响.只是把热量传给自加料氧下落的炉料.这个区域称为预热区〔预热带〕.加料口炉气成分决定于氧化区和还区的成分和温度以及各区各个反响进展的程度。

焦炭在氧化区和复原区都要消耗但是两个区域氧化的介质不同.热效率也不同在氧化区.氧消耗的碳升高了炉温在复原区二氧化碳消耗了碳防低了炉温.从冲天炉熔化金属来讲不希望出现复原区介是提高炉氧温度总会促使二氧化碳复原反响的剧烈进展.出现更多的一氧化碳.焦层高度对加料口炉气成分影响很大焦层高度超过氧化区+复原区之和时碳15-20块焦炭的叠高.二氧化碳在原区有足够长的道路同信碳接触.二氧化碳复原反响进展的彻底.相反焦层高度高度时.那么复原区高度不够.二氧化碳复原反响进展的不完全.加料口炉气有比拟多的二氧化碳底焦越薄.二氧化碳的含量越多.焦层燃烧这一特点.有助于我们了解冲天炉加料口的炉气成分变化规律。

〔四〕、影响底焦燃烧的主要因素。

1、风量加大风量可以增加氧的扩散速度.提高焦炭的燃烧速度.增加风量对氧化区和复原区的大小没有显著的影响.哈蟆在单位时间、单位氧化区空间烧掉了更多的焦炭.热量更加集中了单位重量的焦炭向四周介质的热损失减少.这种效果反过来影响到炉气的成分和温度使炉的最高温度上升不断地升高必须导致复原区二氧化碳含量减少.一氧化碳含量增加。

加大风量.炉气温度上升.当风速至5m/s时变化不再明显。

图

在复原区的上界面.一氧化碳含量最高可达34%二氧化碳含量极少。

增加风量必须成比例地增加焦炭的用量.补充烧掉的焦炭.才能保证底焦稳定在适宜的高度。

增加风量不能提高炉气中二氧化碳含量。

2、热风提高鼓风的温度对底焦氧化区和复原区的大小炉气成分和最高炉气温度都有显著的影响.随着鼓风温度的升高.氧向焦炭外表扩散速度增加.提高了氧的消耗速度.焦炭的燃烧速度.也随着温的增加成正比例增加.氧化区的高度与热风温度的升高成反比.热风温度每升高100℃.氧化区高度减少12%.复原区高度也缩小.因此氧化区和复原区热辐射损失减少.热量更集中最高炉气温度急剧上升.热风温度每上升100℃.可使最高炉气温度升高70℃。

3、富氧送风富氧也可以起到热风的同样效果.一般的方法是将氧参加到鼓风中随风速入炉.提高鼓风的含氧量.能相对降低氮.并增加氧的扩散速度.从而强化了焦炭的燃烧过程.随着氧化浓度增加.焦炭的燃烧速度直线上升.氧浓度每提高1%.氧化区高度缩小5%.最高炉气温度上升50-60℃.对于出铁温度相当于热风温度增加了70-80℃的效果.当氧浓度为25%时.炉气的最高温度到达1900℃以上.氧浓度大于25%时.气最高浊度上升变缓.提高氧浓度可以增加氧化区的二氧化碳含量.在复原区随着氯浓度的增加.一氧化碳的含量也增加.这是由于温度升高了二氧化碳的复原反响加强了。

测试数据说明.加料口炉气的一氧化碳含量到达了很高的数值。

4、焦炭块度焦炭质量〔化学性质和物理性质〕是影响底焦燃烧的重要因素.变更焦炭底焦燃烧效果可以发生比拟大的变化.焦炭的质量包括化学性质和物理机械性能两局部.化学性质包括固定碳的含量、灰分的含量挥发分的含量.硫分的含量。

可燃性和强度。

固定碳是焦炭的主要组成局部.它是可燃局部.越多越好.灰分是一些不可燃的无机化合物.淡仅不能放出热量.还以造渣的形式吸收大量的热量.灰分的含量越低越好.挥发物是由碳氢化合物组成的可燃局部.不过在较低温度下就会挥发掉.这局部热量不能用于过热铁水.越低越好.焦炭中的水分要做为验收标准水分在冲天炉的上部就蒸发掉.使预热带的炉气温度降低.可燃性是指焦炭与空气反响的能力.它的检测方法：

取一标准的试块.测量确定的高温下与空气作用时的燃烧速度.单位是g/s；反响性〔复原性〕最常用的测量方法如下：

称取一定数量的焦炭放入试管.加热到一定的温度〔900-1000℃〕与二氧化碳气流接触.升成一氧化碳.反响性用R表示公式。

要求R≤24%.焦炭的可燃性与反响笥有一定联系.除与碳原子的活度有关外.还受焦炭块的大小.气孔率.显微裂纹的影响。

块度小.气孔率高显微裂纹高.单位体积的外表积大.可燃性和反响性高.从充分利用焦炭发热值的角度出发.希望反响性越低越好.可燃性越高越好.前者可以少生成一氧化碳.后者可以加快燃烧速度.有助于提高燃烧过程的最高燃烧温度.但是各种焦炭的可燃性和反响性都随着温度的升高而增加。

在高温下.例如冲天炉的氧化区.这两种性质不影响燃烧反响和二氧化碳的复原反响.因为高温下.气体的扩散支配着反响的进展.而在复原区的上部.炉气温度已比拟低.焦炭的反响性影响到反响的进展.要求铸造用焦的R值<24%以降低加料口炉气中的一氧化碳含量.铸造用焦也应该限制气孔率气孔率的测定方法：

先测出焦炭的视比重.再测出焦炭的真比重.公式.一般要求铸造用焦的气孔率在50%以下.以40-43%为最正确值。

焦炭的热稳定性对底焦的燃烧影响很大.包括两局部.一是受热冲击以后是否开裂.二是高温下强度值的大小.焦炭在炉受到炉料的挤压、冲击.在变化剧烈地热冲击下工作.如果热稳定性差.那么裂成小块.底焦的燃烧受到影响。

焦炭热稳定性的测定方法：

在通氮的密闭容器加热到1300℃然后随炉冷却到室温.在从4米高的位置自由落在钢板上.如此反复两次.根据破碎的数目与原焦炭重量的差值计算热稳定数据。

公式

强度是衡量焦碳质量的重要指标.用转鼓测量的方法进展检测：

取410千克焦碳放入转鼓筛公式经过转动一段时间由于焦炭之间碰撞.块度减小.小颗粒从筛孔掉出.称量留在转鼓筛的焦炭数量；即可得出焦炭的转鼓强度.铸造用焦要求转鼓强度≥300千克.转鼓强度是对常温而言.不反高温下的机械性能。

经研究说明.转鼓强度高的焦炭.高温机械性能也高.因此可以用常温强度表示高温强度的上下。

与小块焦相比.大块焦之间孔隙大.有利于一氧化碳燃烧生成二氧化碳的反响.因此炉中的二氧化碳含量增加.例如块度由20-30mm增加到40-60mm二氧化碳含量由13。

5%提高到17%。

大块焦炭的使用也可以扩大氧化区.这样燃烧放出的热量不能集中在较小围.散热面积也加大.使炉的最高温度下降。

在复原区.焦炭块度增大时.二氧化碳含量也升高.从获得高温的角度出发.焦炭块度不宜过大.但也不能过小.焦炭块度过大.增加散热损失.焦炭块度过小.由于阻力增大鼓风难以进入炉.不能保证燃烧强度.因此焦炭大小对不同的炉径有一个最正确的围值.

5、炉径.炉子的直径也影响燃烧过程。

炉径大.氧化区每公斤焦炭的散热损失减少.炉温上升.炉气中的一氧化碳含量增加。

炉径由600mm增到700mm时.炉气温度由1650℃升到1700℃.二氧化碳含量由16%降到14%。

〔五〕、冲天炉铁料的预热熔化及过程

1、铁料的预热和熔化〔1〕预热带一般是在加料口底部和底焦的顶部之间〔到1149℃的区间炉气温度约1300℃〕在预热带金属炉料.焦炭和熔剂。

被逐步加热.炉料口的水分首先蒸发.在潮湿的天气和雨季焦炭往往带入大量的水分。

蒸发时吸收大量的热量.使炉气温度有较大的下降.石灰石加热到900℃开场剧烈的分解反响式为石灰石为吸热反响.放出的二氧化碳使预热带的炉气中二氧化碳含量增加.生成的一氧化碳在整个熔化过程中及其它氧化物结合构成炉CaCO用量为炭量20%左右普通的为30%炉料大约以每分钟100mm的速度下降.在预热带下降红1h后被高温炉加热到熔化温度.焦炭在下降过程中也被加热进入复原带时已被加热到1200℃左右开场了二氧化碳的复原反响.此进的炉气温度比炉料高出150℃-200℃.预热带的热效率可以到达60%〔枯燥焦炭〕。

〔2〕熔化带.由于各种炉料的熔点不同〔铁素体1530℃珠光体1430℃生铁锭的熔点1149℃.磷共晶为950℃硅铁1309℃〕它们的熔化位置.熔化所需要时间、下落的距离不会在一个固定的位置上.而是在一个区间.实际观察说明.熔化带位于底焦以上约200mm约高度冲天炉底焦各个水平面上的温度分布不均匀.风口能上能下的区域靠近炉壁的附近.温度比中心高.所以氧化带是一个倒立的圆椎体.直接测量也得出同样的结论.冼长铁棒随炉料参加炉.铁棒安放在不同的位置.当铁棒随炉料下落到一定的距离后停风打炉.观察各处铁棒的熔炉半径1/2处的铁棒熔化的时间居中.熔化带的熔炉中心区比炉壁附近大约下降180mm.生铁的熔化时间根据测量由1min-5min时间不等主要是成分和块度不同所致.废钢的熔点约1500℃左右.在炉下落的过程中.钢的外表和铁水接角后碳可以快速扩散到废钢降低了钢的熔点；每扩散进1%的碳熔点可降约90℃一般废钢比生铁的熔化位置低200mm炉径大的冲天炉同一截面上的底焦.燃烧的更不均匀.因此各批炉料的交织越严重铁水成分波动围比拟大.由于熔化带平面的不均衡性.炉料有横向运动的趋势。

第一批炉料尚未熔清第二批炉料局部已开场熔化.千万冲天炉铁水成分的波动围比拟大.提高层焦的参加量能将两批炉料有效地隔开.可以将铁水的成分限制在比拟我小的波动围.正常熔化带位于复原区.二氧化碳复原反响在熔化带的上界面。

根本停顿。

铁水熔化时并不是立即集结成大铁滴下落.等熔化的金属集聚到一定尺寸.外表力缺乏以承当重量时.才会脱离固体的金属炉料向下落.在这段时间.铁水容易被氧化。

如果炉气复原性比拟强.铁水的氧化程度变小.如果底焦高度变低.层焦的参加量变小.风量大.熔化带可能落入氧化区使铁水的氧化加剧.造成质量事故。

2、铁水的过热.是在熔化带以下到风口的这段距离〔过热带〕进展的过热带的围包括复原区的下部和整个氧化区.它具有炉最高的炉气温度.炉气的氧化性也最强。

这一区域是决定铁水温度和质量的关键区域复习资料化区的上界面具有最高的温度.铁水进入过热带温度逐渐升高到达氧化区上界面附近铁水的过热强度最大。

在这个区域的下部.由于炉气温度的降低铁水的过热减弱。

最高温度的越高