專利名稱：降低合金燒損、提高鐵水溫度的中央送風(fēng)沖天爐爐膛形狀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
屬于鑄造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，我國(guó)中央送風(fēng)沖天爐的爐膛形狀主要分為直線(見圖1)和內(nèi)曲線兩種類型 (見圖2)，爐膛形狀與尺寸是影響鐵液溫度與硅錳燒損的重要因素。從圖3可以看出隨風(fēng)嘴外徑到爐壁距離的縮小，焦炭的燃燒比增力卩、爐氣的氧化性增強(qiáng)，硅錳燒損也隨之增加，只有當(dāng)這個(gè)間距為一定值時(shí)，才能獲得最好的鐵液溫度及較小的硅錳燒損，這也是由中央送風(fēng)沖天爐特殊的風(fēng)嘴結(jié)構(gòu)決定的。對(duì)Φ550 850 mm的中小型中央送風(fēng)沖天爐而言，由于爐膛中心有一個(gè)Φ 170 300 mm的風(fēng)嘴，這就擠掉了風(fēng)嘴部位的焦炭容積，使風(fēng)嘴四周焦炭厚度只有190 270 mm，這就減少此部位的燃料熱量，相對(duì)增加了爐氣的氧化性而容易使底焦過燒，降低爐內(nèi)溫度，加重硅錳燒損。特別是在風(fēng)嘴結(jié)渣的情況下，“巨大”渣坨又阻礙了上部焦炭的正常塌落，而在風(fēng)口區(qū)造成局部懸炭現(xiàn)象，這就使?fàn)t況更加惡化。因此，使用中央送風(fēng)沖天爐的企業(yè)不根據(jù)燃燒和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，片面地照搬側(cè)吹爐縮小風(fēng)口區(qū)的經(jīng)驗(yàn)， 恰恰是中央送風(fēng)沖天爐鐵液溫度不高及硅錳燒損嚴(yán)重的重要原因之一。針對(duì)以上原因，我們中央送風(fēng)沖天爐的爐膛改進(jìn)為外曲線形狀(見圖4)，并反復(fù)進(jìn)行了生產(chǎn)試驗(yàn)改。生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，采用外曲線形中央送風(fēng)沖天爐爐膛進(jìn)行鐵水熔煉， 鐵液出爐溫度1430 1486 °C、渣中3. 2%佝0、硅燒損12. 9%、錳燒損11. 04%，鐵液溫度與硅錳燒損指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
發(fā)明內(nèi)容為了使?fàn)t膛的形狀和尺寸能夠最大限度地提高爐內(nèi)最高溫度的需要，我們摸索了一種能夠擴(kuò)大風(fēng)口區(qū)域的外曲線爐膛形狀(如圖4)。其特征是爐膛形狀是由爐膛底部中央送風(fēng)的風(fēng)口區(qū)向外擴(kuò)展，風(fēng)嘴外徑至最大爐襯間距四0 300 mm,由風(fēng)口區(qū)向上的爐膛形狀呈逐漸縮小的、與爐襯自然侵蝕形狀相同的外曲線形狀。由于中央送風(fēng)沖天爐侵蝕后的爐形本身就是一條風(fēng)口區(qū)向外擴(kuò)展的曲線，這條曲線實(shí)際也可視為高溫區(qū)的高溫邊界曲線，因此在最高鐵液溫度條件下，如果擴(kuò)大曲線上任意一點(diǎn)的截面，就會(huì)因擴(kuò)大部分的焦炭不能充分燃燒而降低爐溫；同樣如果縮小曲線上任何一點(diǎn)的截面，會(huì)因縮小部分的焦炭過燒而增加爐氣的相對(duì)氧化性，當(dāng)風(fēng)口區(qū)的爐膛形況和尺寸足以保證高溫區(qū)縱橫截面各處的焦炭盡量處于最佳燃燒狀態(tài)，才能強(qiáng)化輻射傳熱，提高爐溫，降低燒損。擴(kuò)大風(fēng)口區(qū)以后， 由風(fēng)口區(qū)向上的爐膛形狀必然呈逐漸縮小的曲線型，根據(jù)對(duì)流傳熱的概念，提高了爐氣的流速與熱交換系數(shù)，進(jìn)而提高了爐氣的對(duì)流及部分輻射傳熱能力，進(jìn)一步提高了鐵液溫度， 有助于控制硅錳的燒損。

圖1是中央送風(fēng)沖天爐直線爐膛形狀示意圖。[0006]圖2是中央送風(fēng)沖天爐內(nèi)曲線爐膛形狀示意圖。圖3是爐膛尺寸與燃燒比溫度的關(guān)系示意圖。圖4是中央送風(fēng)沖天爐外曲線爐膛形狀示意圖。
具體實(shí)施方式
根據(jù)在平均爐徑Φ 760 860 mm沖天爐上的實(shí)踐，外曲線爐膛形狀是自然侵蝕的結(jié)果，風(fēng)口區(qū)最大爐徑應(yīng)根據(jù)鐵液溫度、熔化速度、爐襯侵蝕深度、風(fēng)口及送風(fēng)參數(shù)，經(jīng)過調(diào)試確定，一般以爐襯最深處侵蝕深度25 mm，風(fēng)嘴外徑至最大爐襯間距四0 300 mm為宜， 小型沖天爐由于送風(fēng)量小，這個(gè)間距可以適當(dāng)縮小到250 mm，這就初步解決了中小型中央送風(fēng)沖天爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)對(duì)提高鐵液溫度、降低硅錳燒損的不利影響。
權(quán)利要求1. 一種能夠降低合金燒損、提高鐵水溫度的中央送風(fēng)沖天爐外曲線爐膛形狀，其特征是爐膛形狀是由爐膛底部中央送風(fēng)的風(fēng)口區(qū)向外擴(kuò)展，風(fēng)嘴外徑至最大爐襯間距四0 300 mm，由風(fēng)口區(qū)向上的爐膛形狀呈逐漸縮小的、與爐襯自然侵蝕形狀相同的外曲線形狀。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種能夠降低合金燒損、提高鐵水溫度的中央送風(fēng)沖天爐外曲線爐膛形狀，其特征是爐膛形狀是由爐膛底部中央送風(fēng)的風(fēng)口區(qū)向外擴(kuò)展，風(fēng)嘴外徑至最大爐襯間距290～300mm，由風(fēng)口區(qū)向上的爐膛形狀呈逐漸縮小的、與爐襯自然侵蝕形狀相同的外曲線形狀。通過生產(chǎn)實(shí)踐表明，本實(shí)用新型的應(yīng)用，能夠提高了鐵液溫度、降低了硅錳燒損程度，鐵液溫度與硅錳燒損指標(biāo)均達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。
文檔編號(hào)C21B7/16GK202220179SQ201120299069
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月17日
發(fā)明者馮英宇 申請(qǐng)人:馮英宇