專利名稱：降低合金燒損、提高鐵水溫度的中央送風沖天爐爐膛形狀的制作方法
技術(shù)領域：
屬于鑄造技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
目前，我國中央送風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，硅錳燒損也隨之增加，只有當這個間距為一定值時，才能獲得最好的鐵液溫度及較小的硅錳燒損，這也是由中央送風沖天爐特殊的風嘴結(jié)構(gòu)決定的。對Φ550 850 mm的中小型中央送風沖天爐而言，由于爐膛中心有一個Φ 170 300 mm的風嘴，這就擠掉了風嘴部位的焦炭容積，使風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，而在風口區(qū)造成局部懸炭現(xiàn)象，這就使爐況更加惡化。因此，使用中央送風沖天爐的企業(yè)不根據(jù)燃燒和結(jié)構(gòu)特點，片面地照搬側(cè)吹爐縮小風口區(qū)的經(jīng)驗， 恰恰是中央送風沖天爐鐵液溫度不高及硅錳燒損嚴重的重要原因之一。針對以上原因，我們中央送風沖天爐的爐膛改進為外曲線形狀(見圖4)，并反復進行了生產(chǎn)試驗改。生產(chǎn)實驗的結(jié)果表明，采用外曲線形中央送風沖天爐爐膛進行鐵水熔煉， 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均達到國內(nèi)先進水平。
發(fā)明內(nèi)容為了使爐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大風口區(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的風口區(qū)向外擴展，風嘴外徑至最大爐襯間距四0 300 mm,由風口區(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。由于中央送風沖天爐侵蝕后的爐形本身就是一條風口區(qū)向外擴展的曲線，這條曲線實際也可視為高溫區(qū)的高溫邊界曲線，因此在最高鐵液溫度條件下，如果擴大曲線上任意一點的截面，就會因擴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的截面，會因縮小部分的焦炭過燒而增加爐氣的相對氧化性，當風口區(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)，才能強化輻射傳熱，提高爐溫，降低燒損。擴大風口區(qū)以后， 由風口區(qū)向上的爐膛形狀必然呈逐漸縮小的曲線型，根據(jù)對流傳熱的概念，提高了爐氣的流速與熱交換系數(shù)，進而提高了爐氣的對流及部分輻射傳熱能力，進一步提高了鐵液溫度， 有助于控制硅錳的燒損。

圖1是中央送風沖天爐直線爐膛形狀示意圖。[0006]圖2是中央送風沖天爐內(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系示意圖。圖4是中央送風沖天爐外曲線爐膛形狀示意圖。
具體實施方式
根據(jù)在平均爐徑Φ 760 860 mm沖天爐上的實踐，外曲線爐膛形狀是自然侵蝕的結(jié)果，風口區(qū)最大爐徑應根據(jù)鐵液溫度、熔化速度、爐襯侵蝕深度、風口及送風參數(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量小，這個間距可以適當縮小到250 mm，這就初步解決了中小型中央送風沖天爐的結(jié)構(gòu)特點對提高鐵液溫度、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的風口區(qū)向外擴展，風嘴外徑至最大爐襯間距四0 300 mm，由風口區(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的風口區(qū)向外擴展，風嘴外徑至最大爐襯間距290～300mm，由風口區(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)實踐表明，本實用新型的應用，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均達到國內(nèi)先進水平。
文檔編號C21B7/16GK202220179SQ201120299069
公開日2012年5月16日 申請日期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 申請人:馮英宇