冲天炉
冲天炉，是铸造生产中熔化铸铁的重要设备，将铸铁块熔化成铁水后浇注到砂型中待冷却后开箱而得到铸件。冲天炉是一种竖式圆筒形熔炼炉，分为前炉和后炉。前炉又分为出铁口，出渣口，炉盖前炉缸和过桥。后炉又分为三个部分，顶炉，腰炉和炉缸。腰炉与热风围管分开，修炉之后合上，用泥巴密封。顶炉上是热交换器。主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，因炉顶开口向上，故称冲天炉。
冲天炉基本信息
| 中文名称 | 冲天炉` | 外文名称 | cupola |
|---|---|---|---|
| 第一条 | 简介 | 第二条 | 工作过程 |
| 第三条 | 分类 | ||
冷风冲天炉冷风冲天炉是青岛青力环保设备有限公司按国家机械行业标准制造，吸收国外先进技术，送风方式采用两排大间距风口，我公司制作冷风冲天炉得到全国广大铸造用户的认可，如时风集团、沈阳机床集团、潍柴动力等大型铸造企业都采购并使用我公司制造的冷风冲天炉5台以上。
其技术特点为:
冷风冲天炉是我公司按照国家机械行标准生产的传统型冲天炉，用于单班制生产。在炉子结构、配置、参数选择等方面吸收国外先进技术和本公司专利技术，保证了炉子优良的使用性能。性能指标超过行业标准。冷风冲天炉采用两排大间距风口常温送风，新型均压风箱保证风口压力一致，进风均匀，炉况稳定。冷风炉结构简单，适用于中等批量生产的车间，与保温电炉配合实行双联熔炼可生产高级别铸件。
青力生产的冷风冲天炉在国内拥有上千家用户，一些大型企业如时风集团、沈阳机床集团、潍柴动力集团等都使用本公司冷风冲天炉5台以上，产品质量得到了广大用户的认可。
自热供风冲天炉
自热供风冲天炉是青岛青力环保设备有限公司1988年开发的温差式冲天炉基础上，经过我公司多年制造调试经验及用户反馈意见，进行优化改进设计的，调整设计后，设备运行更加稳定、可靠，提高了铸造厂整体效益，适应国内铸造要求的炉型。自热供风冲天炉是国内唯一自身热交换供风、技术经济指标高、性能优良、熔炼损耗低、低排放、少污染、操作简便、寿命长、投资少、见效快的优质设备，是目前生产高质量、高档次德外销薄壁铸件及高牌号铸铁的优先选用炉型。
技术特点:
1、 换热器采用专利技术，下部法兰采用冲压式法兰，有效延长换热器寿命。出厂前对换热器进行多倍速负荷实验，保证出厂合格率100%。
2、 风口采用外置式，避免意外情况铁渣灌入风箱。
3、 比普通冲天炉节焦10%--20%。
两班制水冷薄炉衬冲天炉
两班制水冷薄炉衬冲天炉设计方案是青岛青力环保设备有限公司依照国家原机电部冲天炉生产和制造标准，并充分吸收德国及日本先进炉型的成功技术，结合今年来我公司生产、制造、调试水冷长炉龄的成熟经验，是我公司于2000年开发的一种炉型。经过多年的推广，现在国内外已有70多个用户采购并使用近百台5-15t/h水冷两班制冲天炉，是大中型铸造企业长效熔炼、提高铸件品质、降低铸件成本的优良炉型。技术先进、国内领先，通过青岛科技局科学技术鉴定。
水冷长炉龄冲天炉
水冷长炉龄冲天炉是青岛青力环保设备有限公司于1990年开发制作，并于1993年申报国家新型专利的一种集外热风冲天炉部分优点的一种新炉型。经过近20年的推广，现在已有国内外50多个客户采购并使用青力生产的5-15t/h水冷长炉龄冲天炉。此炉型是大型铸造企业连续熔炼、提高铸件品质、降低铸件成本的优良炉型。
产品技术特点:
1、 炉壁凝渣层厚度均匀、稳定。融化带路径不变，炉况稳定，可连续熔炼30天以上。
2、 炉内氧化性气氛弱，元素损耗少。
3、 修路工作量小，耐火材料消耗少，炉渣量仅占铁水量的1%-3%，热量损耗少。
4、 铜质水冷风口制作优良，使用寿命长。
RC-W-N外热风水冷无炉衬冲天炉系统简介
青岛青力环保设备有限公司采用国外设备的先进结构，结合我国原材料情况，研究开发适合国情的RC-W-N外热风冲天炉系列产品。在使用我国原材料条件下，克服了引进设备使用中存在的问题，具有提高铁水温度、减少一氧化碳排放、降低焦耗、减少烧损、稳定铁水化学成份、提高铸件正品率、生产高牌号优质铸件、降低生产成本等性能。达到冲天炉熔炼的国际水平，为我国机械、铸件产品质量迎接入关后的竞争奠定了坚定的技术基础。
产品结构特点:
1、 外热供风:采用外热(引发废气燃烧)予热空气热风结构，采用优质优化热风工艺，充分利用冲天炉废气的化学和物理热，换热器采用先进技术。
2、 水冷结构:采用汽化冷却或常规使用的雨淋式水冷炉壳，采用无炉衬或薄炉衬操作。
3、 插入式风口:采用铜质插入式风口。
主要经济技术指标:
出铁温度:>1500C
供风温度:400C--600C
焦耗比:1:8---1:10
稳定的铁水化学成份，增碳、增硅及脱硫效果显著，铁水成份稳定、降低炉渣内的Feo含量与一般冲天炉比:铸件正品率提高20-30%可连续生产30天以上，生产率5-50t/h。
钢渣炉系统的诞生
公司根据国家三部委推荐外热风冲天炉的公告，并根据我国外热风冲天炉的应用特点，在以往取得成果的基础上，为低质炉料的应用，研发了顶置燃烧室外热风冲天炉，并在枣庄铸造厂和本溪钢厂实业发展公司成功用于熔炼铁屑和炼钢渣铁!于2006年申请国家专利，并被认定为国家高新技术产品、国家高新技术企业!
冲天炉造价信息
一、 炉底与炉基
二、 炉体
炉身:加料口下缘至第一排风口之间的炉体，其内部空腔称为炉膛，其直径决定熔化率(冲天炉每小时熔化夫的铁水量，常用的冲天炉熔化率为1.5~10吨，冲天炉的内径越大熔化率越高)。外部用钢板制成炉壳，其内砌耐火炉衬，炉料的预热和整个熔化过程都是在炉身内进行的。
有效高度:冲天炉主要工作区段。
炉缸:第一排风口中心线到炉底之间的炉体。熔化的铁水经炉缸和过桥流入前炉。
炉缸的主要作用:
1. 保护炉底
2. 汇聚铁液和炉渣使之进入前炉
3. 无前炉的炉缸主要起储存铁液的作用
三、 前炉:前炉由前炉体和可分离的炉盖构成。
前炉的作用:
1. 储存铁液
2. 使铁液成分和温度均匀
3. 降低铁液在炉缸中的增碳与增硫
4. 分离铁渣净化铁液
过桥:连接炉缸与前炉的部位。
四、 送风系统:自鼓风机出口至风口处为止的整个系统，包括进风口、风箱、风口及鼓风机输出管道。
注意:
1. 风管布置应尽量缩短
2. 减少曲折
3. 避免管道截面突变
4. 总风管内流速应控制
热风装置
作用:加热供底焦燃烧用的空气，以强化焦炭的燃烧。
分类:内热式，外热式
冲天炉的辅助设备有:称料、运料、上料、送风等。
五、 烟囱与除尘装置
烟囱:用于排烟，其顶部装有捕集火花的湿式除尘器。
六、 加料装置
冲天炉简介
立式炉膛，连续加料，一种竖式圆筒形熔炼铸铁的铸造设备。主要用于铸铁件生产，也用以配合转炉炼钢，有时还用来化铜，因炉顶开口向上，故称冲天炉。
冲天炉常见问题
-
冲天炉：优点结构简单；设备费用少；电能消耗低；生产效率高、成本低；操做和维修方便；能连续生产的优点，缺点：铁液质量差；劳动强度高；环境污染大 电炉： 特点 1、能灵活控制掌握冶炼温度,满足钢种冶炼的需...
-
非常不错，除尘器全效率的大小与处理粉尘的粒径有很大关系，例如有的旋风除尘器处理40 m以上的粉尘时，效率接近100%，处理5 m以下的粉尘时，效率会下降...
-
冲天炉除尘器挺不错的啊。把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作...
冲天炉文献
冲天炉烟尘治理效果评价
冲天炉烟尘排放浓度大，温度高，污染治理难度大，这套冲天炉消烟除尘装置投资少，见效快，收到的环境效益显著，烟尘排放浓度从治理前的1367．3mg/m^3下降到治理后的198．3mg/m^3，实属不易，已达到国家排放标准，值得进一步推广应用。
序
前言
绪论
第1篇 冲天炉熔炼基础
第1章 概论
1.1 冲天炉及其选用
1.1.1 冲天炉的组成
1.1.2 类型及其适用性
1.1.3 冲天炉选用原则
1.2 冲天炉熔炼过程及其要求
1.2.1 熔炼作业过程
1.2.2 熔炼作业的基本要求
1.2.3 熔炼工序操作要点
1.3 冲天炉术语与熔炼指标
第2章 基础理论
2.1 底焦燃烧
2.1.1 焦炭厚层燃烧过程
2.1.2 碳的燃烧反应
2.1.3 焦炭在空气中的燃烧
2.1.4 影响焦炭燃烧与炉气温度的因素
2.1.5 送风死区与附壁效应
2.2 冲天炉内的热交换
2.2.1 冲天炉内热交换的特点
2.2.2 炉内各区段热交换概况
2.2.3 影响炉内热交换的因素
2.3 冲天炉的炉渣
2.3.1 炉渣量及其成分
2.3.2 炉渣的流动性
2.3.3 炉渣的碱度
2.4 铁液成分的变化
2.4.1 元素烧损率
2.4.2 铁的氧化与还原
2.4.3 铁液含碳量的变化
2.4.4 硅锰含量变化与影响元素烧损的因素
2.4.5 铁液含硫量的变化
2.4.6 铁液含磷量的变化
第3章 熔炼控制与检测
3.1 熔炼参数及其选择
3.1.1 装炉底焦高度
3.1.2 层铁量与层焦量
3.1.3 层熔剂量
3.1.4 人炉风量及风压
3.2 熔炼规律及熔炼控制
3.2.1 熔炼参数的基本规律
3.2.2 运行底焦高度的控制
3.3 熔炼的十项控制
3.3.1 炉料熔化顺序
3.3.2 熔化率调控
3.3.3 前炉出铁时间控制
3.3.4 出渣时间控制
3.3.5 铁液温度的控制
3.3.6 交界铁液的控制
3.3.7 浇注铁液量的估算与控制
3.3.8 浇注温度的控制
3.3.9 铁液成分控制
3.3.10 计划停风的控制
3.4 熔炼参数检测
3.4.1 料位检测
3.4.2 压力测量
3.4.3 风量测量
3.4.4 温度检测
3.4.5 炉气成分检测
3.4.6 炉渣成分的分析
3.5 铁液成分的炉前分析
3.5.1 铸铁热分析仪
3.5.2 真空光电直读光谱仪
第2篇 现代冲天炉及操作
第4章 两排大排距普通冲天炉
4.1 两排大排距普通冲天炉的结构
4.1.1 底焦燃烧特性
4.1.2 风口分配比
4.1.3 两排大排距冷风冲天炉结构参数
4.2 炉衬修砌
4.2.1 炉衬工作环境及材料
4.2.2 炉衬施工
4.2.3 炉衬烘烤
4.3 炉况观察与故障处理
4.3.1 炉况观察与判断处理
4.3.2 冲天炉的故障及其排除
第5章 水冷长炉龄冲天炉
5.1 炉衬侵蚀
5.1.1 炉衬侵蚀机理
5.1.2 炉衬侵蚀导致的问题
5.2 水冷冲天炉的工作原理
5.3 炉壁淋浴冷却装置
5.4 插人式水冷风口
5.4.1 水冷风口的结构
5.4.2 影响水冷风口寿命的因素
5.5 连续出铁与出渣装置
5.5.1 连续出铁与出渣装置的结构
5.5.2 连续出铁与出渣装置的对比
5.6 水冷冲天炉的其他结构
5.6.1 水冷冲天炉炉缸
5.6.2 风箱
5.6.3 风口供风支管
5.7 其他水冷冲天炉
5.7.1 两排水冷风口的水冷冲天炉
5.7.2 无插入式风口的水冷冲天炉
5.8 冷却水及其控制
5.8.1 循环冷却水
5.8.2 冷却水系统
5.9 水冷冲天炉的炉衬及其修砌
5.9.1 水冷冲天炉用耐火材料
5.9.2 炉龄与炉衬方案
5.9.3 炉衬修砌实例
5.9.4 水冷冲天炉的修炉与烘炉
5.10 水冷冲天炉故障处理
第6章 热风及炉顶热风冲天炉
6.1 热风冲天炉的类型及优越性
6.1.1 热风冲天炉的类型
6.1.2 热风冲天炉的优越性
6.2 炉气的化学潜热与热风
6.2.1 干燥空气的热容量
6.2.2 炉气的化学潜热与热风
6.3 炉顶热风冲天炉
6.3.1 结构简介
6.3.2 炉顶热风冲天炉的特点
6.3.3 炉顶热风换热器
6.3.4 换热器的损坏及其预防
6.3.5 换热器的器壁材料
6.4 热风温度及控制要点
6.4.1 风温及其影响因素
6.4.2 热风系统的控制要点
第7章 炉外热风水冷冲天炉
7.1 一氧化碳燃烧热与余热回收路线
7.1.1 燃烧热与燃烧温度的关系
7.1.2 炉气余热回收路线
7.2 炉外热风水冷冲天炉
7.2.1 系统典型例
7.2.2 炉气接口的结构
7.2.3 热风单元
7.3 操作要点
第8章 天然气冲天炉
8.1 天然气冲天炉的优越性和局限性
8.2 天然气及其燃烧
8.2.1 天然气
8.2.2 天然气的燃烧
8.3 热交换与冶金反应
8.4 天然气冲天炉的结构
8.4.1 天然气冲天炉的类型
8.4.2 天然气冲天炉的结构与其他
8.5 天然气冲天炉的熔炼
8.5.1 提高铁液温度的措施
8.5.2 熔炼作业
第3篇 配套设备与炉辅料
第9章 供风系统设备
9.1 鼓风机
9.1.1 鼓风机的类型与选用
9.1.2 鼓风机简介
9.1.3 风机参数选择与换算
9.1.4 鼓风机的故障及其处理
9.1.5 风机的变频调速
9.2 送风管道与阀门
9.2.1 送风管道
9.2.2 风量控制阀
9.3 加氧送风
9.3.1 加氧送风的优越性
9.3.2 加氧送风方式
9.3.3 氧气供应系统
9.4 冲天炉的脱湿送风
9.4.1 空气湿度及其对冲天炉的影响
9.4.2 脱湿送风装置的工作原理
第10章 加配料及冲天炉自动化
10.1 加料机
10.1.1 加料机的类型及选用
10.1.2 爬式加料机
10.1.3 翻斗加料机
10.1.4 单轨加料机
10.2 配料设备
10.2.1 配料设备的类型
10.2.2 电磁配铁秤
10.3 铁料翻斗、焦石称量装置
10.3.1 铁料翻斗
10.3.2 焦石称量装置
10.4 冲天炉自动控制系统
10.4.1 自动控制系统的类型
10.4.2 冲天炉集散控制系统
第11章 浇包与回转前炉
11.1 浇包及其搪衬
11.1.1 常见浇包的类型与结构
11.1.2 浇包搪衬
11.1.3 包衬烘烤
11.2 回转前炉
11.2.1 小型回转前炉
11.2.2 托辊式回转前炉
第12章 焦炭、金属炉料与辅料
12.1 焦炭
12.1.1 焦炭的性能指标
12.1.2 焦炭的质量标准
12.1.3 焦炭的性能对比与型焦
12.1.4 我国主要产地焦炭的性能
12.2 金属炉料
12.2.1 生铁的质量标准
12.2.2 常用铸造铁合金
12.2.3 常用金属
12.2.4 回炉金属
12.2.5 主要金属炉料的选用
12.3 熔剂与聚渣剂
12.3.1 常用熔剂
12.3.2 聚渣剂
第13章 耐火材料
13.1 耐火材料概论
13.1 I1耐火材料常用术语
13.1.2 常见成分和原料的熔点
13.1.3 耐火材料的分类
13.2 耐火砖
13.2.1 技术条件与标准
13.2.2 常用耐火砖的形状尺寸
13.3 不定形耐火材料
13.3.1 不定形耐火材料的分类
13.3.2 不定形耐火材料的性能参数
13.4 隔热材料
13.4.1 隔热材料分类
13.4.2 常用隔热制品的性能
13.5 冲天炉与浇包耐火材料的选用
第4篇 除尘、成本、节能与安全生产
第14章 冲天炉的炉气除尘
14.1 炉气污染及治理要求
14.1.1 冲天炉的炉气污染
14.1.2 冲天炉烟尘治理要求
14.2 冲天炉除尘器
14.2.1 冲天炉除尘器基本类型
14.2.2 冲天炉除尘器的工作原理、特性与选用
14.2.3 袋式除尘器
14.3 冲天炉除尘系统
14.3.1 冲天炉除尘系统要素与类型
14.3.2 冲天炉除尘系统风量
14.3.3 炉气冷却器
14.4 冲天炉除尘系统例
第15章 成本、节能与安全生产
15.1 铁液成本及其控制
15.2 冲天炉节能
15.2.1 熔化方式及其能源利用率
15.2.2 冲天炉节能途径
15.2.3 提高焦炭热能利用率的措施
15.3 安全生产
15.3.1 安全装置与个人防护
15.3.2 冲天炉伤害事故及其预防
15.3.3 冲天炉安全作业规程
第5篇 铸铁熔制概要
第16章 铸铁化学成分
16.1 铸铁及其分类
16.2 铸铁的相图
16.2.1 Fe-C与Fe-Fe3C双重相图
16.2.2 Fe-C-Si准二元相图
16.2.3 常见元素对Fe-C相图临界点的影响
16.2.4 铸铁中的各相组织及其性能
16.2.5 碳当量与共晶度
16.3 成分对铸铁结晶及组织的影响
16.3.1 各元素在铸铁中的状态与分布
16.3.2 化学成分对石墨化的影响
16.3.3 化学成分对金属基体组织的影响
16.3.4 几个常用合金元素的具体作用
16.3.5 常见微量元素的影响
16.4 灰铸铁的牌号及化学成分
16.4.1 灰铸铁牌号
16.4.2 灰铸铁的化学成分
16.5 球墨铸铁牌号及化学成分
16.5.1 球墨铸铁牌号
16.5.2 球墨铸铁的化学成分
16.6 蠕墨铸铁牌号与化学成分
16.6.1 蠕墨铸铁牌号
16.6.2 蠕墨铸铁化学成分
16.7 可锻铸铁牌号与化学成分
16.7.1 可锻铸铁的牌号
16.7.2 化学成分的选择
16.8 特种铸铁的成分
16.8.1 特种铸铁的成分及性能
16.8.2 合金添加及其回收率
第17章 铸铁的熔炼
17.1 金属炉料的选配
17.1.1 配料的原则
17.1.2 金属炉料的管理与使用
17.1.3 各种铸铁金属炉料的选配
17.1.4 金属炉料的配料计算
17.2 灰铸铁的冶金指标与铁液质量控制
17.2.1 灰铸铁的冶金质量指标
……
第18章 铁液的炉前处理
附录
参考文献2100433B
张明，男，生于1958年，陕西华县人，工学学士，高级工程师，冲天炉技术专家。15年来长期致力于冲天炉技术的研究与工程项目施工，迄今公开发表冲天炉项目研究报告、论文约50篇。
脱硫、除渣效果不好，影响压降。酸性冲天炉不具有脱硫能力，碱性冲天炉能在一定程度上起到脱硫的作用，而我们使用的是直筒冷风酸性冲天炉，因此只能采用炉外脱硫。炉渣碱度在一定范围内提高时，有利于降低铁液含硫量;温度提高时，铁液在熔炼过程中增硫量减少;炉气氧化性强时，渣中FeO含量增高，不利于脱硫反应的进行。适当提高焦铁比，减小送风强度，有利于脱硫。原料中含硫量高，硫使铁化合成低熔点的硫化亚铁，铁水流动性变差，铁水渗碳性能不好，减少导电性，增加电阻，造成铁-碳压降高。我们一般采用炉外脱硫(用纯碱、电石脱硫剂等脱硫)，硫在铁水中主要以硫化铁形式存在，纯碱在高温铁水中能发生分解反应，分解产物氧化钠能与铁水中的硫化铁反应，生成稳定的不熔于铁水的硫化钠，硫化钠比重比较小，因而浮到渣中被排除，从而起到脱硫作用。如果脱硫后除渣不好，杂质和硫化物就仍会留在铁水中，增大电阻，影响导电性能。因此，脱硫剂在使用过程中，必须配合使用除渣剂(一般用珍珠岩碎料做除渣剂或使用专门的除渣剂)，否则效果不好。
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