冲天炉操作工艺

冲天炉操作工艺

冲天炉的基本操作比较简单，重复性亦较强，但对它的熔化过程影响比较大，必须加强管理。

1、对冲天炉操作的总体要求

一精：精料、细料、净料；精心修炉、修包；前炉、后炉、出铁槽、浇包要充分烘烤；注意点火时间和烧好、座实好底焦。

二稳：稳定的保持好料位的高度、底焦高度和送风量，保证炉子在最佳的工作点附近运行。

三维护：维护好供风及上料设备，防止中间停风、停料；重视风口、出铁口、出渣口的操作，使其明亮、干净、流畅。

四判断：依据出铁温度、炉渣颜色、熔化率、三角试样、风量、风压和炉气成分等变化，做好炉况的判断，及时防除故障，确保正常熔炼。

五记录：做好开炉记录，以利于分析、改进。

2、冲天炉各主要工序操作要点：

3、具体操作工艺

⑴材料准备

1)焦炭焦炭的成分、性能要符合要求，并进行筛选。入炉焦炭应进库保管，不要

露天堆放，以免雨淋或混入泥沙及其他杂物。

2)熔剂各种熔剂（石灰石等）成分要符合要求，不应混有杂质，块度以20~80mm

为宜。

3)金属炉料

a)金属炉料的成分和性能等指标应符合要求。

b)各种金属炉料的块度不应大于炉内直径的1/3，面积不大于炉膛截面积的1/7，

重量不得超过批料重量的1/10，对于中、大型冲天炉（炉内经900mm以上）

不得超过批料重量的1/20。

c)废钢表面不得严重锈蚀，严重锈蚀的要除锈方能使用。废钢的块重一般应为

0.25~10kg（大型冲天炉可以适当放大），厚度小于1mm的废钢应打包；块度

差别较大时应搭配使用。

d)各种金属炉料应按牌号、级别或成分分类、分堆存放；附着泥沙、熔渣的应清

理干净。

e)投炉铁合金应尽量选购低品位的，其块度应为20~80mm；碎小的应粘接成块

备用。铁合金应放置于干燥处，如受潮应待干燥后使用。

f)废钢、废铁等金属炉料中，严禁混有弹壳、雷管、密封弯头及其他易爆物，备

料中应仔细检查，遇有可疑物应及时处理。

4)修炉、修包材料

a)选用修炉修包材料时，应该本着因地制宜和节约的远足，在满足工艺要求的前

提下，尽量采用来源广泛、价格低廉的材料。对冲天炉的炉衬而言，由于冲

天炉各部分的工作条件的不同，因而对冲天炉炉衬材料的要求亦各异。

b)耐火砖存放时要注意防潮，搬运时应避免损坏。

c)耐火粘土、焦炭粉、石英砂等存放时亦应防潮，且不得混入杂物。

d)充填炉底用的型砂须筛除其中混杂的铁块、熔渣等杂物。

5)点火木柴应干燥易燃，长度在500mm一下，粗细为60~150mm。不许浇煤油助

燃。

6)其他材料

a)保温、聚渣、脱硫用之草灰、苏打等材料必须干燥或预热。

b)堵口泥等均应按要求及时准备。

⑵修炉、修包及烘烤

1)修炉

①清炉

a)待炉壁自然冷却后清理，必要时可用风冷，但严禁用水激冷。

b)先从加料口将大块挂渣打落，并在加料口处设置安全罩后方可进入炉内操作。

c)炉壁上附着的熔渣、铁块等杂物要清理干净，但粘附在不须修补处的光滑平整

的薄渣层可不必清理。清理时要避免垂直敲打，以防震裂炉衬。

②砌炉

a)耐火砖层的质量在很大程度上决定了冲天炉的连续工作时间。因此，应选用质

量较好的耐火砖砌筑；熔化区、过热区及炉缸温度高，要求炉衬具有较高的耐

火度、热稳定性及抗渣性（如耐火粘土砖NZ-40）；过桥受高温铁水和熔渣强

烈冲刷，采用质量好的耐火砖或成型过桥砖；烟囱、加料口和预热区温度较低，选用普通粘土砖即可保证使用要求。耐火砖的表面不得有疏松、裂纹、高低不

平及棱角脱落过大（一般不超过10mm）等缺陷。搬运时不得随意抛掷，并应

存放在棚内。

b)在砌炉时，耐火砖之间的间隙大小、数量排列及砌砖用的耐火泥浆对炉衬使用

寿命有很大影响。在特别重要部位(如熔化区和过热区处)要求砖缝越小越好，最大不超过2mm，砖层间的砖缝要错开排列，耐火泥浆使用要得当，耐火泥浆应布满砖的接触面，贴合紧密，否则会沿砖缝将炉衬侵蚀而影响炉衬寿命。

c)风眼处打结材料应仔细打结牢固，每排风口均保证指向炉膛中心同一点，风口

角度应保持一致，否则无法保证焦炭燃烧集中。

d)炉底厚度与熔化率、开炉时间有关；过低，易漏铁水；过厚，打炉困难；其厚

度一般为250～350mm。通常，在炉底上先放一层旧干砂或碎炉渣，再铺一层旧型砂，逐层捣实，紧实度要均匀。然后刷一层焦炭粉混合料。炉底与炉壁交界处修出半径为40～60mm的圆角，并向出铁口方向倾斜，斜度1∶12～1∶20。

e)修筑过桥可用成型过桥砖，也可用耐火粘土砖，但都须仔细修筑，打结牢固、

紧实，确保铁液无钻漏可能，尤其砖缝之间需特别注意。

f)为防止铁液、炉渣与耐火材料粘着，前炉内壁及底部、出铁槽、出渣槽，搪上

较厚的以焦炭粉为主的中性材料，并刷一层石墨。

2)修包

①首先检查浇包的转动机构是否完好。

②清理包内的残渣、余铁及松动的包衬。

③包口处应修搪牢固、光滑，使铁水浇出时呈圆柱形状。

3)炉、包的烘干

①前炉必须提前烘烤，开炉时内壁应呈赤红色。

②新砌的后炉必须有单独的烘烤工序，提前用木柴、焦炭慢火烘透，开炉前须清

炉，重新点火；一般小修的后炉烘烤可与正常的点火、装料合并进行。

③浇包必须充分干燥和预热。烘烤时，应先用文火烘烤，烘烤应均匀、烘透，表

面不得有裂纹或剥落现象。

⑶运行前的准备与检查

1)炉底耐火材料确保结实，以防开炉时钻漏铁水。

2)风口及炉膛按要求尺寸修好打实。

3)过桥联接部分耐火材料应结实可靠。

4)窥视孔、风量调节阀、炉底门灵活可靠，无机械故障。

5)送风系统、控制系统、上料系统运行正常。

6)提前（3～4小时）将炉体、前炉烘干烘透。

7)炉前用工具（堵出铁口铁钎及耐火泥、捅风眼铁钎、氧气及铁管、操作防护用具

等）齐备。

8)准备好炉前所需的各种试棒、试样铸型。

9)备好工艺要求的炉前处理用的各种铁合金、球化剂、孕育剂、脱硫剂等，准备好

处理残铁的砂型（或铁模）。

⑷点火及加底焦

1)烘炉完毕，清理炉膛及前炉；在炉内放入刨花和木柴等；打开风口盖，从点火孔

（工作门）进行点火（点火时间一般在正式开风前2小时左右），让其自然通风；

待木柴烧旺后，小批量装入底焦总量40%左右的焦炭；焦炭燃旺后再装入底焦总量50%左右的焦炭，小风量吹几分钟，吹掉灰渣，并从风口捅动，使底焦落实防止架空；加剩余底焦量，并测定底焦高度使之保证达到工艺规定要求。

2)开风前应预热出铁槽及前炉；焦炭质量较差时，应挑选裂纹较少、块度大的焦炭

作底焦，以保证前几包铁水温度。

3)底焦高度参考公式：底焦高度＝（一二排）风口排距＋（1000～1200）mm

4)第一排风口见到铁水的时间大约在6～9min，若铁水下落时间过早，说明底焦偏

低，应补加底焦，尽快予以补救；铁水下落时间过迟，若无其他故障，则底焦高度偏高。请操作者随时做好记录，以备调整底焦高度。

⑸加料

1)当底焦烧透并调整、检查好底焦高度后即可开始加料。

2)先在底焦顶面加入2~3批溶剂量，防止开炉初期底焦结渣和过桥堵塞；而后按配

料通知单配料称重和装炉（前2～3批炉料应小批量加入）。加批料的一般顺序为：新生铁——废钢——铁合金——回炉铁——焦炭——石灰石。

3)在熔化过程中，料柱应保持在规定的高度。

注意事项：

1)点火至装料结束，风口盖应始终打开。

2)若需焖炉，时间不可过长，以不超过30分钟为宜，即装料结束，半小时内开风熔

炼。

3)每批金属料重量为熔化率的1/8～1/12较合适，否则易造成铁水成份及温度波动太

大。

4)为保证熔炼效果，建议入炉料按如下顺序加入：新生铁→废钢→铁合金→回炉料

→焦炭→熔剂。

5)料块尺寸合乎要求，金属炉料的最大尺寸不得超过炉膛直径的1/3。

6)入炉料应洁净，防止泥沙等异物混入。

⑹熔化及控制

1)开风后约半分钟再关闭窥视孔。出铁口待有铁花喷出或有少量冷铁水流出后再堵

塞。熔化初期可开渣口操作，以提高头几包铁水的温度。

2)严格控制风量、风压，保证炉子在最佳的工作点附近运行；熔化过程中不得随意

停风。

3)正确掌握炉内铁水的重量、牌号，按浇注要求出铁，并扒渣、覆盖覆盖剂。

4)熔炼不同牌号的铸铁，改变炉料时，为处理好交界铁水，一般应加隔离焦（1批

层焦量）；交界铁水不得浇注重要铸件。

5)孕育剂应在出铁后缓慢、均匀地加入出铁槽的适当位置（一般距出铁槽

300~400mm）。孕育剂的加入时间应占整个出铁时间的70~80%。

6)熔炼过程中，要按规定及时取好试样，测量铁水温度、风量、风压、风温等；对

铁水、炉渣质量，风量、风压、三角试样白口变化，风口、加料口状况等注意观察，及时排除故障，保证熔化正常进行。并按规定做好开炉记录。

7)中途因故停风时，要先打开窥视孔，后停风；复风时，要先送风，后关闭窥视孔。

停风时要出净炉内铁水，并试停风时间长短适当补加接力焦。

8)应按时除渣，不得使前炉内蓄渣过多。

⑺停风与打炉

1)熔炼将结束时，应根据炉内现存炉料，考虑浇铸所需铁液量后，决定何时停止加

料，并相应逐步减少风量。

2)加料完毕时，须加2批压炉铁（新生铁或大块废机铁），以压住火焰，防止烧损换

热器；熔化即将结束，打开放风阀、风口盖，关闭风量调节阀，然后打炉（打炉

前，必须放净铁水，清理场地，炉底下面不得有积水）。

3)准备工作就绪后，打开炉底门，并由工作门或炉底将炉捣通；落下红热的炉料及

时用水熄灭。

4)待炉料全部落下后，仍开风20～30min，以冷却换热器。

⑻保养及维护

1)换热器

该冲天炉换热器内壁设有密筋，其缝隙处须用耐火材料打结牢固平整。每次修炉时，都必须检查耐火材料是否脱落，发现问题及时修复。在使用时应注意以下几点：

①发现换热器粘附氧化渣应及时清除，以防积累难除。

②内筋片长期使用氧化磨损严重时，应及时修补更新。

③修炉时应注意换热器是否开裂，一旦开裂及时修复。

④严禁换热器漏风使用。

⑤换热器内筒采用20g材料，修补时注意采用合适的电焊条（506）。

2)清理及修炉

①清理工作应在炉身自然冷却后进行。在任何情况下禁止用水浇淋炉膛（必要时

可鼓风冷却）。

②在加料口放好安全罩（或其他防护措施）后，进炉清理。

③将炉壁上的挂渣、剩铁清理干净，炉壁不得有残留炉渣、铁豆等；把小于半块

的或破碎松裂的砖剔掉，换成新砖。清理炉壁敲打应适度，避免过重和垂直敲打，以防震裂炉衬。

④炉壁耐火砖侵蚀深度不到一半，可用修补耐火材料填补，应先在炉壁上刷上泥

浆水，然后搪上耐火材料，用木锤敲紧修平（不得用刮刀压平）。

*****铸造车间

2012.3.25