
工業爐 在鑄造車間,有熔煉金屬的沖天爐、感應爐、電阻爐、電弧爐、真空爐、平爐、坩堝爐等下面介紹一下各種爐子的特點及應用。
1、沖天爐
沖天爐,是鑄造生產中熔化鑄鐵的重要設備,將鑄鐵塊熔化成鐵水后澆注到砂型中待冷卻后開箱而得到鑄件。沖天爐是一種豎式圓筒形熔煉爐,分為前爐和后爐。前爐又分為出鐵口,出渣口,爐蓋前爐缸和過橋。后爐又分為三個部分,頂爐,腰爐和爐缸。腰爐與熱風圍管分開,修爐之后合上,用泥巴密封。頂爐上是熱交換器。主要用于鑄鐵件生產,也用以配合轉爐煉鋼,因爐頂開口向上,故稱沖天爐。
簡介
一種豎式圓筒形熔煉鑄鐵的鑄造設備。主要用于鑄鐵件生產,也用以配合轉爐煉鋼,有時還用來化銅,因爐頂開口向上,故稱沖天爐。
工作過程
沖天爐的工作過程:先將一定量的裝入爐內作為底焦,它的高度一般在一米以上。點火后,將底焦加至規定高度,從風口至底焦的頂面為底焦高度。然后按爐子的熔化率將配好的石灰石、金屬爐料和層焦按次序分批地從加料口加入。在整個開爐過程中保持爐料頂面在加料口下沿。經風口鼓入爐內的空氣同底焦發生燃燒反應,生成的高溫爐氣向上流動,
對爐料加熱,并使底焦頂面上的第一批金屬爐料熔化。熔化后的鐵滴在下落到爐缸的過程中,被高溫爐氣和熾熱的焦炭進一步加熱,這一過程稱為過熱。隨著底焦的燒失和金屬爐料的熔化,料層逐漸下降。每批爐料熔化后,燃料由外加的層焦補充,使底焦高度基本上保持不變,整個熔化過程連續進行。應用領域:沖天爐主要應用于鋼鐵、冶金、礦山等行業。
爐料中的石灰石在高溫爐氣的作用下分解成石灰和二氧化碳。石灰是堿性氧化物,它能和焦炭中的灰分和爐料中的雜質、金屬氧化物等酸性物質結合成熔點較低的爐渣。熔化的爐渣也下落到爐缸,并浮在鐵水上。
在沖天爐內,同時進行著底焦的燃燒、熱量的傳遞和冶金反應 3個重要過程。根據物理、化學反應的不同,沖天爐以燃燒區為核心,自上而下分為:預熱帶、熔化帶、還原帶、氧化帶和爐缸等 5個區域。由于爐氣、焦炭和爐渣的作用,熔化后的金屬成分也發生一定的變化。在鑄鐵的5大元素中,碳和硫一般會增加,硅和錳一般會燒損,磷則變化不大。鐵水的最終化學成分,就是金屬爐料的原始成分和熔煉過程中成分變化的綜合結果。
分類
卡腰沖天爐
國家科技二等將產品,重點推廣節能型沖天爐,具有爐溫高(14501500),元素燒損少(Mn<13%,Si<8%),焦耗低(1:7~9),能使用劣質焦炭等特點。1970年通過部定型,20年來,經歷考驗,深得用戶好評,為該廠傳統產品。
新型二排大間距沖天爐
采用最新設計,符合“三化”標準,操作、維護方便,除燒損略高于卡腰爐外,其余指標與卡腰爐相近,為各地采用最多的爐型。
開過式沖天爐
交風帶(熔化段)做成對開式,可以象開一扇窗戶一樣方便地將爐膛打開進行維修,此項發明獲86 20 41 70號專利,第二屆全國防大學明展示會《黃鶴發明獎》,具有90年代水平。
高溫沖天爐
采用耐熱銅高熱風爐膽,風溫可達300,鐵水溫度可達1500。
結構形式公以風帶部分分為卡腰、大排距二種,其余部分相同。
3噸以下沖天爐以風帶,前后爐移動式為主,3噸以上以固定前爐為主。
除塵以干式火花捕集器為主,也可根據用戶要求配置濕式除塵器,環保要求高的可配置旋風式除塵器。
種豎式圓筒形熔煉鑄鐵的鑄造設備。主要用于鑄鐵件生產,也用以配合轉爐煉鋼,有時還用來化銅,因爐頂開口向上,故稱沖天爐。
簡史
古代生產鑄鐵,鐵水直接來自煉鐵爐。公元10世紀前后,中國宋代已有因移動方便而稱為"行爐"的化鐵爐。當時行爐不僅被用作化鐵設備,而且還用作守城武器。1330年元代陳椿所著《敖波圖》描繪了有鑄鐵盤的化鐵爐,稱為攙爐,爐身可以傾斜以便出鐵。以后又加高爐身成為三節爐,這種爐已脫離了煉鐵爐結構,是沖天爐的雛形。17~18世紀,歐洲流行一種用于補鍋的小型化鐵爐。1794年,英國J.威爾金森仿補鍋化鐵爐制造了第一座近似現代的沖天爐,并配備了用蒸汽機驅動的鼓風機。20世紀以來,沖天爐結構和熔煉工藝
有了很大發展,主要有:①多排風口送風沖天爐,它是為強化灰分高、塊度小、強度低的劣質焦炭的燃燒而出現的兩排或兩排以上的小風口沖天爐,風口總面積只占爐子內截面積的5%左右,風口區爐徑縮小,向熔化帶逐漸擴大。②雙排風口大排距送風沖天爐,它的風口排距比正常大2~3倍,在500~900毫米之間,每排進風可由單獨風箱供給,也可由一個總風箱提供。③沖天爐-電爐雙聯熔煉,能充分發揮沖天爐優異的熔化能力和電爐良好的過熱能力。④提高送風溫度,或增加送風中的含氧量。
結構
沖天爐(見彩圖)爐身下部坐在底座上,上部側面開有加料口,底部安有帶鉸鏈的門供熔化結束后清爐用。離爐底350~700毫米處有1~2排空氣進口,稱為風口,沿爐身圓周均勻分布。風口下部是爐缸,開有出鐵口和出渣口。從加料口以下至風口為金屬爐料的預熱帶和熔化帶。沖天爐圓筒形爐身外殼用鋼板制成,鋼板殼內壁用耐火材料砌成爐襯。在熔化帶周圍,由于爐溫高,有些場合,這一部分不用耐火材料爐襯,而在爐殼外面設環形水管,向爐殼噴淋冷卻水。在中國,有的沖天爐還在爐身外部設置積蓄鐵水的固定式前爐,前爐與沖天爐爐缸相連,從前爐中出鐵水和排渣。前爐可利用電、油或煤氣加熱,用以對鐵水進行保溫或升溫。
2、感應爐
感應爐,induction furnace利用物料的感應電熱效應而使物料加熱或熔化的電爐稱為感應爐。感應爐采用的交流電源有工頻( 50或60赫)、中頻(150~10000赫)和高頻(高于10000赫)3種。感應爐的主要部件有感應器、爐體、電源、電容和控制系統等。在感應爐中的交變電磁場作用下,物料內部產生渦流從而達到加熱或著融化的效果。在這種交變磁場的攪拌作用下,爐中材質的成分和溫度均較均勻,鍛造加熱溫度可達1250℃,熔煉溫度可達1650℃。感應爐除能在大氣中加熱或熔煉外,還能在真空和氬、氖等保護氣氛中加熱或熔煉,以滿足特殊質量的要求。感應爐在透熱或熔煉軟磁合金、高阻合金、鉑族合金、耐熱、耐蝕、耐磨合金以及純金屬方面具有突出的優點。感應爐通常分為感應加熱爐和熔
煉爐。熔煉爐有芯感應爐和無芯感應爐兩類。有芯感應爐有鐵芯穿過感應器,用工頻電源供電,主要用于各種鑄鐵、黃銅、青銅、鋅等金屬的熔煉和保溫,電效率達90%以上,能利用廢爐料,熔煉成本低,最大爐容達270噸 。無芯感應爐無鐵芯穿過感應器,分為工頻感應爐、三倍頻感爐、發電機組中頻感應爐、可控硅中頻感應爐、高頻感應爐。感應爐的優點在于損耗原料比其他設備要小很多。感應加熱爐包括鍛造加熱爐,感應調質爐,感應淬火爐。主要用于金屬加熱和熔煉。
特點:
節約特點
●加熱速度快、生產效率高、氧化脫炭少、節省材料與鍛模成本 由于中頻感應加熱的原理為電磁感應,其熱量在工件內自身產生,普通工人用中頻電爐上班后十分鐘即可進行鍛造任務的連續工作,不需燒爐專業工人提前進行燒爐和封爐工作。不必擔心由于停電或設備故障引起的煤爐已加熱坯料的浪費現象。由于該加熱方式升溫速度快,所以氧化極少,每噸鍛件和燒煤爐相比至少節約鋼材原材料20-50千克,其材料利用率可達95%。由于該加熱方式加熱均勻,芯表溫差極小,所以在鍛
坩堝型高頻感應爐
造方面還大大的增加了鍛模的壽命,鍛件表面的粗糙度也小于50um。
環保特點
●工作環境優越、提高工人勞動環境和公司形象、無污染、低耗能 感應加熱爐與煤爐相比,,工人不會再受炎炎烈日下煤爐的烘烤與煙熏,更可達到環保部門的各項指標要求,同時樹立公司外在形象與鍛造業未來的發展趨勢。感應加熱是電加熱爐中最節能的加熱方式由室溫加熱到1100℃的噸鍛件耗電量小于360度。
精準特點
●加熱均勻,芯表溫差極小,溫控精度高 感應加熱其熱量在工件內自身產生所以加熱均勻,芯表溫差極小。應用溫控系統可實現對溫度的精確控制提高產品質量和合格率。
其它特點
中頻爐加熱裝置具有體積小,重量輕、效率高、熱加工質量優及有利環境等優點正迅速淘汰燃煤爐、燃氣爐、燃油爐及普通電阻爐,是新一代的金屬加熱設備。
利用感應線圈產生的感應電流加熱物料的一種電爐。若加熱金屬物料,則將其放在耐火材料制作的坩堝中。若加熱非金屬材料,則將物料放在石墨坩堝中。增加交流電頻率時,感應電流頻率則相應提高,產生的熱量增多。感應電爐加熱迅速,溫度高,操作控制方便,物料在加熱過程中受污染少,能保證產品質量。主要用于熔煉特種高溫材料,也可作為由熔體生長單晶的加熱和控制設備。
工頻
工頻感應爐是以工業頻率的電流(50或60赫茲)作為電源的感應電爐。工頻感應電爐已發展成一種用途比較廣泛的冶煉設備。它主要作為熔化爐用來冶煉灰口鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨
鑄鐵和合金鑄鐵。此外,還作為保溫爐使用,同前,工頻感應爐已代替沖天爐成為鑄造生產方面的