產生原因
造成熟料粉化的原因主要有以下幾個方面:
(1)配料不當
KH值過低,CS含量少,CS就多。同時由於KH值過低,窯內易結大塊,游離氧化鈣含量高,CS相應地更多;因窯內結塊,影響通風,熟料冷卻速度慢,熔劑礦物結晶而不呈玻璃狀存在,玻璃質就少;又因冷卻速度慢,緩慢地通過500℃,CS容易產生晶型轉變。由於上述種種因素,使熟料不可避免地產生嚴重粉化現象。即使通風好,冷卻速度快,形成的玻璃質不少,但由於CS含量過多,也難以阻止其一部分CS不發生晶型轉變。就是剛出窯的高溫熟料丟入冷水中,仍然會發生粉化現象,此類粉化的熟料,粉末呈黃色。
(2)操作不當,煅燒和冷卻不良
1)操作不當,引起煅燒溫度和時間不足或窯面溫度不均勻,造成CS含量過多,玻璃質過少,部分熟料就會發生粉化。
2)窯內結大塊,甚至發生煉窯事故,出窯熟料溫度很高,敲開后里面還是紅的,此時熟料溫度在900℃左右,若讓其慢慢冷卻,就會發生粉化,最後只剩下一層在窯內已經快冷過的堅硬外殼。
裝置
我國有些地區推廣和使用了煤粉化鐵爐,可以代替沖天爐生產灰鑄鐵,可粉化球墨鑄鐵。一般鐵永溫度可達1380-1450℃,鐵煤比為5~7:1。
煤粉化鐵爐的增碳增硫極少,可以節約廢銅,提高鐵水質量。煤粉化鐵的缺點是鐵水溫度不夠穩定,爐襯侵蝕嚴重,勞動條件惡劣。
煤粉化鐵爐的結構可分為豎爐和臥爐兩部分。豎爐上部的作用和沖天爐的預熱帶相似。在豎爐下部的爐缸內,鐵料靠流過的高溫爐氣熔化並流入臥爐的熔池中。臥爐類似反射爐,煤粉和空氣經一次風口和二次風口吹入臥爐前端的燃燒室,燃燒後的高溫爐氣把儲存在熔池內的鐵水過熱至出鐵溫度。
由於臥爐燃燒室需要定量而均勻地供應煤粉才能保證熔化的穩定。所以送粉機是煤粉化鐵爐的重要輔助設備。
煤粉化鐵爐特點
優點
煤粉化鐵爐具有以下的優點。
(1)燃料取材容易可以立足於各地資源,就地取材,減少交通運輸壓力,適應備戰要求。特別是廣東等南方各省成功地使用了無煙煤(即白煤)和劣質煙煤作燃料,對改變我國歷來北煤南運的局面是一個有效的措旋。
(2)對發展農業機械和發展地方工業起到積極的作用 可以解決地方工業和縣、社、隊三級農機具的修理和製造工業的焦炭供應問題。
(3)促進鋼鐵事業的發展節約大量的焦炭,用於煉鋼,並且由於採用了煤粉作燃料還可以節約廢鋼用量50%
左右。
(4)操作方便煤粉化鐵爐的操作比沖天爐的操作簡便。
缺點
由於它具有以上各種優點,所以煤粉化鐵在某些場合補充了沖天爐的不足。但是,我們必須用一分為二的觀點來看待煤粉化鐵。幾年來的實踐證明,煤粉化鐵爐與沖天爐相比較,有以下幾個主要的問題存在:
(1)熱量損失較大沖天爐內燃料作層狀燃燒,熱穩定性能較好。而煤粉化鐵爐內粉狀燃料作懸浮燃燒,所需的
燃燒空間較大,熱穩定性能較差,所以熱量損失較之沖天爐為大。因此,煤粉化鐵爐不宜中途停風。
(2)理論和經驗不成熟 沖天爐的套用已有幾十年的歷史,積累了一定的理論、經驗,設計和套用都較有把握。而煤粉化鐵爐目前只能依靠一些實踐經驗數據進行設計。
(3)爐子的壽命較短 由於煤粉化鐵爐工作條件與沖天爐大不相同,故對耐火材料的耐火強度要求較高,否則耐火材料消耗大,影響爐子的壽命。
(4)煤粉粒度要求較細 由於燃燒方式的限制,其粒度在180-200目以上較好,因此煤粉的加工及運輸是一個
關鍵的問題。
(5)不增碳煤粉化鐵爐在熔煉過程中沒有增碳作用,故需配製碳當量較高的鑄鐵,使矽鐵合金消耗較多。
總的來說,一方面煤粉化鐵爐具有沖天爐所沒有的許多優點,這就決定了它具有廣闊的發展前途。另方面由於存在一些要進一步解決的問題,因而也有一定的局限性。實踐證明,煤粉化鐵這一新興的鑄造工藝,由於人們的努力,正克服著它存在的問題而日趨完善。