铸造合金及其熔炼铸铁的熔炼.pptxVIP

第五章 铸铁的熔炼;第一节 冲天炉熔炼的基本原理;一：铸铁熔炼的基本要求 ;二、冲天炉的基本结构;三、冲天炉焦炭燃烧的基本规律;2、焦炭层中的氧化带 图5-3 Ｃ＋O2 ＝CO2 393kJ Ｃ＋1/2O2 ＝CO 109kJ CO＋1/2O2 ＝CO2 284kJ △G﹤0 自发进行 图5-4;3、焦炭中的还原带 CO2+Ｃ=CO -175kJ 978K以上进行 图5-4 △G﹤0 不需动力 4、炉气燃烧比 燃烧比：ηV＝CO2／( CO2+CO)ⅹ100% 愈高愈好，但从热力学的角度看，不可避免的存在着CO，而且为了保证铁液质量，要求炉内成弱氧化性较好，因此，燃烧比一般控制在40%-60%范围内。;四、冲天炉的炉气及炉温分布;五、冲天炉内的热交换;2、熔化区 以对流传热为主， 区域呈凹形分布， 区域高度波动大 （底焦燃烧下降）;3、过热区 1）以接触传热为主， 2）传热强度大 3）此区炉气温度、高度 决定过热度大小 △t=ah(tmax-tm) 4、炉缸 降温，焦炭不燃烧;六、影响铁液温度的主要因素;2、送风对冲天炉铁液温度的影响 1）风量的影响 图5-10 大，强化燃烧，有利过热 太大，焦炭燃烧快，料下落快，预热不足 最惠送风量 2）风速的影响 快，强化燃烧，能吹到炉子中间较少附壁效应， 但，过快，对碳有吹冷作用，降温 图5-11 ;3）风温的影响 强化焦炭燃烧，提高铁液温度，但，加剧还原反应，降低燃烧比图5-12 4）风中氧气浓度的影响 有利提高温度 3、金属炉料的影响 纯净，块度： 大，不利过热。小，不透风;4、操作参数对铁液温度的影响 1）底焦高度 太高：焦耗大，熔化率低，铁液温度高 太低：铁液温度低，氧化严重 2）焦炭消耗量 焦炭消耗量=层焦量 3）批料量 图5-13 小： 熔化时间短，熔化区小，过热区扩大， 提高铁液温度 太小：以造成铁焦混杂、串料，温度成分波动;5、冲天炉结构参数对铁液温度的影响 1）炉型的影响 图5-14 曲线炉膛： （1）提高送风强度 （2） 改善炉子中心的燃烧状况 （3） 提高冲天炉的熔化率 2）风口布置的影响 侧送风：单排、双排、多， 风口下斜 5-100 中央送??;第二节 冲天炉强化熔炼的主要措施;二、高氧送风 1、作用：1）提高容化率 2）提高铁水温度 3）降低焦铁比 2、方法：1）向风管中引入氧气 图5-19 2）从风口吹氧 3） 炉缸处吹氧 三、除湿送风 1、影响：1）吸热、降温， 2）氧化消耗C、Si、Mn， 3）增加氢，恶化铁液质量 2、除湿方法：1）用冷却器除湿， 2）用吸湿法除湿;第三节：冲天炉熔炼过程中化学成分变化;二、冲天炉内炉渣的形成及作用;（2）一般 k=碱/酸= CaO／ SiO2 　 0.8 酸性 0.8—1.2中性 1.2—1.5碱性 2.5　高碱性 3、渣的作用 清除焦炭的灰渣，有利继续燃烧。 清除渣滓，脱硫、磷;三、冲天炉内铁液化学成分变化;2、Fe液脱碳 C+O2=CO2 ， C+CO2=CO　 FeO+C=Fe+CO 碳作用较强 脱碳作用较弱 3、影响铁液含碳量的主要因素 理论上：铁液含碳量变化趋于饱和程度Co （共晶成分）。 当Fe料低于Co时增碳，反之减碳。 但同样条件下，含碳量愈低 熔化后含C量也愈低。 有前炉增碳量小，无前炉增碳量大。 　　　铁液含碳量与铁料含碳量之间的关系： 　　　 ωc铁液=k+(1-α) ωc铁料　 ｋ增碳分数1.7%-2.0