1、沖天爐的節(jié)能與環(huán)保沖天爐的節(jié)能與環(huán)保1、沖天爐節(jié)能與環(huán)保的現(xiàn)狀沖天爐是鑄鐵車間首要的熔煉設(shè)備，無論在過去，現(xiàn)在，還是可以預(yù)期的將來，它的地位都是無可取代的。因為在鑄鐵熔煉中，沖天爐具有比電爐更優(yōu)越的綜合性能和技術(shù)經(jīng)濟指標。但是，在生產(chǎn)實踐中，我國大多數(shù)沖天爐并沒有充分發(fā)揮出它的優(yōu)越性能，因而達不到其應(yīng)有的技術(shù)經(jīng)濟指標。出現(xiàn)鐵水溫度偏低，鐵水成分不穩(wěn)，元素燒損較大，熔煉工藝成本過高，鑄件質(zhì)量差，廢品率高，環(huán)境污染嚴重等一系列問題，這些問題

2、在我國絕大多數(shù)的鑄鐵車間中已是司空見慣了。我國是鑄造大國，鑄鐵件年產(chǎn)量幾年來均居世界各國之首位，而其能耗在成本中所占比例卻比工業(yè)發(fā)達國家高出2倍—3倍，沖天爐的能耗占了其中的大部分。主要原因是小容量沖天爐所占比例太大，而其中采用煙塵凈化和余熱回收裝置的微乎其微，實現(xiàn)高水平熔煉和計算機控制的更少了。我國鑄鐵生產(chǎn)車間一萬多個，每個車間年平均產(chǎn)量不足1000t，沖天爐開爐時間短。在沖天爐結(jié)構(gòu)方面，由于我國鑄造廠點過多，限制了大容量沖天爐的使用

3、由于產(chǎn)量低，效益差，限制了性能優(yōu)越的現(xiàn)代化沖天爐及其配套設(shè)備的采用。很多對提高沖天爐性能卓有成效的結(jié)構(gòu)，如龍卷風風口、雙層自熱供風、蝸螺式風箱、曲線爐膛、附加煤粉裝置、高效旋流除塵器、熔煉過程微機控制系統(tǒng)等等……，沒有得到推廣應(yīng)用更有一些結(jié)構(gòu)比較先進的沖天爐，在使用過程中主要參數(shù)得不到保持，尤其風口參數(shù)常被做出不良改變許多沖天爐不設(shè)自動配加料裝置。操作不當不但對沖天爐性能造成不良影響，也是增加沖天爐能耗和環(huán)境污染的重要原因，在我國為數(shù)眾

4、多的小容量沖天爐上，更是普遍存在的現(xiàn)象。沖天爐操作是一項復(fù)雜而瑣碎的工作，從爐料制備到修爐、烘干、加底焦、點火暖爐、上料、開風熔煉、出鐵、放渣、爐況觀測、故障判斷及處理等，每一步都要求認真做好。而每個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)不當操作比如爐料中混有泥沙、雜質(zhì)而未被清除，塊度過大砌爐時泥口寬而不實，搪襯料稀軟而比例不當開爐前爐襯不預(yù)熱烘干底焦不搗實，焦塊不均勻暖爐時間不夠或過長上料前不測量底焦高度是否合適：不及時按比例加料而不能保持滿料熔煉不按工藝要

5、求出鐵放渣焦炭塊度不分級混雜使用不注意觀察風眼內(nèi)底焦燃燒狀況和渣、鐵流動情況及出爐鐵水、爐渣的量和狀態(tài)，不分析出現(xiàn)反常現(xiàn)象的原因及可能存在的故障，不能及時采取有效措施排除故障等……。產(chǎn)生不當操作的原因除責任心外主要就是技術(shù)水平不高。近十幾年來，我國高水平技術(shù)工人的匱乏已是各行業(yè)普遍存在的事實，而在沖天爐的操作上，問題更加突出，由此造成的我國沖天爐粗放操作的現(xiàn)象十分普遍。直至日前，我國絕大多數(shù)的沖天爐仍沒有自控設(shè)備，其熔煉性能對操作人員的

6、依賴性很大，由操作不當引起的各種問題長期得不到比較徹底的解決。沖天爐耗能過高主要體現(xiàn)在焦鐵比過高，也體現(xiàn)在耗焦量過大。很多人以為，多加焦炭是改善爐況的萬能法。一旦爐子狀態(tài)不佳，就增加層焦量，而不是從爐子結(jié)構(gòu)、鼓風量、爐料狀況、操作情況等方面分析產(chǎn)生問題的原因，從而有針對性的采取有效措施解決問題。相當多的沖天爐長期在1：5—1：6的焦鐵比下工作，而穩(wěn)定在1：71：10的爐子很少。其實，在我國目前條件下，完全有可能在1：1012的狀態(tài)下穩(wěn)定

7、地保持鐵水的出爐溫度在1420℃以上。小容量沖天爐是低產(chǎn)量造成的，而低產(chǎn)量是廠點過多的結(jié)果。依平均數(shù)看，我國每個廠的年產(chǎn)量約1000t，一臺3th的沖天爐每天熔煉時間僅需1h。我國3th以下的沖天爐數(shù)量上占80%焦鐵比是我們制定的熔煉工藝參數(shù)，對生產(chǎn)條件有很強的針對性。確定焦鐵比時，應(yīng)在生產(chǎn)實踐中反復(fù)摸索，根據(jù)爐子結(jié)構(gòu)、爐料情況，對鐵水和熔化率的要求等，尋求最惠送風強度下的最低的焦鐵比，也就是尋求一定要求下的最佳風炭比例。這個比例并不是

8、一成不變的，它將隨爐況的改變而改變，根據(jù)爐況調(diào)整，才能保持其處于最佳狀態(tài)。爐子結(jié)構(gòu)對焦鐵比的影響主要是風口、有效高度和爐膛形狀。一般來說，風口比及風口數(shù)量和風口布置(排數(shù)、排距、傾角)應(yīng)保證風口區(qū)爐膛內(nèi)送風均勻并有足夠的動力清除焦炭表面灰垢及熔渣形成熱量集中的高溫區(qū)取得較高的燃燒比降低爐氣附壁效應(yīng)。風口結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固且耐高溫，不至因熔渣沖蝕或工藝操作而改變風口直徑及傾角。風口的布置影響著爐內(nèi)熱量的分布，合理的布置應(yīng)為鐵料的熔化和鐵水的過熱提

9、供充分而合理的熱量。有效高度決定了最大料柱高度。足夠的有效高度能保證爐氣的熱量被爐料充分吸收，使煙氣帶走盡可能少的熱量。爐膛形狀影響爐氣流速和爐內(nèi)熱量分布，也影響爐料的運動。各種形狀曲線爐膛的共同特點是縮小氧化帶爐徑，在減少底焦量的同時又可獲得熱量更集中的高溫區(qū)，有利于鐵水的過熱擴大熔化帶爐徑使爐氣流速降低，有更充分的時間加熱熔化中的料塊。操作影響沖天爐的焦炭消耗，滿料操作與否是一個重要因素。如果沖天爐料柱降低，則爐氣熱量不能被爐料充分

10、吸收，煙氣帶走的熱量增多。在使用定壓式風機的情況下，還將增大入爐風量，使爐況波動，爐氣流速增大會帶出更多的粉塵。發(fā)生棚料而不能及時排除也會產(chǎn)生類似的后果。爐料不稱量也可能造成焦碳浪費、爐況波動。金屬料的質(zhì)量對焦鐵比也有影響，銹蝕和雜質(zhì)需要熱量來熔化和還原過大的料塊不但易造成棚料，也因為其比表面積小而使吸熱速度下降，不能充分利用爐氣熱量，甚至造成落生。焦炭的質(zhì)量是影響其耗量的主要因素之一。固定碳含量低的焦炭，發(fā)熱值也低，只有增加消耗量才可

11、能滿足熔煉對熱量的要求灰份高的焦炭燃燒過程中，表面形成了更厚的惰性膜，對氧氣與碳的接觸造成更大的障礙反映能力強的焦炭，更易使CO2還原，使煙氣中的CO量增高，不但浪費了熱量，而且增加了對環(huán)境的污染塊度過小和塊度混雜不等的焦炭，對鼓風產(chǎn)生更大的阻力，常常造成底焦燃燒不均勻和爐壁效應(yīng)加重，使氧化區(qū)縮小而還原區(qū)加大，也會增加煙氣中的CO含量。沖天爐污染環(huán)境最嚴重的是煙塵對大氣的污染，它不僅涉及廠區(qū)，也會影響到周圍乃至更廣闊區(qū)域的大氣質(zhì)量。煙塵