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            我國鑄鐵鑄造技術的回顧及展望

            來源:北方工量具 發布時間:2013/11/6 13:41:33
            鑄鐵熔煉技術1.1 沖天爐技術沖天爐仍穩居鑄鐵熔煉設備之首,至今仍擔負著80%,以上重量的鑄鐵件的熔煉任務。建國50多年來, 我國的沖天爐技術得到了快速的發展。在早期,我國鑄造行業沿用原蘇聯的直筒形三排大風口冷風沖天爐,經過多年來的生產實踐,結合我國具體情況,改進和創造了多種沖天爐爐型,如曲線爐膛多排小風口熱風沖天爐,倒置大排距兩排風口沖天爐,中央送風沖天爐排交叉風口沖天爐,旋轉進風沖天爐,卡腰沖天爐,無爐襯水冷沖天爐等。其它特種爐和煤粉化鐵爐,天然氣化鐵爐,國內也有過研究和應用,但使用還不普遍。尤其20世紀70年代以后,符合我國特點的爐型和熔煉技術已逐漸完善和成熟,形成了獨具我國特色的多排小風口和兩排大間距沖天爐系列。在操作技術上,從一度追求低焦耗到重視鐵水質量,進而講求提高技術經濟、勞動衛生和環境保護的綜合指標,逐步正確地開發應用了從爐料處理、修爐、烘爐到配加料、鼓風、爐況控制、鐵檢驗等全過程的操作技術。國外鑄鐵件生產中,熔煉時普遍采用鑄造用焦,熱風沖天爐和雙聯熔煉應用普遍,沖天爐富氧送風、除濕送風已得到應用,鐵液溫度高于1500度。國內鑄鐵件生產中,熔煉時鑄造焦應用比例不足1%,熱風爐和雙聯熔煉應用很少,富氧和除濕送風已經開始研究,出爐鐵液溫度大多為1400度左右。在比較短的歷程中,我們在沖天爐理論研究、爐子結構、修爐材料、送風系統、熱能利用、強化底焦燃燒、爐內氣氛調整控制、鐵水爐前檢驗、消煙除塵、非焦炭化鐵、配料及熔煉過程計算機優化控制等諸多方面都取得了可喜的成績。沖天爐技術的進步是我國鑄造業實現現代化的重要方面。50多年來,我們已經走出了一條獨具特色的沖天爐技術發展的成功之路,在我國的具體條件下發展了沖天爐理論和生產實踐。沖天爐熔煉的質量和效益與生產規模及爐子容量有密切的關系。從產業結構方面看,我國的相關企業追求小而全、大而全的生產結構,致使國內至今沖天爐林立,其中3t/h以下的小型沖天爐占大多數,由此而造成的資源浪費和環境污染已是不容忽視的問題。隨著我國企業股份制和集團化的發展,將為專業化鑄造廠的發展提供必要條件,但從我國多種所有制長期并存的經濟結構來看,鑄造廠大、中、小規模長期并存的格局也是必然的。5t/h以下中小型沖天爐還將長期占有大多數比例。因此,以提高操作技術為主,開發、推廣低能耗、少污染的沖天爐及其熔煉工藝是我國沖天爐發展的總趨勢。沖天爐的發展是圍繞著提高性能、提高生產率、降低消耗、改善操作、減少污染進行的。沖天爐性能主要體現在碳的燃燒、爐料的加熱和冶金過程三方面。隨著鑄鐵生產批量的擴大和對鑄造生產率及鑄件質量要求的提高,沖天爐容量也不斷地增大。大容量的沖天爐熔煉狀況更穩定,無論技術上還是經濟上都比小爐子更具優勢。因此,在單一品種大批量生產中,用一臺大容量爐子取代多臺小爐子是合理的。在國際上,沖天爐最新發展主要為等離子體沖天爐、無焦沖天爐、新型回轉熔煉爐我國鑄鐵業布局分散、企業規模小,生產的社會化水平低,技術水平不等,技術成果的生產轉化率低。而沖天爐作為其基礎工藝設施,更是集中體現了這些特點,大量低水平運行的小沖天爐造成的環境污染、資源浪費和低質鑄件是不言而喻的。在操作技術方面,由于長期以來自動化程度低,人工操作技術得以深入的發展。爐子的熔煉狀態對操作者的依賴很大,致使沖天爐的熔煉水平差別很大, 甚至同一臺爐子也會因為操作人員狀態的變化和更換操作者,而出現熔煉水平的波動。實現沖天爐操作的智能化、自動化才能從根本上避免操作者的隨機不良影響,使沖天爐按最佳狀態穩定運行。我國沖天爐自動化研究起步雖晚,但進展較快,在自動優化配料、上料、熔煉過程優化控制方面取得了一些實用成果,使我國沖天爐的自動化操作水平提高了一大步,縮短了與世界先進水平的差距。加入WTO將在我們面前展現一個競爭激烈的世界鑄件市場。我們不但要保持鑄鐵件生產大國的地位,還要成為鑄鐵件生產的強國。因此,沖天爐熔煉的發展將圍繞強化管理、促進技術改造、提高規模效益進行。我國沖天爐技術的發展方向主要有以下若干方面: (1)走專業化生產道路,提高沖天爐作業率,向大型化、智能化、長期作業方向發展; (2)爐料供應專業化、規模化; (3)大力發展沖天爐配套技術,同時加強對沖天爐的控制和檢測; (4)發展沖天爐.電爐雙聯熔煉技術; (5)獲得高溫優質鐵水是沖天爐熔煉的根本任務。1.2 電爐技術感應電爐熔煉鑄鐵,由于它具有鐵液溫度高、成分穩定、污染少、便于調整鐵液成分的優點,從20 世紀60年代初起,在一些工業發達國家開始普及。近年來,中頻感應熔煉爐的迅速發展給鑄鐵生產注入了新的活力。感應熔煉爐的發展和應用,使鑄鐵生產進入一個新階段。盡管工頻感應熔煉爐存在某些不足,但它在金屬熔煉、鐵液成分調整、金屬液的升溫和保溫,尤其作為其它熔煉爐的雙聯用爐仍在普遍應用。中頻感應熔煉爐適合熔煉鑄鐵,特別是合金鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵,它的迅速發展和所顯示的優越性,使其近年來在鑄鐵生產中呈現出被廣泛應用的新趨勢。它節能降耗、生產率高,且具有較大的生產靈活性,對鋼鐵冶金企業等行業性機修廠及其它單件小批量生產極為有利;它自動化程度高,且配有雙供電電源與控制系統,同時具有熔煉和保溫雙重功能,對于諸如汽車鑄件和鑄鐵管生產的連續性作業非常適合;它既適用于冷料熔煉,又適宜與其它熔煉爐進行雙聯,具有廣闊的應用前景。
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