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摘 要 本文主要根据铸造焦所具备的一系列的特点，和冲天炉的熔炼工艺方面的一些特殊要求，介绍并分析了在冲天炉的熔炼过程中使用铸造焦后，冲天炉在熔炼工艺方面所做的一系列调整，以及调整过后所取得的一些效果。
关键字 铸造焦；冲天炉；熔炼工艺
A 文章编号 1674-6708（2013）92-0183-02
1铸造焦的概念及其特点
在冲天炉熔铁的过程中，其使用的最主要燃料便是铸造焦。铸造焦是一种能够使炉料进行熔化并且能增加铁水温度的物质，除此之外，它还能够使料柱在熔铁的过程中具有一定的透气性。
铸造焦所具备的功能使得它具有以下几个特点：1.相对于其他的冶金焦来说，铸造焦的块度比较大；2.铸造焦的反应性比其他的冶金焦要低；3.铸造焦的质量比较密，气孔率相对来说较小；4.铸造焦还具有足够大的抗冲击能力。除了以上四个主要的特点之外，铸造焦也具备相关的一般冶金焦的特点。
在使用铸造焦之后，通过对冲天炉在熔炼工艺方面所作出的相关调整，焦铁的温度和化学成分几乎都能达到所期待的标准。但是，铁液中偶尔会出现的一些氧化现象，这些氧化现象从不同程度上会增加球化剂的消耗量，从而影响着球化的品质，是影响球铁性能变得不稳定的重要因素。
在冲天炉的熔炼过程中，熔化带与过热带是两个容易引起铁氧化的环节。冲天炉内碳的反应主要有两种形式，一种是碳和氧气反应产生二氧化碳，另一种形式是碳和一氧化碳发生反应产生二氧化碳。由于二氧化碳对于一氧化碳来说，其活化性能比较低，因此在冲天炉的氧化带中，自由氧的主要存在形式是二氧化碳。在特定的情况下，造成冲天炉内铁液的氧化可能是由氧化带的高度所引起的。而影响着氧化带高度的因素又涉及到焦炭的块度和冲天炉送风的强度等方面，即用公式表示为：
h氧=d焦AW/r
在这个公式中，H氧表示的是冲天炉内氧化带的实际高度，d焦即表示焦炭的实际平均的直径，W表示的是冲天炉的送风强度，A表示实际系数的大小，r表示的是焦炭在燃烧时的线性速度。
从上面这个公式中我们看到，氧化带的实际高度是与焦炭的实际块度成正比的，当焦炭块度的相对表面积较小的时候，氧气需要更多焦炭的反应之后方能耗尽，这样一来，就容易延长冲天炉中的氧化带。而相对于风量而言，送风的强度越大的时候，冲天炉的氧化带也就越高。就铸造焦而言，它的反应能力比较低，燃烧的速度与还原的速度也不及一般的冶金焦，因此在使用铸造焦之后，冲天炉的氧化带也会随之增长，这样就使得冲天炉内产生二氧化碳的趋势在不断地增大。冲天炉内氧化性的增强也会产生铁液氧化的可能性。
为了减少铁液的氧化程度，可以通过降低铁焦比的方式，使冲天炉内还原带不断增长，这样就可以促进二氧化碳和和碳生成一氧化碳的反应，从而降低铁液氧化的程度。但是这种做法在熔炼工艺上有些得不偿失，因为铁焦比的降低会增加焦炭在燃烧时所消耗的时间，影响了炉料下移的速度。这样一来反而会引发降低熔化率的后果，同时也造成了原材料的浪费。
4对冲天炉熔炼工艺的进一步优化调整
针对铁液氧化现象，解决这个问题的关键在于适当地缩短氧化带的长度。
1）首先应该对铸造焦的块度进行调整，因为铸造焦块度较大，相对表面积反而变小，氧气在反应的过程中需要更多的铸造焦，因此最好将铸造焦的块度控制在80毫米到120毫米之间；
2）氧化带的长度还与冲天炉内的送风强度有关，而影响送风强度的两个关键因素在于送风量与风口的实际面积，其中前者与送风强度成正比关系，后者与送风强度成反比关系。其中由于铸造焦的碳高比较固定，因此风量相对来说不容易减小，于是可以在风口的实际面积上下功夫。铸造焦具有块度相对较大，而且强度高等特点，铸造焦之间的缝隙也较大，因此风可以比较容易地进入冲天炉中，从而加强炉料的燃烧，所以可以适量地增大分口的实际面积，进而减少送风的强度，以达到缩短冲天炉内氧化带长度的目的。
5 结论
在冲天炉的熔炼工艺中使用铸造焦之后，应该对原来的冲天炉熔炼工艺进行不断地改造，提高熔炼原材料、熔炼时的化学成分、铁液的温度计性能等方面的要求，同时也要对铁液的氧化现象进行不断地调整，进一步改进各方面的所存在的问题，以满足在冲天炉熔炼的过程中生产的需求，同时也要降低熔炼过程中材料的消耗和浪费。
参考文献
马敬仲.铁液温度是生产高质量铸铁件的基础——从铁液温度看我国冲天炉熔炼技术的发展方向[J].现代铸铁，
李传.不能忽视水分对冲天炉熔炼过程的负面影响[J].现代铸铁，2011（3）：30-32.
[3]龚出群，陆文华.正确认识和应用现代化冲天炉[J].现代铸铁，2011（6）：15-27.
[4]吴殿杰.我国冲天炉和中频感应炉熔炼现状[J].铸造设备与工艺，2012（6）：4-6+17.
关键字 铸造焦；冲天炉；熔炼工艺
A 文章编号 1674-6708（2013）92-0183-02
1铸造焦的概念及其特点
在冲天炉熔铁的过程中，其使用的最主要燃料便是铸造焦。铸造焦是一种能够使炉料进行熔化并且能增加铁水温度的物质，除此之外，它还能够使料柱在熔铁的过程中具有一定的透气性。
铸造焦所具备的功能使得它具有以下几个特点：1.相对于其他的冶金焦来说，铸造焦的块度比较大；2.铸造焦的反应性比其他的冶金焦要低；3.铸造焦的质量比较密，气孔率相对来说较小；4.铸造焦还具有足够大的抗冲击能力。除了以上四个主要的特点之外，铸造焦也具备相关的一般冶金焦的特点。
2 使用铸造焦后，冲天炉在熔炼工艺方面所做的初步调整
根据上文所分析的铸造焦的相关方面的特点，我们在冲天炉的熔炼过程中做出了一系列初步的调整。2.1增加送风的强度
相对于一般的冶金焦而言，铸造焦中固定碳的含量要它们高出五到八个百分比，因此在使用铸造焦冶炼之后，冲天炉在熔炼的过程中也要相应地增加送风强度，以便更好的加以熔炼。2.2增大风口比
在使用铸造焦之后，由于铸造焦的品质比一般的冶金焦要高，所以这就要求之前的风口比做出相应的调整，扩充风口的面积，改善实际风口前区的燃烧条件。2.3适当地提高炉料中的废钢含量
由于铸造焦的含碳量比一般的冶金焦的含碳量要高，在熔炼的过程中，其所产生的铁液总碳率也相对提高，因此冲天炉在使用铸造焦之后也要相应地增加炉料中废钢的比率。2.4延长点火的时间
上文有分析到，铸造焦的块度相对较大，而且密度比较高，因此着火的时候会比一般的冶金焦要慢。所以在冲天炉熔炼的过程中，要相应地延长其点火时间。2.5提高批料的质量
在使用铸造焦之后，冲天炉在熔炼时焦炭的用量会相应地减少。除此之外，由于铸造焦的密度相对较大，如果焦层过于稀薄的话也会使焦铁出现混杂的现象，从而造成焦铁在成分上和温度上的波动。在使用铸造焦之后，通过对冲天炉在熔炼工艺方面所作出的相关调整，焦铁的温度和化学成分几乎都能达到所期待的标准。但是，铁液中偶尔会出现的一些氧化现象，这些氧化现象从不同程度上会增加球化剂的消耗量，从而影响着球化的品质，是影响球铁性能变得不稳定的重要因素。
3 在冲天炉的熔炼过程中出现铁液氧化现象的原因
铁焦比、炉料的质量、冲天炉在熔炼过程中的送风强度以及氧化带的高度等都是影响冲天炉铁液氧化的重要因素。在冲天炉的熔炼过程中，熔化带与过热带是两个容易引起铁氧化的环节。冲天炉内碳的反应主要有两种形式，一种是碳和氧气反应产生二氧化碳，另一种形式是碳和一氧化碳发生反应产生二氧化碳。由于二氧化碳对于一氧化碳来说，其活化性能比较低，因此在冲天炉的氧化带中，自由氧的主要存在形式是二氧化碳。在特定的情况下，造成冲天炉内铁液的氧化可能是由氧化带的高度所引起的。而影响着氧化带高度的因素又涉及到焦炭的块度和冲天炉送风的强度等方面，即用公式表示为：
h氧=d焦AW/r
在这个公式中，H氧表示的是冲天炉内氧化带的实际高度，d焦即表示焦炭的实际平均的直径，W表示的是冲天炉的送风强度，A表示实际系数的大小，r表示的是焦炭在燃烧时的线性速度。
从上面这个公式中我们看到，氧化带的实际高度是与焦炭的实际块度成正比的，当焦炭块度的相对表面积较小的时候，氧气需要更多焦炭的反应之后方能耗尽，这样一来，就容易延长冲天炉中的氧化带。而相对于风量而言，送风的强度越大的时候，冲天炉的氧化带也就越高。就铸造焦而言，它的反应能力比较低，燃烧的速度与还原的速度也不及一般的冶金焦，因此在使用铸造焦之后，冲天炉的氧化带也会随之增长，这样就使得冲天炉内产生二氧化碳的趋势在不断地增大。冲天炉内氧化性的增强也会产生铁液氧化的可能性。
为了减少铁液的氧化程度，可以通过降低铁焦比的方式，使冲天炉内还原带不断增长，这样就可以促进二氧化碳和和碳生成一氧化碳的反应，从而降低铁液氧化的程度。但是这种做法在熔炼工艺上有些得不偿失，因为铁焦比的降低会增加焦炭在燃烧时所消耗的时间，影响了炉料下移的速度。这样一来反而会引发降低熔化率的后果，同时也造成了原材料的浪费。
4对冲天炉熔炼工艺的进一步优化调整
针对铁液氧化现象，解决这个问题的关键在于适当地缩短氧化带的长度。
1）首先应该对铸造焦的块度进行调整，因为铸造焦块度较大，相对表面积反而变小，氧气在反应的过程中需要更多的铸造焦，因此最好将铸造焦的块度控制在80毫米到120毫米之间；
2）氧化带的长度还与冲天炉内的送风强度有关，而影响送风强度的两个关键因素在于送风量与风口的实际面积，其中前者与送风强度成正比关系，后者与送风强度成反比关系。其中由于铸造焦的碳高比较固定，因此风量相对来说不容易减小，于是可以在风口的实际面积上下功夫。铸造焦具有块度相对较大，而且强度高等特点，铸造焦之间的缝隙也较大，因此风可以比较容易地进入冲天炉中，从而加强炉料的燃烧，所以可以适量地增大分口的实际面积，进而减少送风的强度，以达到缩短冲天炉内氧化带长度的目的。
5 结论
在冲天炉的熔炼工艺中使用铸造焦之后，应该对原来的冲天炉熔炼工艺进行不断地改造，提高熔炼原材料、熔炼时的化学成分、铁液的温度计性能等方面的要求，同时也要对铁液的氧化现象进行不断地调整，进一步改进各方面的所存在的问题，以满足在冲天炉熔炼的过程中生产的需求，同时也要降低熔炼过程中材料的消耗和浪费。
参考文献
马敬仲.铁液温度是生产高质量铸铁件的基础——从铁液温度看我国冲天炉熔炼技术的发展方向[J].现代铸铁，
源于：论文发表网www.udooo.com
2011 （1）：15-24.李传.不能忽视水分对冲天炉熔炼过程的负面影响[J].现代铸铁，2011（3）：30-32.
[3]龚出群，陆文华.正确认识和应用现代化冲天炉[J].现代铸铁，2011（6）：15-27.
[4]吴殿杰.我国冲天炉和中频感应炉熔炼现状[J].铸造设备与工艺，2012（6）：4-6+17.