坩堝熔銅爐的改造

《工業(yè)加熱》2002年第2期文章號:10021639(2002)02-004402舊堝窟銅的改造楊金華,谷立峰(北方設計研究院,河北石家莊050011)摘要:主要介紹·種煤氣化加熱熔錒坩堝爐,用以替代老式能耗高、污染嚴重的土爐子關(guān)鑰詞:煤氣;坩堝爐;有色金屬;熔煉中圖分類(lèi)號:TF063文獻標識碼:BRevamping of Crucible Type Copper-melting FurnaceYANG Jin-hua, GU Li-feng的有色金屬熔煉設備,但是,一次性投資大和使用過(guò)前吉程中電費的昂貴,使不少企業(yè)望而興嘆,不如充分利用進(jìn)入2世紀,在節約地球資源和能源,保護環(huán)當地煤炭資源進(jìn)行生產(chǎn),但直接燒煤也有弊病,一是污境等方面,引起了世界各國,特別是發(fā)達國家的髙度染環(huán)境;二是燃料的利用率低下,若改用燒焦炭,其費重視·我國也相繼頒布了《節能法》、《環(huán)保法》《大用并不比用電節省.因此,選用一種既能燒煤又不污染氣污染防止法》等法律文件,用以規范企事業(yè)單位的環(huán)境,還能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝要求的坩堝爐是十分必要的各生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)行為.在機械行業(yè),對于各種工業(yè)爐窯而200年7月,我們?yōu)閺埣铱谀炽~加工廠(chǎng)設計制造言,提高生產(chǎn)效率、降低能源消耗、減少污染和降低了一臺煤氣化坩堝熔銅爐(見(jiàn)圖1),以替代原有的坑運行成本,已成為現代工業(yè)的發(fā)展方向式嬈焦炭坩堝爐.在此之前,曾多次將這種煤氣化爐堝爐多用于銅、鋁、鋅合金等有色金屬的熔煉,成功地運用到鍛造加熱爐上,用于坩堝熔銅爐還是第就爐型而言可分為固定式和活動(dòng)式兩種.固定式爐型次.眾所周知,純銅的熔點(diǎn)為1083℃,其澆鑄溫度又分為豎式爐和臥式爐,這兩種爐型以火焰爐居多.為1150℃,故脫氧溫度應在1280~1300℃之間活動(dòng)式爐又分為機械式和人工式,機械式多以感應加由此可見(jiàn),坩堝外圍溫度,即爐膛溫度必須達到1450熱為主,人工式多以火焰加熱為主,一些企業(yè),特別1500℃.這就要求燃料的理論燃燒溫度在2000℃是部分鄉鎮企業(yè)和個(gè)體企業(yè)原有的土造坑式坩堝熔煉以上.這么高的溫度,對于使用熱值較低的發(fā)生爐煤爐,已遠遠不適應生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和環(huán)保的要求,以氣來(lái)說(shuō),其理論燃燒溫度是遠遠達不到的,因此必須及機械行業(yè)對有色金屬零件性能的要求,有必要對舊將用于煤氣助燃的二次空氣預熱到300℃以上才能滿(mǎn)設備進(jìn)行徹底改造。電磁感應加熱熔煉爐自然是首選足銅熔煉工藝溫度的要求."““““““““"世長(cháng)““長(cháng)“重重飯““““““等問(wèn)題應該把主導方向放在技術(shù)進(jìn)步上參考文獻:(4)燃煤倒焰窯所存在的問(wèn)題在技術(shù)上并非不可「馬炳初硅磚的回顧與展望門(mén)耐火材料2000,6(34):288-2912]湖南輕工業(yè)學(xué)校陶瓷工業(yè)熱工設備[M,北京:輕工業(yè)出版逾越,而且只要方案得當,完全可能使這種設備具有相當好的能耗、工藝、環(huán)境和技術(shù)經(jīng)濟指標3]婁金寧耐火材料工業(yè)熱工過(guò)程及設備[M]北京:冶金工業(yè)(5)解決燃煤倒焰窯存在問(wèn)題的技術(shù)方向在于中國煤化工材料DM把京。治金出合理選擇和預處理燃料,采用適宜的燃燒技術(shù),優(yōu)化CNMHG窯體結構設計,改進(jìn)裝出窯和燒成工藝,充分回收利51呂兆隧道留M1北京:冶金工業(yè)出版社、1983用余熱資源6]王澤田、等.耐火材料技術(shù)與發(fā)展()M北京:中國輕工業(yè)出版社{M],1993,283-2894方數據加2《工業(yè)加熱》2002年第2期煤氣化坩堝爐的工作原理是:將煤加進(jìn)煤氣發(fā)生室,從爐篦子下方通入少量空氣和水蒸汽,使煤在缺氧情況下,經(jīng)過(guò)干燥、干餾和氧化還原等幾個(gè)過(guò)程產(chǎn)生煤氣(即一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物),這就是通團常所說(shuō)的熱臟煤氣(煤氣出口溫度約550~650℃)由于安裝了簡(jiǎn)易煤氣發(fā)生室,既充分利用了當地的煤炭資源,又不會(huì )對環(huán)境保護造成危害,而且還大大降低了能源消耗這種爐子,由于其煤氣發(fā)生室與坩堝爐的爐膛緊緊相連,煤氣出口與燃燒室相通,所以煤氣在進(jìn)000入坩堝爐的爐膛時(shí)是熱的,而且含有一定量的煤焦油、煤氣通過(guò)出口,在二次風(fēng)的引帶下邊混合邊燃燒,最后達到加熱銅料的目的,另外,為了更進(jìn)步地節約燃料,在煙道上還安裝了一臺高效噴流換熱器,當煙氣溫度達到1000℃以上時(shí),二次風(fēng)預熱溫度可達400℃以上該爐建成試生產(chǎn)時(shí),兩個(gè)坩堝同時(shí)投料,共600kg左右,每爐化銅時(shí)間平均在25~3h,與原設計相差甚遠,經(jīng)分析發(fā)現問(wèn)題有兩處:一是煤氣與二次風(fēng)混圖1煤氣化坩堝熔鋼爐結構圖合后燃燒的高溫氣流噴出口位置偏高(正對熔銅坩堝1.換熱器2.坩堝3.二次風(fēng)管4.加煤斗5.汽包6.爐篦子7.風(fēng)斗中腰),致使坩堝底部溫度與坩堝上沿溫度相差300℃以上;二是排煙口開(kāi)設位置偏低,煙氣只有少部分從2煤氣化坩堝燴恫爐研制情況排煙口排出,而大部分從爐口上部冒出,沒(méi)有參與對二次風(fēng)的熱交換,空氣預熱溫度只有150℃左右,致該廠(chǎng)的坑式燒焦炭坩堝爐,每天化銅液4~5堝使許多熱能白白從煙囪放掉(合200~1500kg),每堝時(shí)間50~60min,燒焦針對上述問(wèn)題對原設計爐型進(jìn)行了改進(jìn):一是把火炭1t左右.該廠(chǎng)平均每年生產(chǎn)100t鑄件,需用200焰噴口位置下降136mm,使高溫氣流直吹坩堝底;t銅液.按當地焦炭500元計算,每年約支出6萬(wàn)余是將排煙口改在爐膛上沿,形成上排煙,噴流換熱器設元、坑式爐雖然簡(jiǎn)陋,但使用起來(lái)較為靈活,非常適在地面以上,外面用耐火磚和保溫磚砌筑,接換熱器的合鄉鎮企業(yè)和個(gè)體企業(yè),生產(chǎn)任務(wù)多,就多開(kāi)幾爐,熱空氣管道,全部用耐火纖維和玻璃絲布捆扎結實(shí)在任務(wù)少就少開(kāi)幾爐但缺點(diǎn)是能耗高、燃料利用率低后來(lái)試生產(chǎn)過(guò)程中,約80mi爐,化銅水600kg,平下,從而導致生產(chǎn)成本也高,而且爐子冒出的煙塵污均每天開(kāi)兩爐,化銅1200kg.每次加煤1500kg,實(shí)染環(huán)境,另外,由于受操作方式的限制,鑄造大的工耗1000kg左右件比較困難新舊爐子技術(shù)經(jīng)濟指標對比見(jiàn)表1.新研制的煤氣化坩堝爐其基本技術(shù)性能如下:豪1新舊爐型技術(shù)經(jīng)濟指標對比坩堝(容積)尺寸18焦炭坩堝爐煤氣化坩堝爐化銅能力kg·h1450~600每爐生產(chǎn)能力/g300450~600熔煉時(shí)間mm銅熔化時(shí)間min60~80銅液溫度/℃銅液最高沮度/C1300料發(fā)生室汽化煤量/kg·h140嵫料YH中國煤化工大同塊煤27i70CNMHG發(fā)生室最大產(chǎn)氣量m3.h1400燃料貴用/元最大煤氣的消耗量m3h375機械耗電量W·h’I5(風(fēng)機電機耗電)年燃料費用/萬(wàn)元45工玄《工業(yè)加熱〉2002年第2期文章編號:10021639(2002)02-0046-03電渣量鍋錠內部中叫孔洞的形成原理研究徐文峰(漢江工具有限責任公司十四分廠(chǎng),陜西漢中723002)精要:針對電渣重熔鋼錠出現內部中心孔洞廢品的原因進(jìn)行了研究分析,揭示∫其形成原理,為實(shí)際生產(chǎn)中保障產(chǎn)品品質(zhì)提供了有力幫助詞:電渣重熔;鋼錠;內部中心孔洞;形成原理中圖分類(lèi)號:TM92443文獻標識碼:AStudy on the Formation of Central Hollow inside Electroslag Remelted Ingo(The 14th Factory, Hanjiang Tool Co, Ltd, Hanzhong723002, China)Abstract: In the paper, the allthor analyzes the reasons for forming the central hollow inside electroslag remelted ingot and presents itsforming mechanism. All these are helpful to the improvement of product gualityKey words: electroslag remeltingcentral hellow, forming mechanism前言d.孔洞內壁光滑,色澤灰暗,無(wú)明亮金屬光澤,可見(jiàn)波紋狀起伏目前,精密合金、高速工具鋼等特殊鋼材的生產(chǎn),大多采用了電渣重熔工藝(ESR),它對提高鋼材的組織均勻性、各向同性和純凈度具有很大幫助和效果本文針對電渣重熔工藝過(guò)程中,發(fā)生重熔鋼錠內部中心孔洞廢品的問(wèn)題,探討其形成機理并進(jìn)行了試驗研2廢品現象a.重熔鋼錠經(jīng)退火橫向鋸斷后,見(jiàn)在靠近截面中心位置有近似圓形孔洞(見(jiàn)圖1).孔洞直徑在中5mm~p10mm之間b.經(jīng)用細鋼絲測探,孔洞長(cháng)度占錠高H的l/2圖1重熔鋼錠內部中心孔洞示意圖45之間3試驗方法c經(jīng)切片證實(shí),孔洞在錠底部和錠頭部均呈封閉狀3試驗設備及參數收稿日期:2001-10-15自制單臂單相交流電渣重熔爐作者筒介;徐文峰(1968-),男,浙江省蘭溪市人,工程師,學(xué)初級電壓V士,一直從辜高速工具鋼的中頻感應爐冶煉、電渣重次級電壓N熔治煉及鍛造、熱軋等生產(chǎn)工藝的制定和產(chǎn)品質(zhì)量的保障工作電極最大熔化長(cháng)度/mm2500從表1可以明顯看出,在生產(chǎn)任務(wù)不變的情況下,用中國煤化工的勞動(dòng)強度·同時(shí),每年新?tīng)t型可節約燃料成本24萬(wàn)元(約40%).另工CNMHG千汽包中的熱水洗澡外,當有大工件鑄造時(shí),開(kāi)一爐就可完成,相對舊爐從而取消門(mén)以前專(zhuān)為工人洗澡安裝的小鍋爐,成功地子工作狀況,無(wú)形之中又可節約…部分,本爐由于采實(shí)現了一爐多用最大限度地發(fā)掘了爐子的節能潛力