鑄鐵熔煉技術(shù)1.1 沖天爐技術(shù)沖天爐仍穩(wěn)居鑄鐵熔煉設(shè)備，至今仍擔(dān)負(fù)著80%,以上重量的鑄鐵件的熔煉任務(wù)。建國50多年來， 我國的沖天爐技術(shù)得到了快速的發(fā)展。
在早期，我國鑄造行業(yè)沿用原蘇聯(lián)的直筒形三排大風(fēng)口冷風(fēng)沖天爐，經(jīng)過多年來的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合我國具體情況，改進(jìn)和創(chuàng)造了多種沖天爐爐型，如曲線爐膛多排小風(fēng)口熱風(fēng)沖天爐，倒置大排距兩排風(fēng)口沖天爐，送風(fēng)沖天爐排交叉風(fēng)口沖天爐，旋轉(zhuǎn)進(jìn)風(fēng)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，氣化鐵爐，國內(nèi)也有過研究和應(yīng)用，但使用還不普遍。尤其20世紀(jì)70年代以后，符合我國特點(diǎn)的爐型和熔煉技術(shù)已逐漸完善和成熟，形成了具我國特色的多排小風(fēng)口和兩排大間距沖天爐系列。在操作技術(shù)上，從一度追求低焦耗到重視鐵水質(zhì)量，進(jìn)而講求提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)、勞動衛(wèi)生和環(huán)境保護(hù)的綜合指標(biāo)，逐步正確地開發(fā)應(yīng)用了從爐料處理、修爐、烘爐到配加料、鼓風(fēng)、爐況控制、鐵檢驗(yàn)等全過程的操作技術(shù)。國外鑄鐵件生產(chǎn)中，熔煉時普遍采用鑄造用焦，熱風(fēng)沖天爐和雙聯(lián)熔煉應(yīng)用普遍，沖天爐富氧送風(fēng)、除濕送風(fēng)已得到應(yīng)用，鐵液溫度高于1500度。國內(nèi)鑄鐵件生產(chǎn)中，熔煉時鑄造焦應(yīng)用比例不足1%，熱風(fēng)爐和雙聯(lián)熔煉應(yīng)用很少，富氧和除濕送風(fēng)已經(jīng)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(jié)構(gòu)、修爐材料、送風(fēng)系統(tǒng)、熱能利用、強(qiáng)化底焦燃燒、爐內(nèi)氣氛調(diào)整控制、鐵水爐前檢驗(yàn)、消煙除塵、非焦炭化鐵、配料及熔煉過程計算機(jī)優(yōu)化控制等諸多方面都取得了可喜的成績。沖天爐技術(shù)的進(jìn)步是我國鑄造業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的重要方面。50多年來，我們已經(jīng)走出了一條特色的沖天爐技術(shù)發(fā)展的成功之路，在我國的具體條件下發(fā)展了沖天爐理論和生產(chǎn)實(shí)踐。沖天爐熔煉的質(zhì)量和效益與生產(chǎn)規(guī)模及爐子容量有密切的關(guān)系。從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面看，我國的相關(guān)企業(yè)追求小而全、大而全的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，致使國內(nèi)至今沖天爐林立，其中3t/h以下的小型沖天爐占大多數(shù)，由此而造成的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染已是不容忽視的問題。隨著我國企業(yè)股份制和集團(tuán)化的發(fā)展，將為_化鑄造廠的發(fā)展提供條件，但從我國多種所有制長期并存的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)來看，鑄造廠大、中、小規(guī)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(shù)比例。因此，以提高操作技術(shù)為主，開發(fā)、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(fā)展的總趨勢。沖天爐的發(fā)展是圍繞著提高性能、提高生產(chǎn)率、降低消耗、_操作、減少污染進(jìn)行的。沖天爐性能主要體現(xiàn)在碳的燃燒、爐料的加熱和冶金過程三方面。
隨著鑄鐵生產(chǎn)批量的擴(kuò)大和對鑄造生產(chǎn)率及鑄件質(zhì)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(wěn)定，無論技術(shù)上還是經(jīng)濟(jì)上都比小爐子更具優(yōu)勢。因此，在單一品種大批量生產(chǎn)中，用一臺大容量爐子取代多臺小爐子是合理的。沖天爐新發(fā)展主要為等離子體沖天爐、無焦沖天爐、新型回轉(zhuǎn)熔煉爐我國鑄鐵業(yè)布局分散、企業(yè)規(guī)模小，生產(chǎn)的社會化水平低，技術(shù)水平不等，技術(shù)成果的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化率低。而沖天爐作為其基礎(chǔ)工藝設(shè)施，更是集中體現(xiàn)了這些特點(diǎn)，大量低水平運(yùn)行的小沖天爐造成的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)和低質(zhì)鑄件是不言而喻的。
在操作技術(shù)方面，由于長期以來自動化程度低，人工操作技術(shù)得以深入的發(fā)展。爐子的熔煉狀態(tài)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?yàn)椴僮魅藛T狀態(tài)的變化和更換操作者，而出現(xiàn)熔煉水平的波動。實(shí)現(xiàn)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(jī)不良影響，使沖天爐按_狀態(tài)穩(wěn)定運(yùn)行。我國沖天爐自動化研究起步雖晚，但進(jìn)展較快，在自動優(yōu)化配料、上料、熔煉過程優(yōu)化控制方面取得了一些實(shí)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_水平的差距。加入WTO將在我們面前展現(xiàn)一個競爭激烈的鑄件市場。
我們不但要保持鑄鐵件生產(chǎn)大國的地位，還要成為鑄鐵件生產(chǎn)的強(qiáng)國。因此，沖天爐熔煉的發(fā)展將圍繞強(qiáng)化管理、技術(shù)改造、提高規(guī)模效益進(jìn)行。
我國沖天爐技術(shù)的發(fā)展方向主要有以下若干方面： （1）走_(dá)化生產(chǎn)道路，提高沖天爐作業(yè)率，向大型化、智能化、長期作業(yè)方向發(fā)展； （2）爐料供應(yīng)_化、規(guī)模化； （3）大力發(fā)展沖天爐配套技術(shù)，同時加強(qiáng)對沖天爐的控制和檢測； （4）發(fā)展沖天爐.電爐雙聯(lián)熔煉技術(shù)； （5）獲得高溫鐵水是沖天爐熔煉的根本任務(wù)。1.2 電爐技術(shù)感應(yīng)電爐熔煉鑄鐵，由于它具有鐵液溫度高、成分穩(wěn)定、污染少、便于調(diào)整鐵液成分的優(yōu)點(diǎn)，從20 世紀(jì)60年代初起，在一些工業(yè)開始普及。
近年來，中頻感應(yīng)熔煉爐的迅速發(fā)展給鑄鐵生產(chǎn)注入了新的活力。感應(yīng)熔煉爐的發(fā)展和應(yīng)用，使鑄鐵生產(chǎn)進(jìn)入一個新階段。盡管工頻感應(yīng)熔煉爐存在某些不足，但它在金屬熔煉、鐵液成分調(diào)整、金屬液的升溫和保溫，尤其作為其它熔煉爐的雙聯(lián)用爐仍在普遍應(yīng)用。中頻感應(yīng)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(fā)展和所顯示的_性，使其近年來在鑄鐵生產(chǎn)中呈現(xiàn)出被廣泛應(yīng)用的新趨勢。它節(jié)能降耗、生產(chǎn)率高，且具有較大的生產(chǎn)靈活性，對鋼鐵冶金企業(yè)等行業(yè)性機(jī)修廠及其它單件小批量生產(chǎn)極為有利；它自動化程度高，且配有雙供電電源與控制系統(tǒng)，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(chǎn)的連續(xù)性作業(yè)非常適合；它既適用于冷料熔煉，又適宜與其它熔煉爐進(jìn)行雙聯(lián)，具有廣闊的應(yīng)用前景。