[发明专利]一种熔化铸铁块制备高温铁液的方法

说明书

技术领域

本发明涉及熔炼技术领域，具体地说是涉及一种熔化铸铁块制备高温铁液的方法。

背景技术

熔化铸铁块生成铁液多在冲天炉内进行。传统冲天炉使用焦炭作为燃料，在炉内铸铁块与焦炭直接接触，并从风口鼓风助燃，使铸铁块连续熔化。但由于使用焦炭会对环境造成恶劣影响，并存在生产效率低下、增碳增硫、燃烧不充分等问题，已不符合社会发展方向。因此，目前许多厂家多采用其他熔炼方式来替代传统的冲天炉，如燃气冲天炉以天然气、液化气为燃料，具有洁净、环保的优点。现有燃气冲天炉熔化铸铁块多采用以下方式：通过天然气、液化气燃烧产生热气流，使陶瓷球过热，以确保其上的炉料柱被充分预热，炉料被熔化成铁液，铁液通过陶瓷球与陶瓷球接触继续被增热。上述燃气冲天炉由于其选用燃料及熔化铸铁块方式的限制，所制备铁液的温度并不能满足要求(均低于1400℃)，后续还需通过电炉等设备升温。有些厂家虽对燃料进行改进，如选用燃气与氧气混合燃烧的方法，虽可使铁液温度升高至1400℃以上，但由于其结构方式的限制，如需通过陶瓷球传热，及后续还需通过支撑陶瓷球的水冷炉栅(必然会降温)，因此铁液温度仅能在一段时间内满足要求，开炉时间久后铁液温度又会降至1400℃以下。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提供一种熔化铸铁块制备高温铁液的方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种熔化铸铁块制备高温铁液的方法，其包含以下过程：

以富氧燃气为燃料，将其与空气通过烧嘴燃烧直接对燃气冲天炉内的炉料进行加热，熔化成的铁液流经下方堆积的陶瓷球之间的间隙，铁液与陶瓷球接触过程中过热，并且铁液中的氧化成分被还原，经陶瓷球过热还原后的铁液流入前炉，温度为1500℃-1550℃。

优选的，上述方法还包含对陶瓷球进行预热的过程，上述过程在对炉料进行加热前进行，具体是通过另外若干个烧嘴燃烧对陶瓷球进行预热。

优选的，所述富氧燃气是将燃气与氧气混合制成的，所述燃气为天然气和/或液化石油气，富氧燃气中的氧气所占体积分数为15％-20％。

优选的，将富氧燃气在450kPa-500kPa的压力下高速喷射燃烧。

优选的，所述空气在进入烧嘴前通过换热器与炉料加热生成的烟气进行热交换。

本发明的有益技术效果是：

(1)本发明以富氧燃气为燃料，采取烧嘴直接对炉体中的炉料进行加热熔化，熔化后的铁液通过陶瓷球过热还原，可高效地熔化炉料，而且陶瓷球直接堆积在炉底，不需要水冷炉栅支撑，因而可使铁液温度持久保持在1500℃-1550℃，并可消除水冷炉栅带来的安全隐患。

(2)本发明控制富氧燃气中的氧气所占体积分数为15％-20％，并使富氧燃气在450kPa-500kPa的压力下高速喷射燃烧，可进一步提高炉料的熔化效率，提升铁液温度。

(3)本发明采用另外若干个烧嘴对炉体底部的陶瓷球预热，防止开炉初始阶段铁液达不到所需温度，避免出现铁液浪费。

(4)本发明通过换热器将炉体中的高温烟气与燃烧所需空气进行热交换，充分利用能源，避免能量浪费。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步说明：

图1为本发明所用燃气冲天炉的结构示意图。

图中：1-炉体，2-陶瓷球，3-炉料，4-第一排烧嘴，5-第一富氧燃气进气管，6-第一热风进气管，7-第二排烧嘴，8-第二富氧燃气进气管，9-第二热风进气管，10-换热器，11-送风管，12-送风风机，13-出风管，14-风箱，15-上料口，16-料斗，17-爬梯，18-引风管，19-变径段，20-前炉，21-铁液输送管道，22-浇包，23-支架，24-滚轮。

具体实施方式

本发明提供一种熔化铸铁块制备高温铁液的方法，其包含以下过程：

以富氧燃气为燃料，将其与空气通过烧嘴燃烧直接对燃气冲天炉内的炉料进行加热，熔化成的铁液流经下方堆积的陶瓷球之间的间隙，铁液与陶瓷球接触过程中过热，铁液中的氧化成分被还原，经陶瓷球过热还原后的铁液流入前炉，温度为1500℃-1550℃。上述陶瓷球可从市场上购买得到，其一方面具有高硬度可用以支撑炉料，另一方面可将熔化后的铁液过热，并具有一定的还原能力可将铁液中的氧化成分还原。上述富氧燃气是将燃气与氧气混合制成的，所述燃气为天然气和/或液化石油气，富氧燃气中的氧气所占体积分数为15％-20％。将富氧燃气在450kPa-500kPa的压力下高速喷射燃烧。