在6m平臺高度安裝5t熱風沖天爐的實踐

丁原朝（煙臺環球鑄造有限公司，山東煙臺市 264670）

在6m平臺高度安裝5t熱風沖天爐的實踐

丁原朝（煙臺環球鑄造有限公司，山東煙臺市 264670）

本文介紹在3t沖天爐安裝條件下改裝5t熱風沖天爐的實踐經驗。目前應用3t沖天爐的企業不在少數，本文可為應用3t沖天爐的中小企業在現有條件下改裝5t沖天爐提供借鑒。

沖天爐；技術改造

煙臺環球鑄造有限公司新建廠區于2004年底投產，設計綱領為3500t/年，熔化工部按兩臺3t熱風沖天爐布置，兩爐設計中心距3.2m，平臺高度6m；投產時先只安裝了一臺3t沖天爐。投產一年多后，隨著生產發展的需要，決定在預留的另一臺3t沖天爐的空位上安裝一臺5t沖天爐。由于鼓風機配套，上料地坑及配套焦炭、石灰石料斗和配料翻斗裝置的空間都是按3t沖天爐預留的，已不可改變，尤其是6m平臺的高度制約了5t沖天爐定型設備的安裝。就是在這樣適合3t沖天爐安裝條件下，我們經過改進設計，成功實現5t沖天爐的安裝、生產。

1 改進設計

1.1 爐膽的選擇及上部浮動結構等的處理

經再三思考決定仍采用內置式熱風爐膽結構。該結構優點是爐膽外有一層殼體，與沖天爐主體外徑一致，可起到承上啟下的支承連接作用，外觀一致性好。內置式熱風爐膽采用標準高度與內徑，爐底和爐腿與3t熱風沖天爐一致；關鍵一點是一排風眼至爐膽底部尺寸要較常規距離少一段，再是爐主體部上節置爐膽節套筒門應高于熱風爐膽，現必須將其置于6m平臺下矮于爐膽，設計套筒門開口高度較爐膽高度約短1/6。爐膽裝配時沖天爐加料口節高于加料口處，開穿孔加一鋼管橫杠，安上起吊葫蘆，再配合爐外吊前爐蓋用電動葫蘆，這樣兩個葫蘆聯動分別吊爐膽兩端進行翻轉，可將爐膽吊進爐內安裝；反之，拆卸也是如此。這樣就可在6m平臺高度不變的狀態下，實現熱風爐膽裝卸自如。還有爐膽上原用浮動內筒直接座于爐膽上，由于爐膽下移加之5t爐有效高度較3t爐尺寸增加很多，爐膽上至加料口還約有2m高度，如都將其制成鋼制內筒，內筒下部處于預熱帶次高溫區域，必將會因內筒局部受熱變形嚴重，使用中會造成搭棚現象，影響生產甚至發生事故。所以為預防此現象產生，將內筒高度與3t爐高度一致，長度不足部分增設一段單層耐火磚砌層外加套圈筒座于爐膽之上，再安置鋼制內筒和漏斗至加料口，實現爐膽以上還是浮動結構，以適應熱風爐膽冷熱變形時軸向長短變化不受約束。另外，由于兩臺爐中心距只有3.2m，捅風眼受限，因此設計風眼位置有意錯開，風箱外徑盡量壓縮。為滿足風箱容量要求，風箱長度方向適當增加，一、二排風眼處風箱外徑尺寸不同，一排風眼處外徑較二排處縮徑310mm。這一則可顯得兩爐中心空間稍大一些，主要還是使二排主風口供風流暢，滿足倒置風口以二排風口為主需求。

1.2 爐膽與套筒節外冷熱風管的接口處理

依據多年生產實踐深知，此處接口若處理不善，會成為熔煉時故障多發處。漏風會導致熔化率下降，能耗上升，爐膽使用壽命縮短，影響正常生產秩序，維修也較困難。如直接與外部風管連接，需將套筒相應部位開3個大洞，以便現場安裝時焊接，這樣費時費力，同時套筒節密封性不好，導致生產時高溫渣粒粉外逸，除影響環境還會造成人身傷害，同時使熱風溫度有所下降。因此采取在套筒節上加設三處短筒上焊法蘭盤，法蘭盤作用是連接爐外冷熱風管。短筒直徑大于熱風爐膽上冷熱風口直徑，其目的是在這三處各增上一個短錐管，錐管小頭端能套在爐膽冷熱風口直管段上，大端置于套筒節短筒內徑內，各留有一定公差，待爐膽安裝定位后，套上三個短錐管，分別從法蘭盤處探進焊把進行焊接。更換爐膽時爐外冷熱管卸下后，將氣焊槍探入法蘭內將短錐管割下即可。每次更換爐膽時短錐管大小端直徑不變，長短需視上次安裝大端直徑所在位置以內向外即一次比一次加長一點。這樣可延長套筒節三處法蘭及短管使用壽命，一般三次爐膽更換都無需更新。這一措施的實施使爐膽冷熱風進出口密封性難處理問題得以解決。一般不會漏風，除非爐膽冷熱應力變化過大，將焊口拉開造成漏風，此問題一般發生在爐膽的兩個熱風排出口根部。

1.3 卷揚機、爬料機龍門架及觀察平臺的設計

由于有效高度增加，6m平臺距加料口高度差太大，卷揚機不易布置，爐況觀察也困難，必須在平臺上增設一個小平臺，以滿足5t沖天爐要求高度，平臺大小只要能將卷揚機、爬料機龍門架安裝上以及滿足人員上來觀察爐況和維護卷揚機設備最小空間與通道即可。為此增上了一個小平臺，其高度約1.2m，輪廓尺寸2.5m×3.9m。

1.4 爬料機問題

土建爬料機與沖天爐距離是按3t爐設計的，現要安裝5t爐爬料機，距離明顯不足，只有將其上升角度加大，同時避開焦炭斗和石灰石斗，躲不開處將機架適當變更只要不影響料斗上行即可，這樣就實現了爬料機的安裝和使用。

1.5 鼓風機及送風管路問題

鼓風機有2臺，一臺是搬遷時新購L62LD羅茨鼓風機，標示風量60.9m3/min。另一臺是葉氏7號風機，風量60m3/min。這兩臺風機都是為3t沖天爐配套的，而與5t沖天爐配套應選用84m3/min風量鼓風機，顯然兩臺鼓風機不適合5t沖天爐。但鼓風機室面積及地基等情況已不允許變更，于是我們決定分兩步走：一是根據葉氏風機提速可以增大風量這一特性，對葉氏風機進行改造，電機皮帶輪加大，轉速由500r/min增至700r/min，風量可提高至80m3/min;二是考慮羅茨風機配置電機功率大、風壓高，實際輸出風量最大可接近70m3/min，理論上講可滿足5t沖天爐的需求。

1.6 5t沖天爐主要技術參數

該爐總體設計按上述要求進行，由青島青力環保設備有限公司制作。主要技術數據如下：

名義工作直徑?800mm，

加料口以下外徑?1450mm；

有效高度：5.88m；

主風口尺寸：?40mm；

主風口個數及斜度：8 個，－5°；

輔助風口個數及斜度：8個，－5°；

輔助風口尺寸?35mm；

砂床厚度：330mm；

砂床中心距一排風口中心距離：319mm；

風口間距：650mm；

一排風口至熱風爐膽下沿：2045mm；

風箱容積：1.543m3；

風箱處最大外徑：?2280mm；

加料口高度：1900mm；

總高度：18.8m。

2 應用

該爐于2006年7月投入試用。仍按3t爐批料300kg，層焦28kg，底焦高度 1.7m（一排風眼算起），爐型風口區?700mm，爐膽下450mm向上過渡至?800mm。經測算平均熔化率約為4.15t/h。熔化時，底焦高度基本控制在1.45m，打爐后觀測爐內，一、二排風眼處浸蝕較重，由?700mm擴至?900mm，一排風眼上1.33m熔化帶浸蝕最大處也達到?900mm。分析認為熔化率較低的原因是漏風較重。

后經對各漏風處進行維護，平均熔化率達到4.627t/h，澆包內鐵液溫度達1485℃。第三次試爐時將批料由300kg改為400kg，層焦為38kg，平均熔化率5.03t/h。三次試爐后，該爐投入正式使用。

2007年10月由于5t熱風爐膽漏風嚴重進行了更換，并對爐膽上熱風出風口進行了改進。在應用羅茨風機各項條件不變情況下平均熔化率達到5.5～5.6t/h。2008年1月又針對3t爐和5t爐共用眼鏡閥需頻繁轉換，此處不但麻煩且漏風嚴重，決定淘汰眼鏡閥以蝸輪傳動夾板蝶閥替代，使之既省事又不漏風。應用后漏風現象消除，熔化率也大為提高，平均熔化率接近6t/h。

2009年7月為適應大鑄件生產，對沖天爐前爐進行了改造，將前爐由原來的?1400mm×1400mm改為?1950mm×1550mm，使之滿足生產10t鑄件鐵液儲備要求，前后爐中心距由1575mm改為2025mm。將10t沖天爐前爐嫁接至5t沖天爐上，滿足了本公司中大件鑄件生產的需要。

[1] 張伯明.鑄造手冊:鑄鐵卷.第2版.北京：機械工業出版社.

[2] 丁原朝.一種安全適用的爐底門裝置.中國鑄造裝備與技術，2000(1).

[3] 丁原朝.干式火花捕集器改造.中國鑄造裝備與技術，2003（3）.

A 5t Hot Blast Cupola Adopted to 6m Height Platform

DING YuanChao
(Yantai Round the World Foundry Co.Ltd.，Yantai 264670，Shandong China)

Practical experiences with rebuilding of a 5t hot blast cupola under condition of installation of 3t cupola have been introduced which could be reference to medium and small enterprises those who are going to rebuild 5t cupolaa from their existing 3t ones.

Cupola；Technical rebuilding

TG 232.1；

B

1006-9658（2011）01-2

2010－09－25

2010－143

丁原朝，男，主要從事鑄造生產技術工作