在6m平台高度安装5t热风冲天炉的实践

丁原朝（烟台环球铸造有限公司，山东烟台市 264670）

在6m平台高度安装5t热风冲天炉的实践

丁原朝（烟台环球铸造有限公司，山东烟台市 264670）

本文介绍在3t冲天炉安装条件下改装5t热风冲天炉的实践经验。目前应用3t冲天炉的企业不在少数，本文可为应用3t冲天炉的中小企业在现有条件下改装5t冲天炉提供借鉴。

冲天炉；技术改造

烟台环球铸造有限公司新建厂区于2004年底投产，设计纲领为3500t/年，熔化工部按两台3t热风冲天炉布置，两炉设计中心距3.2m，平台高度6m；投产时先只安装了一台3t冲天炉。投产一年多后，随着生产发展的需要，决定在预留的另一台3t冲天炉的空位上安装一台5t冲天炉。由于鼓风机配套，上料地坑及配套焦炭、石灰石料斗和配料翻斗装置的空间都是按3t冲天炉预留的，已不可改变，尤其是6m平台的高度制约了5t冲天炉定型设备的安装。就是在这样适合3t冲天炉安装条件下，我们经过改进设计，成功实现5t冲天炉的安装、生产。

1 改进设计

1.1 炉胆的选择及上部浮动结构等的处理

经再三思考决定仍采用内置式热风炉胆结构。该结构优点是炉胆外有一层壳体，与冲天炉主体外径一致，可起到承上启下的支承连接作用，外观一致性好。内置式热风炉胆采用标准高度与内径，炉底和炉腿与3t热风冲天炉一致；关键一点是一排风眼至炉胆底部尺寸要较常规距离少一段，再是炉主体部上节置炉胆节套筒门应高于热风炉胆，现必须将其置于6m平台下矮于炉胆，设计套筒门开口高度较炉胆高度约短1/6。炉胆装配时冲天炉加料口节高于加料口处，开穿孔加一钢管横杠，安上起吊葫芦，再配合炉外吊前炉盖用电动葫芦，这样两个葫芦联动分别吊炉胆两端进行翻转，可将炉胆吊进炉内安装；反之，拆卸也是如此。这样就可在6m平台高度不变的状态下，实现热风炉胆装卸自如。还有炉胆上原用浮动内筒直接座于炉胆上，由于炉胆下移加之5t炉有效高度较3t炉尺寸增加很多，炉胆上至加料口还约有2m高度，如都将其制成钢制内筒，内筒下部处于预热带次高温区域，必将会因内筒局部受热变形严重，使用中会造成搭棚现象，影响生产甚至发生事故。所以为预防此现象产生，将内筒高度与3t炉高度一致，长度不足部分增设一段单层耐火砖砌层外加套圈筒座于炉胆之上，再安置钢制内筒和漏斗至加料口，实现炉胆以上还是浮动结构，以适应热风炉胆冷热变形时轴向长短变化不受约束。另外，由于两台炉中心距只有3.2m，捅风眼受限，因此设计风眼位置有意错开，风箱外径尽量压缩。为满足风箱容量要求，风箱长度方向适当增加，一、二排风眼处风箱外径尺寸不同，一排风眼处外径较二排处缩径310mm。这一则可显得两炉中心空间稍大一些，主要还是使二排主风口供风流畅，满足倒置风口以二排风口为主需求。

1.2 炉胆与套筒节外冷热风管的接口处理

依据多年生产实践深知，此处接口若处理不善，会成为熔炼时故障多发处。漏风会导致熔化率下降，能耗上升，炉胆使用寿命缩短，影响正常生产秩序，维修也较困难。如直接与外部风管连接，需将套筒相应部位开3个大洞，以便现场安装时焊接，这样费时费力，同时套筒节密封性不好，导致生产时高温渣粒粉外逸，除影响环境还会造成人身伤害，同时使热风温度有所下降。因此采取在套筒节上加设三处短筒上焊法兰盘，法兰盘作用是连接炉外冷热风管。短筒直径大于热风炉胆上冷热风口直径，其目的是在这三处各增上一个短锥管，锥管小头端能套在炉胆冷热风口直管段上，大端置于套筒节短筒内径内，各留有一定公差，待炉胆安装定位后，套上三个短锥管，分别从法兰盘处探进焊把进行焊接。更换炉胆时炉外冷热管卸下后，将气焊枪探入法兰内将短锥管割下即可。每次更换炉胆时短锥管大小端直径不变，长短需视上次安装大端直径所在位置以内向外即一次比一次加长一点。这样可延长套筒节三处法兰及短管使用寿命，一般三次炉胆更换都无需更新。这一措施的实施使炉胆冷热风进出口密封性难处理问题得以解决。一般不会漏风，除非炉胆冷热应力变化过大，将焊口拉开造成漏风，此问题一般发生在炉胆的两个热风排出口根部。

1.3 卷扬机、爬料机龙门架及观察平台的设计

由于有效高度增加，6m平台距加料口高度差太大，卷扬机不易布置，炉况观察也困难，必须在平台上增设一个小平台，以满足5t冲天炉要求高度，平台大小只要能将卷扬机、爬料机龙门架安装上以及满足人员上来观察炉况和维护卷扬机设备最小空间与通道即可。为此增上了一个小平台，其高度约1.2m，轮廓尺寸2.5m×3.9m。

1.4 爬料机问题

土建爬料机与冲天炉距离是按3t炉设计的，现要安装5t炉爬料机，距离明显不足，只有将其上升角度加大，同时避开焦炭斗和石灰石斗，躲不开处将机架适当变更只要不影响料斗上行即可，这样就实现了爬料机的安装和使用。

1.5 鼓风机及送风管路问题

鼓风机有2台，一台是搬迁时新购L62LD罗茨鼓风机，标示风量60.9m3/min。另一台是叶氏7号风机，风量60m3/min。这两台风机都是为3t冲天炉配套的，而与5t冲天炉配套应选用84m3/min风量鼓风机，显然两台鼓风机不适合5t冲天炉。但鼓风机室面积及地基等情况已不允许变更，于是我们决定分两步走：一是根据叶氏风机提速可以增大风量这一特性，对叶氏风机进行改造，电机皮带轮加大，转速由500r/min增至700r/min，风量可提高至80m3/min;二是考虑罗茨风机配置电机功率大、风压高，实际输出风量最大可接近70m3/min，理论上讲可满足5t冲天炉的需求。

1.6 5t冲天炉主要技术参数

该炉总体设计按上述要求进行，由青岛青力环保设备有限公司制作。主要技术数据如下：

名义工作直径ø800mm，

加料口以下外径ø1450mm；

有效高度：5.88m；

主风口尺寸：ø40mm；

主风口个数及斜度：8 个，－5°；

辅助风口个数及斜度：8个，－5°；

辅助风口尺寸ø35mm；

砂床厚度：330mm；

砂床中心距一排风口中心距离：319mm；

风口间距：650mm；

一排风口至热风炉胆下沿：2045mm；

风箱容积：1.543m3；

风箱处最大外径：ø2280mm；

加料口高度：1900mm；

总高度：18.8m。

2 应用

该炉于2006年7月投入试用。仍按3t炉批料300kg，层焦28kg，底焦高度 1.7m（一排风眼算起），炉型风口区ø700mm，炉胆下450mm向上过渡至ø800mm。经测算平均熔化率约为4.15t/h。熔化时，底焦高度基本控制在1.45m，打炉后观测炉内，一、二排风眼处浸蚀较重，由ø700mm扩至ø900mm，一排风眼上1.33m熔化带浸蚀最大处也达到ø900mm。分析认为熔化率较低的原因是漏风较重。

后经对各漏风处进行维护，平均熔化率达到4.627t/h，浇包内铁液温度达1485℃。第三次试炉时将批料由300kg改为400kg，层焦为38kg，平均熔化率5.03t/h。三次试炉后，该炉投入正式使用。

2007年10月由于5t热风炉胆漏风严重进行了更换，并对炉胆上热风出风口进行了改进。在应用罗茨风机各项条件不变情况下平均熔化率达到5.5～5.6t/h。2008年1月又针对3t炉和5t炉共用眼镜阀需频繁转换，此处不但麻烦且漏风严重，决定淘汰眼镜阀以蜗轮传动夹板蝶阀替代，使之既省事又不漏风。应用后漏风现象消除，熔化率也大为提高，平均熔化率接近6t/h。

2009年7月为适应大铸件生产，对冲天炉前炉进行了改造，将前炉由原来的ø1400mm×1400mm改为ø1950mm×1550mm，使之满足生产10t铸件铁液储备要求，前后炉中心距由1575mm改为2025mm。将10t冲天炉前炉嫁接至5t冲天炉上，满足了本公司中大件铸件生产的需要。

[1] 张伯明.铸造手册:铸铁卷.第2版.北京：机械工业出版社.

[2] 丁原朝.一种安全适用的炉底门装置.中国铸造装备与技术，2000(1).

[3] 丁原朝.干式火花捕集器改造.中国铸造装备与技术，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，主要从事铸造生产技术工作