焦碳化铁炉过桥铁水加热法及装置制造方法及图纸

“焦炭化铁炉过桥铁水的加热法及装置”，涉及生铁的熔炼铸造，是利用过桥处铁水细流作为负载电阻，通电后使铁水自身再加热得以温度提高。外接电源选低压大电流，与铁水的接线极用石墨电极组件，一极置后炉底部，一极置前炉铁水出口处，网路中配以一定的检测、控制和保护器件。优点是短时内铁水温度就有较大幅度的升高，可使铸件质量提高，废品率降低，总体看，节能、高效、成本低，经济效益显著。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术专利技术涉及铸铁的熔炼和铸铁件生产。就目前铸铁熔炼技术，虽电力化铁炉在世界上有一定的发展趋势，但焦炭化铁炉熔炼在铸造行业中仍占着主导的地位，在我们国内更是如此。我国每年生产的几百万吨铸铁件80％以上的铁水是由焦炭化铁炉熔化的，其能量的消耗相当可观，再则，这种炉的炉温和铁水温度常不能达到理想状态，因而铸件的质量常受到影响，对高级铸件的生产也因此受到了限制。为改变这种状况，多少年来，人们采用多种改炉、节焦、提温等措施，仍未解决铁水温度低这个根本问题，人们虽采用了高焦比(14～5焦铁比)操作，使铁水温度有所提高，但仍然不能满足要求，而且提高了焦炭的耗量和生产的成本。本技术旨在改变上述缺点，用最少的设备材料，最短的时间，在过桥处作电加热可使铁水温度有较大幅度的提高，一般可达1500℃以上，而焦化炉本身的改动很小，生产的工艺流程不作变易，耗焦却大幅度的降低，因而对广大在用的焦炭化铁炉大多可采用。过去的化铁炉铁水温度不高，达不到要求的主要原因有四个，一是炉体本身的问题，包括熔炼时铁水的过热不充分，过热的底焦层厚不高，一般不过两米，因而铁水流经的时间短暂，铁水所能达到的最投资少。比《苏联科学与技术》刊物，1985年第一期上介绍的在前炉出铁槽上加装的再热装置设备容量小，有较高的升温，因而具有较大的推广价值。本技术的技术特征如下在后炉的底部和前炉的出铁口处，各装一个石墨电极组件，与外接低压大电流的电源变压器连接，该变压器也可用电焊机代替，内部的过桥用高阻石墨制造，过桥孔径不变，桥身斜度要能使铁水低速不间断地淌流到前炉底。当铁块熔化后，源源不断的铁水从后炉经由过桥流入前炉时，前后炉的铁水与两个石墨电极组件构成了一个完整的回路，负载电阻就是细长流铁水，电能直接在其中转换成了热能，无需任何其它介质的传递，热效率极高，又因铁水本身是阻性负载，故而功率因数高，电路结构简单，运行平稳，配备时造价低廉，优于其它种电炉。以下用附图进一步说明图一，是焦炭化铁炉及过桥电加热的剖面示意图，图二，是对应于图一的铁水过热的温度曲线图；图三，是推荐电炉电路图。焦炭化铁炉(1)即后炉内的熔化铁水，经高阻石墨过桥(2)流向前炉(3)时，由于桥内通道狭细和具有一定斜度，铁水流的有效截面较小，此处及沿前炉壁淌流的铁水电阻较大，整个电能的能量转换基本上都是在这里进行，因此，狭细铁水流的温度即速升高。为使电源与铁水有较好电接触，后炉底的电极(5)和前炉出铁口处的电极(4)均采用石墨组件。并且在后炉底部电极处改成凹窝形，深度很浅稍有铁水存储即可。电源(6)与两极石墨组件相连接，对于一吨化铁炉，可选用50KVA的变压器，控制视需要确定。由图二，纵座标示炉体容腔高度，横座标示铁水温度，实线①示炉温曲线，曲线越往下温度越高，至主风口稍上处，此后温度又降低。虚线②为过桥铁水未加热前的铁水过热温度曲线，点划虚线③为过桥铁水加热后的铁水过热温度曲线。②、③虚线重合部分为后炉的铁水温度曲线。由该图可见，加装加热器后可使铁水温度提高许多。按照电阻值公式，R＝ρ (L)/(S) 式中R为电阻值，是导体长度L及截面S的函数。对于化铁炉铁水言，电阻率ρ也是炉内铁水温度和铁水组成成分的含量函数。当炉子的熔化率一定，并过桥的斜度和前后炉的位置确定后，铁水流的长度L和截面S即可定，由于铁水温度和组成成分均可在一定范围内控制，故ρ值也是可控的，因此R值是可控的并可以计算出来，这样，可由W＝ (V)/(R) 公式计算出次级电压值V来，这是在电源功率W一定时计算出的结果。电功率W的确定是由过桥内铁水流提高到某个温度值所需要的热量而定。按照所提高的温度值，根据比热，可计算出一定铁水流量(吨／时)应选用的电源功率，考虑保温功率、化铁炉的熔化率和电源电压波动等因素，所选电源功率，要比计算值放大些。对于一吨化铁炉，如将1380℃的铁水温度再提高到1500℃，计算应配32KW的电源，但实际可选50KW的电源。一般输入电压为380V，次级开路控制在40V上下，可以分几个档次。由于电源属低电压大电流，又是在炉旁工作，应注意防火要求，其设施必须能够移动，所以用干式的为好。为减少热损，过桥及前炉均应加绝热保温，整个电源的设计，包括变压器线径的选取，绕组匝数的确定，排列原则，分档次数以及铁芯窗口尺寸，重量等均按通常计算进行。对于单相电源变压器，由于使用时会破坏电负荷的平衡，除对那些大的用电单位可行外，对许多中小用电单位言，将会受到一定的局限性，为此，本技术推荐用图三的电炉电路图。图中，合上隔离开关(1)，电压互感器(2)及电流互感器(7)工作。电力经熔断器(8)至电源变压器(9)，降压给化铁炉(10)供电。图中(3)、(4)、(5)、(6)分别为电流表、电压表、功率表、电度表。本技术的采用，对化铁炉熔化铁水可取消过去用的某些强化措施。这样后炉炉温可以不必很高，而炉堂腐蚀则得以缓解，再加上过桥是用耐高温、耐腐蚀的高阻石墨做成，从而可以大大延长炉衬的使用寿命，维持原来炉底结构尺寸和功能不变。权利要求1.一种提高焦碳化铁炉过桥铁水温度的方法，其特征是将过桥处细长铁水流本身作为负载电阻，通过电极联入电源网路中。2.按权利要求项1所述方法制造的加热装置，其特征是外接加热电源属低电压大电流，接线极用石墨电极阻件，一极置后炉底部。一极置前炉的铁水出口处，网路中配以一定的检测，控制和保护器件，通电后与炉内铁水一起构成闭合回路。3.按权利要求项1所述方法制造的装置，其特征在于过桥是选用高阻石墨制作，安装位置在前炉炉盖子下沿，高于后炉炉底，前低后高具有一定斜度，该斜度能保证铁水低速沿前炉壁淌流至炉底。4.按权利要求项2和3所述的装置，其特征是底部的石墨电极处要改造成凹窝形，深度不深，稍有铁水存储即可。专利摘要“焦炭化铁炉过桥铁水的加热法及装置”，涉及生铁的熔炼铸造，是利用过桥处铁水细流作为负载电阻，通电后使铁水自身再加热得以温度提高。外接电源选低压大电流，与铁水的接线极用石墨电极组件，一极置后炉底部，一极置前炉铁水出口处，网路中配以一定的检测、控制和保护器件。优点是短时内铁水温度就有较大幅度的升高，可使铸件质量提高，废品率降低，总体看，节能、高效、成本低，经济效益显著。文档编号F27D11/00GK2041799SQ88203219公开日1989年7月26日 申请日期1988年2月5日 优先权日1988年2月5日专利技术者韦尚亭 申请人:内蒙古机电设计研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高焦碳化铁炉过桥铁水温度的方法，其特征是将过桥处细长铁水流本身作为负载电阻，通过电极联入电源网路中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦尚亭，
申请(专利权)人：内蒙古机电设计研究所，
类型：实用新型
国别省市：15[中国|内蒙]