冲天炉结构、除尘设备及其工作环境

冲天炉是用以熔化铸造铁水且连续生产的炉子。一般用焦炭作为燃料，铁水与燃烧的焦炭直接接触，因而热效率高，—般达40%〜50%。近年来也有用重油、煤气和煤粉作为燃料的。冲天炉是铸造车间重要的热工设备，其对耐火砖及浇注料的使用也有很高的要求。

冲天炉每小时能够熔化的铁水量称之为熔化率。冲天炉的主要尺寸炉膛直径就是根据熔化率来确定的，一般每平方米炉膛截面的熔化率为7〜9t/h。

焦比也称焦铁比，即1kg焦炭与其熔化的铁水重量之比，它是衡量冲天炉生产的重要技术经济指标。目前生产中的焦比随要求的铁水温度的高低大约为1:8〜1:16。除铁水温度外，影响焦比因素的还有排出烟气的温度及其CO的含量、燃烧用风的温度和风口出风速度等。

供风量一般是按单位炉膛截面积每分钟送入的风量来表示，它随着熔化率和焦比而变化，焦炭耗量越多供风量亦越大。在焦比一定的情况下，增加风量时熔化速度加快，在最佳风量下铁水温度最高，低于或高于最佳风量时，铁水温度都要降低。

冲天炉按照炉膛形式分类有：直炉膛冲天炉、曲线炉膛冲天炉；

按照风口形式分类有：多排小风口的冲大炉、多排交叉风口冲天炉、大间距小风口冲天炉；

按照燃料种类分类有：焦炭、煤粉、燃油和天然气冲天炉。

一、冲天炉的结构

冲天炉的基本结构是由炉膛、烟囱、前炉三大部分组成。第一供风口以上到加料口下沿为炉子的有效高度，有效高度一般为炉膛直径的4〜7倍，直径小时取上限，大时取下限。在有限高度内，下部装入底焦层，底焦以上到加料口下沿为料柱层，即炉料的预热段。预热段与底焦层交界处为熔化带位置，铁料在此处熔化。熔化带有一下落范围，确定层焦厚度时往往以此定为160〜180mm。

第一供风口以下至炉底一段为炉缸深度。无前炉时，炉缸用于贮存铁水；有前炉时，炉缸深度可以减小到第一排风口的空气不冲刷炉底为限。

有效高度和炉缸组成炉身，是冲天炉的主要工作部分。

二、冲天炉除尘设备

加料口以上为烟囱，烟囱的内径不宜太小，至少应等于炉身内径；若为曲线炉膛则至少应等于主风口处炉径与最大炉径的平均值。烟囱的高度除保证排烟所需负压外，还需高出厂房最高天窗2〜3m以上。烟囱顶部设灭火除尘器。目前常用的除尘方式是在冲天炉烟囱穿出广房后的顶部装设重力除尘器。烟气进入除尘器后速度降至1m/g以下，使烟气中粉尘在重力下落后收集排除。这种除尘器结构简单，但因在烟囱顶部不宜做的过大，所以除尘效率不高；也可采用湿法除尘，即在烟囱顶部装设水喷雾装置，将烟气中的粉尘洗下来。此法虽效率很高，但洗下的污水中含有硫酸和氟氢酸，设备腐蚀很快，并且需降低酸度，达到排放标准后，才能排入下水道；也有用炉气物理化学热预热空气，使烟气温度降低后，经过干除尘再用排烟机将烟气排出。

三、冲天炉的工作环境

冲天炉是铸造车间的主要热工设备之一。用来熔化生铁铁块和使铁水过热，以期获得质量良好的铁水。

冲天炉的工作温度：炉底和炉缸部位为1400〜1500℃；燃烧带温度最高达1400〜1600℃；预热带为800〜1200℃；装料口附近为300〜500℃。

砌体遭受熔铁和料柱的负荷，下料时受机械磨损作用，熔融炉渣的侵蚀以及开风和休风的温度急剧变化的影响。

在炉气中含有大量的还原性气体。CO含量为10%左右。