1 沖天爐節(jié)能與環(huán)保的現(xiàn)狀
沖天爐是鑄鐵車間首要的熔煉設備,無論在過去,現(xiàn)在,還是可以預期的將來,它的地位都是無可取代的。因為在鑄鐵熔煉中,沖天爐具有比電爐更優(yōu)越的綜合性能和技術(shù)經(jīng)濟指標。但是,在生產(chǎn)實踐中,我國大多數(shù)沖天爐并沒有充分發(fā)揮出它的優(yōu)越性能,因而達不到其應有的技術(shù)經(jīng)濟指標。出現(xiàn)鐵水溫度偏低,鐵水成分不穩(wěn),元素燒損較大,熔煉工藝成本過高,鑄件質(zhì)量差,廢品率高,環(huán)境污染嚴重等一系列問題,這些問題在我國絕大多數(shù)的鑄鐵車間中已是司空見慣了。
我國是鑄造大國,鑄鐵件年產(chǎn)量幾年來均居世界各國之首位,而其能耗在成本中所占比例卻比工業(yè)發(fā)達國家高出2倍—3倍,沖天爐的能耗占了其中的大部分。主要原因是小容量沖天爐所占比例太大,而其中采用煙塵凈化和余熱回收裝置的微乎其微,實現(xiàn)高水平熔煉和計算機控制的更少了。我國鑄鐵生產(chǎn)車間一萬多個,每個車間年平均產(chǎn)量不足1000t,沖天爐開爐時間短。在沖天爐結(jié)構(gòu)方面,由于我國鑄造廠點過多,限制了大容量沖天爐的使用;由于產(chǎn)量低,效益差,限制了性能優(yōu)越的現(xiàn)代化沖天爐及其配套設備的采用。很多對提高沖天爐性能卓有成效的結(jié)構(gòu),如龍卷風風口、雙層自熱供風、蝸螺式風箱、曲線爐膛、附加煤粉裝置、高效旋流除塵器、熔煉過程微機控制系統(tǒng)等等……,沒有得到推廣應用;更有一些結(jié)構(gòu)比較先進的沖天爐,在使用過程中主要參數(shù)得不到保持,尤其風口參數(shù)常被做出不良改變;許多沖天爐不設自動配加料裝置。
操作不當不但對沖天爐性能造成不良影響,也是增加沖天爐能耗和環(huán)境污染的重要原因,在我國為數(shù)眾多的小容量沖天爐上,更是普遍存在的現(xiàn)象。沖天爐操作是一項復雜而瑣碎的工作,從爐料制備到修爐、烘干、加底焦、點火暖爐、上料、開風熔煉、出鐵、放渣、爐況觀測、故障判斷及處理等,每一步都要求認真做好。而每個環(huán)節(jié)都可能出現(xiàn)不當操作;比如爐料中混有泥沙、雜質(zhì)而未被清除,塊度過大;砌爐時泥口寬而不實,搪襯料稀軟而比例不當;開爐前爐襯不預熱烘干;底焦不搗實,焦塊不均勻;暖爐時間不夠或過長;上料前不測量底焦高度是否合適:不及時按比例加料而不能保持滿料熔煉;不按工藝要求出鐵放渣;焦炭塊度不分級混雜使用;不注意觀察風眼內(nèi)底焦燃燒狀況和渣、鐵流動情況及出爐鐵水、爐渣的量和狀態(tài),不分析出現(xiàn)反常現(xiàn)象的原因及可能存在的故障,不能及時采取有效措施排除故障等……。
產(chǎn)生不當操作的原因除責任心外主要就是技術(shù)水平不高。近十幾年來,我國高水平技術(shù)工人的匱乏已是各行業(yè)普遍存在的事實,而在沖天爐的操作上,問題更加突出,由此造成的我國沖天爐粗放操作的現(xiàn)象十分普遍。直至日前,我國絕大多數(shù)的沖天爐仍沒有自控設備,其熔煉性能對操作人員的依賴性很大,由操作不當引起的各種問題長期得不到比較徹底的解決。
沖天爐耗能過高主要體現(xiàn)在焦鐵比過高,也體現(xiàn)在耗焦量過大。很多人以為,多加焦炭是改善爐況的萬能法。一旦爐子狀態(tài)不佳,就增加層焦量,而不是從爐子結(jié)構(gòu)、鼓風量、爐料狀況、操作情況等方面分析產(chǎn)生問題的原因,從而有針對性的采取有效措施解決問題。相當多的沖天爐長期在1:5—1:6的焦鐵比下工作,而穩(wěn)定在1:7-1:10的爐子很少。其實,在我國目前條件下,完全有可能在1:10-12的狀態(tài)下穩(wěn)定地保持鐵水的出爐溫度在1420℃以上。