冲天炉熔炼
熔炼的目的是要获得一定温度和所需成分的金属液。
一、铸 铁
在铸造生产中，用得最多的合金是铸铁，铸铁常用冲天炉或电炉来熔炼。
1．冲天炉的构造。冲天炉的构造，如图所示。它由以下几个主要部分组成：
(2) 炉缸。主风口中心线以下至炉底部分。熔化的铁水经炉缸和过桥流入前炉。
(3) 前炉。是储存铁水和排渣用的，并使铁水的成分和温度更为均匀。
(4) 烟囱。用于排烟，其顶部装有捕集火花的湿式除尘器。
冲天炉的辅助设备有称料、运料、上料、送风等设备。
冲天炉的大小是以每小时熔化的铁水量来表示的，称为熔化率。常用的冲天炉熔化率为1.5～10t。冲天炉的内径愈大，生产率愈高。
2．冲天炉的炉料及作用。
(1) 金属料。金属料包括新生铁、回炉铁、废钢和铁合金。
① 新生铁，又称高炉生铁，是冲天炉炉料的主要组成物。
② 回炉铁，包括浇冒口、废铸件。按配料的需要加入一定量的回炉铁，可降低铸件成本。
③ 废钢，包括废钢件、钢料、钢屑等，加入废钢可以降低铁水的含碳量。
④ 铁合金，包括硅铁、锰铁、铬铁等，可以调整铁水的化学成分或配制合金铸铁。
(2) 燃料。常用的燃料是焦炭。对焦碳的要求：含挥发物、灰分及硫量要少，发热量要高，块度适中。每批金属料与层焦重量之比称铁焦比，一般为10:1。
(3) 熔剂。熔剂的作用是造渣，提高炉渣的流动性。常用的熔剂有石灰石（CaCO3）或莹石（CaF2），加入量为层焦重量的25%～45%。
3．冲天炉的熔化过程。
在冲天炉熔化过程中，底焦的高度一般在主风口以上0.6～1m，当底焦烧红后则停止鼓风并加料。炉料从加料口装入，其次序为熔剂、金属料和层焦，分批加入至加料口。化铁时炉料自上而下运动，被上升的热炉气预热，并在熔化带（底焦顶部，温度约1200℃）开始熔化，
铁水在下落过程中又被高温炉气和炽热焦炭进一步加热，温度可达1600℃左右，过热的铁水经炉缸、过桥进入前炉，此时温度稍有下降，最后出炉温度约为1360～1420℃。从风口进入的风和底焦燃烧后形成的高温炉气自下而上流动，最后变成废气从烟囱中排出。
冲天炉内铸铁的熔化过程不仅是一个金属料的重熔过程，而且是炉内铁水、焦炭和炉气之间产生的一系列物理、化学变化的过程。一般铁水中硅、锰、碳等元素部分被烧损而有所下降，含磷量基本不变，但铁水由于和炽热的焦炭接触使含碳量和含硫量有所增加。
铸造铸铁平台使用的冲天炉的熔炼原理及构造
铸造铸铁平台使用的冲天炉的熔炼原理： 在冲天炉熔炼过程中，炉料从加料口加入，自上而下运动，被上升的高温炉气预热，温度升高，鼓风机鼓入炉内的空气使底焦燃烧，产生大量的热。当炉料下落到底焦顶面时，开始熔化。铁水在下落过程中被高温炉气和灼热焦炭进一步加热（过热），过热的铁水温度可达1600℃左右，然后经过过桥流入前炉。此后铁水温度稍有下降，最后出铁温度约为1380～1430℃左右。 冲天炉内铸铁熔炼的过程并不是金属炉料简单重熔的过程，而是包含一系列物理、化学变化的复杂过程。熔炼后的铁水成分与金属炉料相比较，合碳量有所增加，硅锰等合金元素含量因烧损会降低，硫含量升高，这是焦炭中的硫进入铁水中所引起的。 构造：1—出铁口 2—出渣口 3—前炉 4—过桥 5—风口 6—底焦 7—金属料 8—层焦 9—火花罩 10—烟囱 11—加料口 12—加料台 13—热风管 14—热风胆 15—进风口 16—热风 17—风带 18—炉缸 19—炉底门 冲天炉的大小是以每小时能熔炼出铁液的重量来表示的。常用的为l.5～10t／h |
| 铁水温度 |
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