TW320652B - - Google Patents

Description

320652 A7 B7 經濟部中央橾準局身工消費合作社印製 五、發明説明（1 ) . 【產業上之利用領域】 本發明係關於豎型快速熔解爐的氧氣濃度控制方法， 係就以焦炭爲燃料的熔鐵爐之類的豎型快速熔解爐中，與 以往固定送入爐體內全氧氣量和焦炭成比例的方式相反， 利用將送入爐內空氣中純氧之增量（富氣量）由1%至20 %的範圔內任意的增量而可以控制熔融鐵出鐵水溫度。 【先前之技術】 —般而言，以往連績熔解鋳鐵用的金靥原料時，常 使用焦炭熔鐵爐之類的豎型熔解爐》此種熔鐵爐操作時爲 配合熔解金屬原料的性質而欲自由地控制熔融鐵水溫度時 ，需要相當熟練的控制技巧，不僅如此，且常常不能有效 地控制熔融鐵水溫度》 ： 而且，以往熔鐵爐操作時控制熔融鐵水溫度的方法爲 增減金颶原料和焦炭的重量比或者是增減經由風箱從進風 口送入的風量，來改變熔融鐵水溫度》 然而，這兩種改變熔融鐵水溫度的方法中，對於前者 以增減焦炭比的方式，在底炭的上部追加焦炭和熔融鐵水 ，由於爐的熔解能力不同因此焦炭比改變的部份由被熔解 到出鐵的時間，通常有30分至1小時的延遲，而且出鐵水 置也改變因此熔融鐵水的性質缺乏均一性，要將出鐵水溫 度控制至目標值是非常困難。 又，對於後者以增減進風口的風量來控制熔融鐵水溫 度之方法，雖然利用送風機的機械式管理便可以容易的增

KrI-η------¾— (請先閲讀背面之注$項再填耗本頁) 訂 線 本紙珉尺度逍用中國國家梯準（CNS)A4祕（ 210X297公釐）_ 4 Α7 Β7 經濟部中央襟準局貞工消費合作社印裝 五、發明説明（2 ) 減送風量，隨著送風量的增加可促進爐內之燃燒使出鐵水 置增加*但是鐵水溫度有降低的虞慮，不能有效地控制溫 度β 這些以往的控制方法很難將熔融鐵水溫度保持一定， 同時鐵水的材質組織成份容易變化，結果造成製品品質的 參差不齊，而且爐操作時的啓動及休止後的啓動費時，與 接下來的澆鏞工程不能順利的連繫*又幾乎不能對應逋髏 的異常狀況，因此希望解決這些問題並且能控制熔融鐵水 溫度。 【本發明所欲解決的課題】 本發明所欲解決的課題是基於上述現狀所Μ作的，其 目的係就焦炭熔鐵嫿之雇的豎型快速熔解爐，依所熔解金 屬原料的性質而能快速且容易地控制熔融鐵水溫度，利用 在髙溫時材質組織的成份變化少、成份管理容易之穩定的 熔解方式，經由對每種澳鏞製品的鐵水溫度的管理可以有 效地減少鏞造製品不良率》 【用以解決課題之手段】 爲了達成本發明的目的，以焦炭爲燃料的熔鐵爐之類 的豎型快速熔解爐的進氣口送風量是以使投入的焦炭燃燒 所需的理論燃燒氧氣量來決定，除了在這種固定理論氧氣 置之外’在此送風空氣中加入純氧予以過童供給把送風空 氣內的氧氣濃度改變，使爐內產生高溫燃燒而能在出錄水 本紙法尺度逋用中國國家標準.（CNS ) Α4规格（210Χ 297公酱) ---------^------IX------0 (诗先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局貝工消費合作社印装 A7 ___B7_五、發明説明（3 ) 量一定之下控制截水溫度， 【作用】 本發明，係就以焦炭爲燃料的熔鐵爐之類的竪型快速 熔解爐，原本對於該爐的進氣口送風置是以使投入的焦炭 燃燫所需的理論燃燒氧氣置來決定，相對於這種固定理論 氧氣量，本發明是將送風空氣中氧氣的增加置（富氧量） 由1%至20%的範困內任意的增量而可在出鐵水置一定之 下控制出鐵水溫度的變化，或者是在出鐵水溫度一定之下 使熔解能力增加至基本能力的 拫據本發明，在爐底熔融鐵液帶正上方的熔解帶係由 進氣口將加入純氧在1%至2(3¾範圔內增量後的混合空氣 送入爐內，在熔解帶起快:速燃燒反應，使攄內燃燒溫度達 到2100°C至24C(TC間，以這種方式在進氣口前的超高溫度 化和二氧化碳的生成，將會在進氣口上部與焦炭引起激烈 的吸熱反應而形成一氧化碳造成強還原性氣相環境，構成 具有熔解帶範圍非常狹窄的高溫熔解帶之熔解爐•藉此， 可因反應熱與髙溫氣體之提前接觸而達成迅速的髙溫熔解 〇 列舉本發明特有之效果如以下所示： 1、由於富氧量的增量使熔解能力可增加至基本能力的 2〜3倍，因此可容易取得與鋳造生產線之間的協調》 2、可利用自動控制決定最適量的富氧量，能降低熔 解爐的操作成本。 本紙張尺度適用中國囤家標準（CNS ) A4規格（2IOX297公釐) " ' —— (請先閲讀背面之注f項再亦寫本頁) 裝 訂 線 經濟部中央梂準局貝工消費合作杜印製

A7 B7_—五、發明説明（4 ) 3、 富氧置對時間的應答性可在5分以內很快地反應， 對品質管理上非常方便V 4、 由於出鐵水溫度保持一定鐵水的品質可提高。 5、 爐起動或異常排除後再開起爐時鐵水的卑度上升 快操作性佳》 6、 在高溫下能穩定#熔解，故材質組織的成份變化 少成份管理容易》 7、 能就每種鑄品管理澆鑄溫度可以減少簿造製品的 不良率β 8、 可利用熔解材料及焦炭投入裝置聯動之自動化， 而可構成從來未有的髙效率全自動化熔解系統* 【實施例】 茲佐以圖面說明本發明的實施例β 圖號1代表爐本體，其下設置數個進風α 2、由風箱3 經由供給管4供應空、氣，連接送風機5至風箱3間的送風管6 裝設空氣流量調節閥7及附有差壓發信器8之空氣流童測定 口 9,並與可遠距離操控程式控制器10連接；而且由氣氣 槽11至送風管6間以氧氣供給管15連接，其間裝設氧氣流 置調節閥12及附有差壓發信器13之氧氣流量測定口 14，並 與可逮距離操控程式控制器10連接· 接著將裝設在爐體1之出鐵彎管部16中的可連續測定 出鐵水溫度測定器17的測溫結果输入至上述之程式控制器 10 *將由程式控制器1G的演算結果連接至投入熔解原料金 i紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) Α4規格（21〇Χ 297公釐) I 卜——r------¾------1T------# (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梯準局負工消費合作社印製 Α7 Β7 五、發明说明（5 ) 鵰及焦炭之裝置18，同時將可输入焦炭比、出鐵水置及出 鐵水溫度等資料之數位指示調節計19與程式控制器10連接 ，另外圖號2 0代表壓力計、圖號21代表逆止閥、圖號22代 表過濾器、圄號23代表開閉閥> 由本發明，把依據爐體1內熔解原料金屬的性質所決 定的焦炭比和出鐵水量及I出鐵水溫度等資料輸入至數位指 示調節計19，於是程式控制器10便以這些資料來計算焦炭 燃燒時所需的理論氧氣量，將此空氣童經由送風管6送至 風箱3,送風量是由附有差壓發信器8之空氣流量測定口 9 來測定，用空氣流置調節閥7來控制風置：同時，根據設 定的出鐵水溫度來計算在1%至20%的範圍內之適宜的純 氧增加量，此純氧增加置是由附有差壓發信器13之氧氣流 量測定口 14來測定.，用氧!氣流量調節閥12來控制由氧氣槽 11經由氧氣供給管15至送風管6的氧氣流量；由此可由風 箱3供應氧氣濃度不同之混和空氣至進風口 2。 基於此，在爐體1高溫燃燒的熔解帶內，將金屬原料 高溫熔解後由爐體1的簿管部出鐵；.由可連績測定出鐵水 溫度測定器17的測溫結果回饋输入至上述之程式控制器10 ，程式控制器1G以出鐵水溫度和設定溫度的差來計算氧氣 增加量，追加的氣氣增加量仍和前述一樣，由附有差壓發 信器13之氧氣流置測定4來測定，用氧氣流量調節閥12 來控制由氧氣槽11經由氧氣供給管15至送風管δ的氧氣增 加量，與熔解材料及焦炭投入裝置聯動裝入必須要的金靥 原料和焦炭量便可以維持出鐵水溫度和設定溫度一致並且 本紙張尺度遑用中國國家標準i CNS ) A4洗格（2丨OX 297公釐） fI-r------#------ir------^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央梂準局肩工消费合作社印製 A7 ___B7_ 五、發明説明（6 ) 保持一定的出鐵水量，或者使熔解能力可增加至基本能力 的2〜3倍β 【發明之效果】 如上所述，本發明係就以焦炭爲燃料的熔鐵爐之類的 豎型快速熔解爐的進氣口送風量除了是以使投入的焦炭燃 户 燒所需的理論燃燒氧氣置來決定外，並且將此送風空氣中 增加供應一定量的氧氣，藉由增加及改變送風空氣中氧氣 濃度，在出鐵水量一定之下可控制出鐵水溫度變化「或者 是在出鐵水溫度一定之下使熔解能力增加至基本能力的2 〜3倍β 根據本發明，利用進入爐體進氣口之送風空氣中的富 氧量之增置從1%至20%^範園內任意的調整增置以及配 和欲熔解金靥原料的投入裝置，能使熔解能力增加至基本 能力的2倍；以下是發明者的實驗結果： .基本能力2T/Hr.的實爐內投入材料投入量：2 5 0 kg/次 、焦炭比：14%、欲熔解金饜原料的組成：舊鑄鐵33%、 新鏤鐵14%、回收鏞鐵33%、鋼屑20%。出彘水置及氧氣 增加置的操作資料如下表所示： 本紙張尺度適用中函國家標準（CNS}A4规格（ 210X297公釐）_ 9 _ br——r——l---裝------订-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) SJC652 A7 _B7 五、發明説明（7 ) 出截水量及氧氣增加量的關係 出鐵水量 2T/Hr 2.5 3. 0 3. 5 4.0 送風空氣置 (M3/分） 30 * 30 30 30 30 氧氣增加置 0 82 146 216 288 如以上所示操作資料，只增加氧氣置而不改變送風空氣置 便可以增加出鐵水量。 【圊面之簡單說明】 第一圖係本發明之概略的流程圖 FI-^-1------^------1Τ------^ (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) 經濟部中央樣率局貝工消費合作社印製 本紙張尺度通用中國國家搮孪（CNS)/U规格（210Χ297公簸）_ 1〇

Claims (1)

1. 320652 A8 B8 C8 D8 經濟部中央梂準局—工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1. 一種豎型快速熔解爐之氧濃度控制方法，其特徵 爲依據逋體內熔解原料金屬的性質所決定的焦炭比和出鐵 水量及出鐵水溫度等資料輸入至數位指示調節計，再以可 程式控制器以這些資料來計算焦炭燃燒時所需的理論氧氣 量，由此計算結果來控制送至風箱的送風空氣量；同時， 根據設定的出鐵水溫度$計算在1%至20%的範圍內之適 宜的純氧增加童（富氧置），控制此富氧置並從氧氣供給 管供應到送風管，以改變氧氣濃度而供應到爐體之進風口 〇 2. 如申請專利範圍第1項之豎型快速熔解爐之氧澳度 控制方法*利用在爐體內的高溫燃燒將金靥原料熔解後由 爐體的彎管部出鐵，在此簿管部裝設鐵水溫度測定器*將 測溫結果回饋輸入至可程式控制器，可程式控制器以測定 溫度和設定溫度的差來計算，氧氣增加置（富氧量），利用 可程式控制器控制追加的氧氣增加.量，用氧氣流量調節閥 來控制由氧氣槽經由氧氣供給管追加供應到送風管來捕正 出截水溫度與設定溫度一致。 3. 如申請專利範圍第2項之豎型快速熔解爐之氧濃度 控制方法，利用可程式控制器根據出鐵水溫度和設定溫度 的差來計算氧氣增加量，並且控制由氧氣槽經由氧氣供給 管至送風管的追加補正的氧氣增加置，來使_出鐵水溫度與 設定溫度一致，同時與可將熔解材料之焦炭比計置後裝入 爐內之投入裝置聯動投入必要置以維持所設定的出鐵水溫 度。 本紙張尺度速用中國國家標準（CNS)A4C^<2〖0X297公釐）_ 11 - 請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁 裝 訂 線