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冲天炉,是铸造行业用于将生铁、废钢、铁合金、高镍耐热耐蚀合金、青铜等金属熔化的设备,因其炉口开口向上,故称冲天炉。
冲天炉的构造
冲天炉几乎可以做成任何实际尺寸,一般常见直径为0.5至4米,整体形状为圆柱形,设备垂直排列,通常由四条腿支撑,整体看起来类似于一个大烟囱,冲天炉外壳通常由钢制成,内部为耐火材料(耐火砖及粘土质耐火泥)。按生产流程分为炉身、炉缸、前炉、送风系统、烟罩及除尘装置、加料装置等。
冲天炉生产工艺
冲天炉是利用焦炭燃烧产生的热量将炉内金属熔化并提高炉内溶液温度的过程,对于五大常委元素而言,C、S一般会增加,Si、Mn一般会烧损减少,P则变化不大。
在金属熔化后,需要取样测试其性能是否符合要求,然后决定是否添加如Si或石墨等组成。试样用模子取出后要快速放入水里,冷却后观察其断口颜色组成来大致确认其抗拉强度是否达到预期,行业也称视觉测量。
炉内金属完全熔化,视觉测量合格后,将一定温度的金属溶液倒至钢包(或小型模斗)里,再倒入放置好的模型内进行浇注。
冲天炉的产品应用
在冶炼技术不发达的古代,冲天炉是铁器的主要生产设备,如大炮,人物像、窨井盖等等。
至现代,冲天炉仍在铸造行业大放异彩,如发动机基体、活塞、汽车刹车片、叉车压重等等都用冲天炉生产。但在国内,因环保和产能淘汰等等原因,冲天炉已逐渐走入暮年,江河日下,冲天炉被感应电炉取代已似不可逆转的趋势。
2017年,河北邢台轰轰烈烈开展冲天炉拆除活动
面对冲天炉是留是拆,一篇流传广泛中国铸造协会的专题报道:“冲天炉到底惹了谁?”的文章引起各方激烈讨论。
而在国外,有一批专家不辞辛苦做冶金考古,全世界各地寻找散落民间传统的铸造工艺和设备。
30年代上海冲天炉