标准搜索结果: 'GB/T 31553-2025'
| 标准编号 | GB/T 31553-2025 (GB/T31553-2025) | | 中文名称 | 外热风冲天炉 | | 英文名称 | External-heating hot blast cupola furnace | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J61 | | 国际标准分类 | 25.120.30 | | 字数估计 | 14,161 | | 发布日期 | 2025-10-31 | | 实施日期 | 2026-05-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 31553-2015 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会 | GB/T 31553-2025: 外热风冲天炉
ICS 25.120.30
CCSJ61
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 31553-2015
外 热 风 冲 天 炉
2025-10-31发布
2026-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 型式和基本参数 2
5 技术要求 3
6 试验方法 6
7 检验规则 8
8 标志、包装、运输和贮存 8
表1 冲天炉基本参数 2
表2 钢板的最小厚度 3
表3 炉壳连接法兰所用螺栓规格和数量 3
表4 炉壳周长允许偏差及圆度允许偏差 4
表5 铁液出炉温度和总碳耗率 5
表6 金属炉料单块质量 6
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
本文件代替GB/T 31553-2015《外热风冲天炉》,与GB/T 31553-2015相比,除结构调整和编辑
性改动外,主要技术变化如下:
---删除了外热风冲天炉按炉衬、工作制、热风的热量来源、换热器换热方式区分的型式(见2015年
版的4.2、4.3、4.4和4.5);
---更改了冲天炉基本参数(见表1,2015年版的表1);
---删除了部分规格冲天炉选用钢板最小厚度的要求(见表2,2015年版的表2);
---删除了部分规格冲天炉法兰用螺栓规格和数量(见表3,2015年版的表3);
---删除了部分规格冲天炉炉壳内径公差及圆度公差(见表4,2015年版的表4);
---更改了“制造要求条款”(见5.2.1.12,2015年版的6.3.10);
---删除了部分规格冲天炉铁液出炉温度和总碳耗率(见表5,2015年版的表5);
---更改了“使用性能要求”(见5.4,2015年版的6.5);
---更改了“安全环保要求”(见5.5,2015年版的6.6)。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国机械工业联合会提出。
本文件由全国铸造机械标准化技术委员(SAC/TC186)归口。
本文件起草单位:青岛青力环保设备有限公司、沈阳亚特重型装备制造有限公司、青岛中智达环保
熔炼设备有限公司、福建元至味进出口有限责任公司、济南铸锻所检验检测科技有限公司、南安市中机
标准化研究院有限公司、福建省闽旋科技股份有限公司、江阴市铸造设备厂有限公司、中国汽车工业工
程有限公司、致恒(天津)实业有限公司、青岛安泰重工机械有限公司、青岛凯捷重工机械有限公司、青岛
贝诺磁电科技有限公司、威海工友铸造机械有限公司、山东杰创机械有限公司。
本文件主要起草人:于阔涛、孙新、贾春阳、段玉栋、徐贵鹏、包艳青、柯珍珍、朱斌、段金挺、夏新海、
刘宏亮、任玉宝、刘延涛、宿立国、朱世佳、迟英杰、侯永振。
本文件及其所代替文件的历次版本发布情况为:
---2015年首次发布为GB/T 31553-2015;
---本次为第一次修订。
外 热 风 冲 天 炉
1 范围
本文件规定了外热风冲天炉的型式、基本参数和技术要求,描述了相应的试验方法,规定了检验规
则、标志、包装、运输和贮存。
本文件适用于外热风冲天炉的制造。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 713.2-2023 承压设备用钢板和钢带 第2部分:规定温度性能的非合金钢和合金钢
GB/T 985.1 气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口
GB/T 985.2 埋弧焊的推荐坡口
GB/T 1184-1996 形状和位置公差 未注公差值
GB/T 1804-2000 一般公差 未注公差的线性和角度尺寸的公差
GB/T 3098.1-2010 紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱
GB/T 3098.2-2015 紧固件机械性能 螺母
GB/T 5226.1 机械电气安全 机械电气设备 第1部分:通用技术条件
GB/T 9969 工业产品使用说明书 总则
GB/T 18717.2 用于机械安全的人类工效学设计 第2部分:人体局部进入机械的开口尺寸确定
原则
GB 20905-2007 铸造机械 安全要求
GB/T 23570 金属切削机床焊接件 通用技术条件
GB/T 23571 金属切削机床 随机技术文件的编制
GB/T 25370 铸造机械 术语
GB/T 25371 铸造机械 噪声声压级测量方法
GB/T 25711-2023 铸造机械 通用技术规范
GB/T 31552 铸造机械 分类与型号编制方法
JB/T 11534 冲天炉熔炼操作要求
JB/T 12245 冲天炉熔炼及浇注 术语
NB/T 47013.3-2023 承压设备无损检测 第3部分:超声检测
3 术语和定义
GB/T 25370和JB/T 12245界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
将助燃气体在外部燃烧室加热后送入炉内的冲天炉。
[来源:GB/T 25370-2020,9.1.7]
3.2
燃烧室 combustionchamber
外热风冲天炉配备的用于燃烧炉气中一氧化碳或添加的其他燃料,所产生的热量用以加热鼓入冲
天炉的空气的热风成套装置。
[来源:GB/T 25370-2020,9.1.38]
3.3
换热器 heatexchanger
外热风冲天炉配备的热交换组件,将热流体的部分热量传递给冷流体的装置。
3.4
风口比 tuyerearearatio
风口总面积占炉膛横截面积的百分比。
注:炉膛总面积通常取主风口中心所在炉膛横截面的面积。
[来源:GB/T 25370-2020,9.1.46]
3.5
有效高度 effectiveheight
外热风冲天炉炉膛内从第一排风口中心所在的横截面至加料口下沿间的垂直距离。
[来源:GB/T 25370-2020,9.1.24,有修改]
4 型式和基本参数
4.1 型式
外热风冲天炉(以下简称“冲天炉”)按燃烧室安装位置可分为顶置式和旁置式。
4.2 基本参数
4.2.1 冲天炉的基本参数应符合表1的要求。
表1 冲天炉基本参数
熔化率
t/h
热风温度
熔化带
炉径
mm
风口区
炉径
mm
有效高度
mm
风口
数量
风口比
风口
倾角
(°)
熔化带供风
强度
Nm3/(m2·min)
熔化强度
t/(m2·h)
10 ≥500 1200 1000 7800 6
15 ≥500 1500 1220 8500 6
20 ≥500 1700 1420 10500 6
25 ≥500 1900 1600 11500 6
30 ≥550 2100 1720 12500 6
35 ≥550 2250 1860 13200 6
40 ≥550 2400 2000 13700 6
45 ≥550 2600 2100 14200 6
50 ≥550 2700 2200 14800 6
3~5 5~15 80~120 7.5~10.5
4.2.2 冲天炉的型号应按GB/T 31552的规定编制。
5 技术要求
5.1 一般要求
5.1.1 冲天炉应符合GB/T 25711和本文件的规定,并应按照按规定程序批准的图样及技术文件制造。
5.1.2 电气系统应符合GB/T 5226.1的规定。
5.1.3 随机技术文件应包含产品使用说明书、产品合格证和装箱单。随机技术文件的编制应符合
GB/T 23571的规定,其中产品使用说明书的编制还应符合GB/T 9969和JB/T 11534的规定。
5.2 制造要求
5.2.1 炉体
5.2.1.1 冲天炉主体使用材料的力学和工艺性能应符合GB/T 713.2-2023中7.4的规定。
5.2.1.2 冲天炉主要部位选用钢材厚度应符合表2的规定。
表2 钢板的最小厚度
熔化率/(t/h) 10 15 20 25 30 35 40 50
连接法兰/mm 16 16 18 18 18 20 22 25
法兰筋板/mm 12 12 14 14 14 16 16 18
炉壳/mm 16 16 16 16 16 16 18 20
风箱/mm 6 6 6 6 8 8 8 10
炉底板/mm 30 40 40 40 40 50 50 50
5.2.1.3 炉壳连接法兰所用螺栓规格和数量不应低于表3的规定,其性能应符合GB/T 3098.1-2010
中规定的8.8级要求,螺母应符合GB/T 3098.2-2015中规定的8级要求。
表3 炉壳连接法兰所用螺栓规格和数量
熔化率/(t/h) 10 15 20 25 30 35 40 50
螺栓规格 M20 M24 M24 M24 M24 M24 M24 M24
螺栓数量
16 16 18 18 18 24 24 24
5.2.1.4 冲天炉的炉底板不应有裂纹。
5.2.1.5 冲天炉应装有可靠的堵出铁口机构。
5.2.1.6 冲天炉空气换热器及热风管外表面应用耐火、绝热材料包覆。
5.2.1.7 应保证过桥和前炉接口处对接良好。
5.2.1.8 冲天炉的炉身应选用Q245R钢材制造,其余部位应选用力学性能不低于Q235A的钢材制造。
换热器主要部件应选用耐热不锈钢或耐热碳钢制造。关键部位选用钢板的最小厚度不应小于表2的
规定。
5.2.1.9 冲天炉炉底板应设有加强框架。
5.2.1.10 连接法兰的直径尺寸偏差应符合GB/T 1804-2000中 m级的规定,每段炉壳母线与法兰端
面的垂直度不应大于每段炉壳高度值的0.2%。
5.2.1.11 炉壳周长允许偏差及圆度允许偏差按表4。
表4 炉壳周长允许偏差及圆度允许偏差
熔化率/(t/h) 10 15 20 25 30 35 40 50
周长允许偏差/mm ±9 ±9 ±11 ±11 ±11 ±11 ±11 ±13
圆度允许偏差/mm 6 6 8 8 8 8 8 9
5.2.1.12 水冷风口焊接质量应符合NB/T 47013.3-2023规定的Ⅱ级要求,应进行耐压试验,水冷风
口的试验压力为1.2MPa,保压时间为30min。
5.2.1.13 水冷风口时应在相应位置设置出水温度、进出水流量差监测报警装置和/或压力检测的装置。
5.2.1.14 冲天炉应在其相应位置设置热风温度监测口。
5.2.1.15 风口冷却水系统应顺畅无阻碍、无泄漏,阀门及检控元件动作应正确可靠。
5.2.1.16 水冷风口在炉体上安装、拆卸应方便。
5.2.1.17 冲天炉炉身、换热器、烟气和热风管道、水冷风口的焊缝应采用连续焊缝,焊缝坡口的基本型
式及尺寸应符合GB/T 985.1和GB/T 985.2的规定。对接焊缝应均匀、平整,高出被焊零件表面不应
大于2mm。焊缝中不应有夹渣、裂纹等缺陷。焊接质量应符合GB/T 23570的要求。
5.2.1.18 机械加工零件的未注公差尺寸的极限偏差应符合GB/T 1804-2000中规定的 m级要求,形
状和位置公差应符合GB/T 1184-1996中规定的12级公差要求。
5.2.2 换热器
5.2.2.1 换热器应设置热应力补偿装置。
5.2.2.2 换热器外部应包敷保温材料,保温材料的安装应稳固、整洁。
5.2.2.3 应设置对于热风温度、烟气温度、风量、风压、冷却水压力、温度等参数的监控装置。换热器的
温控装置应能及时反映和控制烟气和空气的进入温度和排出温度。
5.2.2.4 换热器应设置自动清灰装置。
5.2.3 燃烧室
5.2.3.1 燃烧室所有焊缝应满焊,焊缝不应有泄漏。
5.2.3.2 燃烧室人孔应符合GB/T 18717.2的规定。
5.2.4 外观及涂装
5.2.4.1 冲天炉金属外表面应涂有防腐蚀层,涂层应均匀完整,无漏漆、腐蚀现象,炉体内表面应用防锈
底漆涂刷。
5.2.4.2 设备外表面应平整、光洁,不应有凹凸、裂缝等缺陷。
5.3 安装要求
5.3.1 冲天炉安装时,所有炉壳法兰、风管法兰、阀之间应加装密封材料。
5.3.2 冲天炉炉腿与炉底板、炉底板与炉体以及炉体各节、炉腿与安装地基的联结应牢固、可靠。
5.3.3 采用钢质炉腿时,应对炉腿加设隔热保护套。
5.3.4 冲天炉上端应留有配备辅助固定的连接位置。
5.3.5 冲天炉整体结构应稳定、牢固。
5.3.6 水冷风口在炉体上应安装牢固,安装结合面应有防漏风措施,不应有炉气泄漏。
5.3.7 供风和水冷系统应无泄漏。
5.4 主要性能要求
5.4.1 冲天炉连续熔炼的时间不应低于720h,耐火材料应符合技术文件规定。
5.4.2 冲天炉的熔化率应在额定熔化率±10%的范围内。
5.4.3 铁液出炉温度和总碳耗率应符合表5的要求。
表5 铁液出炉温度和总碳耗率
冲天炉熔化率/(t/h)
铁液出炉温度/℃
1450~1500 >1500
碳耗率/%
10 ≤8.5 ≤9.5
15 ≤8 ≤9
≥20 ≤7.5 ≤8.5
5.4.4 正常熔炼时,热风温度应符合表1的规定。
5.4.5 换热器送风温度达到450℃的平均热风升温时间不应超过120min。
5.4.6 天炉正常工作时,在设定热风温度条件下,热风温度波动幅度应在±25℃之间。
5.4.7 换热器应具有良好的保温性能,换热器包敷后,保温包敷层外表面温度不应高出环境温度8℃。
5.4.8 换热器换热效率不应低于60%。
5.4.9 炉渣中FeO的质量分数不应大于4%。
5.4.10 水冷炉壁的冷却水温升不应大于10℃,回水温度不应大于60℃。
5.4.11 水冷风口的冷却水温升不应大于6℃,回水温度不应大于50℃。
5.4.12 各观察窗、工作门、管路阀门应开启灵活、闭锁牢靠。
5.4.13 水冷炉壁和水冷风口应冷却均匀,无堵塞现象,冷却水应无飞溅现象。
5.4.14 冲天炉的加料口内应能保持微负压操作,冲天炉正常熔炼时,不应有烟尘从加料口溢出。
5.5 安全环保要求
5.5.1 冲天炉的安全应符合GB 20905的要求。
5.5.2 设有高空作业平台的冲天炉,应设置防护围栏和阶梯。作业平台和阶梯应符合GB 20905-2007
中第11章的规定。
5.5.3 冲天炉的风机应安置在隔音房内,以隔音房为噪声源,其等压连续声压级不应超过85dB(A)。
5.5.4 冲天炉应配备除尘设备,经除尘后的冲天炉烟尘排放浓度不应超过国家和冲天炉用户当地环保
部门的规定。
5.5.5 燃烧室、风箱和风管应设置防爆燃装置。
5.5.6 冲天炉加料平台应设置CO浓度检测装置及警示标志。
5.5.7 需要人员进入作业的空间结构,应符合人机工程学的原则,应保证人员方便、安全地进出和
操作。
5.5.8 设备表面应光洁平整,不应有可能对人员造成伤害的裂纹、尖棱、毛刺等缺陷。
5.5.9 炉底门除带有锁定机构外,还应设置附加支撑,防止炉底门意外开启。
6 试验方法
6.1 试炉条件
6.1.1 冲天炉熔炼操作应符合JB/T 11534的规定。
6.1.2 焦炭、熔剂、生铁、铁合金等材料的成分、性能及其他质量指标,应符合现行标准的规定。
6.1.3 所有金属炉料,料块最大直线尺寸应小于加料口处炉膛最小直径的三分之一。单块金属炉料最
大质量见表6。
表6 金属炉料单块质量
熔化率/(t/h) 10 15 20 25 30 35 40 50
回炉铁/kg 25 35 35 50 50 65 65 80
生铁/kg 6~8
废钢/kg 15 25 25 35 35 45 45 65
6.1.4 废钢的厚度应为3mm~30mm。
6.1.5 铁合金的块度应为20mm~50mm。
6.1.6 应清除炉料中的锈蚀和泥沙等杂质。
6.2 焊接质量的检验
冲天炉焊接质量检验应按GB/T 23570进行测定,水冷风口焊接质量应符合NB/T 47013.3-2023
的Ⅱ级要求。
6.3 噪声检验
以隔音房为噪声源,按照GB/T 25371的规定进行检测。
6.4 烟气温度检验
用热电偶在换热器排烟管检测,检测点应在距换热器外表面300mm、与排烟管内壁的距离不小于
三分之一管径处。
6.5 热风升温时间
用热电偶在风箱内检测,测点距风箱内壁不应小于风箱截面最小尺寸的三分之一。记录从开炉送
风开始到热风温度达到(400±t0)℃经过的时间,即为热风升温时间。
注:t0 为检测现场的环境温度,“+”号用于t0 >0℃;“-”号用于t0< 0℃。
6.6 热风温度
用热电偶在风箱内检测,测点距风箱内壁不应小于风箱截面最小尺寸的三分之一,在达到6.5规定
的热风升温时间后,开始测温,测温时间不应少于热电偶测温仪的响应时间。
6.7 热风温度波动
正常熔炼2h后,保持熔炼工艺参数稳定,按表1的规定调定热风温度,连续记录风温的变化,记录
不应少于3次,每次不应少于1h。按公式(1)计算平均热风温度波动Δt:
Δt=∑(︱ti-t0︱)/n (1)
式中:
ti ---各次测得的温度,单位为摄氏度(℃);
t0---调定的热风温度,单位为摄氏度(℃);
n ---检测次数。
6.8 平均熔化率检验
记录开炉送风开始至停风打炉期间内的熔炼时间t和熔炼的铁液总量MT。按公式(2)计算一个熔
炼炉次的平均熔化率qt。允许测试熔炼期间一段时间内的平均熔化率,测试时间不应少于4h,期间不
应间断送风。
qt=MT/(t-t0) (2)
式中:
MT ---熔炼的铁液总量,单位为吨(t);
t ---熔炼时间,单位为小时(h);
t0 ---检验期间内的送风间断时间,单位为小时(h)。
6.9 铁液温度检验
冲天炉熔炼正常时,将前炉内铁液放净,在距出铁口300mm处出铁槽中用快速热电偶检测后续流
出铁液的温度。每间隔30min测温一次,测温次数不应少于6次,取各次测得温度的算术平均值为铁
液的平均温度。
6.10 总碳耗率检验
在一个熔炼班次内,休风时间不超过1h,记录消耗的总焦炭量和熔化的总铁液量,使用低质炉料
记录熔化的炉料量。按公式(3)计算总耗碳率;休风时间超过1h,记录检验期间实际消耗的焦炭量和
熔化的铁液量或炉料量,按公式(4)计算总耗碳率。记录期间应满料操作。
注:低质炉料通常指钢铁冶炼产生的含铁废弃物,如高炉脱硫渣,氧化铁粉尘,严重氧化的废钢等。
k=
(K-KC)·w(C)
L-LC ×
100% 或k=
(K-KC)·w(C)
M ×100%
(3)
k=
KJ·w(C)
MJ ×
100% 或k=
KJ·w(C)
LJ ×
100% (4)
式中:
k ---总耗碳率;
K ---一个熔炼周期内入炉总焦炭质量,单位为千克(kg);
KC ---打炉残焦质量,单位为千克(kg);
w(C)---焦炭中固定碳质量分数,%;
M ---总铁液量,单位为千克(kg);
L ---一个熔炼周期内入炉铁料总质量,单位为千克(kg);
LC ---打炉残铁质量,单位为千克(kg);
LJ ---记录期间熔化炉料质量,单位为千克(kg);
KJ ---记录期间入炉焦炭质量,单位为千克(kg);
MJ ---记录期间熔化铁液质量,单位为千克(kg)。
6.11 渣中FeO检验
炉渣中FeO含量的检验应在开炉后热风达到额定温度后开始取样,每次取样的间隔时间不应少于
0.5h,取样次数不应少于3次,按常规化学......
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