1.引言：
     鑄鐵件生產(chǎn)的發(fā)展過程已經(jīng)充分證明，正確選擇熔煉設(shè)備具有重大的意義。沖天爐作為鑄鐵熔煉的首要設(shè)備延續(xù)到今天，仍然擔(dān)負(fù)著70%左右鑄鐵件的熔煉任務(wù)。沖天爐技術(shù)緊跟機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，以節(jié)能降耗、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保為目標(biāo)取得了很大的進(jìn)步。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，已經(jīng)形成了以大容量、長爐齡、外熱風(fēng)沖天爐為主體的鑄鐵熔煉體系，而我國沖天爐容量小、爐齡短、常溫送風(fēng)的現(xiàn)狀還很普遍。近年來，我國的沖天爐容煉已開始走上大容量、長爐齡、外熱風(fēng)的發(fā)展之路，適應(yīng)我國生產(chǎn)條件的、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的長爐齡、外熱風(fēng)沖天爐正在滿足鑄造生產(chǎn)發(fā)展的需要。國家三部委對外熱風(fēng)沖天爐的推薦，指明了我國沖天爐發(fā)展的方向。我國的沖天爐熔煉正以較快的步伐向節(jié)能降耗、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保的目標(biāo)邁進(jìn)。
     感應(yīng)電爐作為熔煉設(shè)備在鑄鐵熔煉和雙聯(lián)熔煉中已有幾十年的歷史，我國制造和應(yīng)用工頻爐和中頻爐也有了豐富的經(jīng)驗，在電源結(jié)構(gòu)、變頻技術(shù)、集成控制、循環(huán)冷卻技術(shù)等諸多方面都取得了令人矚目的進(jìn)步。采用感應(yīng)爐熔煉和保溫的廠家越來越多。
     沖天爐和感應(yīng)電爐熔煉的機(jī)理不同，性能差別較大，因而對生產(chǎn)的適應(yīng)性也不同。鑄鐵件的種類(牌號、產(chǎn)量、機(jī)械加工要求等)和生產(chǎn)方式、爐料的種類和狀態(tài),以及熔煉操作的水平和生產(chǎn)管理水平都會對熔煉設(shè)備的性能提出各自不同的要求。只有熔煉設(shè)備的性能特點與生產(chǎn)條件協(xié)調(diào)一致，才能實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能降耗、安全環(huán)保的生產(chǎn)過程，才能達(dá)到技術(shù)經(jīng)濟(jì)的高指標(biāo)。
     在鑄鐵熔煉中，采用沖天爐還是采用感應(yīng)爐?怎樣選擇沖天爐和感應(yīng)爐?只有在了解沖天爐和感應(yīng)爐的熔煉特點之后才能作出正確的決定。
2.熔煉特點
(1)工藝性能：
     1) 沖天爐和感應(yīng)爐的生產(chǎn)能力及對產(chǎn)量的適應(yīng)性不同。目前沖天爐的熔化率從1t/h到100t/h都在應(yīng)用,如果生產(chǎn)需要，也可小于1t/h和大于100t/h。任何一種規(guī)格的沖天爐，其熔化率都可在相應(yīng)范圍內(nèi)調(diào)整而不影響其正常熔煉，調(diào)整幅度達(dá)增減10%～20%。因此可以在產(chǎn)量上滿足任何生產(chǎn)規(guī)模的需要。由于沖天爐的綜合效益隨著熔化率的增大而提高，大容量、長爐齡、外熱風(fēng)沖天爐的綜合效益更高，因此大批大量生產(chǎn)更適合采用沖天爐。用于熔煉的感應(yīng)爐，目前可制造的單臺容量也可達(dá)到近百噸，能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。但電力裝機(jī)容量的擴(kuò)大常常是諸多企業(yè)難于逾越的障礙。因此，感應(yīng)爐更適合中小規(guī)模的生產(chǎn)。
     2) 對產(chǎn)品的適應(yīng)性不同。 沖天爐能熔煉鑄鐵，其中包括灰鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵、白口鑄鐵和部分合金鑄鐵及鐵合金，也可用于熔化某些石料。沖天爐的出爐鐵液溫度可控制在15500C左右，能滿足質(zhì)量從幾克到幾十噸鑄件的澆鑄。感應(yīng)爐可熔化常用的各種牌號鋼鐵和有色金屬。僅就鑄鐵件生產(chǎn)而言，感應(yīng)爐對產(chǎn)品的適應(yīng)性優(yōu)于沖天爐，感應(yīng)爐能熔煉多種高合金鑄鐵，如高鉻鑄鐵，而沖天爐不能。
     3) 對生產(chǎn)方式的適應(yīng)性不同， 沖天爐是連續(xù)熔煉，鐵液以一定的流量從爐內(nèi)連續(xù)流出；而感應(yīng)爐是間斷熔煉，間隔一段時間提供等于爐子容量的鐵液。可見，對于平行作業(yè)的生產(chǎn)方式，沖天爐更適宜；而對于階段工作制的生產(chǎn)方式，感應(yīng)爐更適宜。采用多臺感應(yīng)爐組合、通過控制熔煉和出鐵順序的辦法也可用于平行作業(yè)的生產(chǎn)方式，但多臺組合將帶來能耗、配套設(shè)施及占地面積的增加并加重生產(chǎn)管理的負(fù)擔(dān)。
     (2)對環(huán)境的影響
     1) 沖天爐和感應(yīng)爐的污染排放物都有灰塵和有害氣體，不同的是沖天爐的灰塵中大顆粒的比例很大,其中主要是焦炭顆粒,而感應(yīng)爐煙塵為氧化物微細(xì)顆粒；由于沖天爐中的焦炭燃燒，煙氣中的SO2、CO2的排放量更多，煙氣量也更大；沖天爐沒有電磁污染，而感應(yīng)爐有較強(qiáng)的電磁污染；熱輻射污染感應(yīng)爐比沖天爐更重；沖天爐的污染物排放在廠房之外，感應(yīng)爐的污染全在廠房之內(nèi)。從環(huán)境保護(hù)看，除塵裝置可以較徹底地解決沖天爐的污染問題。目前發(fā)展中的煙塵反吹及爐渣粒化技術(shù)，已為沖天爐污染治理開辟了一條污染物無害化、資源化處理的可行之路，感應(yīng)爐的污染治理目前尚不具備這樣的優(yōu)勢。
     2) 沖天爐以焦炭為燃料，每噸鐵液的焦炭(固定碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)85%)消耗量在100kg左右，完全燃燒發(fā)熱量為2896MJ；感應(yīng)爐以電為能源，每噸鐵液耗電能2160MJ(600kWh)左右。如果按消耗的煤對比,1kg焦炭需要1.25kg煤，則每噸鐵液折合消耗煤125kg；1度電需要0.36kg煤，則每噸鐵液折合消耗煤216kg煤。目前我國的電力結(jié)構(gòu)主要是火電，感應(yīng)電爐對不可再生資源的消耗超過沖天爐70%。由此而帶來的污染物排放量也超過了沖天爐。而且煉焦煤的揮發(fā)份成為化工原料，電煤中可作化工原料的揮發(fā)份卻被燒掉了。隨著電力結(jié)構(gòu)的變化，現(xiàn)狀會得到改變，而沖天爐的能源結(jié)構(gòu)也將隨著改變，例如采用等離子加熱送風(fēng)的沖天爐，焦炭的消耗量可減少60%以上，相應(yīng)的污染物排放量也將大幅度減少。以焦炭或碳床實現(xiàn)冶金目的，以非焦燃料如天然氣、煤氣、電、燃油等提供熱量的沖天爐已有成功的先例，提高性能及實際應(yīng)用可行性的研究也在進(jìn)行中。在保持熔煉性能的前提下，改善沖天爐的能源結(jié)構(gòu)將使沖天爐的優(yōu)越性更加顯著。
     (3)設(shè)備結(jié)構(gòu)及配套對熔煉的影響
     不同結(jié)構(gòu)及配套的沖天爐，性能有明顯的差別。生產(chǎn)中可以根據(jù)鑄件的牌號及爐料的成分、產(chǎn)量及生產(chǎn)方式等要求選擇適當(dāng)?shù)臎_天爐結(jié)構(gòu)及配套裝置。沖天爐有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)和配套適應(yīng)性，從常溫送風(fēng)常爐襯單班制人工操作沖天爐到外熱風(fēng)無爐襯長爐齡自動化沖天爐，有多種多樣的沖天爐系統(tǒng)可供選擇。感應(yīng)爐屬于坩堝爐，基本功能是熔化和過熱，結(jié)構(gòu)的改變對其基本功能的影響不大，因此生產(chǎn)中只能按感應(yīng)爐的基本功能選擇生產(chǎn)條件，而不能根據(jù)生產(chǎn)條件選擇爐子。