熔铁炉的熔化过程包括炉料熔化、成分均匀化、铁液过热等三个阶段,现分别说明如下:
(1)炉料熔化阶段。炉料在熔铁炉内首先由固态变为质地柔软的塑性状态。炉料加入炉内后,为了保护炉衬,炉体首先进行间歇性、双向缓慢回转,在机械力和热的作用下,大块的金属炉料逐步分解为小料块。当炉内温度上升到金属熔点时,通过炉体的单向连续回转,提高炉体与炉料之间的传热效果。
(2)成分均匀化阶段。熔化阶段形成的FeO和造渣材料(砂和石灰石),首先形成炉渣,对金属液起覆盖和保护作用。炉料由塑性状态变为液体,合金元素开始溶入铁液,增碳剂中的碳开始溶解进入铁液。在此阶段,炉体继续单向回转,促进了铁液成分的均匀化,碳、硅、锰等元素迅速溶入铁液。
(3)铁液过热阶段。熔化的铁液过热到出铁温度,碳完全溶于铁液。炉渣和未溶解的增碳剂覆盖铁液,铁液利用炉衬传导的热量被过热,达到出铁温度。
熔铁炉中铁液过热的原理与其他工业炉窑一样,炉顶炉衬的温度最高、炉衬积蓄的热量最多。炉体在回转过程中,不断将顶部炉衬所积蓄的热量带入铁液,达到铁液过热的目的 。