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目录 1

前言 1

上篇 铸铁 1

第一章 铸铁基本知识 1

第一节 铸铁中主要化学成分的存在形态 1

一、碳在铸铁中的存在形态 1

五、磷在铸铁中的存在形态 2

四、硫在铸铁中的存在形态 2

三、锰在铸铁中的存在形态 2

二、硅在铸铁中的存在形态 2

第二节 铸铁中常见的显微组织 3

一、铁素体与奥氏体 3

二、渗碳体 7

三、珠光体 8

四、莱氏体 8

五、石墨 9

六、磷共晶体 13

第三节 铁-碳状态图 14

一、铁-碳双重状态图的由来 15

二、铁-石墨状态图 15

三、铁-渗碳体状态图 19

四、硅、锰、硫、磷对铁-碳状态图的影响 20

第二章 灰口铸铁 22

第一节 灰铸铁的组织与性能 22

一、组织与性能的关系 22

二、影响铸铁组织和性能的因素 25

三、灰铸铁的牌号与化学成分 33

四、灰铸铁的铸造性能及影响因素 34

第二节 普通灰铸铁 39

一、原材料选择与炉料配比 39

二、炉前检验 40

三、炉后检验 41

第三节 高强度灰铸铁 42

一、高强度灰铸铁的性能 42

二、化学成分选择和炉料配比 43

三、孕育剂与孕育处理 44

四、检验 46

第四节 稀土灰铸铁 46

一、稀土灰铸铁的特性 46

二、对原铁水的要求和处理工艺 47

三、炉料配比 48

四、检验 49

第三章 球墨铸铁 49

第一节 概述 49

一、球墨铸铁的使用特点 49

二、球墨铸铁的种类与标准 50

第二节 球墨铸铁的熔制 51

一、球墨铸铁的化学成分 51

二、对炉料要求 53

三、球化剂 53

四、球墨铸铁的处理工艺 56

五、质量检查 60

一、退火 65

第三节 球墨铸铁的热处理 65

二、正火 66

三、等温淬火 67

第四节 球墨铸铁常见缺陷及防止办法 68

一、球化不良和球化衰退 68

二、缩松及缩孔 69

三、皮下气孔 70

四、石墨漂浮 70

五、夹渣 71

六、灰斑 72

七、金相组织、机械性能不符合要求 73

八、孕育衰退 75

第五节 球墨铸铁的焊补 75

一、气焊 75

二、电弧焊 76

第四章 可锻铸铁 77

第一节 可锻铸铁的基本知识 77

一、可锻铸铁的特点 79

二、可锻铸铁的牌号和用途 79

一、可锻铸铁化学成分的选择 80

第二节 可锻铸铁的熔制 80

二、可锻铸铁的熔制工艺 82

第三节 可锻铸铁的热处理 84

一、铁素体可锻铸铁的退火工艺 85

二、缩短退火周期的有效措施—— 87

低温时效处理 87

三、珠光体可锻铸铁的退火工艺 87

四、高硫可锻铸铁的退火工艺 87

五、退火操作要点 88

第四节 可锻铸铁的检验 89

一、机械性能的检验 89

二、金相组织的检验 90

三、人工检验 91

第五节 常见缺陷的分析 92

一、气孔 92

二、缩孔、缩松 92

四、白口坯件出现灰、麻口 93

五、过热和过烧 93

三、裂纹 93

六、退火不足 94

七、白脆 94

第五章 特种铸铁 95

第一节 耐磨铸铁 95

一、含锑铸铁 95

二、高磷铸铁 97

三、磷铜钛铸铁 101

四、硼铸铁 103

一、铜钼合金白口铸铁的材质 109

第二节 铜钼合金白口铸铁 109

二、铜钼合金白口铸铁熔制工艺特点 111

三、铜钼白口铸铁抛丸机叶片热处理工艺 111

四、使用效果 112

第三节 冷硬铸铁 112

一、冷硬铸铁的特点和应用 112

二、冷硬铸铁的技术要求 112

三、冷硬铸铁顶柱的熔制介绍 114

二、磨削铸铁的材质要求 115

一、磨削铸铁的特点和应用 115

四、使用效果 115

第四节 铬钼铜磨削铸铁 115

三、磨削铸铁熔制工艺要点 117

四、磨削铸铁的热处理 117

五、常见废品及防止方法 118

六、使用效果 118

第五节 耐热铸铁 118

一、含铬耐热铸铁 119

二、高硅耐热铸铁与高硅耐热球铁 120

一、高硅耐蚀铸铁的特点 125

第六节 耐蚀铸铁 125

二、稀土高硅耐蚀铸铁的熔制 126

三、耐蚀铸铁的应用 127

下篇 冲天炉 129

第一章 冲天炉的熔化过程 129

第一节 熔化过程简介 129

一、基本过程 129

二、造渣过程 130

一、单个焦炭或炭柱的燃烧 131

第二节 冲天炉的燃烧过程 131

二、层焦的燃烧过程 133

三、影响层焦燃烧的某些常见因素 135

四、冲天炉的燃烧过程 138

第三节 冲天炉内铁料的预热、熔化 144

及过热 144

一、铁料的预热及熔化 144

二、铁水的过热 146

三、炉缸及前炉的作用 148

第四节 影响冲天炉燃烧、熔化过程 148

的因素 148

一、焦炭对冲天炉燃烧及熔化过程 148

的影响 148

二、鼓风对燃烧及熔化效果的作用 152

三、金属炉料的作用 160

四、冲天炉燃烧-熔化过程的稳定性 161

一、碳的变化及影响因素 165

影响因素 165

第二章 冲天炉铁水化学成分的变化 165

第一节 铁水中五大元素的变化及 165

二、硅、锰和铁的变化及影响因素 171

三、硫和磷的变化 179

第二节 氢、氧、氮的变化及其影响 185

一、铸铁中氢、氧、氮的存在形式 185

及影响 185

二、铸铁中气体的来源及影响含气量的因素 187

二、加入方法 189

第三节 合金元素的加入方法 189

一、各种合金元素氧化的可能性 189

第四节 冲天炉的配料计算 190

一、选择炉料配合时应考虑的因素 190

二、配料计算前的准备 191

三、配料计算 191

第五节 冲天炉熔化过程的热平衡 193

一、热平衡的意义 193

二、冲天炉热平衡的计算 193

三、影响热效率的因素 196

消耗的途径 199

五、提高铁水质量，合理节约焦炭，降低综合成本 199

四、冲天炉熔化过程中，减少无用热 199

第三章 冲天炉的结构 201

第一节 炉体 201

一、炉底及其支撑装置 201

二、炉缸 201

三、炉身 203

二、炉胆的制作与安装 206

第二节 热风装置 206

一、热风装置类型 206

三、提高风温的措施 209

第三节 前炉 210

一、前炉的一般结构 211

二、前炉的分类 212

三、分渣器 214

第四节 送风系统 216

一、风管管路 216

二、冲天炉鼓风机 217

三、湿度调节装置 222

第五节 冲天炉的发展 223

一、在结构方面 223

二、在控制方面 224

三、在操作工艺方面 224

第四章 冲天炉的熔化操作工艺 225

第一节 大修和修炉 225

一、大修 225

二、修炉 226

第二节 炉料准备 227

一、金属炉料 227

二、燃料 228

三、熔剂 228

第三节 熔化操作 228

一、点火与烘炉 228

二、装料与熔化 229

第四节 炉况判断及处理 230

一、炉况的判断与控制 230

三、停风打炉 230

二、事故与排除 232

第五节 炉用材料的科学管理 236

一、炉用材料的管理 237

二、铸铁车间主要物料运输情况 241

三、料库 241

第五章 典型冲天炉分析和对比 242

第一节 一般类型冲天炉 242

一、三排大风口冲天炉 242

二、三排小风口冲天炉 243

三、多排小风口冲天炉 244

第二节 强化类型冲天炉 246

一、两排大间距冲天炉 246

二、中央送风冲天炉 246

三、中央送风加侧吹冲天炉 249

四、卡腰三节炉 249

五、附加燃料冲天炉 249

六、抽风预热式高温热风冲天炉 252

一、光学高温计 256

第六章 冲天炉的测试 256

第一节 温度测量 256

二、热电偶高温计 257

三、快速微型热电偶测温 259

四、光电比色高温计 260

五、其它温度的测量 261

六、测温的发展 262

第二节 风压测量 262

一、U形压力计 262

三、斜管微压计 263

二、单管压力计 263

第三节 风量测量 264

一、毕托管测量风量 265

二、流量孔板 266

第四节 炉气成分分析 269

一、炉气的取样 269

二、炉气分析原理 270

三、炉气分析用试剂 270

五、注意事项 271

四、炉气分析仪的操作 271

六、炉气分析结果的验算 272

七、冲天炉常用炉气分析仪的型号 272

第五节 空气湿度测量 272

第六节 料位检测与控制 273

一、炉气压差料位检测装置 273

二、机械式检测装置 274

三、导电法料位检测装置 275

四、光电法检测装置 275

第七节 硅和锰炉前快速分析 276

一、工作原理 276

二、分析方法 276

三、效果 277

第八节 酸性炉渣分析 277

一、试样的采取 277

二、氧化亚铁的测定 277

三、氧化锰的测定 278

五、氧化钙、氧化镁的测定 279

四、二氧化硅的测定 279

六、三氧化二铝及氟的测定 281

第七章 冲天炉的环境保护 284

第一节 鼓风机消声装置 285

一、噪声的产生及种类 285

二、消声措施 286

三、设计消声器时注意问题 288

第二节 冲天炉的净化和除尘 289

一、废气和烟尘的组成及来源 289

四、消声器的实际应用 289

二、烟尘量及有害气体的控制 290

三、冲天炉的除尘和净化装置 291

第三节 炉渣粒化装置 298

第八章 冲天炉备料、配料、加料 300

的机械化 300

第一节 备料 300

一、生铁锭破碎 300

六、焦炭筛选 301

五、钢铁屑处理 301

三、废钢剪切 301

四、浇冒口清理及输送 301

二、废铸件破碎 301

七、熔剂和铁合金破碎 302

第二节 配料 302

一、配料吊车 302

二、电磁配铁秤 302

三、电磁振动给料机 304

四、焦炭、石灰石称量装置 304

五、铁料翻斗 305

六、过渡料车 306

第三节 加料 306

一、翻斗加料机 306

二、单轨加料机 306

三、爬式加料机 306

第四节 电气控制 307

一、配料及加料联锁控制 307

二、ZLCK-2A型冲天炉程序控制台 307