冲天炉及其熔炼技术PDF电子书下载

绪论 1

第1篇　冲天炉熔炼基础第1章　概论 5

1.1　冲天炉及其选用 5

1.1.1　冲天炉的组成 5

1.1.2　类型及其适用性 6

1.1.3　冲天炉选用原则 6

1.2　冲天炉熔炼过程及其要求 8

1.2.1　熔炼作业过程 8

1.2.2　熔炼作业的基本要求 9

1.2.3　熔炼工序操作要点 9

1.3　冲天炉术语与熔炼指标 10

第2章　基础理论 12

2.1　底焦燃烧 12

2.1.1　焦炭厚层燃烧过程 12

2.1.2　碳的燃烧反应 12

2.1.3　焦炭在空气中的燃烧 14

2.1.4　影响焦炭燃烧与炉气温度的因素 16

2.1.5　送风死区与附壁效应 16

2.2　冲天炉内的热交换 17

2.2.1　冲天炉内热交换的特点 17

2.2.2　炉内各区段热交换概况 17

2.2.3　影响炉内热交换的因素 18

2.3　冲天炉的炉渣 18

2.3.1　炉渣量及其成分 18

2.3.2　炉渣的流动性 19

2.3.3　炉渣的碱度 19

2.4　铁液成分的变化 19

2.4.1　元素烧损率 19

2.4.2　铁的氧化与还原 20

2.4.3　铁液含碳量的变化 21

2.4.4　硅锰含量变化与影响元素烧损的因素 22

2.4.5　铁液含硫量的变化 23

2.4.6　铁液含磷量的变化 24

第3章　熔炼控制与检测 25

3.1　熔炼参数及其选择 25

3.1.1　装炉底焦高度 25

3.1.2　层铁量与层焦量 26

3.1.3　层熔剂量 27

3.1.4　入炉风量及风压 27

3.2　熔炼规律及熔炼控制 27

3.2.1　熔炼参数的基本规律 27

3.2.2　运行底焦高度的控制 28

3.3　熔炼的十项控制 30

3.3.1　炉料熔化顺序 30

3.3.2　熔化率调控 30

3.3.3　前炉出铁时间控制 30

3.3.4　出渣时间控制 31

3.3.5　铁液温度的控制 31

3.3.6　交界铁液的控制 32

3.3.7　浇注铁液量的估算与控制 32

3.3.8　浇注温度的控制 32

3.3.9　铁液成分控制 33

3.3.10　计划停风的控制 33

3.4　熔炼参数检测 34

3.4.1　料位检测 34

3.4.2　压力测量 34

3.4.3　风量测量 37

3.4.4　温度检测 37

3.4.5　炉气成分检测 39

3.4.6　炉渣成分的分析 40

3.5　铁液成分的炉前分析 41

3.5.1　铸铁热分析仪 41

3.5.2　真空光电直读光谱仪 41

第2篇　现代冲天炉及操作第4章　两排大排距普通冲天炉 43

4.1　两排大排距普通冲天炉的结构 43

4.1.1　底焦燃烧特性 43

4.12　风口分配比 43

4.1.3　两排大排距冷风冲天炉结构参数 43

4.2　炉衬修砌 45

4.2.1　炉衬工作环境及材料 45

4.2.2　炉衬施工 46

4.2.3　炉衬烘烤 48

4.3　炉况观察与故障处理 48

4.3.1　炉况观察与判断处理 48

4.3.2　冲天炉的故障及其排除 51

第5章　水冷长炉龄冲天炉 59

5.1　炉衬侵蚀 59

5.1.1　炉衬侵蚀机理 59

5.1.2　炉衬侵蚀导致的问题 59

5.2　水冷冲天炉的工作原理 60

5.3　炉壁淋浴冷却装置 61

5.4　插入式水冷风口 62

5.4.1　水冷风口的结构 62

5.4.2　影响水冷风口寿命的因素 63

5.5　连续出铁与出渣装置 64

5.5.1　连续出铁与出渣装置的结构 64

5.5.2　连续出铁与出渣装置的对比 65

5.6　水冷冲天炉的其他结构 65

5.6.1　水冷冲天炉炉缸 65

5.6.2　风箱 65

5.6.3　风口供风支管 65

5.7　其他水冷冲天炉 65

5.7.1　两排水冷风口的水冷冲天炉 65

5.7.2　无插入式风口的水冷冲天炉 66

5.8　冷却水及其控制 67

5.8.1　循环冷却水 67

5.8.2　冷却水系统 69

5.9　水冷冲天炉的炉衬及其修砌 70

5.9.1　水冷冲天炉用耐火材料 70

5.9.2　炉龄与炉衬方案 70

5.9.3　炉衬修砌实例 72

5.9.4　水冷冲天炉的修炉与烘炉 73

5.10　水冷冲天炉故障处理 75

第6章　热风及炉顶热风冲天炉 79

6.1　热风冲天炉的类型及优越性 79

6.1.1　热风冲天炉的类型 79

6.1.2　热风冲天炉的优越性 79

6.2　炉气的化学潜热与热风 82

6.2.1　干燥空气的热容量 82

6.2.2　炉气的化学潜热与热风 83

6.3　炉顶热风冲天炉 84

6.3.1　结构简介 84

6.3.2　炉顶热风冲天炉的特点 86

6.3.3　炉顶热风换热器 86

6.3.4　换热器的损坏及其预防 88

6.3.5　换热器的器壁材料 89

6.4　热风温度及控制要点 89

6.4.1　风温及其影响因素 89

6.4.2　热风系统的控制要点 89

第7章　炉外热风水冷冲天炉 91

7.1　一氧化碳燃烧热与余热回收路线 91

7.1.1　燃烧热与燃烧温度的关系 91

7.1.2　炉气余热回收路线 93

7.2　炉外热风水冷冲天炉 93

7.2.1　系统典型例 93

7.2.2　炉气接口的结构 95

7.2.3　热风单元 95

7.3　操作要点 98

第8章　天然气冲天炉 99

8.1　天然气冲天炉的优越性和局限性 99

8.2　天然气及其燃烧 100

8.2.1　天然气 100

8.2.2　天然气的燃烧 100

8.3　热交换与冶金反应 101

8.4　天然气冲天炉的结构 102

8.4.1　天然气冲天炉的类型 102

8.4.2　天然气冲天炉的结构与其他 103

8.5　天然气冲天炉的熔炼 105

8.5.1　提高铁液温度的措施 105

8.5.2　熔炼作业 105

第3篇　配套设备与炉辅料第9章　供风系统设备 107

9.1　鼓风机 107

9.1.1　鼓风机的类型与选用 107

9.1.2　鼓风机简介 108

9.1.3　风机参数选择与换算 111

9.1.4　鼓风机的故障及其处理 112

9.1.5　风机的变频调速 113

9.2　送风管道与阀门 115

9.2.1　送风管道 115

9.2.2　风量控制阀 116

9.3　加氧送风 117

9.3.1　加氧送风的优越性 117

9.3.2　加氧送风方式 118

9.3.3　氧气供应系统 120

9.4　冲天炉的脱湿送风 120

9.4.1　空气湿度及其对冲天炉的影响 120

9.4.2　脱湿送风装置的工作原理 122

第10章　加配料及冲天炉自动化 124

10.1　加料机 124

10.1.1　加料机的类型及选用 124

10.1.2　爬式加料机 125

10.1.3　翻斗加料机 128

10.1.4　单轨加料机 128

10.2　配料设备 130

10.2.1　配料设备的类型 130

10.2.2　电磁配铁秤 131

10.3　铁料翻斗、焦石称量装置 132

10.3.1　铁料翻斗 132

10.3.2　焦石称量装置 134

10.4　冲天炉自动控制系统 135

10.4.1 自动控制系统的类型 135

10.4.2　冲天炉集散控制系统 135

第11章　浇包与回转前炉 137

11.1　浇包及其搪衬 137

11.1.1　常见浇包的类型与结构 137

11.1.2　浇包搪衬 139

11.1.3　包衬烘烤 141

11.2　回转前炉 141

11.2.1　小型回转前炉 141

11.2.2　托辊式回转前炉 141

第12章　焦炭、金属炉料与辅料 144

12.1　焦炭 144

12.1.1　焦炭的性能指标 144

12.1.2　焦炭的质量标准 145

12.1.3　焦炭的性能对比与型焦 146

12.1.4　我国主要产地焦炭的性能 147

12.2　金属炉料 148

12.2.1　生铁的质量标准 148

12.2.2　常用铸造铁合金 149

12.2.3　常用金属 156

12.2.4　回炉金属 160

12.2.5　主要金属炉料的选用 162

12.3　熔剂与聚渣剂 163

12.3.1　常用熔剂 163

12.3.2　聚渣剂 165

第13章　耐火材料 166

13.1　耐火材料概论 166

13.1.1　耐火材料常用术语 166

13.1.2　常见成分和原料的熔点 166

13.1.3　耐火材料的分类 167

13.2　耐火砖 168

13.2.1　技术条件与标准 168

13.2.2　常用耐火砖的形状尺寸 171

13.3　不定形耐火材料 171

13.3.1　不定形耐火材料的分类 171

13.3.2　不定形耐火材料的性能参数 172

13.4　隔热材料 174

13.4.1　隔热材料分类 174

13.4.2　常用隔热制品的性能 175

13.5　冲天炉与浇包耐火材料的选用 178

第4篇　除尘、成本、节能与安全生产第14章　冲天炉的炉气除尘 180

14.1　炉气污染及治理要求 180

14.1.1　冲天炉的炉气污染 180

14.1.2　冲天炉烟尘治理要求 181

14.2　冲天炉除尘器 182

14.2.1　冲天炉除尘器基本类型 182

14.2.2　冲天炉除尘器的工作原理、特性与选用 183

14.2.3　袋式除尘器 188

14.3　冲天炉除尘系统 192

14.3.1　冲天炉除尘系统要素与类型 192

14.3.2　冲天炉除尘系统风量 193

14.3.3　炉气冷却器 196

14.4　冲天炉除尘系统例 197

第15章　成本、节能与安全生产 201

15.1　铁液成本及其控制 201

15.2　冲天炉节能 202

15.2.1　熔化方式及其能源利用率 202

15.2.2　冲天炉节能途径 203

15.2.3　提高焦炭热能利用率的措施 203

15.3　安全生产 204

15.3.1　安全装置与个人防护 204

15.3.2 冲天炉伤害事故及其预防 205

15.3.3　冲天炉安全作业规程 207

第5篇　铸铁熔制概要第16章　铸铁化学成分 208

16.1　铸铁及其分类 208

16.2　铸铁的相图 209

16.2.1　Fe-C与Fe-Fe3C双重相图 209

16.2.2　Fe-C-Si准二元相图 210

16.2.3　常见元素对Fe-C相图临界点的影响 211

16.2.4　铸铁中的各相组织及其性能 213

16.2.5　碳当量与共晶度 214

16.3　成分对铸铁结晶及组织的影响 214

16.3.1　各元素在铸铁中的状态与分布 215

16.3.2　化学成分对石墨化的影响 215

16.3.3　化学成分对金属基体组织的影响 216

16.3.4　几个常用合金元素的具体作用 216

16.3.5　常见微量元素的影响 217

16.4　灰铸铁的牌号及化学成分 218

16.4.1　灰铸铁牌号 218

16.4.2　灰铸铁的化学成分 218

16.5　球墨铸铁牌号及化学成分 221

16.5.1　球墨铸铁牌号 221

16.5.2　球墨铸铁的化学成分 223

16.6　蠕墨铸铁牌号与化学成分 226

16.6.1　蠕墨铸铁牌号 226

16.6.2　蠕墨铸铁化学成分 227

16.7　可锻铸铁牌号与化学成分 228

16.7.1　可锻铸铁的牌号 228

16.7.2　化学成分的选择 229

16.8　特种铸铁的成分 231

16.8.1　特种铸铁的成分及性能 231

16.8.2　合金添加及其回收率 235

第17章　铸铁的熔炼 237

17.1　金属炉料的选配 237

17.1.1　配料的原则 237

17.1.2　金属炉料的管理与使用 238

17.1.3　各种铸铁金属炉料的选配 239

17.1.4　金属炉料的配料计算 242

17.2　灰铸铁的冶金指标与铁液质量控制 244

17.2.1　灰铸铁的冶金质量指标 244

17.2.2　灰铸铁液的质量控制 245

17.3　高碳、低硫及高温铁液的熔炼 248

17.3.1　熔炉的选择 248

17.3.2　熔炼要点 249

17.4　低碳高温铁液的熔炼 249

17.4.1　熔炉的选择 249

17.4.2　熔炼要点 250

17.5　冲天炉—电炉双联熔炼 251

17.5.1　双联熔炼的优越性 251

17.5.2　双联电炉的冶金特点 252

17.5.3　冲天炉—电炉双联熔炼类型 252

17.5.4　双联电炉的选配 253

17.5.5　双联用中频电炉的技术参数 254

第18章　铁液的炉前处理 256

18.1　铁液脱硫、增碳与增硫 256

18.1.1　铁液炉外脱硫 256

18.1.2　铁液增碳与增硫 260

18.2　灰铸铁的孕育处理 261

18.2.1　孕育的目的和作用 261

18.2.2　孕育剂的成分及选用 262

18.2.3　常见孕育方法 264

18.2.4　孕育剂的加入量与其他 265

18.3　球墨铸铁的铁液处理 265

18.3.1　球化剂及其加入量 266

18.3.2　球化处理工艺 267

18.3.3　球铁液的预处理 270

18.3.4　球铁孕育剂及孕育方法 271

18.3.5　球铁常见缺陷及其预防 272

18.4　蠕墨铸铁的铁液处理 273

18.4.1　蠕化剂及加入量 273

18.4.2　蠕化与孕育处理 274

18.4.3　蠕铁的常见缺陷及其预防补救 274

18.5　可锻铸铁的孕育处理 275

18.5.1　孕育剂及作用 275

18.5.2　孕育处理要点 276

18.5.3　可锻铸铁常见缺陷及其预防 277

附录 278

参考文献 284