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绪论 1

第1章 铸铁的种类、牌号及熔炼要求 10

1.1 灰铸铁 10

1.1.1 牌号 10

1.1.2 熔炼要求 13

1.2 球墨铸铁 18

1.2.1 牌号、化学成分及性能 18

1.2.2 球墨铸铁的熔炼要求 20

1.3 蠕墨铸铁 24

1.3.1 牌号 24

1.3.2 组织及性能 24

1.3.3 熔炼要求 25

1.4 可锻铸铁 26

1.4.1 牌号 26

1.4.2 熔炼要求 28

1.5 合金铸铁 29

1.5.1 分类 29

1.5.2 合金铸铁的化学成分 30

1.5.3 牌号 32

1.5.4 熔炼要求 34

第2章 冲天炉熔炼 42

2.1 熔炼原理 42

2.1.1 熔炼热量的产生 42

2.1.2 热量交换 50

2.1.3 影响焦炭燃烧及铁液温度的因素 59

2.1.4 熔炼过程中铁液成分的变化 65

2.2 冲天炉的基本型式 78

2.2.1 冲天炉的分类 78

2.2.2 冲天炉的主要类型 79

2.3 配套设备及选用 86

2.3.1 送风系统 86

2.3.2 水冷系统中循环冷却水的水质要求 94

2.3.3 配料、加料系统 95

2.3.4 浇包 102

2.3.5 渣处理系统 104

2.3.6 烟尘净化系统 105

2.4 冲天炉主要工艺参数的选择 108

2.4.1 供风强度和风压的选择 108

2.4.2 底焦高度的选择 110

2.4.3 冲天炉配料计算 113

2.4.4 层焦量的选择 118

2.4.5 层熔剂量的选择 120

2.5 冲天炉的操作和控制 121

2.5.1 材料准备 121

2.5.2 冲天炉准备 126

2.5.3 浇包及工具准备 133

2.5.4 熔炼过程及控制 142

第3章 感应炉熔炼 157

3.1 感应熔炼原理 157

3.1.1 电磁感应加热的基本原理 157

3.1.2 炉料的熔化 163

3.1.3 铁液的过热 167

3.1.4 铁液成分的变化 167

3.2 感应炉类型 169

3.2.1 工频炉 169

3.2.2 中频炉 172

3.2.3 变频炉 176

3.3 配料、加料设备 179

3.4 感应炉的操作和控制 181

3.4.1 炉衬砌筑 181

3.4.2 浇包及工具准备 194

3.4.3 熔炼过程及控制 195

第4章 双联熔炼 209

4.1 双联熔炼的主要形式和特点 209

4.1.1 双联熔炼的主要形式 209

4.1.2 双联熔炼的主要特点 213

4.2 双联熔炼炉的合理选配 213

4.2.1 对保温炉的要求 213

4.2.2 坩埚式感应保温电炉的特点 214

4.2.3 沟槽式感应保温电炉的特点 214

4.2.4 双联熔炼炉选配的主要依据 214

4.2.5 双联熔炼炉容量的选配 215

4.3 双联熔炼的操作工艺及应用实例 217

第5章 铁液的炉前处理 219

5.1 铁液净化及炉外脱硫 219

5.1.1 铁液净化 219

5.1.2 炉外脱硫 219

5.2 铁液质量的炉前检测 221

5.2.1 三角试片法 221

5.2.2 激冷型法 222

5.2.3 圆柱阶梯试样法 223

5.2.4 经验观测分析法 223

5.2.5 炉前快速金相分析 223

5.2.6 炉前热分析法测定碳、硅含量 224

5.3 孕育处理 224

5.3.1 孕育的目的 224

5.3.2 孕育剂的化学成分、性能及孕育方法 224

5.3.3 孕育处理的方法及操作要点 225

5.4 球化处理 226

5.4.1 球化剂、孕育剂 226

5.4.2 球化孕育处理 227

5.4.3 球墨铸铁的炉前检验 232

5.4.4 球墨铸铁的典型铸造缺陷及其防止 233

5.5 蠕化处理 238

5.5.1 蠕化剂及处理方法 238

5.5.2 蠕化剂的应用实例 239

5.5.3 蠕化孕育处理的操作要点 240

5.5.4 炉前、炉后控制与检测 240

5.5.5 常见缺陷分析及解决方法 243

5.6 可锻铸铁炉前处理与控制 244

5.6.1 炉前处理 244

5.6.2 可锻铸铁炉前控制 245

5.6.3 常见缺陷分析及防治措施 247

5.7 冲天炉熔炼合金铸铁炉前控制 248

5.7.1 磷铜钛耐磨铸铁 248

5.7.2 稀土磷钒钛耐磨铸铁 249

5.7.3 硼耐磨铸铁 249

5.7.4 锑铜耐磨铸铁 250

5.7.5 高钨抗磨铸铁 250

5.7.6 中锰抗磨球墨铸铁 251

5.7.7 铝硅耐热球墨铸铁 251

5.7.8 铬钼冷硬铸铁 252

第6章 炉料及修炉材料 253

6.1 金属炉料 253

6.1.1 生铁 253

6.1.2 废钢铁 256

6.1.3 常用铸造铁合金 257

6.2 铸铁熔炼添加材料 268

6.2.1 铁液孕育剂 268

6.2.2 铁液脱硫剂 271

6.2.3 球化剂 272

6.2.4 增碳剂 272

6.2.5 熔剂 273

6.3 燃料 275

6.3.1 焦炭 275

6.3.2 燃油 278

6.3.3 燃气 279

6.3.4 煤粉、无烟煤与焦炭挥发物等指标的对比 281

6.4 耐火材料 282

6.4.1 耐火材料的分类 282

6.4.2 耐火材料的性质 284

6.4.3 耐火制品的牌号、砖号、分型及形状尺寸 291

6.5 隔热材料 299

6.5.1 膨胀蛭石及其制品 299

6.5.2 硅藻土及其制品 300

6.5.3 石棉及其制品 300

6.5.4 矿渣棉、岩棉及其制品 300

6.5.5 膨胀珍珠岩及其制品 302

6.5.6 硅酸钙绝热制品 302

6.5.7 黏土质隔热制品 304

6.5.8 高铝质隔热制品 304

6.5.9 氧化铝质隔热制品 305

6.5.10 耐火陶瓷纤维及其制品 306

6.6 黏结材料（耐火材料用结合剂） 310

6.6.1 结合剂的分类及选用原则 310

6.6.2 铝酸钙水泥 311

6.6.3 水玻璃结合剂 312

6.6.4 磷酸及磷酸盐结合剂 312

6.6.5 亚硫酸纸浆废液结合剂 315

6.6.6 酚醛树脂结合剂 315

6.6.7 沥青结合剂 316

6.6.8 硅溶胶结合剂 317

6.6.9 纤维素结合剂 318

6.6.10 硅酸乙酯结合剂 318

6.6.11 ρ-Al2O3结合剂 319

6.6.12 硫酸铝结合剂 319

6.6.13 氯化物结合剂 319

第7章 熔炼检测与铁液质量控制 321

7.1 金属炉料检验 321

7.1.1 金属炉料的采样和制样 321

7.1.2 生铁中锰、磷、硅的联合测定 327

7.2 焦炭性能检测 328

7.2.1 焦炭试样的取样和制样 328

7.2.2 焦炭水分的测定 331

7.2.3 焦炭灰分的测定 332

7.2.4 焦炭挥发分的测定 334

7.2.5 焦炭固定碳的计算 335

7.2.6 焦炭含硫量的测定 336

7.2.7 焦炭反应性的测定 339

7.2.8 焦炭强度的测定 340

7.2.9 焦炭气孔率的测定 342

7.3 熔剂检验 343

7.3.1 主要熔剂石灰石 343

7.3.2 X射线荧光光谱仪 344

7.3.3 X-荧光能谱仪 345

7.3.4 X-荧光波谱仪 346

7.3.5 X-荧光光谱分析非金属试样的制备 346

7.3.6 X射线荧光光谱分析——在铸铁熔炼原辅材料检测中的应用 347

7.4 熔炼过程检验 348

7.4.1 温度的检测 348

7.4.2 风量的检测 368

7.4.3 送风压力的检测 380

7.4.4 熔化率 386

7.4.5 炉气成分的检测 388

7.4.6 炉渣成分的检测 394

7.5 铁液成分炉前快速检测 398

7.5.1 取样 398

7.5.2 快速试样法 400

7.5.3 热分析仪 403

7.5.4 直读光谱仪 404

7.5.5 高频红外碳硫仪 410

7.5.6 自动快速碳、硫分析仪及三元素分析仪 411

7.6 铸件质量检测 413

7.6.1 化学成分检验 413

7.6.2 金相检测 414

7.6.3 力学性能检测 435

7.6.4 宏观检验 443

7.6.5 无损检测 446

第8章 环保及资源综合利用 449

8.1 除尘 449

8.1.1 冲天炉有害物排放 449

8.1.2 感应电炉有害物排放 450

8.1.3 设备系统及其选择 451

8.1.4 设备系统运行维护 506

8.2 排放物的循环利用 508

8.2.1 铸造粉尘的回吹 508

8.2.2 炉渣的资源化及其产品 519

8.2.3 熔渣利用（渣棉及其制备） 520

8.2.4 烟气的余热利用 521

8.2.5 冲气炉烟气的处理及其产品 523

附录 525

附录A 铸铁件相关标准 525

附录B 冲天炉相关标准 536

附录C 感应电炉相关标准 542

附录D 气体和粉尘的基本性质参数 544

附录E 流体力学数据 549

附录F 常用物理化学数据 557

参考文献 561