第1章 铸铁 1
第1节 铸铁基础知识 1
1-1 什么叫金属？简述纯金属的结晶过程。 1
1-2 什么叫过冷度？与哪些因素有关？ 1
1-3 晶粒大小对金属的性能有何影响？哪些主要方法能使铸造时的金属晶粒细化？ 2
1-4 铁碳合金中，铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体各属于何种类型？各有什么性能特点？ 2
1-5 何谓索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体？ 4
1-6 何谓强度？强度有哪两种常用指标？写出它们的符号、单位。 4
1-7 何谓塑性？塑性的指标如何表示？ 4
1-8 铁碳状态图有何实用意义？ 5
1-9 何谓铸铁？它有何特性？根据铸铁中石墨形态的不同，铸铁分为哪几类？ 5
第2节 灰口铸铁 6
1-10 什么叫铸铁的石墨化？影响石墨化的因素有哪些？ 6
1-11 灰口铸铁中有哪五大元素？其对铸铁的石墨化有何影响？ 6
1-12 为什么灰口铸铁的表层和薄壁部分比内部和厚壁部分硬度高？ 7
1-13 灰口铸铁按基体组织有哪几种？哪种应用广泛？ 7
1-14 影响铸铁冷却速度的因素是什么？ 7
1-15 灰口铸铁中石墨的分布形态有哪几种？石墨为哪种分布形态的铸铁力学性能最好？ 8
1-16 什么叫碳当量？有何意义？ 8
1-17 灰口铸铁的布氏硬度与抗拉强度有什么关系？ 8
1-18 各种牌号灰口铸铁的化学成分及其金相组织如何？ 10
1-19 灰口铸铁的铸造性能有何特点？ 11
1-20 灰口铸铁的物理性能有何特点？ 12
1-21 影响灰口铸铁组织的主要因素有哪些？ 13
1-22 灰口铸铁中合金（或杂质）元素有什么影响？ 15
1-23 影响灰口铸铁力学性能的主要因素有哪些？ 18
1-24 灰口铸铁如何进行热处理？ 18
1-25 什么叫孕育铸铁？孕育处理后的组织和性能有哪些变化？ 19
1-26 孕育铸铁对原铁水化学成分的选择原则是什么？ 20
1-27 可否用降低铸铁中C、Si含量的方法生产孕育铸铁？为什么？ 20
1-28 什么是孕育衰退？怎样避免孕育衰退？ 20
1-29 灰口铸铁如何进行孕育处理？ 20
1-30 铸铁中五大元素的含量与铸造缺陷有何关系？ 22
第3节 球墨铸铁 23
1-31 什么叫球墨铸铁？各类球墨铸铁有何性能特点？ 23
1-32 球墨铸铁对原铁水化学成分的要求是什么？ 23
1-33 对球化用合金有何要求？ 23
1-34 镁和稀土元素在铁水中有何作用？ 24
1-35 稀土镁球墨铸铁金相有何标准？ 25
1-36 球墨铸铁化学成分如何控制？ 26
1-37 球化剂加入量如何控制？ 27
1-38 球化处理工艺有何特点？ 28
1-39 球墨铸铁如何进行孕育处理？ 30
1-40 球墨铸铁的铸造性能如何？ 30
1-41 球墨铸铁如何热处理？ 32
1-42 铸态铁素体球墨铸铁有何生产要点？ 34
1-43 铸态珠光体球墨铸铁有什么生产要点？ 35
1-44 铸态混合基体球墨铸铁有何生产要点？ 36
1-45 球墨铸铁反应性气孔有何特征？如何防止球墨铸铁反应性气孔产生？ 37
1-46 球墨铸铁常见哪些缺陷，如何防止？ 37
第4节 蠕墨铸铁 44
1-47 什么叫蠕虫状石墨？蠕墨铸铁的性能有何特点？ 44
1-48 蠕墨铸铁的金相组织有何特点？ 46
1-49 蠕墨铸铁的力学性能和物理性能如何？ 46
1-50 蠕墨铸铁的化学成分如何控制？ 48
1-51 什么叫蠕化剂？国内常用蠕化剂有哪几种？ 50
1-52 如何进行蠕化处理？ 51
1-53 蠕墨铸铁铸造性能的流动性如何？ 53
1-54 什么是蠕墨铸铁的体收缩和线收缩？ 53
第5节 可锻铸铁 54
1-55 什么叫可锻铸铁？可锻铸铁如何分类？ 54
1-56 生产可锻铸铁对原铁水的化学成分有什么要求？ 55
1-57 可锻铸铁有何金相标准？ 55
1-58 可锻铸铁的力学性能有何特点？ 56
1-59 可锻铸铁的物理性能有何特点？ 57
1-60 可锻铸铁的化学成分如何控制？ 57
1-61 可锻铸铁生产过程有何特点？ 60
1-62 可锻铸铁如何进行孕育处理？ 60
1-63 可锻铸铁的铸造性能如何？ 62
1-64 铁素体可锻铸铁如何进行退火处理？ 62
1-65 珠光体可锻铸铁如何进行退火处理？ 64
1-66 白心可锻铸铁如何进行退火处理？ 67
1-67 缩短退火周期有何措施？ 67
第6节 特种铸铁 70
1-68 什么叫特种铸铁？特种铸铁如何分类？ 70
1-69 什么叫耐磨铸铁？耐磨铸铁有哪几种？ 70
1-70 高磷铸铁为什么能耐磨？机床导轨用耐磨铸铁有何特点？ 76
1-71 冷硬铸铁有哪些？ 78
1-72 中锰抗磨球墨铸铁有何特点？ 82
1-73 抗磨合金白口铸铁有何特点？ 83
1-74 什么叫耐热铸铁？常用耐热铸铁有哪些？ 88
1-75 中硅耐热铸铁为什么能耐热？ 96
1-76 什么叫耐蚀铸铁？常用耐蚀铸铁有哪些？ 96
1-77 高硅耐蚀铸铁为什么耐腐蚀？有什么技术要求？ 96
1-78 什么是奥氏体铸铁及无磁性铸铁？ 100
第2章 冲天炉的类型和结构 103
2-1 什么叫化铁炉？什么叫冲天炉？常说的“几吨冲天炉”是什么意思？ 103
2-2 冲天炉有哪些类型？ 105
2-3 冲天炉由哪几大部分组成？其主要作用是什么？ 107
2-4 炉身的结构如何？各段的作用是什么？ 108
2-5 什么是冲天炉的有效高度？它对熔化有什么影响？怎样选取有效高度值？ 109
2-6 怎样选取炉膛直径？ 110
2-7 风带有什么作用？怎样的进风管位置对送风有利？如何选取风带和风管的尺寸？ 111
2-8 烟囱及火花捕灭器各有什么作用？冲天炉干法除尘和湿法除尘是怎样的？ 113
2-9 前炉部分的结构如何？冲天炉设有前炉有什么好处？ 114
2-10 怎样选取前炉、出铁口、出渣口和过桥各部分尺寸？ 115
第3章 冲天炉熔炼的基本理论 117
3-1 金属炉料在冲天炉里是怎样熔化的？ 117
3-2 冲天炉内底焦燃烧的基本反应是什么？什么叫完全燃烧和不完全燃烧？什么叫燃烧比（燃烧系数）？ 118
3-3 根据底焦的燃烧，怎样划分氧化带和还原带？炉气成分、温度和炉料温度沿着炉子高度的变化规律如何？ 118
3-4 根据炉料与炉气的传热，怎样划分预热区、熔化区、过热区和炉缸区？各个区分别起什么作用？ 120
3-5 金属炉料是不是都要达到它们各自的熔点才开始熔化呢？ 122
3-6 为什么炉子四周的金属炉料比中心熔化得快？金属炉料的熔化为什么不是在一个统一平面上，而是在一个熔化区域里进行？ 122
3-7 金属炉料应在炉中什么部位熔化较好，为什么？ 123
3-8 熔渣是怎样形成的？它有什么特点？在熔炼过程中为什么要加熔剂？ 123
3-9 什么是冲天炉的热平衡和热效率？ 125
第4章 冲天炉熔炼过程中铁水的化学成分和温度控制 127
4-1 冲天炉在熔炼过程中，金属炉料发生哪些主要物理、化学反应？ 127
4-2 碳在熔炼过程中是怎样变化的？ 128
4-3 影响铁水含碳量的因素有哪些？ 128
4-4 要熔炼低碳或高碳铁水应采取哪些措施？如何估算铁水中的含碳量？ 130
4-5 硅、锰和铁在熔炼过程中是怎样被烧损的？影响元素烧损的主要因素是什么？目前冲天炉元素烧损范围值是多少？ 131
4-6 在熔炼过程中，铁水的含硫量为什么会增加？如何估算铁水中含硫量？ 132
4-7 冲天炉内如何降低铁水中的含硫量？ 133
4-8 冲天炉外如何降低铁水中的含硫量？ 136
4-9 在熔炼过程中，铁水的含磷量为什么不增也不减？磷有什么害处？怎样降低铁水含磷量？ 139
4-10 为什么有的铸铁需要提高含磷量？如何得到高磷铸铁？ 139
4-11 炉料中添加稀土氧化渣对冲天炉铁水质量有何影响？ 140
4-12 提高铁水温度有哪些操作措施？ 141
4-13 焦炭块度大小对铁水温度有什么影响？多大的焦炭块度才合适？ 142
4-14 焦炭块度大小相差很大，怎样合理使用？ 143
4-15 焦炭质量对熔化有什么影响？ 144
4-16 什么是底焦高度？过高过低对熔化有什么影响？怎样来调整底焦高度？ 144
4-17 层焦用量对熔化有什么影响？什么是总铁焦比？ 145
4-18 什么是风量和送风强度？风量对熔化有什么影响？ 146
4-19 如何选择冲天炉所需的最佳风量？ 147
4-20 怎样根据网状图的基本规律，来控制冲天炉的风量？ 148
4-21 什么是风压？对熔化有什么影响？如何确定所需风压大小？ 152
4-22 采用热风对熔化有什么好处？ 152
4-23 常用的密筋炉胆结构如何？尺寸多大？ 153
4-24 制造安装和使用密筋炉胆应注意什么？ 155
4-25 什么是风口比、小风口？采用多排、小风口对熔化有什么好处？ 156
4-26 选择风口比时要注意什么？如何确定风口个数、排数和排距及角度？ 158
4-27 什么是吹氧和富氧送风？这对提高铁水温度有什么作用？ 159
4-28 采取二次送风的目的是什么？如何选择二次送风的高度、风量和风压？ 160
4-29 曲线炉膛有哪几种型式？它对熔化有什么好处？ 162
4-30 曲线炉膛各部位的尺寸及比例如何掌握？改成曲线炉膛时应考虑哪些因素？ 163
4-31 往冲天炉或铁水包里加电石有什么好处？使用电石要注意什么？ 164
4-32 采用开渣口操作为什么能提高出铁温度？ 165
4-33 多排小风口热风曲线炉膛冲天炉有什么特点？ 166
4-34 多排交叉风口冲天炉有什么特点？ 167
4-35 两排风口大排距主辅倒置冲天炉有何特点？如何选择排距、风量比例等参数？ 168
4-36 中央与侧吹结合送风冲天炉有什么特点？ 170
4-37 高温潮湿天气对冲天炉铁水质量有何不良影响，预防措施如何？ 172
4-38 提高铁水温度的主要途径有哪些？ 174
第5章 冲天炉熔炼常用的原材料与配料计算 176
5-1 冲天炉常用的修炉原材料有哪些？各有什么要求？ 176
5-2 冲天炉常用的金属炉料有哪些？各有什么要求？ 179
5-3 我国部分地区生铁及国内外一些生铁微量元素含量如何？ 184
5-4 使用废钢铁屑应注意什么？ 184
5-5 对冲天炉使用的焦炭质量有哪些要求？ 184
5-6 冲天炉常用的熔剂有哪些？各有什么要求？熔剂有什么作用？ 189
5-7 配料的一般原则是什么？ 190
5-8 配料计算时，首先应掌握哪些基本数据？每批铁料、焦炭和熔剂加入量多少合适？ 191
5-9 怎样进行配料计算？ 192
5-10 为什么要对炉料进行严格管理？ 194
5-11 金属炉料的块度清洁度对冲天炉熔炼有什么影响？ 195
第6章 冲天炉的熔炼操作与炉前控制 196
6-1 为什么要修炉？怎样进行修炉？ 196
6-2 炉衬为什么不能修得过薄、过厚？冲天炉各部分对炉衬各有什么不同的要求？ 198
6-3 怎样进行炉子的烘烤和点火操作？ 199
6-4 加料的顺序是什么？加料时要注意什么？ 200
6-5 怎样进行鼓风熔化？ 201
6-6 怎样估计炉内铁水贮存量？ 201
6-7 什么是交界铁水？怎样控制交界铁水？ 201
6-8 什么叫隔离焦、接力焦？它们各起什么作用？ 202
6-9 在熔化过程中，为什么要经常观察风口？从风口观察到的情况能说明什么？ 202
6-10 怎样制取三角试样？为什么从三角试样的白口宽度可以判断铁水的性质？ 203
6-11 三角试样的白口宽度、断面颜色与铁水碳硅含量和性能有什么关系？ 204
6-12 什么是圆形试棒？通过观察圆形试棒怎样来判断铁水的碳当量？ 205
6-13 通过观察铁水表面颜色和花纹，怎样来估计铁水温度和碳硅含量的高低？ 206
6-14 通过观察炉渣和出渣口火苗的颜色，怎样来判断炉内熔化是否正常？ 207
6-15 铁水氧化有什么害处？怎样看出铁水氧化严重？ 208
6-16 如何通过观察风压变化判断炉内情况？ 208
6-17 为什么有的铸铁的硬度不够？应怎样解决？ 208
6-18 低牌号的铸铁件为什么会出现“缩孔”、“缩松”？怎样解决？ 209
6-19 什么叫反白口？为什么会出现反白口？怎样解决？ 209
6-20 冲天炉的熔炼应观察哪些方面？ 210
6-21 为什么用红硅石粉搪炉效果好？ 216
6-22 冲天炉封炉如何保温？ 217
第7章 常见故障及排除 220
7-1 什么是搭棚？怎样排除？ 220
7-2 过桥堵塞的主要原因是什么？怎样防止？ 221
7-3 风口结渣是怎样产生的？怎样防止？ 222
7-4 出铁口冻结的主要原因是什么？怎样打开？ 222
7-5 出渣口堵塞的主要原因是什么？怎样防止？ 223
7-6 炉壳烧红的主要原因是什么？怎样保护炉壳不被烧穿？ 223
7-7 后炉炉底、工作门和前炉工作门漏铁水的主要原因是什么？发现漏铁水怎样堵塞漏处？ 223
7-8 爆炸的主要原因是什么？怎样防止？ 224
7-9 常见故障产生原因及排除方法有哪些？ 224
7-10 冲天炉操作应该注意哪些安全操作事项？ 231
第8章 冲天炉的附属设备与测量仪表 233
8-1 冲天炉常用的鼓风机有哪些？选用鼓风机的总原则是什么？ 233
8-2 离心式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？ 233
8-3 罗茨式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？ 236
8-4 叶式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？ 239
8-5 HTD系列离心式鼓风机的主要参数、结构特点有哪些？ 241
8-6 几种风机的比较？ 244
8-7 为什么有的工厂把鼓风机“串联”或“并联”起来使用？怎样进行“串联”和“并联”？ 246
8-8 鼓风机的风量和风压如何调整？ 247
8-9 鼓风机如何消音？ 248
8-10 毕托管如何测风量？ 250
8-11 流量孔板如何测风量？ 254
8-12 风压如何测量？ 263
8-13 常用铁水测温方法有哪些？ 265
8-14 什么是辐射温度计？ 265
8-15 什么是热电偶高温计？ 266
8-16 如何进行炉前热分析？ 278
8-17 如何进行炉气分析？ 280
8-18 料位检测有哪些方法？ 283
8-19 电磁配铁秤的工作原理是什么？国内电磁配铁秤有哪几种？其性能怎样？ 285
8-20 加料机有哪几种？各种加料机的技术性能如何？ 287
8-21 什么是炉渣粒化？炉渣粒化简单装置怎样？ 292
8-22 冲天炉熔化过程中常用哪些测试仪？ 295
8-23 铁液连续测温的位置和装置方法有哪些？ 295
8-24 冲天炉配料加料如何称量？ 296
8-25 冲天炉热风温度、废气温度、铸铁含气量等如何检测？ 299
第9章 冲天炉排烟除尘 300
9-1 冲天炉烟尘排放有何标准？ 300
9-2 冲天炉排放烟尘气体成分是什么？ 302
9-3 冲天炉烟气量如何计算？ 304
9-4 冲天炉烟气吸入口位置及加料炉门如何设置？ 305
9-5 冲天炉的烟气如何冷却？ 306
9-6 冲天炉烟气净化系统有哪些类型？ 308
9-7 冲天炉的重力除尘器有何特点？ 312
9-8 冲天炉旋风除尘器有哪些？ 315
9-9 冲天炉湿式洗涤除尘器有哪些？ 319
9-10 冲天炉的袋式除尘器如何选用？ 323
9-11 冲天炉的静电除尘装置有何特点？ 328
9-12 冲天炉颗粒层除尘装置有哪些？ 329
第10章 冲天炉熔炼效果的评价 336
10-1 怎样全面评价冲天炉熔炼效果的好坏？ 336
附录 338
附表1 三排小风口直筒型冲天炉主要参数 338
附表2 两排大间距冲天炉主要参数 339
附表3 两排大间距倒置小风口冲天炉设计参数 340
附表4 直筒炉膛冲天炉主要参数 340
参考文献 342