《冲天炉熔炼技术 长沙市冲天炉专题技术讲座讲义》

第一讲 铸铁的基本知识1

1-1概述1

一、铸铁在现代机械工业中的地位1

二、铸铁的种类2

三、铸铁的石墨化2

Ⅰ、石墨化过程2

Ⅱ、石墨的形状和大小3

1-2灰口铸铁5

一、灰口铸铁的化学成分及金相组织5

二、灰口铸铁的分类及编号6

三、影响灰口铸铁组织形成的因素9

Ⅰ、化学成分对铸铁组织的影响9

Ⅱ、冷却速度对铸铁组织的影响12

Ⅲ、过热对铸铁组织的影响12

四、灰口铸铁的性能13

Ⅰ、铸造性能13

Ⅱ、机械性能13

Ⅲ、加工性能14

Ⅳ、铸铁的生长14

1-3高级铸铁14

一、高强度铸铁14

Ⅰ、过热铸铁14

Ⅱ、低碳铸铁14

Ⅲ、孕育铸铁15

Ⅳ、可锻铸铁15

Ⅴ、球墨铸铁18

Ⅵ、各种高强度铸铁情况的比较20

二、合金铸铁20

Ⅰ、耐热铸铁20

Ⅱ、耐蚀铸铁20

Ⅲ、耐磨铸铁20

Ⅳ、冷硬铸铁24

1-4铸铁的热处理24

一、消除铸造应力的热处理24

Ⅰ、时效处理25

Ⅱ、低温退火25

二、消除铸件白口、降低硬度的热处理25

三、提高铸件硬度和强度的热处理25

Ⅰ、正火25

Ⅱ、淬火25

Ⅲ、表面淬火25

Ⅳ、软氮化26

Ⅴ、球墨铸铁的等温淬火26

1-5铸铁件的缺陷及防止方法26

一、铸件的缺陷及废品26

二、常见铸铁件缺陷形成的主要原因及防止的方法27

三、铸铁件缺陷的修补33

四、铸铁件缺陷的形成原因、防止及修补方法表33

第二讲冲天炉熔炼的理论基础53

2-1冲天炉熔炼概述53

一、冲天炉结构简介53

二、冲天炉熔炼过程中主要矛盾的分析54

2-2冲天炉熔炼过程中焦炭的燃烧55

一、焦炭燃烧的基本反应55

二、炉气成分和温度的变化及冲天炉区域的划分56

三、焦炭燃烧的特点57

四、影响焦炭燃烧的因素60

五、小结66

六、冲天炉炉气分析实验67

2-3冲天炉熔炼过程中金属炉料的预热、熔化与过热70

一、金属炉料的预热70

二、金属炉料的熔化70

三、金属炉料的过热73

四、小结74

2-4冲天炉熔炼过程中铸铁化学成分的变化75

一、冲天炉熔炼过程中碳的变化75

二、冲天炉熔炼过程中硅、锰的变化77

三、冲天炉熔炼过程中硫的变化78

四、冲天炉熔炼过程中磷的变化79

五、小结80

第三讲冲天炉的强化熔炼81

3-1冲天炉强化熔炼概况81

一、国内冲天炉强化熔炼概况81

Ⅰ、冷风冲天炉81

Ⅱ、热风冲天炉82

二、国外冲天炉强化熔炼情况82

Ⅰ、冷风冲天炉82

Ⅱ、热风冲天炉83

Ⅲ、其他新型熔炼炉83

3-2炉型结构84

一、老炉型84

Ⅰ、猴子炉（搀炉）84

Ⅱ、节炉（三节炉，五节炉）85

Ⅲ、直筒形三排大风口冲天炉85

二、新炉型86

Ⅰ、卡腰炉（小型三节炉的革新）86

Ⅱ、倒置两排风口冲天炉87

Ⅲ、中央送风冲天炉88

Ⅳ、多排开叉风口冲天炉89

3-3鼓风机的选择及风量风压的控制89

一、鼓风机的种类及特性89

Ⅰ、离心式鼓风机89

Ⅱ、旋转活塞式鼓风机90

二、鼓风机的选择91

Ⅰ、鼓风机风量风压的确定91

Ⅱ、鼓风机类型的选择91

三、风量风压的控制93

Ⅰ、控置装置93

Ⅱ、风量风压的控制94

3-4冲天炉的强化熔炼措施95

一、充分发挥焦炭发热量的措施95

Ⅰ、提高送风强度—曲线炉膛95

Ⅱ、多排小风口—倒置主风口97

Ⅲ、多排开叉风口100

二、充分利用焦碳发热量的措施100

Ⅰ、利用冲天炉散发的热量—热风炉膛100

Ⅱ、减少炉缸中的热损失—开渣操作107

第四讲 冲天炉的配料计算及炉前控制108

4-1金属炉料、燃料、和熔剂108

一、金属炉料108

二、燃料117

三、熔剂118

4-2冲天炉熔炼时金属炉料中元素的变化119

4-3冲天炉的配料计算123

一、冲天炉配料计算的步骤123

二、选择炉料配合组成时应考虑的因素123

三、确定金属炉料组成的方法124

四、确定炉外附加物的数量和加入的方式125

五、确定层焦、层铁、和熔剂用量125

六、计算举例126

4-4炉前控制127

第五讲 冲天炉的操作技术134

5-1修炉操作134

一、修炉材料134

二、炉型规格135

5-2熔化操作136

一、烘炉136

二、后炉操作137

三、前炉操作137

5-3开渣操作138

一、两种操作的比较138

二、操作方法138

三、存在的问题139

5-4底焦高度的选择139

一、底焦的作用139

二、底焦高度的决定140

5-5炉料的管理和使用141

一、金属炉料的管理和使用141

二、燃料和熔剂142

5-6冲天炉常见事故的产生和防止143

一、熔化不正常143

二、出铁口冻结144

三、炉温低144

四、后炉穿底、或积水144

五、结炉145

六、变口145