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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