本手册立足于现代铸铁熔炼技术和生产实际问题，系统地介绍了熔炼原理、炉型结构、配套设备与工具、炉料与筑炉材料、熔炼工艺、熔炼过程检测与控制、环境保护及排放物回收利用等内容。本手册的读者对象为铸造工厂、设计院所的熔炼技术人员，熔炼设备使用、设计制造、实验研究、熔炼操作、生产管理的各类人员。本书也可供大专院校的师生、研究人员阅读。
适读人群 ：铸造工厂、设计院所的熔炼技术人员，熔炼设备使用、设计、制造、试验研究、操作、生产管理的各类人员
本书编者有从事铸造专业教学、科研40多年，撰写了数部图书和数十篇论文的专家；有长期从事铸铁熔炼技术和装备生产的工程技术人员；有经常参与对企业和社会熔炼技术人员培训的教授；有对行业比较了解的国家熔炼与浇注设备标准化分技术委员会委员。他们用长期积累的丰富知识和经验精心编写了这本手册。
先进——本书以当前生产技术条件为基础，兼顾国内外行业发展和技术进步，提供了较新的技术成果；以优质高效、发展低碳绿色铸造为目标，贯彻了节能降耗、优质高效、安全环保的理念，全书采用了现行的新标准和术语。
实用——本书着眼于我国铸铁件生产发展的实际，力求全面反映我国铸铁熔炼的先进技术和实践经验；以实用方法、数据图表为主要内容，辅之必要的理论说明，简明扼要，通俗易懂，方便查阅，有助于读者理论联系实际地指导生产，实现高水平的铸铁熔炼。
全面——全书共分8章，搜集、选择了与我国铸铁熔炼密切相关的数据资料，系统地介绍了熔炼原理、炉型结构、配套设备与工具、炉料与筑炉材料、熔炼工艺、熔炼过程检测与控制、环境保护及排放物回收利用等内容，是从事铸铁熔炼工作的有关人员不可多得的实用工具书。
作为世界铸造大国,我国正以稳健的步伐向铸造强国迈进,实现铸造强国的目标是我国广大铸造工作者长久以来的梦想。作为铸造行业的基础和龙头产业,铸铁件的发展在实现铸造强国梦想中具有举足轻重的作用。一直以来,由于产业结构不合理,先进的生产手段研发、推广不力,使我国的铸铁件生产处于产品档次低、资源消耗大、环境污染重、效益差的落后状态。改革开放尤其是进入21世纪后,随着铸造企业数量的逐年增加,我国铸造业得到了迅猛发展。一大批针对铸铁件生产新技术的研发和卓有成效的推广应用,对促进我国铸造产业的迅猛发展发挥了积极的作用。
铸铁件具有种类繁多、性能广泛、需求量大的特点,因此生产工艺技术复杂,尤其是铸铁熔炼工艺,不但对铸件的质量、成本有巨大的影响,而且由于影响铁液质量和成本的因素多而复杂,导致对熔炼设备尤其是熔炼技术的依赖性很大。这种情况促进了熔炼技术向优质高效、节能降耗、安全环保的现代化要求发展。近年来,随着符合我国生产条件、具有自主知识产权并融汇世界先进技术的各种熔炼装置和熔炼技术不断出现,也对铸造工作者提出了更高的要求,只有更好地掌握技术,正确地操作和管理熔炼设备及熔炼过程,才能达到技术、经济的高指标。本手册着眼于当代我国铸铁件生产发展的实际,力求全面反映我国铸铁熔炼的先进技术和实践经验,搜集、选择了与我国铸铁熔炼密切相关的资料,以满足广大读者的需求,为铸铁熔炼生产提供指导和参考,是一本从事铸铁熔炼工作人员人手必备的实用工具书。
本手册立足于现代化铸铁熔炼技术和生产实际问题,系统地介绍了熔炼原理、炉型结构、配套设备与工具、炉料与筑炉材料、熔炼工艺、熔炼过程检测与控制、环境保护及排放物回收利用等内容。本手册的读者对象为铸造工厂、设计院所的熔炼技术人员,熔炼设备使用、设计、制造、试验研究、操作、生产管理的各类人员,也可供大专院校的师生、研究人员阅读。
本手册编委会由来自高校、科研单位和企业的七位热心铸铁熔炼事业的专家、教授和工程技术人员组成。其中各章编写分工如下:绪论和第1章由佳木斯大学宋强编写;第2章由佳木斯大学宋强和山东理工大学杨思一编写,第3章由刘峰编写,第4章和第8章由李长龙编写,第5章由太原科技大学王荣峰编写,第6章由太原科技大学王录才编写,第7章由山西经纬精密机械制造有限公司梁秋生编写,全书由宋强、王录才统稿。
在本手册的编写过程中,许多单位提供了宝贵的资料、意见与建议,《铸造设备与工艺》杂志编辑部协助完成书稿的打印,在此一并表示感谢!由于编者水平所限,书中的不当与疏漏之处在所难免,恳请读者批评指正。
《简明铸铁熔炼手册》编写组
目 录
前言
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
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