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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