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第一篇 铸铁熔炼2

第1章 铸铁熔炼概述2

1.1 铸铁熔炼的发展3

1.1.1 我国铸铁熔炼技术的发展概况3

1.1.2 国外铸铁熔炼技术的发展概况4

1.1.3 铸铁熔炼的发展趋势4

1.2 铸铁熔炼的技术要求5

1.2.1 铁液质量高5

1.2.2 熔化速度快7

1.2.3 熔炼耗费少7

1.2.4 炉衬寿命长7

1.2.5 操作性好8

第2章 冲天炉内焦炭燃烧的基本规律9

2.1 冲天炉的基本结构9

2.1.1 支撑部分9

2.1.2 炉体10

2.1.3 送风系统10

2.1.4 烟囱和除尘装置11

2.1.5 前炉11

2.2 冲天炉操作工艺11

2.2.1 修炉12

2.2.2 点火及烘炉12

2.2.3 装料及熔化12

2.2.4 停风和打炉13

2.3 焦炭的特性和发热量计算13

2.3.1 焦炭的特性13

2.3.2 焦炭燃烧发热量计算14

2.4 冲天炉内焦炭燃烧的基本规律18

2.4.1 焦炭燃烧的一般过程18

2.4.2 焦炭层中的氧化带19

2.4.3 焦炭层中的还原带20

2.4.4 炉气燃烧比21

第3章 冲天炉熔炼的基本原理23

3.1 铁料熔化23

3.1.1 铁料预热、熔化和过热所需的热量23

3.1.2 铁料在预热、熔化和过热过程中的传热强度24

3.1.3 冲天炉的热效率24

3.2 冲天炉内炉气及炉温的分布25

3.2.1 冲天炉内炉气分布25

3.2.2 冲天炉内温度分布26

3.3 冲天炉内的热交换26

3.3.1 预热区内的热交换26

3.3.2 熔化区内的热交换27

3.3.3 过热区内的热交换28

3.3.4 炉缸区内的热交换29

3.4 影响冲天炉内热交换的主要因素29

3.4.1 送风的影响29

3.4.2 焦炭的影响30

3.4.3 金属炉料的影响31

3.4.4 熔炼操作工艺的影响31

3.4.5 冲天炉结构参数对铁液温度的影响32

3.5 强化冲天炉熔炼的措施33

3.5.1 预热送风33

3.5.2 富氧送风35

3.5.3 除湿送风36

3.6 冲天炉内的冶金反应37

3.6.1 冲天炉内冶金反应的基本规律37

3.6.2 冲天炉内炉渣的形成及作用37

3.6.3 冲天炉熔炼过程中铁液化学成分的变化38

第4章 冲天炉熔炼过程检测与控制47

4.1 冲天炉熔炼用原材料47

4.1.1 砌筑冲天炉用耐火材料47

4.1.2 冲天炉熔炼用金属材料49

4.1.3 冲天炉熔炼用焦炭55

4.1.4 冲天炉熔炼用熔剂57

4.2 冲天炉熔炼过程的参数选择与计算58

4.2.1 冲天炉熔炼的网形图58

4.2.2 冲天炉熔炼风量的计算59

4.2.3 冲天炉层焦量与层铁量的确定60

4.2.4 冲天炉底焦高度的选择61

4.2.5 冲天炉熔炼熔剂用量计算61

4.3 冲天炉熔炼配料计算62

4.3.1 确定炉料配比62

4.3.2 配料计算62

4.4 冲天炉熔炼过程检测65

4.4.1 风压测量65

4.4.2 风量测量67

4.4.3 温度测量71

4.4.4 炉气化学成分分析75

4.4.5 铸铁化学成分的测定77

4.5 冲天炉熔炼过程控制78

4.5.1 铁水化学成分的控制78

4.5.2 铁水温度的控制78

4.5.3 冲天炉熔炼过程中的故障及其防止方法79

第5章 常用冲天炉的结构83

5.1 多排小风口冲天炉83

5.1.1 多排小风口冲天炉的结构83

5.1.2 多排小风口热风冲天炉的主要特点85

5.2 大间距双排风口冲天炉86

5.2.1 双层送风冲天炉的结构86

5.2.2 双层送风冲天炉的主要特点86

5.3 中央送风冲天炉87

5.3.1 中央送风冲天炉的基本结构88

5.3.2 中央送风冲天炉的主要特点88

5.4 热风冲天炉89

5.4.1 热风冲天炉的结构和特点89

5.4.2 选用冲天炉热风的原则92

5.5 水冷冲天炉92

第6章 双联熔炼及炉前处理97

6.1 感应电炉的工作原理及结构97

6.1.1 感应电炉的工作原理97

6.1.2 感应电炉的结构100

6.2 冲天炉-感应电炉双联熔炼103

6.2.1 冲天炉-感应电炉双联作业的配置方式103

6.2.2 双联熔炼形式的选择104

6.3 铁液的脱硫处理105

6.3.1 炉内脱硫105

6.3.2 炉外脱硫105

6.3.3 炉外脱硫方法106

6.4 灰铸铁的孕育处理108

6.4.1 灰铸铁的化学成分108

6.4.2 孕育处理110

6.5 球墨铸铁的球化处理113

6.5.1 化学成分的确定114

6.5.2 球墨铸铁的熔炼及炉前处理116

6.5.3 球墨铸铁的质量控制技术122

第二篇 铸钢熔炼126

第7章 电弧炉炼钢126

7.1 电弧炉炼钢概述126

7.1.1 电弧炉炼钢发展概况126

7.1.2 电弧炉炼钢的特点128

7.1.3 碱性电弧炉与酸性电弧炉129

7.2 三相电弧炉的结构和主要技术参数129

7.3 碱性电弧炉氧化法炼钢133

7.3.1 炼钢工艺过程134

7.3.2 炉渣的作用和性质144

7.3.3 炼钢过程的物理化学原理147

7.3.4 铸钢熔炼工艺151

7.3.5 节约用电的途径157

7.4 碱性电弧炉吹氧返回法炼钢159

7.4.1 吹氧返回法炼钢原理160

7.4.2 熔炼不锈钢应注意的问题161

7.4.3 碱性电弧炉吹氧返回法炼钢举例161

7.5 碱性电弧炉不氧化法炼钢163

7.5.1 不氧化法炼钢工艺要点164

7.5.2 不氧化法炼钢工艺举例164

7.6 酸性电弧炉炼钢166

7.6.1 酸性电弧炉炼钢的特点166

7.6.2 酸性电弧炉氧化法炼钢的工艺要点167

7.6.3 酸性电弧炉不氧化法炼钢的工艺要点167

第8章 感应电炉炼钢169

8.1 感应电炉炼钢概述169

8.2 酸性感应电炉炼钢工艺170

8.3 碱性感应电炉炼钢工艺172

8.4 真空感应电炉炼钢174

第9章 炼钢技术新发展177

9.1 炼钢技术的发展趋势177

9.2 吹氩精炼178

9.3 氩氧脱碳法和真空氩氧脱碳法179

9.3.1 氩氧脱碳法179

9.3.2 真空氩氧脱碳精炼法180

9.4 钢包电弧加热精炼181

9.5 电渣炉炼钢182

9.6 等离子炉炼钢183

第三篇 非铁合金的熔炼186

第10章 非铁合金熔炼设备186

10.1 概述186

10.1.1 对熔炼设备的基本要求186

10.1.2 熔炼设备的分类和选用186

10.2 坩埚炉187

10.2.1 固体燃料坩埚炉187

10.2.2 液体、气体燃料坩埚炉187

10.2.3 电阻坩埚炉187

10.2.4 坩埚的材质和规格190

10.3 反射炉191

10.3.1 火焰反射炉191

10.3.2 电阻反射炉192

10.4 感应炉193

10.5 真空熔炼194

10.5.1 真空感应炉195

10.5.2 真空电弧炉195

第11章 铸造铝合金的熔炼197

11.1 铸造铝合金的精炼原理197

11.1.1 气孔的形态及对铝合金铸件性能的影响197

11.1.2 氧化夹杂的形态及对铸件性能的影响198

11.1.3 铝液中气体和氧化夹杂的来源198

11.1.4 氧化铝的形态、性能及对吸氢的影响202

11.1.5 合金元素及熔炼时间对铝液吸氢的影响203

11.1.6 铝液中析出氢的条件204

11.1.7 铝液的除氢速度206

11.1.8 合金成分对气孔形成的影响207

11.2 铸造铝合金液精炼工艺208

11.2.1 吸附精炼208

11.2.2 非吸附精炼218

11.2.3 净化效果检测方法218

11.2.4 铝液内的氢在凝固过程中的迁移221

11.2.5 铝铸件中一次气孔形成机理222

11.3 铝合金的变质处理223

11.3.1 铝合金初生相α固溶体的变质处理223

11.3.2 过共晶Al-Si合金初晶硅的细化224

11.3.3 Al-Si合金共晶组织中的共晶硅变质225

11.4 铝合金配料计算229

11.4.1 炉料的组成229

11.4.2 中间合金的制备230

11.4.3 配料计算233

11.5 铸造铝合金的典型熔炼工艺234

11.5.1 ZL104合金的熔炼工艺234

11.5.2 ZL201合金的熔炼工艺236

11.5.3 ZL301合金的熔炼工艺237

11.5.4 ZL402合金的熔炼工艺238

第12章 铸造铜合金的熔炼239

12.1 概述239

12.2 铜合金的氧化及脱氧240

12.2.1 铜合金的氧化特性240

12.2.2 铜合金的脱氧241

12.3 铜合金的吸气及除气精炼243

12.3.1 气体在铜液中的溶解特性244

12.3.2 除气、精炼原理及方法246

12.4 铜铸件中气孔形成机理248

12.5 熔炼铜合金使用的熔剂250

12.5.1 覆盖剂250

12.5.2 精炼剂251

12.6 铜合金熔炼工艺252

12.6.1 熔炼铜合金的一般原则252

12.6.2 铜合金的炉料准备及炉料计算252

12.6.3 铜合金熔炼炉前质量检验254

12.6.4 各类铜合金的熔炼工艺257

第13章 其他非铁合金的熔炼262

13.1 铸造镁合金的熔炼262

13.1.1 镁合金的物理化学特性262

13.1.2 镁合金的精炼和变质处理263

13.1.3 镁合金的典型熔炼工艺264

13.2 铸造锌合金的熔炼269

13.2.1 锌铝合金的熔炼269

13.2.2 锌铝合金的变质处理271

13.3 铸造钛合金的熔炼272

13.3.1 钛及钛合金的物理化学性质272

13.3.2 非自耗电极电弧炉熔炼钛合金275

13.3.3 自耗电极电弧炉熔炼钛合金276

13.3.4 真空自耗电弧凝壳炉熔炼工艺280

参考文献282