本手冊(cè)立足于現(xiàn)代鑄鐵熔煉技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)際問題，系統(tǒng)地介紹了熔煉原理、爐型結(jié)構(gòu)、配套設(shè)備與工具、爐料與筑爐材料、熔煉工藝、熔煉過程檢測與控制、環(huán)境保護(hù)及排放物回收利用等內(nèi)容。本手冊(cè)的讀者對(duì)象為鑄造工廠、設(shè)計(jì)院所的熔煉技術(shù)人員，熔煉設(shè)備使用、設(shè)計(jì)制造、實(shí)驗(yàn)研究、熔煉操作、生產(chǎn)管理的各類人員。本書也可供大專院校的師生、研究人員閱讀。
適讀人群 ：鑄造工廠、設(shè)計(jì)院所的熔煉技術(shù)人員，熔煉設(shè)備使用、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)研究、操作、生產(chǎn)管理的各類人員
本書編者有從事鑄造專業(yè)教學(xué)、科研40多年，撰寫了數(shù)部圖書和數(shù)十篇論文的專家；有長期從事鑄鐵熔煉技術(shù)和裝備生產(chǎn)的工程技術(shù)人員；有經(jīng)常參與對(duì)企業(yè)和社會(huì)熔煉技術(shù)人員培訓(xùn)的教授；有對(duì)行業(yè)比較了解的國家熔煉與澆注設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會(huì)委員。他們用長期積累的豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)精心編寫了這本手冊(cè)。
先進(jìn)——本書以當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)條件為基礎(chǔ)，兼顧國內(nèi)外行業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，提供了較新的技術(shù)成果；以優(yōu)質(zhì)高效、發(fā)展低碳綠色鑄造為目標(biāo)，貫徹了節(jié)能降耗、優(yōu)質(zhì)高效、安全環(huán)保的理念，全書采用了現(xiàn)行的新標(biāo)準(zhǔn)和術(shù)語。
實(shí)用——本書著眼于我國鑄鐵件生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)際，力求全面反映我國鑄鐵熔煉的先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；以實(shí)用方法、數(shù)據(jù)圖表為主要內(nèi)容，輔之必要的理論說明，簡明扼要，通俗易懂，方便查閱，有助于讀者理論聯(lián)系實(shí)際地指導(dǎo)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高水平的鑄鐵熔煉。
全面——全書共分8章，搜集、選擇了與我國鑄鐵熔煉密切相關(guān)的數(shù)據(jù)資料，系統(tǒng)地介紹了熔煉原理、爐型結(jié)構(gòu)、配套設(shè)備與工具、爐料與筑爐材料、熔煉工藝、熔煉過程檢測與控制、環(huán)境保護(hù)及排放物回收利用等內(nèi)容，是從事鑄鐵熔煉工作的有關(guān)人員不可多得的實(shí)用工具書。
作為世界鑄造大國,我國正以穩(wěn)健的步伐向鑄造強(qiáng)國邁進(jìn),實(shí)現(xiàn)鑄造強(qiáng)國的目標(biāo)是我國廣大鑄造工作者長久以來的夢想。作為鑄造行業(yè)的基礎(chǔ)和龍頭產(chǎn)業(yè),鑄鐵件的發(fā)展在實(shí)現(xiàn)鑄造強(qiáng)國夢想中具有舉足輕重的作用。一直以來,由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不合理,先進(jìn)的生產(chǎn)手段研發(fā)、推廣不力,使我國的鑄鐵件生產(chǎn)處于產(chǎn)品檔次低、資源消耗大、環(huán)境污染重、效益差的落后狀態(tài)。改革開放尤其是進(jìn)入21世紀(jì)后,隨著鑄造企業(yè)數(shù)量的逐年增加,我國鑄造業(yè)得到了迅猛發(fā)展。一大批針對(duì)鑄鐵件生產(chǎn)新技術(shù)的研發(fā)和卓有成效的推廣應(yīng)用,對(duì)促進(jìn)我國鑄造產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展發(fā)揮了積極的作用。
鑄鐵件具有種類繁多、性能廣泛、需求量大的特點(diǎn),因此生產(chǎn)工藝技術(shù)復(fù)雜,尤其是鑄鐵熔煉工藝,不但對(duì)鑄件的質(zhì)量、成本有巨大的影響,而且由于影響鐵液質(zhì)量和成本的因素多而復(fù)雜,導(dǎo)致對(duì)熔煉設(shè)備尤其是熔煉技術(shù)的依賴性很大。這種情況促進(jìn)了熔煉技術(shù)向優(yōu)質(zhì)高效、節(jié)能降耗、安全環(huán)保的現(xiàn)代化要求發(fā)展。近年來,隨著符合我國生產(chǎn)條件、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)并融匯世界先進(jìn)技術(shù)的各種熔煉裝置和熔煉技術(shù)不斷出現(xiàn),也對(duì)鑄造工作者提出了更高的要求,只有更好地掌握技術(shù),正確地操作和管理熔煉設(shè)備及熔煉過程,才能達(dá)到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)的高指標(biāo)。本手冊(cè)著眼于當(dāng)代我國鑄鐵件生產(chǎn)發(fā)展的實(shí)際,力求全面反映我國鑄鐵熔煉的先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),搜集、選擇了與我國鑄鐵熔煉密切相關(guān)的資料,以滿足廣大讀者的需求,為鑄鐵熔煉生產(chǎn)提供指導(dǎo)和參考,是一本從事鑄鐵熔煉工作人員人手必備的實(shí)用工具書。
本手冊(cè)立足于現(xiàn)代化鑄鐵熔煉技術(shù)和生產(chǎn)實(shí)際問題,系統(tǒng)地介紹了熔煉原理、爐型結(jié)構(gòu)、配套設(shè)備與工具、爐料與筑爐材料、熔煉工藝、熔煉過程檢測與控制、環(huán)境保護(hù)及排放物回收利用等內(nèi)容。本手冊(cè)的讀者對(duì)象為鑄造工廠、設(shè)計(jì)院所的熔煉技術(shù)人員,熔煉設(shè)備使用、設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)研究、操作、生產(chǎn)管理的各類人員,也可供大專院校的師生、研究人員閱讀。
本手冊(cè)編委會(huì)由來自高校、科研單位和企業(yè)的七位熱心鑄鐵熔煉事業(yè)的專家、教授和工程技術(shù)人員組成。其中各章編寫分工如下:緒論和第1章由佳木斯大學(xué)宋強(qiáng)編寫;第2章由佳木斯大學(xué)宋強(qiáng)和山東理工大學(xué)楊思一編寫,第3章由劉峰編寫,第4章和第8章由李長龍編寫,第5章由太原科技大學(xué)王榮峰編寫,第6章由太原科技大學(xué)王錄才編寫,第7章由山西經(jīng)緯精密機(jī)械制造有限公司梁秋生編寫,全書由宋強(qiáng)、王錄才統(tǒng)稿。
在本手冊(cè)的編寫過程中,許多單位提供了寶貴的資料、意見與建議,《鑄造設(shè)備與工藝》雜志編輯部協(xié)助完成書稿的打印,在此一并表示感謝!由于編者水平所限,書中的不當(dāng)與疏漏之處在所難免,懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
《簡明鑄鐵熔煉手冊(cè)》編寫組
目 錄
前言
緒論 1
第1 章 鑄鐵的種類、牌號(hào)及熔煉
要求 10
1. 1 灰鑄鐵 10
1. 1. 1 牌號(hào) 10
1. 1. 2 熔煉要求 13
1. 2 球墨鑄鐵 18
1. 2. 1 牌號(hào)、 化學(xué)成分及性能 18
1. 2. 2 球墨鑄鐵的熔煉要求 20
1. 3 蠕墨鑄鐵 24
1. 3. 1 牌號(hào) 24
1. 3. 2 組織及性能 24
1. 3. 3 熔煉要求 25
1. 4 可鍛鑄鐵 26
1. 4. 1 牌號(hào) 26
1. 4. 2 熔煉要求 28
1. 5 合金鑄鐵 29
1. 5. 1 分類 29
1. 5. 2 合金鑄鐵的化學(xué)成分 30
1. 5. 3 牌號(hào) 32
1. 5. 4 熔煉要求 34
第2 章 沖天爐熔煉 42
2. 1 熔煉原理 42
2. 1. 1 熔煉熱量的產(chǎn)生 42
2. 1. 2 熱量交換 50
2. 1. 3 影響焦炭燃燒及鐵液溫度的
因素 59
2. 1. 4 熔煉過程中鐵液成分的變化 65
2. 2 沖天爐的基本型式 78
2. 2. 1 沖天爐的分類 78
2. 2. 2 沖天爐的主要類型 79
2. 3 配套設(shè)備及選用 86
2. 3. 1 送風(fēng)系統(tǒng) 86
2. 3. 2 水冷系統(tǒng)中循環(huán)冷卻水的水質(zhì)
要求 94
2. 3. 3 配料、 加料系統(tǒng) 95
2. 3. 4 澆包 102
2. 3. 5 渣處理系統(tǒng) 104
2. 3. 6 煙塵凈化系統(tǒng) 105
2. 4 沖天爐主要工藝參數(shù)的選擇 108
2. 4. 1 供風(fēng)強(qiáng)度和風(fēng)壓的選擇 108
2. 4. 2 底焦高度的選擇 110
2. 4. 3 沖天爐配料計(jì)算 113
2. 4. 4 層焦量的選擇 118
2. 4. 5 層熔劑量的選擇 120
2. 5 沖天爐的操作和控制 121
2. 5. 1 材料準(zhǔn)備 121
2. 5. 2 沖天爐準(zhǔn)備 126
2. 5. 3 澆包及工具準(zhǔn)備 133
2. 5. 4 熔煉過程及控制 142
第3 章 感應(yīng)爐熔煉 157
3. 1 感應(yīng)熔煉原理 157
3. 1. 1 電磁感應(yīng)加熱的基本原理 157
3. 1. 2 爐料的熔化 163
3. 1. 3 鐵液的過熱 167
3. 1. 4 鐵液成分的變化 167
3. 2 感應(yīng)爐類型 169
3. 2. 1 工頻爐 169
3. 2. 2 中頻爐 172
3. 2. 3 變頻爐 176
3. 3 配料、 加料設(shè)備 179
3. 4 感應(yīng)爐的操作和控制 181
3. 4. 1 爐襯砌筑 181
3. 4. 2 澆包及工具準(zhǔn)備 194
3. 4. 3 熔煉過程及控制 195
第4 章 雙聯(lián)熔煉 209
4. 1 雙聯(lián)熔煉的主要形式和特點(diǎn) 209
4. 1. 1 雙聯(lián)熔煉的主要形式 209
4. 1. 2 雙聯(lián)熔煉的主要特點(diǎn) 213
4. 2 雙聯(lián)熔煉爐的合理選配 213
4. 2. 1 對(duì)保溫爐的要求 213
4. 2. 2 坩堝式感應(yīng)保溫電爐的特點(diǎn) 214
4. 2. 3 溝槽式感應(yīng)保溫電爐的特點(diǎn) 214
4. 2. 4 雙聯(lián)熔煉爐選配的主要依據(jù) 214
4. 2. 5 雙聯(lián)熔煉爐容量的選配 215
4. 3 雙聯(lián)熔煉的操作工藝及應(yīng)用實(shí)例 217
第5 章 鐵液的爐前處理 219
5. 1 鐵液凈化及爐外脫硫 219
5. 1. 1 鐵液凈化 219
5. 1. 2 爐外脫硫 219
5. 2 鐵液質(zhì)量的爐前檢測 221
5. 2. 1 三角試片法 221
5. 2. 2 激冷型法 222
5. 2. 3 圓柱階梯試樣法 223
5. 2. 4 經(jīng)驗(yàn)觀測分析法 223
5. 2. 5 爐前快速金相分析 223
5. 2. 6 爐前熱分析法測定碳、 硅含量 224
5. 3 孕育處理 224
5. 3. 1 孕育的目的 224
5. 3. 2 孕育劑的化學(xué)成分、性能及孕育
方法 224
5. 3. 3 孕育處理的方法及操作要點(diǎn) 225
5. 4 球化處理 226
5. 4. 1 球化劑、 孕育劑 226
5. 4. 2 球化孕育處理 227
5. 4. 3 球墨鑄鐵的爐前檢驗(yàn) 232
5. 4. 4 球墨鑄鐵的典型鑄造缺陷及其
防止 233
5. 5 蠕化處理 238
5. 5. 1 蠕化劑及處理方法 238
5. 5. 2 蠕化劑的應(yīng)用實(shí)例 239
5. 5. 3 蠕化孕育處理的操作要點(diǎn) 240
5. 5. 4 爐前、 爐后控制與檢測 240
5. 5. 5 常見缺陷分析及解決方法 243
5. 6 可鍛鑄鐵爐前處理與控制 244
5. 6. 1 爐前處理 244
5. 6. 2 可鍛鑄鐵爐前控制 245
5. 6. 3 常見缺陷分析及防治措施 247
5. 7 沖天爐熔煉合金鑄鐵爐前控制 248
5. 7. 1 磷銅鈦耐磨鑄鐵 248
5. 7. 2 稀土磷釩鈦耐磨鑄鐵 249
5. 7. 3 硼耐磨鑄鐵 249
5. 7. 4 銻銅耐磨鑄鐵 250
5. 7. 5 高鎢抗磨鑄鐵 250
5. 7. 6 中錳抗磨球墨鑄鐵 251
5. 7. 7 鋁硅耐熱球墨鑄鐵 251
5. 7. 8 鉻鉬冷硬鑄鐵 252
第6 章 爐料及修爐材料 253
6. 1 金屬爐料 253
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