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第1章　铸铁　1

第1节 铸铁基础知识1

1-1　什么叫金属？简述纯金属的结晶过程。1

1-2　什么叫过冷度？与哪些因素有关？1

1-3 晶粒大小对金属的性能有何影响？哪些主要方法能使铸造时的金属晶粒细化？2

1-4　铁碳合金中，铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体各属于何种类型？各有什么性能特点？2

1-5 何谓索氏体、屈氏体、马氏体、贝氏体？4

1-6 何谓强度？强度有哪两种常用指标？写出它们的符号、单位。4

1-7 何谓塑性？塑性的指标如何表示？4

1-8　铁碳状态图有何实用意义？5

1-9 何谓铸铁？它有何特性？根据铸铁中石墨形态的不同，铸铁分为哪几类？5

第2节 灰口铸铁6

1-10 什么叫铸铁的石墨化？影响石墨化的因素有哪些？6

1-11 灰口铸铁中有哪五大元素？其对铸铁的石墨化有何影响？6

1-12 为什么灰口铸铁的表层和薄壁部分比内部和厚壁部分硬度高？7

1-13　灰口铸铁按基体组织有哪几种？哪种应用广泛？7

1-14　影响铸铁冷却速度的因素是什么？7

1-15 灰口铸铁中石墨的分布形态有哪几种？石墨为哪种分布形态的铸铁力学性能最好？8

1-16 什么叫碳当量？有何意义？8

1-17 灰口铸铁的布氏硬度与抗拉强度有什么关系？8

1-18　各种牌号灰口铸铁的化学成分及其金相组织如何？10

1-19　灰口铸铁的铸造性能有何特点？11

1-20 灰口铸铁的物理性能有何特点？12

1-21 影响灰口铸铁组织的主要因素有哪些？13

1-22 灰口铸铁中合金（或杂质）元素有什么影响？15

1-23 影响灰口铸铁力学性能的主要因素有哪些？18

1-24　灰口铸铁如何进行热处理？18

1-25 什么叫孕育铸铁？孕育处理后的组织和性能有哪些变化？19

1-26 孕育铸铁对原铁水化学成分的选择原则是什么？20

1-27 可否用降低铸铁中C、Si含量的方法生产孕育铸铁？为什么？20

1-28　什么是孕育衰退？怎样避免孕育衰退？20

1-29　灰口铸铁如何进行孕育处理？20

1-30　铸铁中五大元素的含量与铸造缺陷有何关系？22

第3节 球墨铸铁23

1-31 什么叫球墨铸铁？各类球墨铸铁有何性能特点？23

1-32　球墨铸铁对原铁水化学成分的要求是什么？23

1-33 对球化用合金有何要求？23

1-34　镁和稀土元素在铁水中有何作用？24

1-35 稀土镁球墨铸铁金相有何标准？25

1-36 球墨铸铁化学成分如何控制？26

1-37　球化剂加入量如何控制？27

1-38　球化处理工艺有何特点？28

1-39　球墨铸铁如何进行孕育处理？30

1-40 球墨铸铁的铸造性能如何？30

1-41 球墨铸铁如何热处理？32

1-42 铸态铁素体球墨铸铁有何生产要点？34

1-43　铸态珠光体球墨铸铁有什么生产要点？35

1-44 铸态混合基体球墨铸铁有何生产要点？36

1-45 球墨铸铁反应性气孔有何特征？如何防止球墨铸铁反应性气孔产生？37

1-46 球墨铸铁常见哪些缺陷，如何防止？37

第4节 蠕墨铸铁44

1-47 什么叫蠕虫状石墨？蠕墨铸铁的性能有何特点？44

1-48 蠕墨铸铁的金相组织有何特点？46

1-49 蠕墨铸铁的力学性能和物理性能如何？46

1-50 蠕墨铸铁的化学成分如何控制？48

1-51 什么叫蠕化剂？国内常用蠕化剂有哪几种？50

1-52　如何进行蠕化处理？51

1-53 蠕墨铸铁铸造性能的流动性如何？53

1-54　什么是蠕墨铸铁的体收缩和线收缩？53

第5节 可锻铸铁54

1-55 什么叫可锻铸铁？可锻铸铁如何分类？54

1-56 生产可锻铸铁对原铁水的化学成分有什么要求？55

1-57 可锻铸铁有何金相标准？55

1-58 可锻铸铁的力学性能有何特点？56

1-59 可锻铸铁的物理性能有何特点？57

1-60 可锻铸铁的化学成分如何控制？57

1-61 可锻铸铁生产过程有何特点？60

1-62 可锻铸铁如何进行孕育处理？60

1-63 可锻铸铁的铸造性能如何？62

1-64　铁素体可锻铸铁如何进行退火处理？62

1-65　珠光体可锻铸铁如何进行退火处理？64

1-66 白心可锻铸铁如何进行退火处理？67

1-67 缩短退火周期有何措施？67

第6节 特种铸铁70

1-68　什么叫特种铸铁？特种铸铁如何分类？70

1-69 什么叫耐磨铸铁？耐磨铸铁有哪几种？70

1-70　高磷铸铁为什么能耐磨？机床导轨用耐磨铸铁有何特点？76

1-71　冷硬铸铁有哪些？78

1-72 中锰抗磨球墨铸铁有何特点？82

1-73　抗磨合金白口铸铁有何特点？83

1-74 什么叫耐热铸铁？常用耐热铸铁有哪些？88

1-75 中硅耐热铸铁为什么能耐热？96

1-76 什么叫耐蚀铸铁？常用耐蚀铸铁有哪些？96

1-77 高硅耐蚀铸铁为什么耐腐蚀？有什么技术要求？96

1-78　什么是奥氏体铸铁及无磁性铸铁？100

第2章 冲天炉的类型和结构　103

2-1 什么叫化铁炉？什么叫冲天炉？常说的“几吨冲天炉”是什么意思？103

2-2 冲天炉有哪些类型？105

2-3 冲天炉由哪几大部分组成？其主要作用是什么？107

2-4　炉身的结构如何？各段的作用是什么？108

2-5　什么是冲天炉的有效高度？它对熔化有什么影响？怎样选取有效高度值？109

2-6 怎样选取炉膛直径？110

2-7　风带有什么作用？怎样的进风管位置对送风有利？如何选取风带和风管的尺寸？111

2-8　烟囱及火花捕灭器各有什么作用？冲天炉干法除尘和湿法除尘是怎样的？113

2-9 前炉部分的结构如何？冲天炉设有前炉有什么好处？114

2-10　怎样选取前炉、出铁口、出渣口和过桥各部分尺寸？115

第3章　冲天炉熔炼的基本理论　117

3-1 金属炉料在冲天炉里是怎样熔化的？117

3-2 冲天炉内底焦燃烧的基本反应是什么？什么叫完全燃烧和不完全燃烧？什么叫燃烧比（燃烧系数）？118

3-3　根据底焦的燃烧，怎样划分氧化带和还原带？炉气成分、温度和炉料温度沿着炉子高度的变化规律如何？118

3-4 根据炉料与炉气的传热，怎样划分预热区、熔化区、过热区和炉缸区？各个区分别起什么作用？120

3-5　金属炉料是不是都要达到它们各自的熔点才开始熔化呢？122

3-6 为什么炉子四周的金属炉料比中心熔化得快？金属炉料的熔化为什么不是在一个统一平面上，而是在一个熔化区域里进行？122

3-7　金属炉料应在炉中什么部位熔化较好，为什么？123

3-8　熔渣是怎样形成的？它有什么特点？在熔炼过程中为什么要加熔剂？123

3-9　什么是冲天炉的热平衡和热效率？125

第4章 冲天炉熔炼过程中铁水的化学成分和温度控制　127

4-1 冲天炉在熔炼过程中，金属炉料发生哪些主要物理、化学反应？127

4-2　碳在熔炼过程中是怎样变化的？128

4-3 影响铁水含碳量的因素有哪些？128

4-4 要熔炼低碳或高碳铁水应采取哪些措施？如何估算铁水中的含碳量？130

4-5　硅、锰和铁在熔炼过程中是怎样被烧损的？影响元素烧损的主要因素是什么？目前冲天炉元素烧损范围值是多少？131

4-6 在熔炼过程中，铁水的含硫量为什么会增加？如何估算铁水中含硫量？132

4-7 冲天炉内如何降低铁水中的含硫量？133

4-8　冲天炉外如何降低铁水中的含硫量？136

4-9　在熔炼过程中，铁水的含磷量为什么不增也不减？磷有什么害处？怎样降低铁水含磷量？139

4-10 为什么有的铸铁需要提高含磷量？如何得到高磷铸铁？139

4-11 炉料中添加稀土氧化渣对冲天炉铁水质量有何影响？140

4-12　提高铁水温度有哪些操作措施？141

4-13　焦炭块度大小对铁水温度有什么影响？多大的焦炭块度才合适？142

4-14　焦炭块度大小相差很大，怎样合理使用？143

4-15 焦炭质量对熔化有什么影响？144

4-16 什么是底焦高度？过高过低对熔化有什么影响？怎样来调整底焦高度？144

4-17 层焦用量对熔化有什么影响？什么是总铁焦比？145

4-18　什么是风量和送风强度？风量对熔化有什么影响？146

4-19 如何选择冲天炉所需的最佳风量？147

4-20 怎样根据网状图的基本规律，来控制冲天炉的风量？148

4-21　什么是风压？对熔化有什么影响？如何确定所需风压大小？152

4-22 采用热风对熔化有什么好处？152

4-23 常用的密筋炉胆结构如何？尺寸多大？153

4-24 制造安装和使用密筋炉胆应注意什么？155

4-25 什么是风口比、小风口？采用多排、小风口对熔化有什么好处？156

4-26　选择风口比时要注意什么？如何确定风口个数、排数和排距及角度？158

4-27　什么是吹氧和富氧送风？这对提高铁水温度有什么作用？159

4-28　采取二次送风的目的是什么？如何选择二次送风的高度、风量和风压？160

4-29 曲线炉膛有哪几种型式？它对熔化有什么好处？162

4-30 曲线炉膛各部位的尺寸及比例如何掌握？改成曲线炉膛时应考虑哪些因素？163

4-31 往冲天炉或铁水包里加电石有什么好处？使用电石要注意什么？164

4-32 采用开渣口操作为什么能提高出铁温度？165

4-33 多排小风口热风曲线炉膛冲天炉有什么特点？166

4-34 多排交叉风口冲天炉有什么特点？167

4-35 两排风口大排距主辅倒置冲天炉有何特点？如何选择排距、风量比例等参数？168

4-36 中央与侧吹结合送风冲天炉有什么特点？170

4-37 高温潮湿天气对冲天炉铁水质量有何不良影响，预防措施如何？172

4-38　提高铁水温度的主要途径有哪些？174

第5章 冲天炉熔炼常用的原材料与配料计算　176

5-1 冲天炉常用的修炉原材料有哪些？各有什么要求？176

5-2 冲天炉常用的金属炉料有哪些？各有什么要求？179

5-3　我国部分地区生铁及国内外一些生铁微量元素含量如何？184

5-4　使用废钢铁屑应注意什么？184

5-5 对冲天炉使用的焦炭质量有哪些要求？184

5-6 冲天炉常用的熔剂有哪些？各有什么要求？熔剂有什么作用？189

5-7 配料的一般原则是什么？190

5-8 配料计算时，首先应掌握哪些基本数据？每批铁料、焦炭和熔剂加入量多少合适？191

5-9 怎样进行配料计算？192

5-10 为什么要对炉料进行严格管理？194

5-11 金属炉料的块度清洁度对冲天炉熔炼有什么影响？195

第6章 冲天炉的熔炼操作与炉前控制　196

6-1 为什么要修炉？怎样进行修炉？196

6-2 炉衬为什么不能修得过薄、过厚？冲天炉各部分对炉衬各有什么不同的要求？198

6-3 怎样进行炉子的烘烤和点火操作？199

6-4 加料的顺序是什么？加料时要注意什么？200

6-5 怎样进行鼓风熔化？201

6-6 怎样估计炉内铁水贮存量？201

6-7 什么是交界铁水？怎样控制交界铁水？201

6-8 什么叫隔离焦、接力焦？它们各起什么作用？202

6-9 在熔化过程中，为什么要经常观察风口？从风口观察到的情况能说明什么？202

6-10 怎样制取三角试样？为什么从三角试样的白口宽度可以判断铁水的性质？203

6-11 三角试样的白口宽度、断面颜色与铁水碳硅含量和性能有什么关系？204

6-12 什么是圆形试棒？通过观察圆形试棒怎样来判断铁水的碳当量？205

6-13 通过观察铁水表面颜色和花纹，怎样来估计铁水温度和碳硅含量的高低？206

6-14 通过观察炉渣和出渣口火苗的颜色，怎样来判断炉内熔化是否正常？207

6-15 铁水氧化有什么害处？怎样看出铁水氧化严重？208

6-16　如何通过观察风压变化判断炉内情况？208

6-17 为什么有的铸铁的硬度不够？应怎样解决？208

6-18　低牌号的铸铁件为什么会出现“缩孔”、“缩松”？怎样解决？209

6-19 什么叫反白口？为什么会出现反白口？怎样解决？209

6-20 冲天炉的熔炼应观察哪些方面？210

6-21 为什么用红硅石粉搪炉效果好？216

6-22 冲天炉封炉如何保温？217

第7章 常见故障及排除　220

7-1 什么是搭棚？怎样排除？220

7-2 过桥堵塞的主要原因是什么？怎样防止？221

7-3　风口结渣是怎样产生的？怎样防止？222

7-4 出铁口冻结的主要原因是什么？怎样打开？222

7-5 出渣口堵塞的主要原因是什么？怎样防止？223

7-6 炉壳烧红的主要原因是什么？怎样保护炉壳不被烧穿？223

7-7　后炉炉底、工作门和前炉工作门漏铁水的主要原因是什么？发现漏铁水怎样堵塞漏处？223

7-8　爆炸的主要原因是什么？怎样防止？224

7-9 常见故障产生原因及排除方法有哪些？224

7-10 冲天炉操作应该注意哪些安全操作事项？231

第8章 冲天炉的附属设备与测量仪表　233

8-1 冲天炉常用的鼓风机有哪些？选用鼓风机的总原则是什么？233

8-2 离心式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？233

8-3 罗茨式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？236

8-4 叶式鼓风机的结构和特性如何？怎样使用？239

8-5 HTD系列离心式鼓风机的主要参数、结构特点有哪些？241

8-6　几种风机的比较？244

8-7　为什么有的工厂把鼓风机“串联”或“并联”起来使用？怎样进行“串联”和“并联”？246

8-8 鼓风机的风量和风压如何调整？247

8-9　鼓风机如何消音？248

8-10 毕托管如何测风量？250

8-11 流量孔板如何测风量？254

8-12　风压如何测量？263

8-13 常用铁水测温方法有哪些？265

8-14　什么是辐射温度计？265

8-15 什么是热电偶高温计？266

8-16 如何进行炉前热分析？278

8-17　如何进行炉气分析？280

8-18 料位检测有哪些方法？283

8-19 电磁配铁秤的工作原理是什么？国内电磁配铁秤有哪几种？其性能怎样？285

8-20 加料机有哪几种？各种加料机的技术性能如何？287

8-21 什么是炉渣粒化？炉渣粒化简单装置怎样？292

8-22 冲天炉熔化过程中常用哪些测试仪？295

8-23 铁液连续测温的位置和装置方法有哪些？295

8-24 冲天炉配料加料如何称量？296

8-25 冲天炉热风温度、废气温度、铸铁含气量等如何检测？299

第9章 冲天炉排烟除尘　300

9-1 冲天炉烟尘排放有何标准？300

9-2 冲天炉排放烟尘气体成分是什么？302

9-3 冲天炉烟气量如何计算？304

9-4 冲天炉烟气吸入口位置及加料炉门如何设置？305

9-5 冲天炉的烟气如何冷却？306

9-6 冲天炉烟气净化系统有哪些类型？308

9-7 冲天炉的重力除尘器有何特点？312

9-8 冲天炉旋风除尘器有哪些？315

9-9 冲天炉湿式洗涤除尘器有哪些？319

9-10　冲天炉的袋式除尘器如何选用？323

9-11 冲天炉的静电除尘装置有何特点？328

9-12 冲天炉颗粒层除尘装置有哪些？329

第10章 冲天炉熔炼效果的评价　336

10-1 怎样全面评价冲天炉熔炼效果的好坏？336

附录　338

附表1 三排小风口直筒型冲天炉主要参数338

附表2 两排大间距冲天炉主要参数339

附表3 两排大间距倒置小风口冲天炉设计参数340

附表4 直筒炉膛冲天炉主要参数340

参考文献　342