铸铁的熔炼安全方法及其特点
铸造合金及其熔炼(铸铁熔炼)
第三章 铸造合金及其熔炼
二、铸铁熔炼
铸铁熔炼是铸铁件生产的首要环节，也是决定 铸铁件质量的一项重要因素。它的基本任务是 提供成分和温度符合要求，非金属夹杂物与气 体含量少的优质铁液。
对铸铁熔炼的基本要求可概括为优质、高产、 低耗、长寿与简便等五个方面，即铁液质量高、 熔化速度快、熔炼耗费少，炉衬寿命长及操作 条件好。
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铸造工(高级)
第三章 铸造合金及其熔炼
（5）熔化与出渣 在正常熔化过程中，
应严格控制风量、风压、不得随意停风。按 规定及时取样，测量铁液温度、风量、风压、 风温等。经常观察风口、出渣口、出铁口、 加料口，注意铁液、炉渣质量，风量、风压、 三角试块白口变化。及时发现和排除故障， 保证熔化正常。应按时打开出渣口出渣，一 般每隔30～45min出一次渣。
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第三章 铸造合金及其熔炼
图3-12 冲天炉结构简图
1—炉脚 2—炉底板 3—炉底门 4—风口窥视孔 5—风箱 6—耐火砖
7—加料口 8—烟囱 9—除尘器 10—风口 11—过桥 12—前炉盖 13—前炉窥视孔 14—出渣口及出渣槽
15—出铁口及出铁槽
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第三章 铸造合金及其熔炼
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第三章 铸造合金及其熔炼
从炉渣的颜色、状态可以判断冲天炉的 熔化质量。观察酸性冲天炉炉渣时，一般 用铁棒蘸些炉渣，抽拉成丝，在亮处观察。 炉况正常的炉渣为黄绿色玻璃状。炉渣呈 深咖啡色，说明铁液含硫偏高；炉渣上带 白道或白点，说明石灰石加入量过多；炉 渣呈黑色玻璃状，致密、密度大，说明铁 液已严重氧化。
打炉前，应在炉底铺上干砂不能有积水或潮湿。 打开炉底门，用铁棒将底焦和未熔炉料捅下， 用水浇灭。
铸铁的基础知识
1、铸铁及其熔炼铸铁是指碳的质量分数大于2.14%或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。
工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁-碳二元合金，而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。
铸铁的成分范围大致为ω（C）=2.4%～4.0%，ω（Si）=0.6%～3.0%，ω（Mn）=0. 2%～1.2%，ω（P）=0.04%～1.2%，ω（S）=0.04%～0.20%。
有时还可加入各种合金元素，以便获得能满足各种性能要求的合金铸铁。
铸铁是近代工业生产中应用最为广泛的一种铸造金属材料。
在机械制造、冶金矿山、石油化工、交通运输和国防工业等各部门中，铸铁件约占整个机器重量的45%～90%。
因此，掌握铸铁的基本理论和生产技术，对于发展铸造生产，充分发挥铸铁件在国民经济各部门中的作用，是很有意义的。
相图是分析合金金相组织的有力工具。
铸铁是以铁元素为基的含有碳、硅、锰、磷、硫等元素的多元铁合金，但其中对铸铁的金相组织起决定作用的主要是铁、碳和硅，因此铁-碳相图和铁-碳-硅三元合金相图是分析铸铁的成分与组织的关系以及组织形成过程的基础。
2、铸铁的基础知识——铁-碳相图——铁—碳相图分析由于铸铁中的碳可能以渗碳体（Fe3C）或石墨两种独立的形式存在，因而铁、碳相图存在着Fe-G（石墨）和Fe-Fe3C两套体系，即铁-石墨系和铁-渗碳体系。
从热力学观点看，石墨比渗碳体更稳定，因此，铁-石墨系也称为稳定系，而铁-渗碳体系称为亚稳定系。
图2. 1-1所示为铁碳合金双重相图，即Fe-G（石墨）稳定系相图和Fe-Fe3C亚稳定系相图，分别以虚线和实线表示。
表2.1-1为相图中临界点的温度及含碳量。
铁-碳相图中各临界点的温度及含碳量Fe-G（石墨）相图和Fe-Fe3C相图的主要不同处在于：1）稳定系的平衡共晶点C'的成分和温度与C点不同体（两相组成莱氏体）2）稳定平衡的共析点S，的成分和温度与S点不同在Fe-C相图中稳定系的共晶温度和共析温度都比亚稳定系的高一些。
铸铁熔炼工艺流程
铸铁熔炼工艺流程
1.铁水准备：首先需要准备好高品质的铁水，通常使用生铁和废铁进行混合，经过预处理后，铁水中的杂质和气体会被去除。
2. 加料：将铁水倒入炉中，加入石灰、矽石、生石灰等辅助材料，以调整炉内化学反应的平衡，以及提高炉渣的流动性。
3. 加热：通过燃烧高热值的燃料，如焦炭或重油，使炉内温度升高，将材料熔化。
4. 炼铁过程：在高温下，铁水中的碳和硅等元素进行化学反应，形成不同种类的铸铁，如灰铸铁、球墨铸铁等。
5. 出铁：在适当的时间，将熔化的铁水倒入铸造模具中，冷却后即可得到成品铸铁。
6. 炉渣处理：在熔炼过程中，产生的炉渣需要处理，通常采用炉渣处理设备进行处理，以去除其中的杂质和有害物质。
以上就是铸铁熔炼的基本工艺流程，不同的生产厂家和生产工艺会有所不同，但一般都会包括以上几个步骤。
- 1 -。
铸铁熔炼中应注意的问题
铸铁熔炼中应注意的问题
铸铁熔炼过程中，必须将有害的元素成分(磷、硫以及其它干扰铸铁正常结晶和组织控制的微量元素等)，控制在限量以下。
1)脱硫
冲天炉熔炼中铁液中硫的来源，一是炉料中固有的硫，二是从焦碳中吸收的硫。
酸性冲天炉不具有脱硫能力，碱性冲天炉能在一定程度上起到脱硫的作用。
炉渣碱度在一定范围内提高时，有利于降低铁液含硫量；温度提高时，铁液在熔炼过程中增硫量减少；炉气氧化性强时，渣中FeO含量增高，不利于脱硫反应的进行。
适当提高焦铁比，减小送风强度，有利于脱硫。
但当生产球墨铸铁件时，除了用热风冲天炉进行炉内脱硫外，还常采用炉外脱硫的措施。
炉外脱硫的基本要点是尽量扩大脱硫剂与铁液之间的接触面积，以加强脱硫效果。
常用方法有：利用电石脱硫的摇动包脱硫法、喷射脱硫法、机械脱硫法、机械搅拌脱硫法和多空塞脱硫法等。
2)脱磷
磷对铸铁的机械性能，特别是对球墨铸铁和可锻铸铁的韧性有害，因此要严格控制铸铁的含磷量。
冲天炉熔炼的脱磷能力很弱。
因此对铁液的含磷量只能通过配料来控制。
应采用一定比例的低磷生铁和废钢进行配料。
3)铁液纯净，含有的渣、气体、夹杂物量少
为了将冲天炉熔炼中形成的夹杂物从铁液中去除，常在熔炼过程中按照炉料重量，加入一定量的石灰石CaCO3作为溶剂。
石灰石在高温下分解，与泥沙、灰分等化合形成低熔点的复杂化合物——熔渣。
熔渣易于与铁液分离便于去除。
当熔渣粘度高时，可加入一些萤石(CaF2)，以降低炉渣熔点。
铸铁熔炼
三、金属炉料对冲天炉铁液温度的影响
金属炉料块度
大：预热、熔化时间长，熔化区下移，过热区缩短。
卡料，炉料不能均匀下移，恶化热交换条件。 小：阻塞气流通道，造成严重氧化。 一般最大料块尺寸应小于1/3炉内径 炉料的纯洁度 表面的泥沙和铁锈，阻碍料块受热，熔融成渣消耗 热量
四、熔炼操作参数对冲天炉铁液温度的影响
送风位置 侧部送风 侧部插入式 中央送风
中央送风冲天炉
整体结构
直筒型，整块式炉底门 盅罩保护
中央风嘴
钢管，耐火泥和石英砂
主要特点
1 供风均匀，炉衬侵蚀小
削弱炉壁效应，减少炉壁冲刷，降低鼓风消耗，充分利用小 块焦炭
2 结构简单，炉况较稳定
炉体结构和送风系统简单而严密，漏风少，风口尺寸稳定， 炉衬侵蚀小，炉膛尺寸稳定，炉况稳定
程度增大，CO比CO2具有更大
的稳定性
炉气燃烧比
概念 意义：
v
CO2 100 % CO2 CO
10200 23800 v 100 % 34000
燃料利用率： A
炉气性质：判断氧化性或还原性 燃烧温度：ηv增加，温度上升 燃烧产物量：燃烧产物脱离焦炭层时的气相成分
四 冲天炉内焦炭燃烧
扩大过热区，铁液温度提高
批料层过薄：铁焦混杂串料 成分与温度波动大
五、冲天炉结构参数对铁液温度的影响
1、炉型的影响（气温分布）
缩小送风区直径：
送风强度提高、有利穿透 炉气均匀、强化燃烧。 扩大溶化区直径： 溶化强度提高、溶化区域 小,提高平均熔化区高度。 缩小加料口直径： 下料均匀、减少炉壁效应
2、风口布置的影响
二、送风对冲天炉铁液温度的影响
1、风量的影响
球墨铸铁熔炼工艺大全及注意事项
铸铁的合金化处理可以追溯到20世纪三四十年代，合金化处理使得铸铁性能有了质的飞跃，同时也诞生了一些特殊用途的铸铁如耐磨、耐蚀和耐热性能。
采用孕育的方式来生产铸铁也是在这个时期内产生的。
在20世纪40年代末，孕育后具有球形石墨的的铸铁替代了通常的片状石墨铸铁，我们称这类铸铁为球墨铸铁。
球化元素与反球化元素的分类球化元素按其球化效果，一般分为三组。
第一组：Mg、Y x Ce s La、Pr s Sm、Dy s Ho、Er o第二组：Ba.Li、Cs,Rb、Sr、Th、K x Na o第三组:ALZn x Cd、Sn o第一组球化能力最强，第二组次之，第三组最弱。
当用镁作球化元素时，第三组元素往往产生反球化作用。
反球化元素：硫和氧是铸铁中常见的反球化元素，此外Ti.AkB、As、Pb.Sn.Sb、Bi、Te.Se等则属于铁液内常见的反球化元素。
附表是按其作用机理分类。
如何选择球化剂球化剂和孕育剂是球化处理过程中最重要的材料，除了质量稳定外，选择合适的球化剂还需要考虑以下几种因素。
球化处理温度：如果球化处理温度＞1480。
C,球化反应会比较剧烈，进而造成较低的镁吸收率。
为了使球化反应平稳，则可选择钙含量相对较高的球化剂。
如果球化温度＜1480。
C,则可以使用钙含量相对低一点的球化剂。
处理包尺寸：如果处理包的高径比为1:1,则由于镁蒸汽的散失会导致镁吸收率的降低，建议使用钙含量较高的球化剂。
如果处理包的高径比为2:1,则球化反应会比较平稳，镁蒸气会扩散到铁液中，镁吸收率得到提高。
球化处理工艺：如果不使用盖包法，那么球化反应产生的烟雾就会进入到大气中，并且会产生刺眼的白光。
为了使球化反应平稳，可以采用低镁高钙的球化剂。
如果使用盖包法工艺，铁液不会飞溅，并且产生的烟雾较少，可使用高镁低钙的球化剂，以减少加入量，降低球化成本。
处理重量：如果处理铁液的重量小于500kg,那么可使用粒度较小的球化剂，推荐使用粒度12mm以下的球化齐（L如果处理铁液的重量在500-1000kg,可使用粒度较大的球化齐Il,如粒度为3~25mm的球化剂。
铸铁的熔炼安全方法及其特点
铸铁的熔炼安全方法及其特点铸铁是一种常见的铁炭合金，因其具有良好的铸造性能、机械性能和使用寿命而广泛应用于各种工业领域。
但是，铸铁熔炼工序过程中存在着一定的危险性，需要特殊的安全措施来保护工作人员的生命财产安全。
本文将介绍铸铁的熔炼安全方法及其特点。
铸铁熔炼的安全方法1. 安全防护措施在铸铁熔炼的过程中，需要使用高温、高压、易燃、易爆等物质，因此必须采取一系列的安全防护措施来确保工作人员的安全。
主要包括以下几项：•人员防护：熔炉周围应设置警示标志、安全栏杆、安全带等，保证人员不会接触到高温、高压等危险物质；•器材防护：加入铁炭等物料要使用防护手套、口罩、护目镜等防护器具，以确保物料不会伤及人员；•灭火设备：熔炉周围应该设有灭火器材，以防出现意外火情；•通风设备：铸铁熔炼过程中产生的烟雾等有害气体需要得到及时排出，因此应该设置通风设备，保证空气质量。
2. 操作规范铸铁熔炼操作规范应该得到严格遵守，以确保工作人员的安全。
主要的注意事项包括以下几点：•严禁使用带有铁钉、螺钉等金属杂质的铁炭；•熔炉温度过高时应该适当放缓投料速度，以免熔炉爆炸；•严禁在熔炉周围堆放易燃易爆的物品；•禁止在熔炉口或熔炉周围工作人员接近熔炉，以免烫伤或灼伤。
铸铁熔炼的特点铸铁熔炼的特点主要包括技术要点、生产流程、工艺装备和优点等。
1. 技术要点铸铁熔炼的技术要点主要有以下几点：•在铸铁熔炼过程中，需要严格控制温度，以确保所得产品的性能和品质；•熔炼材料的质量对产品的品质也有很大影响，因此需要使用高质量的铁炭、石油焦等；•铸铁熔炼过程中还需要选择适当的熔炉型号和操作方法，以确保生产效率和产品品质。
2. 生产流程铸铁熔炼的生产流程主要包括以下几个步骤：•预处理：采购符合要求的原料，进行物料配送、过筛和除杂；•熔炼：将铁炭、石油焦等原材料加入熔炉中，采取熔炼技术进行上料、温度控制、熔化等过程；•化验：对所得产品进行化学成分分析、显微组织分析等检测；•出炉：铸造、清理操作后，将所得产品取出炉子；•包装：按照规定，清洗、打码、贴标识等操作后，将成品包装。
铸铁的熔炼方法及其特点
铸铁的熔炼方法及其特点铸铁是含碳量大于2.11或者组织中具有共晶组织的铁碳合金。
工业上所用的铸铁，实际上都不是简单的铁一碳二元合金，而是以铁、碳、硅为主要元素的多元合金。
铸铁的成分范围大致为：C2.4-4.0%,Si0.6-3.0%,Mn0.2-1.2%,P 0.1-1.2%,S 0.08-0.15%。
有时还加入各种合金元素，以便获得具有各种性能的合金铸铁。
根据碳在铸铁中存在的形态不同，通常可将铸铁分为白口铸铁、灰口铸铁及麻口铸铁。
而灰铸铁中又可根据石墨的形态不同而分为普通灰铸铁，蠕虫状石黑铸铁，球黑铸铁以及可锻铸铁。
1 灰铸铁灰铸铁通常是指具有片状石墨的灰口铸铁，这中铸铁具有一定的机械性能、良好的铸造性能以及其它多方面的优良性能，因而在机械制造中业获得最广泛的应用。
表1为灰铸铁的新的国家标准。
该标准是以灰铸铁的抗拉强度作为分级依据的。
由于灰铸铁对冷却速率的敏感性（壁厚效应），同一种牌号铸铁在不同铸件壁厚条件下的实际强度有很大的差别（薄壁与厚壁之间在强度上的差别达50-80MPa）。
表1 灰铸铁分级2 球墨铸铁及蠕墨铸铁球墨铸铁和蠕墨铸铁一般是用稀土镁合金对铁液进行处理，以改善石墨形态，从而得到比灰铸铁有更高机械性能的铸铁。
球墨铸铁依照其基体和性能特点而分为六种：即铁素体（高韧性）球墨铸铁，珠光体（高强度）球墨铸铁，贝氏体（耐磨）球墨铸铁，奥氏体一贝氏体（耐磨）球墨铸铁，马氏体一奥氏体（抗磨）球墨铸铁及奥氏体（耐热、耐蚀）球墨铸铁。
蠕墨铸铁具有不同比例的珠光体—铁素体基体组织。
铸铁性能与其石墨的蠕化程度（蠕化率）及基体有关。
在石墨蠕化良好条件下，珠光体蠕墨铸铁的强度和硬度较高，耐磨性强。
适于制造耐磨零件，如汽车的刹车鼓等。
而铁素体蠕墨铸铁的导热性较好，在高温作用下，不存在珠光体分解问题，组织较稳定，适用于制造在高温下工作、需要有良好的抗热疲劳能力、导热性的零件，如内燃机汽缸盖、进排气岐管等。
3 可锻铸铁可锻铸铁是将白口铸铁通过固态石墨化热处理（包括有或无脱碳过程）得到的具有团絮状石墨的铁碳合金。
铸铁的熔炼安全方法及其特点范文
铸铁的熔炼安全方法及其特点范文铸铁是一种常见的金属材料，广泛应用于工业和建筑领域。
熔炼是制备铸铁的重要工艺步骤之一，但由于铸铁的熔点较高，其熔炼过程存在一定的安全隐患。
本文将对铸铁的熔炼安全方法及其特点进行详细阐述。
一、铸铁的熔炼安全方法1. 选择适当的炉型和燃料炉型的选择应根据需要熔炼的铸铁数量和质量来确定。
常用的炉型有电炉、燃气炉和焦炉等。
在选择炉型时，要考虑燃料的种类和燃烧性能，以确保熔炼过程中的安全性和高效性。
2. 确保炉体结构的完整和稳固炉体的完整和稳固是保证熔炼过程安全的基础。
炉体应具有足够的强度和耐高温性能，以防止炉体破裂或倒塌的事故发生。
同时，应定期检查和维护炉体，确保其处于良好的使用状态。
3. 控制熔炼温度和时间熔炼温度是影响铸铁熔炼质量的重要因素之一。
在熔炼过程中，应根据铸铁的类型和需要的性能要求，控制熔炼温度在适当范围内，并严格控制熔炼时间，以避免过度熔炼或烧结的情况发生。
4. 运用适当的熔炼辅助材料熔炼辅助材料可以提高铸铁的熔化性能和流动性，减少熔炼温度和时间，提高熔炼效率。
常用的熔炼辅助材料有褐煤、石墨、脱硫剂和熔剂等。
5. 严格控制熔炼操作熔炼操作的规范和严谨是保证铸铁熔炼安全的关键。
操作人员应接受专业培训，掌握熔炼技术要点和安全操作规程，严格按照操作规程进行操作，避免因操作失误导致的事故发生。
二、铸铁的熔炼安全方法的特点1. 安全性高铸铁的熔炼安全方法通过选择适当的炉型和燃料，确保炉体结构的完整和稳固，严格控制熔炼温度和时间，运用适当的熔炼辅助材料和严格控制熔炼操作，有效提高了熔炼过程的安全性，降低了事故发生的概率。
2. 高效性好铸铁的熔炼安全方法通过控制熔炼温度和时间，运用熔炼辅助材料，实现了熔炼过程的快速、高效，提高了生产效率，减少了能源和材料的消耗。
3. 熔炼质量好铸铁的熔炼安全方法通过严格控制熔炼温度和时间，运用适当的熔炼辅助材料，确保了熔炼过程中铸铁的熔化性能和流动性，提高了铸铁的质量稳定性和一致性。
铸铁的熔炼方法及其特点
铸铁的熔炼方法及其特点铸铁是一种常见的铁碳合金，广泛应用于机械制造、建筑和汽车工业等领域。
铸铁的熔炼方法多种多样，每种方法都有其独特的特点和适用范围。
本文将介绍几种常见的铸铁熔炼方法及其特点。
1. 高炉法高炉法是目前应用最广泛的铸铁生产方法之一。
它是将铁矿石、焦炭和石灰石等原料投入高炉中，经过高温燃烧和还原反应，使铁矿石中的铁氧化物被还原为铁，并与焦炭中的碳相互作用形成铸铁。
高炉法的特点是炉温高、产量大、适用范围广，但是过程复杂，对原料的成分和炉料的配比要求较高。
2. 立炉法立炉法是一种传统的铸铁熔炼方法，在一些地区仍然广泛使用。
这种方法使用煤炭作为还原剂，将炉料直接放入炉膛中进行燃烧和还原反应，得到铸铁。
立炉法的特点是工艺简单，设备成本低，但炉温较低，产量相对较小。
立炉法适用于小型铸造企业和一些特殊需求的铸铁产品。
3. 电炉法电炉法是一种以电为热源的铸铁熔炼方法。
通过将电能转化为炉内的热能，达到熔融炉料的目的。
电炉法的特点是温度控制精确，炉内反应平稳，生产过程自动化程度高。
电炉法适用于批量生产、要求炉料纯度较高的铸铁产品。
4. 中频感应炉法中频感应炉法是一种利用感应加热原理进行铸铁熔炼的方法。
通过感应线圈在高频电磁场作用下，使炉料中的金属颗粒和渣滓产生摩擦热，达到熔融的目的。
中频感应炉法的特点是能耗低、熔化速度快、炉内温度均匀，适用于小型铸造企业和精密铸造。
综上所述，铸铁的熔炼方法多种多样，每种方法都有其独特的特点和适用范围。
高炉法适用于大规模生产和广泛应用的铸铁产品；立炉法适用于小型企业和特殊需求的铸铁产品；电炉法适用于纯度要求较高的铸铁产品；中频感应炉法适用于小型企业和精密铸造。
选择合适的熔炼方法，可以提高铸铁的品质和生产效率，满足不同领域对铸铁产品的需求。
铸铁的熔炼
4.1.2冲天炉的热交换过程原理
（1）预热区的热交换
预热区是指从加料口到金属炉料加热到平均熔点为止的区间。
该区热交换特点：
1）炉气给热以对流传热为主 在预热区中金属成块状， 这一区域平均温度不高，平均温差小，炉气的黑度和辐射空 间小，而且炉气在料层内的实际流速则较大，因此炉料表面 与炉气之间 的热交换主要以对流方式进行。
?
4.1冲天炉的熔炼
? 冲天炉熔炼是铸铁熔炼的主要方式之一。
? 熔炼的目的是要获得一定温度和所需成分的金属液 。
? 冲天炉熔炼的基本要求：优质、高产、低耗、长寿 与操作便利等五方面。具体要求如下：
（一）铁液质量
（1）出炉温度 。 铁液出炉温度 不仅要满足浇注铸件的需求，保证得到无冷隔缺陷 、轮廓清晰的铸件，还应满足高牌号铸铁炉前处理及强度性能需要。
? 1.冲天炉内铁的氧化及炉气的化学性质
? 冲天炉内铁的氧化主要发生在铁料熔化和过热阶段 。在风口附近，铁液可能和炉气中自由氧作用而氧 化：
2Fe+O2=2FeO
在炉内，炉气的 CO2对铁和FeO的氧化反应：
Fe+CO2=FeO+CO
3FeO+CO2=Fe3O4+CO
? 左图虚线为炉 气成分随炉内 温度变化曲线 。A相当于加料 口，AB相当于 预热区，BC段 相当于熔化区 ，CD段相当于 还原带，DE段 相当于氧化带
4）炉渣性质 。 目前使用的冲天炉大多是酸性的，酸性炉渣中 SiO2的活度较大，而Mn活度较小。所以Si的烧损较少，Mn较 多。
? (3)硅锰的烧损率
? 硅锰的烧损是不可避免的。在正常熔炼条件下，酸性冲天炉硅 的烧损率为10%~15%，锰的烧损率15%~20%。而碱性冲天炉 硅的烧损率为20%~25%，锰的烧损率为10%~15%。
铸铁熔炼温度
铸铁熔炼温度一、介绍铸铁是一种常用的铸造材料，具有良好的流动性和耐磨性，被广泛应用于机械制造、汽车工业、建筑业等领域。
铸铁熔炼温度是指在铸造过程中，将铸铁原料加热至使其熔化的温度。
本文将深入探讨铸铁熔炼温度的相关知识。
二、铸铁的分类铸铁根据其组织和性能的不同，可分为灰口铸铁、球墨铸铁和白口铸铁等几类。
不同类型的铸铁对应的熔炼温度也有所不同。
2.1 灰口铸铁灰口铸铁是最常见的铸铁材料之一，其熔点一般在1150℃左右。
灰口铸铁的组织中含有大量的石墨片，这种石墨片的存在使得铸件具有良好的耐磨性和抗压性能，但韧性较差。
2.2 球墨铸铁球墨铸铁是一种强韧性能较好的铸铁材料，其熔点通常在1300℃左右。
球墨铸铁的组织中含有球状石墨，这种石墨的存在使得铸件具有较好的韧性和抗冲击性能，适用于承受较大载荷的零部件制造。
2.3 白口铸铁白口铸铁是一种高硬度的铸铁材料，其熔点一般在1400℃以上。
白口铸铁的组织中几乎不含石墨，因此具有较高的硬度和耐磨性，但韧性较差。
三、铸铁熔炼温度的影响因素铸铁熔炼温度的选择受到多种因素的影响，包括铸铁材料的类型、铸件的尺寸和形状、炉型和炉内温度分布等。
3.1 铸铁材料的类型不同类型的铸铁对应的熔点不同，因此熔炼温度也会有所差异。
在熔炼过程中，需要根据所使用的铸铁材料选择合适的熔炼温度。
3.2 铸件的尺寸和形状铸件的尺寸和形状对熔炼温度的选择有一定的影响。
一般来说，较大的铸件需要较高的熔炼温度，以保证铸造过程中铁液的流动性和充填性。
3.3 炉型和炉内温度分布炉型和炉内温度分布也会对熔炼温度的选择产生影响。
不同类型的炉子具有不同的加热方式和温度分布特点，需要根据具体情况选择合适的熔炼温度。
四、铸铁熔炼温度的控制方法为了保证铸铁的质量，需要对熔炼温度进行有效的控制。
以下是几种常用的控制方法：4.1 炉温控制通过调节炉内的加热功率和加热时间，可以控制炉温的升降速度，从而实现对熔炼温度的控制。
铸铁熔炼技术
铸铁熔炼技术分几种？关键词：铸铁熔炼技术分几种？1铸铁熔炼技术分几种？.1 冲天炉技术冲天炉仍稳居铸铁熔炼设备之首，至今仍担负着80%,以上重量的铸铁件的熔炼任务。
建国50多年来，我国的冲天炉技术得到了快速的发展。
在早期，我国铸造行业沿用原苏联的直筒形三排大风口冷风冲天炉，经过多年来的生产实践，结合我国具体情况，改进和创造了多种冲天炉炉型，如曲线炉膛多排小风口热风冲天炉，倒置大排距两排风口冲天炉，中央送风冲天炉排交叉风口冲天炉，旋转进风冲天炉，卡腰冲天炉，无炉衬水冷冲天炉等。
其它特种炉和煤粉化铁炉，天然气化铁炉，国内也有过研究和应用，但使用还不普遍。
尤其20世纪70年代以后，符合我国特点的炉型和熔炼技术已逐渐完善和成熟，形成了独具我国特色的多排小风口和两排大间距冲天炉系列。
在操作技术上，从一度追求低焦耗到重视铁水质量，进而讲求提高技术经济、劳动卫生和环境保护的综合指标，逐步正确地开发应用了从炉料处理、修炉、烘炉到配加料、鼓风、炉况控制、铁检验等全过程的操作技术。
国外铸铁件生产中，熔炼时普遍采用铸造用焦，热风冲天炉和双联熔炼应用普遍，冲天炉富氧送风、除湿送风已得到应用，铁液温度高于1500度。
国内铸铁件生产中，熔炼时铸造焦应用比例不足1%，热风炉和双联熔炼应用很少，富氧和除湿送风已经开始研究，出炉铁液温度大多为1400度左右。
在比较短的历程中，我们在冲天炉理论研究、炉子结构、修炉材料、送风系统、热能利用、强化底焦燃烧、炉内气氛调整控制、铁水炉前检验、消烟除尘、非焦炭化铁、配料及熔炼过程计算机优化控制等诸多方面都取得了可喜的成绩。
冲天炉技术的进步是我国铸造业实现现代化的重要方面。
50多年来，我们已经走出了一条独具特色的冲天炉技术发展的成功之路，在我国的具体条件下发展了冲天炉理论和生产实践。
冲天炉熔炼的质量和效益与生产规模及炉子容量有密切的关系。
从产业结构方面看，我国的相关企业追求小而全、大而全的生产结构，致使国内至今冲天炉林立，其中3t/h以下的小型冲天炉占大多数，由此而造成的资源浪费和环境污染已是不容忽视的问题。
第五章 铸铁的熔炼
本章主要内容
第一节 冲天炉的基本原理 第二节 冲天炉强化熔炼的主要措施 第三节 冲天炉熔炼过程中化学成分的变化规律 第四节 铁液的脱硫处理 第五节 冲天炉熔炼过程的参数选择及测量 第六节 感应电炉熔炼
第一节 冲天炉的基本原理
一、冲天炉熔炼的基本要求
要求：优质 高产 低耗 长寿 简便
3、焦炭中的还原带 CO2 +C=CO -175kJ 978K以上进行 图5-4 ΔG＜0 不需动力 4、炉气燃烧比 燃烧比：Ηv=CO2/(CO2+CO)×100% 愈高愈好，但从热力学的角度看，不 可避免的存在着CO，而且为了保证 铁液质量，要求炉内成弱氧化性较 好，因此，燃烧比一般控制在 40%~60%
二、冲天炉的基本结构
1、炉底、炉基 2、炉体、前炉 3、烟囱、除尘装置 4、送风系统 5、热风装置 6、风机
图5-1 冲天炉主要结构简图
(一)炉底与炉基 对整座炉子和炉料柱起支撑作用 (二)炉体 炉身：加料口下缘至第一排风口之间的炉体 其内部空腔称为炉膛，其直径决定熔化率 有效高度：冲大炉主要工作区段 炉缸：第一排风口中心线至炉底之间的炉体 炉缸的主要作用： 1、保护炉底， 2、汇聚铁液和炉渣使之进入前炉。 3、无前炉的炉缸，则主要起储存铁液的作用
第五节冲天炉熔炼过程的参数选择及测量
2、冲天炉的分量计算 1）按最惠送风强度计算： q=Q/F 2）按焦炭消耗量和燃烧比计算： Q=4450/60（1+ηv）βacQ溶 β焦炭消耗率，a焦炭中含固定碳量。 3、冲天炉层焦量、层铁量的选定 1）层焦量 按炉膛内堆积厚度计算，（140~200mm） Pk=Fhρ 2）按层铁焦比计算 Pk=W层铁/K W层铁=1/10熔化率
铸铁的熔炼安全方法及其特点
铸铁的熔炼安全方法及其特点熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。
1．冲天炉熔炼法（1）冲天炉构造冲天炉的基本构造示如图1。
炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。
炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。
为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。
（2）冲天炉熔炼原理在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。
在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。
通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。
（3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。
它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。
而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。
但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。
采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。
2．感应电炉熔炼（1）感应电炉构造及工作原理感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。
炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。
在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。
无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液，但在过热铁液的电能消耗方面，则以有芯感应电炉更为节省。
1—感应线圈2—轭铁3—耐火材料4—铁液5—熔渣（2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。
铸造的具体方法特点及工作原理
铸造的基本原理及工作原理1. 铸造的基本原理铸造是一种将熔化金属或其它物质注入到模具中，使其冷却凝固并形成所需形状的加工方法。
铸造是最古老、最基本的成形工艺之一，被广泛应用于各个领域，如汽车制造、航空航天、家电等。
铸造的基本原理包括：(1) 熔化：将所需金属或物质加热至熔化状态。
铸造过程首先需要将所需金属或物质加热至熔化状态。
熔化的温度取决于金属或物质的熔化点，不同的金属具有不同的熔点。
常用的熔化方式包括电弧熔炼、电阻炉熔炼、感应熔炼等。
(2) 浇注：将熔化的金属或物质注入到模具中。
在金属或物质熔化后，需要将其迅速倒入到模具中，这个过程称为浇注。
浇注时要控制好浇注速度和压力，使金属或物质能够充分填满模具的空腔，并避免产生气泡和夹杂物。
(3) 凝固：熔融金属或物质在模具中逐渐冷却凝固成形。
倒入模具中的熔融金属或物质在模具内逐渐冷却，过程中发生凝固。
凝固是指熔融金属或物质经过冷却后变为固态，形成所需的形状。
凝固过程中金属或物质逐渐减少体积，密度增加，同时也会释放出相应的凝固热量。
(4) 脱模：将凝固的铸件从模具中取出。
当凝固过程结束后，铸件就可以从模具中取出，这个过程称为脱模。
脱模需要小心操作，以免损坏铸件表面或使其变形。
(5) 修整：对铸件进行去除烧结皮、修理、清除毛刺、抛光等处理。
铸件从模具中取出后，可能会存在一些瑕疵，如烧结皮、毛刺等。
修整是对铸件进行处理，以达到预期的外观和尺寸要求。
2. 铸造的具体方法特点及工作原理铸造方法根据造型材料的不同可分为砂型铸造、金属型铸造、石膏型铸造、压力铸造和连续铸造等。
下面详细介绍几种常见的铸造方法及其特点和工作原理。
(1) 砂型铸造砂型铸造是最常用的一种铸造方法，适用于铸造各种形状的零件。
•工作原理：首先根据需要的零件形状制作模具，模具通常采用砂型制作。
然后将熔融金属倒入到模具中，金属在模具中冷却凝固形成铸件。
最后将铸件从模具中取出，并进行修整。
•特点：–灵活性高，适用于各种形状的零件。
球墨铸铁熔炼与铸造工艺
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其熔炼与铸造工艺主要包括以下几个步骤。
原料准备：主要原料是铸铁和球化剂。
铸铁通常是废铁、废钢等回收材料，而球化剂则是一种能够使铸铁中的碳以球形形式存在的添加剂。
熔炼铸造：将原料放入高温熔炉中进行熔炼，熔炼温度通常在1400℃以上。
在熔炼过程中，加入球化剂，使铸铁中的碳以球形形式存在。
浇注铸造：将熔融的球墨铸铁液体倒入铸型中，待其冷却凝固后，取出铸件。
热处理：对铸件进行热处理，以提高其强度和韧性。
通常采用淬火和回火的方法进行热处理。
加工和表面处理：对铸件进行加工和表面处理，以达到所需的形状和表面质量。
在整个铸造过程中，还需要特别注意以下几点：
球墨铸铁铸造工艺比普通灰铁铸件造型更为严格，其缩量要大于普通灰铁铸件，因此在造型时要加大冒口尺寸，确保冒口内铁液能够完全补充需要的缩量。
造型用型砂不能使用水泥砂造型，而要选用树脂砂或水玻璃砂进行造型，且耐火涂料要选择高温耐火材料。
在熔炼过程中，要严格控制球墨铸铁的含量要求，如要求球墨铸件材质为QT450材质，就需要控制五大元素含量在特定范围内。
浇铸时要采用高温出炉低温浇铸的原则，开始浇铸后要保证每个冒口铁液都能浇满，并持续为冒口补充铁液直至冒口内铁液不再下沉减少为止。
铸铁期间安全防范措施
铸铁期间安全防范措施铸铁是重要的材料加工方式，但铸铁生产过程中存在着一些危险，因此在铸铁期间需要采取安全防范措施。
熔炼过程的安全措施1. 安全防火在煤气式熔炉、电弧炉、电感炉以及电炉等生产中，要着火前必须检查燃气管道是否漏气。
在熔炼过程中，需要随时检查炉门密封和管道是否泄露。
2. 小心重物在搬运和加工过程中，应采取避免重物滑落和造成伤害的措施。
夹具、牵引装置、吊钩必须安全可靠，并要及时更换损坏部件。
3. 防爆安全在使用液氧和液氮等易燃易爆液体时，要注意保护眼睛、脸部和手部，避免与液体接触。
火灾风险区应装备粉尘和气体检测仪器。
手工铸造的安全措施1. 商品准备在制作铸件前，要检查热风炉、燃煤煤气器的操作状况，以确保火源和相关器具的正常工作状态。
在铸造过程中，应对铁水进行测量和处理。
2. 钢模制造在制造钢模时，要注意模具的温度和操作方式，以避免因温度过高的模具而产生危险。
同时，还需要经常检查模具的结构状况，确保工作的安全可靠。
3. 手工操作在铸造之前，需要清理铸造机具，以确保铸造的质量和稳定性。
在铸造过程中，需要穿透氧化剂护具，随时检查铸锭的温度和状态，避免意外情况的发生。
机械铸造的安全措施1. 设备准备在机械铸造过程中，需要确保设备的正常工作状态。
需要在使用前仔细检查机器的所有部件，确保没有卡住或松动的部件，否则需要进行维修和调整。
2. 安装机床在安装机床时，首先需要将机器床固定在地上，以确保使用的便捷性和稳定性。
在使用过程中，避免停机、启动以及安全防护。
3. 操作机床在操作铸造机床时，需要准确掌握机床的操作技巧和操作规程。
在操作过程中，保持远离机器的移动部件，以免因不慎摔倒、磕碰等事故的发生。
结论铸铁加工是生产中重要的工业领域，在铸铁加工过程中，采取了一系列的安全防范措施，以确保生产的安全和稳定。
各种铸铁加工方式都需要严格遵守相应的操作规程，并贯彻“安全第一，预防为主”的原则。
只有这样，才能保持铸铁加工行业的健康持续发展。
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铸铁的熔炼安全方法及其
特点
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熔炼铸铁的方法依照所用的熔炉设备而分为冲天炉熔炼，感应电炉熔炼，电孤炉熔炼，反射炉熔炼，以及由某些方法的联合，如冲天炉一电孤炉、冲天炉一感应电炉双联法等。
1．冲天炉熔炼法
（1）冲天炉构造
冲天炉的基本构造示如图1。
炉身、风箱及烟道等用钢板焊成。
炉身内部通常砌以耐火砖层，以便抵御焦碳燃烧产生的高温作用。
为了储存铁液，多数冲天炉都配有前炉。
（2）冲天炉熔炼原理
在熔炼过程中，炉身的下部装满焦碳，称为底焦。
在底焦的上面交替装有一批批的铁料（生铁、废钢、回炉料、铁合金等）、焦碳及熔剂（石灰石、萤石等）。
通过鼓风，使底焦强烈燃烧，产生的高温炉气沿炉身高度方向上升，使其上面一层铁料熔化。
（3）冲天炉熔炼的优缺点及其应用
冲天炉是最普遍应用的铸铁熔炼设备。
它用焦炭作燃料，焦炭燃烧产生的热量直接用来熔化炉料和提高铁液温度，在能量消耗方面比电孤炉和其它熔炉节省。
而且设备比较简单，大小工厂皆可采用。
但冲天炉也存在一定的缺点，主要是由于铁液直接与焦炭接触，故在熔炼过程中会发生铁液增碳和增硫的过程。
采用了冲天炉一电孤炉双联熔炼法或冲天炉一感应电炉双联熔炼法，以充分利用冲天炉熔化效率较高、电孤炉和感应电炉对铁液过热能力强及化学成分控制容易的优点。
2．感应电炉熔炼
（1）感应电炉构造及工作原理
感应电炉是利用电流感应产生热量来加热和熔化铁料的熔炉。
炉子的构造分为有芯式和无芯式两种，在无芯式感应电炉中，坩埚内的铁料在交变磁场的作
用下产生感应电流，并因此产生热量，而将其自身熔化和使铁液过程热。
在有芯式感应电炉中，需要加入用其它熔炉（如冲天炉）熔化的铁液，在环形铁芯内产生的交变磁场使沟槽内的铁液过程，并利用沟槽中铁液与其上面熔池中的铁液循环作用而加热全部铁液。
无芯式感应电炉具有熔化固体炉料的能力，而有芯感应电炉只能过热已熔化的铁液，但在过热铁液的电能消耗方面，则以有芯感应电炉更为节省。
1—感应线圈2—轭铁3—耐火材料4—铁液5—熔渣
（2）感应电炉熔炼的优缺点及其应用
与冲天炉熔炼相比，感应电炉熔炼的优点是熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，而且熔炼过程可以造渣覆盖铁液，在一定程度上能防止铁液中硅、锰及合金元素的氧化，并减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。
这种熔炼方法的缺点是电能耗费大。
感应电炉适用于熔炼高质量灰铸铁、合金铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等。
无芯感应电炉能够直接熔化
固体炉料，而且开炉及停炉比较方便，适合于间断性生产条件。
有芯感应电炉开炉及停炉不便，适合于连续性生产。
这种炉子熔化固体炉料的热效率低，而对过热铁液的热效率高，故适于与冲天炉配合使用。
目前这两种形式的感应电炉在铸铁生产上都得到应用。
3．电弧炉熔炼
（1）电弧炉构造及工作原理
电弧炉熔炼是利用石墨电极与铁料（铁液）之间产生电弧所发生的热量来熔化铁料和使铁液进行过热的。
生产上普遍使用的是三相电弧炉。
在电弧炉熔炼过程中，当铁料熔清后，进一步地提高温度及调整化学成分的冶炼操作是在熔渣覆盖铁液的条件下进行。
电弧炉依照炉渣和炉衬耐火材料的性质而分为酸性和碱性两种。
碱性电弧炉具有脱硫和脱磷的能力。
（2）弧炉熔炼的优缺点及其应用
电弧炉熔炼的优点是熔化固体炉料的能力强，而且铁液是在熔渣覆盖条件下进行过热和调整化学成分的，故在一定程度上能避免铁液吸气和元素的氧化。
这为熔炼低碳铸铁和合金铸铁创造了良好的条件。
电弧炉的缺点是耗电能多，从熔化的角度看不如冲天炉经济，故铸铁生产上常采用冲天一电弧炉双联法熔炼。
由于碱性电弧炉衬耐急冷急热性差，在间歇式熔炼条件下，炉衬寿命短，导致熔炼成本高，故多采用酸性电弧炉与冲天炉相配合。
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