沖天爐熔煉技術及生產(chǎn)應用

第1章沖天爐類型和結(jié)構(gòu)2

1.1 按爐子的爐型分類4

1.2 按爐子的送風方式分類6

1.3 按爐子的送風溫度分類9

1.4 按爐子使用爐襯材料分類10

1.5 按爐子所用燃料分類11

1.6 其他形式的沖天爐11

第2章沖天爐附屬設備16

2.1 加料機16

2.2 電磁配鐵秤19

2.3 拌泥機21

2.4 鐵水包21

2.5 爐渣裂化裝置24

2.6 其他附屬設備24

第3章沖天爐鼓風機和風閥31

3.1 離心式鼓風機31

3.2 羅茨式鼓風機40

3.3 葉氏鼓風機49

3.4 風機的選擇50

3.5 風閥51

第4章沖天爐熱風裝置53

4.1 密筋爐膽式熱風裝置53

4.2 其他形式的熱風裝置59

第5章沖天爐除塵器60

5.1 簡易式除塵器60

5.2 水幕式除塵器61

5.3 RZS型旋流除塵器61

5.4 自然通風水膜除塵器63

5.5 消煙除塵聯(lián)合系統(tǒng)65

第6章沖天爐設計67

6.1 沖天爐的設計程序67

6.2 沖天爐的結(jié)構(gòu)設計68

第7章國內(nèi)幾種常見沖天爐的結(jié)構(gòu)81

7.1 三排小風口沖天爐81

7.2 兩排大間距風口倒置沖天爐81

7.3 多排交叉風口沖天爐84

7.4 多排小風口曲線爐膛熱風沖天爐85

7.5 中央送風沖天爐86

7.6 中央與側(cè)吹聯(lián)合送風沖天爐88

7.7 卡腰式?jīng)_天爐88

第8章沖天爐用原材料要求92

81筑爐用耐火材料92

82熔煉用原材料94

83燃料101

84熔煉用熔劑103

第9章沖天爐的選取、布置位置與其他要求105

第10章沖天爐的測試106

101風壓的測量106

102風量的測量108

103爐氣分析114

104溫度測量115

第11章沖天爐操作123

111搪爐123

112打爐底124

113點火與測定底焦高度125

114加料126

115爐料配制128

116開風熔煉131

117脫硫處理133

118脫磷處理135

119風量風壓控制135

1110爐前控制137

1111熔化后期操作144

1112停爐后對爐內(nèi)剩余物料的處理144

第12章沖天爐熔煉的生產(chǎn)自動化控制146

第13章沖天爐的環(huán)境保護和安全生產(chǎn)問題148

第14章沖天爐的熔煉原理152

141沖天爐內(nèi)焦炭的燃燒153

142沖天爐內(nèi)爐料的預熱和下降155

143熔化帶處爐料的熔化156

144鐵水在過熱帶內(nèi)的升溫157

145鐵水在爐缸或前爐的保溫157

146沖天爐內(nèi)風的不均勻性158

147側(cè)吹式?jīng)_天爐的爐壁效應160

148爐料在沖天爐熔煉中的冶金過程160

第15章沖天爐的熱平衡165

151熱量的供給165

152熱量的支出166

第16章提高沖天爐熱效率的途徑171

第17章沖天爐熔煉孕育鑄鐵的原理和方法176

171灰鑄鐵的力學性能和化學成分176

172鑄鐵的結(jié)晶過程和鐵碳雙重平衡圖179

173影響鑄鐵石墨化的因素182

174鑄鐵的結(jié)構(gòu)特征和石墨的數(shù)量與狀況對力學性能的影響184

175鑄鐵良好的鑄造性能和切削性能187

176用孕育處理方法來控制鑄鐵的性能188

177孕育鑄鐵的孕育原理和理論依據(jù)188

178孕育鑄鐵的生產(chǎn)方法189

第18章低碳鑄鐵的沖天爐熔煉197

第19章球墨鑄鐵的沖天爐熔煉201

191球墨鑄鐵的牌號和力學性能201

192球墨鑄鐵的化學成分203

193球墨鑄鐵原鐵水的配料要求及配料方法205

194球化和墨化處理方法207

195沖天爐熔煉球墨鑄鐵的特點和注意事項211

196球墨鑄鐵的缺陷與熔煉的相關問題212

第20章可鍛鑄鐵的沖天爐熔煉217

第21章其他特種鑄鐵的沖天爐熔煉223

第22章沖天爐其他熔煉方法的應用229

第23章沖天爐熔煉常見問題及解決辦法233

參考文獻236 2100433B

本書分為上、下兩篇：上篇為沖天爐的構(gòu)造、設計和操作，重點介紹了現(xiàn)場操作中一些具體的方法、經(jīng)驗和措施；下篇主要介紹沖天爐熔煉的基本原理和常見的在沖天爐中熔煉一些鑄鐵的生產(chǎn)應用，并介紹了熔煉過程中一些常見的問題及解決方法。 《沖天爐熔煉技術及生產(chǎn)應用》從生產(chǎn)實際出發(fā)詳細介紹了沖天爐操作與應用的方法和技巧,沖天爐是鑄造生產(chǎn)的主要熔煉設備。

《沖天爐熔煉技術及生產(chǎn)應用》適合沖天爐使用工程技術人員、設計人員和操作工，鑄造熔煉工程技術人員學習和參考。

序

前言

緒論

第1篇 沖天爐熔煉基礎

第1章 概論

1.1 沖天爐及其選用

1.1.1 沖天爐的組成

1.1.2 類型及其適用性

1.1.3 沖天爐選用原則

1.2 沖天爐熔煉過程及其要求

1.2.1 熔煉作業(yè)過程

1.2.2 熔煉作業(yè)的基本要求

1.2.3 熔煉工序操作要點

1.3 沖天爐術語與熔煉指標

第2章 基礎理論

2.1 底焦燃燒

2.1.1 焦炭厚層燃燒過程

2.1.2 碳的燃燒反應

2.1.3 焦炭在空氣中的燃燒

2.1.4 影響焦炭燃燒與爐氣溫度的因素

2.1.5 送風死區(qū)與附壁效應

2.2 沖天爐內(nèi)的熱交換

2.2.1 沖天爐內(nèi)熱交換的特點

2.2.2 爐內(nèi)各區(qū)段熱交換概況

2.2.3 影響爐內(nèi)熱交換的因素

2.3 沖天爐的爐渣

2.3.1 爐渣量及其成分

2.3.2 爐渣的流動性

2.3.3 爐渣的堿度

2.4 鐵液成分的變化

2.4.1 元素燒損率

2.4.2 鐵的氧化與還原

2.4.3 鐵液含碳量的變化

2.4.4 硅錳含量變化與影響元素燒損的因素

2.4.5 鐵液含硫量的變化

2.4.6 鐵液含磷量的變化

第3章 熔煉控制與檢測

3.1 熔煉參數(shù)及其選擇

3.1.1 裝爐底焦高度

3.1.2 層鐵量與層焦量

3.1.3 層熔劑量

3.1.4 人爐風量及風壓

3.2 熔煉規(guī)律及熔煉控制

3.2.1 熔煉參數(shù)的基本規(guī)律

3.2.2 運行底焦高度的控制

3.3 熔煉的十項控制

3.3.1 爐料熔化順序

3.3.2 熔化率調(diào)控

3.3.3 前爐出鐵時間控制

3.3.4 出渣時間控制

3.3.5 鐵液溫度的控制

3.3.6 交界鐵液的控制

3.3.7 澆注鐵液量的估算與控制

3.3.8 澆注溫度的控制

3.3.9 鐵液成分控制

3.3.10 計劃停風的控制

3.4 熔煉參數(shù)檢測

3.4.1 料位檢測

3.4.2 壓力測量

3.4.3 風量測量

3.4.4 溫度檢測

3.4.5 爐氣成分檢測

3.4.6 爐渣成分的分析

3.5 鐵液成分的爐前分析

3.5.1 鑄鐵熱分析儀

3.5.2 真空光電直讀光譜儀

第2篇 現(xiàn)代沖天爐及操作

第4章 兩排大排距普通沖天爐

4.1 兩排大排距普通沖天爐的結(jié)構(gòu)

4.1.1 底焦燃燒特性

4.1.2 風口分配比

4.1.3 兩排大排距冷風沖天爐結(jié)構(gòu)參數(shù)

4.2 爐襯修砌

4.2.1 爐襯工作環(huán)境及材料

4.2.2 爐襯施工

4.2.3 爐襯烘烤

4.3 爐況觀察與故障處理

4.3.1 爐況觀察與判斷處理

4.3.2 沖天爐的故障及其排除

第5章 水冷長爐齡沖天爐

5.1 爐襯侵蝕

5.1.1 爐襯侵蝕機理

5.1.2 爐襯侵蝕導致的問題

5.2 水冷沖天爐的工作原理

5.3 爐壁淋浴冷卻裝置

5.4 插人式水冷風口

5.4.1 水冷風口的結(jié)構(gòu)

5.4.2 影響水冷風口壽命的因素

5.5 連續(xù)出鐵與出渣裝置

5.5.1 連續(xù)出鐵與出渣裝置的結(jié)構(gòu)

5.5.2 連續(xù)出鐵與出渣裝置的對比

5.6 水冷沖天爐的其他結(jié)構(gòu)

5.6.1 水冷沖天爐爐缸

5.6.2 風箱

5.6.3 風口供風支管

5.7 其他水冷沖天爐

5.7.1 兩排水冷風口的水冷沖天爐

5.7.2 無插入式風口的水冷沖天爐

5.8 冷卻水及其控制

5.8.1 循環(huán)冷卻水

5.8.2 冷卻水系統(tǒng)

5.9 水冷沖天爐的爐襯及其修砌

5.9.1 水冷沖天爐用耐火材料

5.9.2 爐齡與爐襯方案

5.9.3 爐襯修砌實例

5.9.4 水冷沖天爐的修爐與烘爐

5.10 水冷沖天爐故障處理

第6章 熱風及爐頂熱風沖天爐

6.1 熱風沖天爐的類型及優(yōu)越性

6.1.1 熱風沖天爐的類型

6.1.2 熱風沖天爐的優(yōu)越性

6.2 爐氣的化學潛熱與熱風

6.2.1 干燥空氣的熱容量

6.2.2 爐氣的化學潛熱與熱風

6.3 爐頂熱風沖天爐

6.3.1 結(jié)構(gòu)簡介

6.3.2 爐頂熱風沖天爐的特點

6.3.3 爐頂熱風換熱器

6.3.4 換熱器的損壞及其預防

6.3.5 換熱器的器壁材料

6.4 熱風溫度及控制要點

6.4.1 風溫及其影響因素

6.4.2 熱風系統(tǒng)的控制要點

第7章 爐外熱風水冷沖天爐

7.1 一氧化碳燃燒熱與余熱回收路線

7.1.1 燃燒熱與燃燒溫度的關系

7.1.2 爐氣余熱回收路線

7.2 爐外熱風水冷沖天爐

7.2.1 系統(tǒng)典型例

7.2.2 爐氣接口的結(jié)構(gòu)

7.2.3 熱風單元

7.3 操作要點

第8章 天然氣沖天爐

8.1 天然氣沖天爐的優(yōu)越性和局限性

8.2 天然氣及其燃燒

8.2.1 天然氣

8.2.2 天然氣的燃燒

8.3 熱交換與冶金反應

8.4 天然氣沖天爐的結(jié)構(gòu)

8.4.1 天然氣沖天爐的類型

8.4.2 天然氣沖天爐的結(jié)構(gòu)與其他

8.5 天然氣沖天爐的熔煉

8.5.1 提高鐵液溫度的措施

8.5.2 熔煉作業(yè)

第3篇 配套設備與爐輔料

第9章 供風系統(tǒng)設備

9.1 鼓風機

9.1.1 鼓風機的類型與選用

9.1.2 鼓風機簡介

9.1.3 風機參數(shù)選擇與換算

9.1.4 鼓風機的故障及其處理

9.1.5 風機的變頻調(diào)速

9.2 送風管道與閥門

9.2.1 送風管道

9.2.2 風量控制閥

9.3 加氧送風

9.3.1 加氧送風的優(yōu)越性

9.3.2 加氧送風方式

9.3.3 氧氣供應系統(tǒng)

9.4 沖天爐的脫濕送風

9.4.1 空氣濕度及其對沖天爐的影響

9.4.2 脫濕送風裝置的工作原理

第10章 加配料及沖天爐自動化

10.1 加料機

10.1.1 加料機的類型及選用

10.1.2 爬式加料機

10.1.3 翻斗加料機

10.1.4 單軌加料機

10.2 配料設備

10.2.1 配料設備的類型

10.2.2 電磁配鐵秤

10.3 鐵料翻斗、焦石稱量裝置

10.3.1 鐵料翻斗

10.3.2 焦石稱量裝置

10.4 沖天爐自動控制系統(tǒng)

10.4.1 自動控制系統(tǒng)的類型

10.4.2 沖天爐集散控制系統(tǒng)

第11章 澆包與回轉(zhuǎn)前爐

11.1 澆包及其搪襯

11.1.1 常見澆包的類型與結(jié)構(gòu)

11.1.2 澆包搪襯

11.1.3 包襯烘烤

11.2 回轉(zhuǎn)前爐

11.2.1 小型回轉(zhuǎn)前爐

11.2.2 托輥式回轉(zhuǎn)前爐

第12章 焦炭、金屬爐料與輔料

12.1 焦炭

12.1.1 焦炭的性能指標

12.1.2 焦炭的質(zhì)量標準

12.1.3 焦炭的性能對比與型焦

12.1.4 我國主要產(chǎn)地焦炭的性能

12.2 金屬爐料

12.2.1 生鐵的質(zhì)量標準

12.2.2 常用鑄造鐵合金

12.2.3 常用金屬

12.2.4 回爐金屬

12.2.5 主要金屬爐料的選用

12.3 熔劑與聚渣劑

12.3.1 常用熔劑

12.3.2 聚渣劑

第13章 耐火材料

13.1 耐火材料概論

13.1 I1耐火材料常用術語

13.1.2 常見成分和原料的熔點

13.1.3 耐火材料的分類

13.2 耐火磚

13.2.1 技術條件與標準

13.2.2 常用耐火磚的形狀尺寸

13.3 不定形耐火材料

13.3.1 不定形耐火材料的分類

13.3.2 不定形耐火材料的性能參數(shù)

13.4 隔熱材料

13.4.1 隔熱材料分類

13.4.2 常用隔熱制品的性能

13.5 沖天爐與澆包耐火材料的選用

第4篇 除塵、成本、節(jié)能與安全生產(chǎn)

第14章 沖天爐的爐氣除塵

14.1 爐氣污染及治理要求

14.1.1 沖天爐的爐氣污染

14.1.2 沖天爐煙塵治理要求

14.2 沖天爐除塵器

14.2.1 沖天爐除塵器基本類型

14.2.2 沖天爐除塵器的工作原理、特性與選用

14.2.3 袋式除塵器

14.3 沖天爐除塵系統(tǒng)

14.3.1 沖天爐除塵系統(tǒng)要素與類型

14.3.2 沖天爐除塵系統(tǒng)風量

14.3.3 爐氣冷卻器

14.4 沖天爐除塵系統(tǒng)例

第15章 成本、節(jié)能與安全生產(chǎn)

15.1 鐵液成本及其控制

15.2 沖天爐節(jié)能

15.2.1 熔化方式及其能源利用率

15.2.2 沖天爐節(jié)能途徑

15.2.3 提高焦炭熱能利用率的措施

15.3 安全生產(chǎn)

15.3.1 安全裝置與個人防護

15.3.2 沖天爐傷害事故及其預防

15.3.3 沖天爐安全作業(yè)規(guī)程

第5篇 鑄鐵熔制概要

第16章 鑄鐵化學成分

16.1 鑄鐵及其分類

16.2 鑄鐵的相圖

16.2.1 Fe-C與Fe-Fe3C雙重相圖

16.2.2 Fe-C-Si準二元相圖

16.2.3 常見元素對Fe-C相圖臨界點的影響

16.2.4 鑄鐵中的各相組織及其性能

16.2.5 碳當量與共晶度

16.3 成分對鑄鐵結(jié)晶及組織的影響

16.3.1 各元素在鑄鐵中的狀態(tài)與分布

16.3.2 化學成分對石墨化的影響

16.3.3 化學成分對金屬基體組織的影響

16.3.4 幾個常用合金元素的具體作用

16.3.5 常見微量元素的影響

16.4 灰鑄鐵的牌號及化學成分

16.4.1 灰鑄鐵牌號

16.4.2 灰鑄鐵的化學成分

16.5 球墨鑄鐵牌號及化學成分

16.5.1 球墨鑄鐵牌號

16.5.2 球墨鑄鐵的化學成分

16.6 蠕墨鑄鐵牌號與化學成分

16.6.1 蠕墨鑄鐵牌號

16.6.2 蠕墨鑄鐵化學成分

16.7 可鍛鑄鐵牌號與化學成分

16.7.1 可鍛鑄鐵的牌號

16.7.2 化學成分的選擇

16.8 特種鑄鐵的成分

16.8.1 特種鑄鐵的成分及性能

16.8.2 合金添加及其回收率

第17章 鑄鐵的熔煉

17.1 金屬爐料的選配

17.1.1 配料的原則

17.1.2 金屬爐料的管理與使用

17.1.3 各種鑄鐵金屬爐料的選配

17.1.4 金屬爐料的配料計算

17.2 灰鑄鐵的冶金指標與鐵液質(zhì)量控制

17.2.1 灰鑄鐵的冶金質(zhì)量指標

……

第18章 鐵液的爐前處理

附錄

參考文獻2100433B

張明，男，生于1958年，陜西華縣人，工學學士，高級工程師，沖天爐技術專家。15年來長期致力于沖天爐技術的研究與工程項目施工，迄今公開發(fā)表沖天爐項目研究報告、論文約50篇。

《沖天爐及其熔煉技術》分5篇18章，第1篇3章為沖天爐熔煉基礎，第2篇5章為現(xiàn)代沖天爐及操作，第3篇5章為沖天爐配套設備與爐輔料，第4篇2章為環(huán)保、節(jié)能與安全生產(chǎn)，第5篇3章為鑄鐵熔制概要。

《沖天爐及其熔煉技術》不僅介紹了沖天爐的結(jié)構(gòu)，而且重點介紹了沖天爐操作的新技術與技巧，包括兩排大排距普通爐襯沖天爐、水冷沖天爐、爐頂熱風沖天爐、爐外熱風水冷沖天爐、天然氣沖天爐等。同時介紹了沖天爐除塵系統(tǒng)、沖天爐節(jié)能、鐵液成本控制等，全面反映了30年來我國沖天爐方面的技術進步，對廣大鑄造廠的管理者、采購經(jīng)理、沖天爐工程師、爐工均有重要參考價值。