铸铁的熔炼方法及其特点
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。
简述球墨铸铁的熔炼过程及铁水质量控制的方法。
球墨铸铁熔炼过程及铁水质量控制方法本文简述了球墨铸铁的熔炼过程以及铁水质量控制的方法，旨在帮助读者了解球墨铸铁的生产过程及其质量控制要点。
球墨铸铁是一种高强度、高韧性的铸铁材料，其生产过程中铁水质量控制至关重要。
下面将分别介绍球墨铸铁的熔炼过程和铁水质量控制方法。
一、熔炼过程球墨铸铁的熔炼过程主要包括原材料准备、熔炼、调整和浇注四个步骤。
1.原材料准备：球墨铸铁的原材料主要包括铁水、废钢、回炉料等。
铁水要求含碳量在2.5% 以下，硅、锰、硫、磷等元素的含量也要控制在一定范围内。
废钢和回炉料要求干净、无油污、无杂物。
2.熔炼：球墨铸铁的熔炼一般在电炉中进行。
熔炼过程中要加入适量的废钢和回炉料，并控制好熔炼温度和时间。
熔炼结束后要进行精炼，以去除杂质和气体。
3.调整：调整是指在熔炼结束后，对铁水进行成分和温度的调整。
调整的目的是使铁水的成分符合要求，并使其温度达到浇注所需要的范围内。
4.浇注：浇注是球墨铸铁生产的最后一步。
在浇注前，需要对铁水进行净化处理，并控制好浇注温度和速度。
浇注过程中要保证铁水充满模具，并防止出现冷缩、缩孔等缺陷。
二、铁水质量控制方法球墨铸铁的铁水质量控制方法主要包括以下几个方面：1.控制原材料的质量：要求铁水、废钢和回炉料的质量符合要求，避免使用劣质原材料。
2.控制熔炼工艺：要求熔炼过程中加入适量的废钢和回炉料，并控制好熔炼温度和时间，避免过热和过冷。
3.控制调整工艺：要求对铁水进行成分和温度的调整，使其符合要求。
4.控制浇注工艺：要求浇注前对铁水进行净化处理，并控制好浇注温度和速度，避免出现冷缩、缩孔等缺陷。
浅谈3种铸铁熔炼法
浅谈3种铸铁熔炼法含碳量在2%以上的铁碳合金，铸铁可分为：①灰口铸铁。
②白口铸铁。
③可锻铸铁。
④球墨铸铁。
⑤蠕墨铸铁。
⑥合金铸铁，本文国际铸业网就为大家介绍铸铁熔炼方法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。
它的优点是：1、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。
2、设备比较简单，大小工厂皆可采用。
缺点：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。
(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1、熔炼过程中不会有增碳和增硫现象，2、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，3、减少铁液从炉气中吸收气体，从而使铁液比较纯净。
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
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。
2023年铸铁的熔炼安全方法及其特点
2023年铸铁的熔炼安全方法及其特点铸铁是一种常见的金属材料，其用途广泛，包括汽车发动机、管道、建筑材料等。
在熔炼铸铁过程中，安全非常重要，以下是2023年铸铁熔炼的安全方法及其特点：1. 高温防护：铸铁的熔点通常在1200°C左右，因此在熔炼过程中需要采取高温防护措施。
操作人员应佩戴防火服、防护面罩、耐高温手套等防护装备，以避免高温对皮肤的灼烧和损伤。
2. 通风换气：铸铁的熔炼过程中产生大量烟雾和有毒气体，如二氧化碳和一氧化碳等。
为了保证操作人员的安全，需要保持良好的通风环境，通过安装排风设备，及时排出有害气体和烟雾。
3. 熔炉操作：在铸铁熔炼过程中，操作人员需要根据熔炉的类型和工艺要求，进行相关的操作。
在操作前，应仔细阅读和了解操作指南，熟悉熔炉的使用方法和安全措施。
同时，操作人员还应具备一定的技术和经验，能够正确地控制熔炉温度和操作过程。
4. 危险品管理：在铸铁熔炼过程中，有一些化学药品和燃料需要使用，如煤粉、焦炭等。
这些材料具有一定的危险性，操作人员需要正确存放和使用这些危险品。
同时，在熔炉周围设置专门的危险品存放区，标识明确，以防止事故发生。
5. 消防设备：铸铁熔炼过程中燃烧产生的火灾隐患较大，因此需要设置消防设备，及时应对突发火灾。
消防设备包括灭火器、水龙带、喷雾系统等，操作人员应清楚其使用方法和操作流程，并定期进行检查和维护。
6. 熔炉维护：熔炉是铸铁熔炼的核心设备，需要定期进行维护和保养。
维护包括定期清洁熔炉内壁、检查和更换损坏的设备和部件等，以确保熔炉的稳定运行和安全生产。
7. 培训和教育：为了保证铸铁熔炼的安全生产，需要对操作人员进行培训和教育。
培训内容包括熔炉的使用方法、安全操作规程、应急处理措施等，操作人员应定期参加培训，并掌握相关知识和技能。
总结起来，2023年铸铁熔炼的安全方法主要包括高温防护、通风换气、熔炉操作、危险品管理、消防设备、熔炉维护以及培训和教育。
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。
高铬铸铁的熔炼
一、高铬铸铁的熔炼1. 高铬铸铁化学成分( 见下表)2. 原料要求另外，还需工业纯铜和废旧电极块( 用于调整碳含量) 等。
3. 熔炼工艺要求( 1) 出炉温度高铬铸铁的熔点比一般铸铁高，约为1200 ℃，出炉温度约为1500 ℃，熔炼选用中频感应电炉。
( 2) 炉衬采用酸性或碱性炉衬均可，炉衬的配比、打结、烘干和烧结均按常规工艺进行。
( 3) 装料一般按正常顺序加料，先将灰生铁、钼铁等难熔铁合金装入炉底，而后将废钢等按照下紧上松的原则装填( 有助于塌料) 。
( 4) 送电熔化将电炉功率调至最大进行熔化，由于Cr 的熔炼损耗较大( 约5 % ～15 %) ，故铬铁应在最后加入，通常是待废钢全部熔化后加入烤红的铬铁。
( 5) 脱氧待金属炉料全部熔化并提温至1480 ℃后，再加入锰铁、硅铁及铝进行脱氧。
( 6) 浇注在中频感应炉中熔化，温度不必太高，温度达到1480 ℃时即可出炉，铁液在包内应停留一段时间进行镇静，视工件大小不同可在1380 ～1410 ℃之间进行浇注。
二、生产工艺要点(1) 高铬铸铁铸造性能较差，其热导率低，塑性差，收缩量大，且有大的热裂和冷裂倾向，在铸造工艺上要将铸钢和铸铁的特点结合起来考虑，必须充分注意铸件的补缩问题，其原则与铸钢件相同( 采用冒口和冷铁，且遵循顺序凝固原理) 。
由于合金中铬含量高，易在铁液表面结膜，所以看起来铁液流动性差，但实际上流动性较好。
( 2) 造型宜采用水玻璃硅砂等强度高且透气性好的砂型，涂料应采用耐火度高的高铝粉或镁粉与酒精混合拌制。
另外，为获得细晶粒组织和好的表面质量，在铸件外形不太复杂的情况下，金属型铸造也被广泛采用。
( 3) 高铬铸铁的收缩量与铸钢相近，模样制作上其线收缩率可按1. 8 % ～2 % 进行计算。
在砂型制作上，其冒口大小可按碳钢的规定进行计算，而浇注系统则按灰铸铁计算，但需把各截面积增加20 % ～30 % 。
浇冒口的选择应注意两个方面: 一是要保证铸件工作带( 使用部位) 的质量; 二是要尽量提高铸件的成品率。
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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。