铸造合金原理及熔炼 教学课件 作者 蔡启舟 吴树森 编第四章.ppt

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1、第四章铸造合金的熔炼第一节冲天炉熔炼4.1.1冲天炉的燃烧过程原理4.1.2冲天炉的热交换过程原理4.1.3冲天炉的冶金反应原理4.1.4冲天炉强化熔炼的主要措施4.1.1冲天炉的燃烧过程原理一、焦炭的燃烧反应二、焦炭燃烧特点及其影响因素三、冲天炉内焦炭的燃烧计算四、冲天炉的底焦高度变化规律一、焦炭的燃烧反应图4.1冲天炉结构示意及炉气成分、温度分布图一、焦炭的燃烧反应一、焦炭的燃烧反应二、焦炭燃烧特点及其影响因素二、焦炭燃烧特点及其影响因素图4.2燃烧的焦炭表面的气体及传热示意图二、焦炭燃烧特点及其影

2、响因素(1)焦炭质量的影响(2)空气对燃烧过程的影响(1)焦炭质量的影响图4.3焦炭灰分对燃烧温度、气体成分的影响（A—灰分10.77%，固定碳84.7%；B—灰分0.71%，固定碳94.3%）图4.4送风量对炉气温度的影响图4.5风温对炉温分布的影响(2)空气对燃烧过程的影响(2)空气对燃烧过程的影响(2)空气对燃烧过程的影响图4.6送风强度、焦耗、熔化温度、出炉温度之间的关系三、冲天炉内焦炭的燃烧计算三、冲天炉内焦炭的燃烧计算三、冲天炉内焦炭的燃烧计算四、冲天炉的底焦高度变化规律四、冲天炉的底焦高度

3、变化规律图4.7焦耗与底焦高度的变化图4.8正常送风与过剩送风时的温度分布对比四、冲天炉的底焦高度变化规律四、冲天炉的底焦高度变化规律4.1.2、冲天炉的热交换过程原理一、预热区的热交换二、熔化区的热交换三、过热区的热交换四、汇集贮存区的热交换一、预热区的热交换一、预热区的热交换一、预热区的热交换二、熔化区的热交换三、过热区的热交换三、过热区的热交换三、过热区的热交换三、过热区的热交换图4.9过热区热量传递方式示意图图4.10炉气、焦炭及金属温度变化示意图四、汇集贮存区的热交换4.1.3、冲天炉的冶金反

4、应原理一、冲天炉各个区域的冶金反应二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律三、冲天炉熔炼过程中合金元素的变化规律一、冲天炉各个区域的冶金反应一、冲天炉各个区域的冶金反应一、冲天炉各个区域的冶金反应一、冲天炉各个区域的冶金反应一、冲天炉各个区域的冶金反应二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律图4.11CO、CO2混合气体对铁的氧化、还原平衡关系二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二

5、、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律二、Fe、Si、Mn等元素的氧化还原规律三、冲天炉熔炼过程中合金元素的变化规律三、冲天炉熔炼过程中合金元素的变化规律三、冲天炉熔炼过程中合金元素的变化规律三、冲天炉熔炼过程中合金元素的变化规律4.1.4冲天炉强化熔炼的主要措施一、预热送风二、除湿送风三、富氧送风四、水冷冲天炉五、双联熔炼一、预热送风一、预热送风图4.13炉内式内热热风冲天炉图4.14炉外式内热热风冲天炉二、除湿送风二、除湿送风图4.16除湿系统原理图图4.17

6、送风湿度与灰铁液质量的关系三、富氧送风四、水冷冲天炉四、水冷冲天炉五、双联熔炼图4.19炉内水冷冲天炉第二节电弧炉熔炼4.2.1电弧炉炼钢的特点4.2.2碱性电弧炉熔炼4.2.3碱性电弧炉吹氧返回法炼钢4.2.4酸性电弧炉熔炼4.2.1电弧炉炼钢的特点4.2.1电弧炉炼钢的特点4.2.1电弧炉炼钢的特点4.2.2碱性电弧炉熔炼一、氧化法炼钢的工艺过程二、合金钢的冶炼三、不氧化法熔炼一、氧化法炼钢的工艺过程1．补炉2．装料3．熔化期4．氧化期5．还原期6．出钢1．补炉2．装料3．熔化期4．氧化期4．氧化期

7、4．氧化期5．还原期5．还原期5．还原期5．还原期6．出钢二、合金钢的冶炼1．加入时间2．收得率3．铁合金的处理4．加入合金的操作要点1．加入时间2．收得率3．铁合金的处理4．加入合金的操作要点三、不氧化法熔炼1．炉料2．装料3．熔化4．还原1．炉料2．装料3．熔化4．还原4.2.3碱性电弧炉吹氧返回法炼钢一、吹氧返回法炼钢原理二、吹氧返回法的工艺特点一、吹氧返回法炼钢原理1．脱碳保铬2．铬的回收1．脱碳保铬图4.21碳和铬的氧化反应的自由能变化图4.22不同温度下钢液含铬量与含碳量的关系1．脱碳保铬1

8、．脱碳保铬2．铬的回收2．铬的回收图4.23炉渣碱度与渣中铬含量的关系二、吹氧返回法的工艺特点1．吹氧温度高2．吹氧压力高3．使用强还原剂4．吹氧返回法炼钢的注意事项1．吹氧温度高2．吹氧压力高3．使用强还原剂4．吹氧返回法炼钢的注意事项4.2.4酸性电弧炉熔炼一、酸性电弧炉炼钢工艺要点二、酸性电弧炉炼钢的优点三、酸性电弧炉炼钢的缺点一、酸性电弧炉炼钢工艺要点一、酸性电弧炉炼钢工艺要点二、酸性电弧炉炼钢的优点二、酸性电弧炉炼钢的优点三、酸性