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铸铁概述
发布时间:2018/9/18 15:25:41  点击:428


铸铁是碳含量大于2.1%的铁碳合金。其成分除碳外还含有一定数量的硅、锰、硫、磷等化学元素和一些杂质。有时还加一些其他化学元素。铸铁又名生铁,是冶金厂的重要初级产品,大部分用于炼钢,另一部分供给机器制造厂生产铸铁件,作为二次重熔的主要炉料。铸铁成本低廉,铸造性能和使用性能良好,故铸铁是现代机器制造业的重要和常用的结构材料。其重量一般占机器总重量的60%~70%。

铸铁是块炼铁和液态炼铁发展过程中的产物。块炼铁最早出现在西南亚地区,公元前1200~前1000年,其使用已达到一定规模。公元前8O0年冶炼方法传到欧洲;公元前500年传到英国。块炼铁是一种最原始的炼铁方法。其炼铁炉用石头或粘土砌成,炉身甚矮,侧开小孔,插入陶土制的风管,用皮囊送风;使用富铁矿石,以木炭或木柴为燃料。约在1000℃温度下进行固体还原,炼成的铁沉落于炉底,待炉冷后取块。每炼一炉必须重新升火,炉温上不去。此种铁结构疏松、氧化夹杂多,几乎不含碳、硅、锰等元素,所以铁块柔软,可在一定温度下锻打,排除夹杂并成型,称为镖铁、锻铁或海绵铁。

中国在公元前6世纪就进行了液态炼铁,比西方约早干余年。块炼铁炉温较低,化学反应慢,故产量低,夹杂又多,在炼铜竖炉大风机的启发下,创造出液态炼铁。炉子加高,炉内煤气流与矿石接触时间长,矿石预热效果提高,鼓风增强,燃烧旺盛,炉子可长时间保持较高温度状态(>1200℃),木炭的增碳作用也相应增强,因而获得液态铸铁。铸zhu中国是世界上生产铸铁件最早的国家之一,根据《左传》记载,昭公29年(公元前513年)晋国铸出铸铁刑鼎,重达270kg,鼎上铸出刑律全文,这是中国铸造大件的最早记载。隋唐以后,大型铸件的生产愈来愈多,公元953年即中国五代周广顺三年,铸造出沧州大铁狮。

中国在春秋末战国初期铁业生产发展迅速,当时铸铁农具的生产尤为突出,如1955年河北石家庄赵国遗址出土的铸铁农具几乎占全部工具(包括骨、石材料)的65%,河北兴隆出土的大批铁范(金属型),用于铸造农具的约占60%左右。这说明中国于战国中期已迈入铁器时代。根据解放后的考证,北起辽宁,南到两广,西到四川,东至山东,西北到甘肃,以黄河南北中原为中心,是中国古代铸铁冶炼和生产铁器的重要地区(图3)。中国古代冶金比欧洲先进,尤其是掌握铸造技术比欧洲约早千余年在汉代铁的经营管理已经提到议事日程,《盐铁论》一书就是证明。公元1637年明末宋应星所著《天工开物》,此书详细记载了中国当时的冶金、铸造技术。铸铁虽然历史悠久,但发展缓慢,从清代以来,铸造技术长期停滞不前,直到1949年后才逐步得到发展,全国已形成教育、科研和生产系统。


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