在球墨鑄鐵管化學成分固定條件下，加熱到一定溫度，保溫一段時間后，進行第一階段石墨化，使在一次結晶時形成鑄態組織中的游離滲碳體（針狀、共晶和塊狀滲碳體），全部轉變為奧氏體和石墨。由于游離滲碳體遠比共析滲碳體粗大，低溫很難分解，只有通過高溫加熱才會分解成奧氏體和石墨碳。保溫段兩側增加燒咀，可提高溫度，加速滲碳體的分解；延長保溫段，即延長球墨鑄鐵管在保溫段的時間，使滲碳體充分分解，減少其數量。

低溫退火時，溫度低于一定值，將出現奧氏體，在冷卻過程中又可能出現珠光體。退火溫度越接近一定值，共析滲碳體分解速度越快，退火時間越短。快冷段設風管吹冷風，而且風量可調，使球墨鑄鐵管較快冷卻。縮短快冷段長度，可縮短冷卻、退火時間，提高產量。通過控制爐內緩冷速度，緩冷段設燃燒器，吹冷風等，使奧氏體在緩冷過程中分解為鐵素體和石墨。