首先取鐵水澆入樣杯，在樣杯特定的散熱條件下，熱分析儀首先記錄下樣杯內鐵水的凝固溫度曲線。 通過對凝固溫度曲線的解析，找出鐵水凝固過程的各種相變特征參數。將相變特征參數值帶入與凝固組織建立的數學模型后，即可以計算出決定鐵水凝固組織的重要控制參數。
以白口化鐵水的凝固過程為例，說明凝固溫度曲線與相圖的對應關系：取原鐵水澆入加有強制白口化成分的樣杯。熱分析儀可以記錄樣杯內白口化鐵水的凝固溫度曲線。
凝固溫度曲線的第一個平臺是鐵水降溫到液相線時，生成的固體相釋放結晶潛熱，維持樣杯散熱產生的恒溫平臺。我們將這個平臺溫度稱做：初晶溫度(TL)。隨后鐵水進行的是選擇結晶過程，選擇結晶中釋放的結晶潛熱不足以維持樣杯的散熱，溫度曲線呈緩慢下降的趨勢。選擇結晶剩余的鐵水到達共晶成份時，開始共晶凝固。剩余鐵水在共晶凝固中釋放出大量的結晶潛熱，直至全部鐵水*凝固，維持了一個更長的的恒溫平臺。我們稱這個溫度平臺為:共晶溫度(TE)。
通過分析鐵水的凝固溫度曲線，就可以捕捉到相變溫度特征值。將相變溫度值與鐵水中的活性成分含量或特定的凝固組織建立起數學關系，即可計算出與相變溫度對應的活性成分含量或特定的凝固組織。對孕育后的亞共晶鐵水進行溫度、成分的保持，按一定的時間間隔取樣獲取凝固溫度曲線，對照三角試片白口寬度的變化說明凝固溫度曲線與鐵水中型核物質，與鑄鐵凝固組織的對應關系。
取鐵水同時澆注三角試片和熱分析樣杯。鐵水凝固溫度曲線從石墨化共晶溫度曲線向白口化共晶溫度曲線依次過渡，出現白口化共晶溫度曲線以后共晶溫度就不再隨過熱時間變化了。三角試片上的白口寬度也隨過熱時間的延長逐漸增大，直至出現全白口截面。
鐵水中的型核物質充分時，鐵水進行的是石墨化共晶凝固，開始共晶凝固的時間早、開始共晶凝固的溫度高。隨著鐵水過熱時間的延長，鐵水中的型核物質在逐漸消融。鐵水開始共晶凝固的時間向后推遲，開始共晶凝固的溫度也逐漸降低，伴隨著共晶過冷和再輝現象的發生。
當鐵水中的型核物質全部熔解后，鐵水進行的是白口化共晶凝固，沒有共晶過冷和再輝現象發生。開始共晶凝固的時間最晚、開始共晶凝固的溫度z低。凝固組織中的C*以Fe3C的形態存在。
這就是熱分析通過鐵水共晶凝固的過冷和再輝現象，量化的測量鐵水中型核物質的方法。以上就是整個鐵水分析儀的檢測原理，通過鐵水的凝固過程來達到檢測的目的，鑄鐵爐前快速熱分析技術是以鑄鐵組織形成過程的凝固溫度曲線為被測對象，儀器對凝固溫度曲線進行分析，得到不同成份下曲線的特征點。根據曲線的特征點計算出鐵水的碳當量CE%、碳含量C%、硅含量Si%、球化率SG%、抗拉強度RM、共晶度SC、硬度HB等鐵水性能。檢測時間約為1分30秒。
爐前鐵水分析儀在鐵水可等待的時間內完成檢測，然后根據自動計算出的增碳劑、硅鐵、廢鋼投放量對鐵水成份進行調整，得到合適的鐵水成份后進行澆注。
