本书作为冶金工程专业主干课程教材,系统地阐述了钢铁冶金过程的基本原理与工艺,介绍了炼铁、炼钢、连铸的新工艺、新设备和新技术。全书分炼铁篇和炼钢篇。炼铁篇包括:现代高炉炼铁工艺、高炉炼铁原料、高炉炼铁基础理论、高炉炉料和煤气运动、高炉操作制度与强化冶炼、高炉低碳炼铁、非高炉炼铁等内容;炼钢篇包括炼钢的基础理论、炼钢用的原材料、氧气转炉炼钢法、电炉炼钢法、炉外处理、连续铸钢等内容。本书还包含了钢铁冶金节能减排的新工艺、新技术方面内容,如炼铁方面的提高煤炭资源的有效利用炼焦SCOPE21新技术,炼钢方面的LD-ORP、MURC技术,连铸方面的薄带连铸技术等。本书可作为冶金工程专业的教材,也可供从事钢铁生产的技术人员、管理人员以及与钢铁冶金相关专业的学生参考。
绪论 炼铁篇第一章 现代高炉炼铁工艺............................................................................ 11.1 高炉炼铁生产流程........................................................................................................................................................... 11.2 高炉本体及主要构成....................................................................................................................................................... 11.2.1 高炉内衬.................................................................................................................................................................... 21.2.2 高炉冷却设备........................................................................................................................................................... 31.2.3 高炉附属系统........................................................................................................................................................... 41.2.4 高炉区域划分........................................................................................................................................................... 71.3 高炉冶炼产品.................................................................................................................................................................... 81.3.1 生铁............................................................................................................................................................................. 81.3.2 高炉渣........................................................................................................................................................................ 91.3.3 高炉煤气.................................................................................................................................................................. 101.4 高炉技术经济指标......................................................................................................................................................... 10第二章 高炉炼铁原料.................................................................................. 132.1 铁矿石和燃料................................................................................................................................................................. 132.1.1 铁矿石...................................................................................................................................................................... 132.1.2 熔剂.......................................................................................................................................................................... 182.1.3 高炉燃料.................................................................................................................................................................. 192.2 烧结矿.............................................................................................................................................................................. 222.2.1 烧结矿质量指标..................................................................................................................................................... 222.2.2 烧结过程及主要反应............................................................................................................................................ 242.2.3 烧结矿固结机理..................................................................................................................................................... 292.2.4 强化烧结过程分析................................................................................................................................................ 342.2.5 烧结新工艺............................................................................................................................................................. 362.3 球团矿.............................................................................................................................................................................. 382.3.1 球团矿质量指标..................................................................................................................................................... 382.3.2 矿粉造球过程......................................................................................................................................................... 392.4 其它固结方法................................................................................................................................................................. 452.4.1 压力造块法............................................................................................................................................................. 452.4.2 黏结剂固结............................................................................................................................................................. 462.4.3 其他方法.................................................................................................................................................................. 46炼钢篇第一章 概 述... 11.1 炼钢的发展历程. 11.2 我国钢铁工业的状况. 21.3 炼钢的基本任务. 21.3.1 钢中的磷. 21.3.2 钢中的硫. 21.3.3 钢中的氧. 31.3.4 钢中的气体. 41.3.5 钢中非金属夹杂. 41.3.6 钢的成分. 41.4 钢的分类. 51.4.1 按化学成分分类. 51.4.2 按冶炼方法和质量水平分类. 51.4.3 按用途分类. 5第二章 炼钢的基础理论... 72.1 钢液的物理性质. 72.1.1 钢的密度. 72.1.2 钢的熔点. 72.1.3 钢液的黏度. 82.1.4 钢液的表面张力. 92.1.5 钢的导热能力. 102.2 熔渣的物理化学性质. 112.2.1 熔渣的作用、来源、分类与组成. 112.2.2 熔渣的化学性质. 122.2.3 熔渣的物理性质. 152.3 硅、锰的氧化和还原反应. 182.3.1 硅的氧化和还原. 182.3.2 锰的氧化和还原. 192.4 碳氧化反应. 192.5 钢液的脱磷. 222.6 钢液的脱硫. 252.6.1 渣钢间的脱硫反应. 252.6.2 气化脱硫. 262.6.3 脱硫反应动力学. 272.7钢液的脱氧. 272.7.1 脱氧的方式. 272.7.2 脱氧剂和脱氧能力. 282.7.3 脱氧反应动力学. 292.7.4 脱氧合金化. 292.8铬、钒、铌的氧化. 302.8.1 铬的氧化与还原. 302.8.2 钒的氧化. 312.8.3 铌的氧化. 312.9 氢、氮的反应. 322.9.1 铁液中的氢、氮的溶解度. 322.9.2 影响氢和氮在钢中溶解度的因素. 32第三章 炼钢用原材料... 343.1 金属料. 343.1.1 铁水. 343.1.2 废钢. 343.1.3 生铁. 353.1.4 海绵铁. 353.1.5 铁合金. 353.2 非金属料. 353.2.1 造渣剂. 353.2.2 增碳剂. 363.3 氧化剂. 37第四章 氧气转炉炼钢法... 384.1 顶吹氧气转炉炼钢法. 394.1.1 一炉钢的吹炼过程和熔池内元素的氧化规律. 394.1.2 熔池内炉渣成分和温度的变化规律. 424.1.3 顶吹氧气转炉炼钢工艺. 424.2 底吹氧气转炉炼钢法. 524.2.1 底吹氧气转炉结构特点. 524.2.2 底吹氧气转炉炉内反应. 534.3 侧吹氧气转炉炼钢法. 574.3.1 全氧侧吹转炉炼钢法冶金过程的基本规律. 574.3.2 全氧侧吹转炉炼钢法的特点与优势. 604.4 顶底复合吹炼转炉炼钢法. 614.4.1 顶底复吹转炉炼钢法的类型. 614.4.2 底部供气元件的类型及特点. 624.4.3 顶底复吹转炉内的反应. 634.4.4 顶底复合吹炼转炉少渣冶炼. 65第五章 电炉炼钢... 675.1 电炉炼钢历史及其发展. 675.1.1 电炉炼钢发展历史. 675.1.2 电炉炼钢发展前景. 685.2 电炉炼钢设备. 695.2.1 电炉的大小与分类. 705.2.2 电炉的机械结构. 715.2.3 电炉炼钢的排烟与除尘. 735.2.5 电炉电气设备. 745.2.6 电炉电气特性及供电制度. 765.3 电炉炼钢冶炼工艺. 805.3.1 电炉冶炼操作方法. 805.3.2 传统电炉炼钢冶炼工艺. 815.3.3 现代电炉炼钢冶炼工艺. 855.3.4 钢液的合金化. 875.4 现代电炉炼钢技术. 885.4.1 超高功率电炉的发展及其特征. 885.4.2 超高功率电炉相关技术. 915.4.3 废钢预热节能技术. 965.4.4 直流电弧炉技术. 985.4.5 高阻抗电弧炉. 102第六章 炉外处理... 1046.1 炉外处理技术发展概况. 1046.2 炉外精炼的基本手段. 1046.2.1 搅拌. 1056.2.2 真空. 1076.2.3 添加精炼剂. 1086.2.4 加热. 1086.3 铁水预处理技术. 1106.3.1 铁水预脱硅. 1106.3.2 铁水预脱硫. 1126.3.3 铁水预脱磷. 1176.3.4 铁水同时脱硫脱磷. 1186.3.5 铁水预处理提钒. 1216.3.6 铁水预处理提铌. 1236.4 钢水二次精炼方法. 1236.4.1 钢包吹氩技术. 1236.4.2 钢包喷射冶金. 1266.4.3 喂线技术. 1276.4.4 循环真空脱气法. 1286.4.5 真空钢包处理. 1306.4.6 电弧加热的真空精炼炉. 1306.4.7 真空电弧脱气精炼炉. 1316.4.8 不锈钢炉外精炼. 1316.5 炉外精炼发展趋势. 1366.5.1 炉外精炼技术的发展趋势. 1376.5.2 尚待解决的问题. 137第七章 钢的连续浇铸... 1397.1概述. 1397.1.1 连铸技术发展概况. 1397.1.2 连铸的优越性. 1407.1.3 连铸机的基本机型及其特点. 1407.2连铸机的主要设备. 1417.2.1 连铸机的基本参数. 1417.2.2 钢包. 1437.2.3 中间包. 1447.2.4 结晶器. 1457.2.5 二次冷却系统. 1487.2.6 拉坯矫直装置. 1507.2.7 引锭装置. 1517.2.7 辊缝测量装置. 1527.2.8 铸坯切割装置. 1527.2.9 出坯系统的各种设备. 1527.2.10 连铸车间布置. 1527.3钢的凝固及连铸坯的凝固结构. 1537.3.1 钢凝固结晶的特点. 1537.3.2 成分过冷. 1547.3.3 化学成分偏析. 1557.3.4 凝固收缩. 1567.3.5 连铸坯的凝固特征和结构特点. 1567.3.6 连铸凝固传热过程的数学描述. 1607.3.7 连铸坯冷却过程中的相变和应力. 1647.4连铸操作工艺. 1657.4.1 连铸钢液的准备. 1657.4.2 浇铸前的准备. 1667.4.3 浇钢操作. 1687.4.4 浇铸温度控制. 1707.4.5 拉速的控制. 1707.4.6 冷却水控制. 1707.4.7 保护浇铸. 1727.4.8 保护渣. 1737.4.9 中间包覆盖剂. 1757.5 连铸坯质量. 1757.5.1 连铸坯的纯净度. 1767.5.2 连铸坯表面质量. 1777.5.3 连铸坯内部质量. 1797.5.4 连铸坯形状缺陷. 1817.6 薄板坯连铸连轧. 1827.6.1 薄板坯连铸工艺的优点. 1827.6.2 薄板坯连铸连轧技术的发展历程. 1837.6.2 薄板坯连铸连轧的关键技术. 1847.6.3 典型的薄板坯连铸连轧工艺技术. 1857.6.4 我国的薄板坯连铸连轧技术. 186参考文献