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炼钢学
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炼钢学

编    号: 335366
著 作 者: 雷 亚 杨治立 任正德 孙亚琴 周书才
出 版 社: 冶金工业出版社
书    号: 9787502450021
出版日期: 2010-6-1
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炼钢学   炼钢学
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内容简介

本书根据冶金工程专业特点,介绍了炼钢原理、炼钢原材料、气体射流与熔池的作用以及转炉炼钢工艺制度、复吹转炉炼钢、溅渣护炉、炼钢生产计算机控制、电炉炼钢、现代电炉炼钢技术等主要内容。

    本书在吸收冶金类相关教材精华的基础上,注重教材内容的针对性和实用性,未介绍一些与冶金原理、冶金传输课程重复的内容,充分照顾到应用型本科学生的实际接受能力,强调应用型人才的培养目标,面向现场应用;加强了与专业关系密切的内容,紧密结合钢铁冶金前沿新技术补充有关内容,将最新科研成果融入本书体系中,充实和丰富了教学内容。

    本书是冶金行业“十一五”应用型本科学校冶金工近十年来,我国的钢铁工业持续高速增长,取得了举世瞩目的成就。全国产钢能力从十多年前的1亿吨,发展到目前的6亿吨左右。钢铁生产流程的主流装备已经达到国际先进水平并立足于国内制造。钢铁材料实物质量的稳定提高、产品结构的进一步优化需要大批钢铁冶金的应用型人才。因此,本着理论联系实际、强调基本理论与实践相结合、重视工艺操作、注重实用性、突出应用的原则,在认真研究了冶金工程专业教学大纲的基础上,为提高学生理论分析能力和培养实际操作能力而编写本书。

    本书是冶金行业“十一五”规划教材。根据冶金工程专业特点,本书重点介绍了炼钢原理、炼钢原材料、气体射流与熔池的作用、转炉炼钢工艺制度、复吹转炉炼钢、溅渣护炉、炼钢生产计算机控制、电炉炼钢、现代电炉炼钢技术等主要内容。铁水预处理和炉外精炼、连续铸钢的相关内容则在另外两本规划教材《炉外处理》、《连续铸钢》中介绍,三本教材可以配套使用。

    本书由雷亚、杨治立、任正德、孙亚琴、周书才编著。全书共12章,其中,第1、6、9、12章由雷亚编写,第2章由周书才编写,第3~5章由孙亚琴编写,第7、8章由杨治立编写,第10、11章由任正德编写,全书由雷亚统稿。郑沛然审阅了全稿,并提出许多建设性的意见和建议,使本书的内容更加严谨。同时,在本书编写过程中得到冶金同行的大力支持,引用了他们部分公开发表的资料,编者在此表示衷心的感谢。

    由于时间紧迫、经验不足,加之编者水平有限,书中如有不妥和疏漏之处,恳请读者批评指正。

程类专业规划教材,也可作为冶金工程技术人员参考书


1 概述

1.1 炼钢的发展过程

1.2 我国钢铁工业的发展

1.2.1 钢产量的迅速增加

1.2.2现代化炼钢生产流程的建立

1.2.3钢纯净度的大幅度提高

1.2.4 炼钢技术的重大创新

1.3 国外钢铁工业的发展

思考题



2 炼钢的基础理论

2.1 钢液的物理性质

2.1.1 钢的密度

2.1.2 钢的熔点

2.1.3 钢液的黏度

2.1.4 钢液的表面张力

2.1.5 钢的导热能力

2.2 炉渣的物理化学性质

2.2.1 炉渣的作用与组成

2.2.2 炉渣的化学性质

2.2.3 炉渣的物理性质

2.3 熔融金属中的炼钢反应

2.3.1 反应的物理化学特征

2.3.2 单一元素脱除杂质时各组成的变化和控制

2.3.3 两种元素脱除一种杂质时的分析

2.4 炉渣和钢液之间的反应

2.4.1 渣量在炼钢过程中的作用

2.4.2 渣量和脱氧的关系

2.4.3 钢渣界面反应

2.5 硅、锰的氧化和还原反应

2.5.1 硅的氧化和还原

2.5.2 锰的氧化与还原

2.6 钢液脱碳

2.6.1 氧气的溶解

2.6.2 钢液中碳的溶解

2.6.3 钢液的脱碳反应

2.7 钢液的脱磷

2.7.1 磷对钢材性能的影响

2.7.2 氧化脱磷

2.7.3 还原脱磷

2.8 钢液的脱硫

2.8.1 金属熔体中的脱硫

2.8.2 炉渣脱硫

2.8.3 气化脱硫

2.8.4 脱硫量的确定

2.8.5 脱硫反应动力

2.9 钢液的氧化与脱氧

2.9.1 钢液中元素的氧化

2.9.2 钢液的脱氧

2.10 铬、钒、铌的氧化

2.10.1 铬的氧化

2.10.2 钒的氧化

2.10.3 铌的氧化

2.11 氢、氮的反应

2.11.1 气体对钢的危害

2.11.2 氢、氮的溶解度

2.11.3 炼钢过程中气体的溶解

2.11.4 影响氢和氮在钢中溶解度的因素

2.11.5 钢液的脱气反应和工艺参数的关系

2.12 炼钢过程中钢液的搅拌

2.12.1 电磁搅拌

2.12.2 气体搅拌

2.12.3 RH真空搅拌

2.12.4 钢液出钢过程中的搅拌功和比搅拌功率

思考题



3 炼钢原材料

3.1 金属料

3.1.1 铁水

3.1.2 废钢

3.1.3 生铁

3.1.4 直接还原铁

3.1.5 铁合金

3.2 造渣材料

3.2.1 石灰

3.2.2 镁质石灰

3.2.3 白云石

3.2.4 萤石

3.2.5 合成造渣剂

3.2.6 菱镁矿

3.2.7 火砖块

3.3 氧化剂、冷却剂和增碳剂

3.3.1 氧化剂

3.3.2 冷却剂

3.3.3 增碳剂

思考题



4 气体射流与熔池的相互作用

4.1 气体射流的状态与特征

4.1.1 顶吹供氧的射流

4.1.2 底吹供气的射流

4.2 气体射流与熔池的相互作用

4.2.1 顶吹氧射流与熔池的相互作用

4.2.2 底吹气体对熔池的作用

4.2.3 复合吹炼气体对熔池的搅拌

思考题



5 氧气顶吹转炉炼钢工艺

5.1 氧气转炉炼钢工艺概述

5.1.1 吹炼过程操作工序

5.1.2 转炉吹炼过程金属成分的变化规律

5.1.3转炉吹炼过程熔渣成分的变化规律

5.1.4转炉吹炼过程中熔池温度的变化规律

5.2 装入制度

5.2.1 装入量的确定

5.2.2 装入制度类型

5.2.3 装料次序

5.3 供氧制度

5.3.1 供氧制度的内容

5.3.2 氧枪

5.3.3 供氧参数

5.3.4 供氧操作

5.4 造渣制度

5.4.1 造渣的定义、目的和要求

5.4.2 炉渣的形成

5.4.3 石灰的溶解机理及影响石灰溶解速度的因素

5.4.4 快速成渣的措施

5.4.5 成渣路线

5.4.6 造渣方法

5.4.7 渣料加入量计算

5.4.8 渣料加入时间

5.4.9 泡沫渣

5.5 温度制度

5.5.1 热量来源与热量支出

5.5.2 出钢温度的确定

5.5.3 冷却剂的种类及其冷却效应

5.5.4 吹炼过程的温度控制

5.6 终点控制和出钢

5.6.1 终点的标志

5.6.2 终点控制方法

5.6.3 人工判断方法

5.6.4 出钢

5.7 脱氧与合金化

5.7.1 脱氧目的

5.7.2 脱氧剂的选择原则

5.7.3 脱氧方法

5.7.4 脱氧操作

5.7.5 合金加入量的计算

5.8 吹损与喷溅

5.8.1 吹损

5.8.2 喷溅

思考题



6 氧气底吹转炉和顶底复吹转炉炼钢

6.1 氧气底吹转炉炼钢

6.1.1 氧气底吹转炉的发展

6.1.2 氧气底吹转炉设备

6.1.3 熔池反应的基本特点

6.1.4 工艺操作

6.2 顶底复合吹炼转炉的冶金特点

6.2.1顶底复吹转炉炼钢工艺类型

6.2.2 复吹转炉的底吹供气和供气元件

6.2.3 复吹转炉内的冶金反应

6.2.4 冶金效果

6.3 顶底复合吹炼转炉的冶炼工艺

6.3.1 装入制度

6.3.2 供氧制度

6.3.3 底部供气

6.3.4 造渣制度

6.3.5 脱氧合金化

6.3.6 少渣冶炼工艺

思考题



7 溅渣护炉

7.1 溅渣护炉技术的发展概况和技术特点

7.1.1 发展概况

7.1.2 技术特点

7.2 溅渣护炉的基本原理

7.2.1 炉渣的性质

7.2.2 溅渣护炉的机理

7.2.3 溅渣层的蚀损机理

7.3 溅渣护炉工艺

7.3.1 溅渣护炉工艺参数

7.3.2 炉渣成分的调整

7.3.3 调渣剂的选择

7.3.4 合适的留渣量

7.3.5 调渣工艺

7.3.6 复吹转炉溅渣工艺

7.3.7 炉渣-金属蘑菇头的形成与生长控制技术

7.3.8 底部供气元件的防堵和复通

思考题



8 转炉炼钢计算机控制

8.1 转炉炼钢计算机控制概况

8.2 转炉炼钢计算机控制系统

8.2.1 生产管理计算机

8.2.2 过程自动化控制系统

8.2.3 基础自动化控制系统

8.3 静态控制

8.3.1 静态模型

8.3.2 静态模型计算

8.4 动态控制

8.4.1 动态控制办法

8.4.2 动态控制模型

8.4.3 静动态模型及控制图

8.5 动态控制的信息检测

8.5.1 熔池温度测定

8.5.2 熔池碳含量测定

8.5.3 成渣过程检测

8.5.4 喷溅预测

8.6 转炉吹炼控制专家系统

8.6.1 新日铁堺厂的LD-ES专家系统

8.6.2 日本钢管福山厂的吹炼控制专家系统

思考题



9 电弧炉炼钢设备

9.1 电弧炉的炉体构造与机械结构

9.1.1 电弧炉炉体构造

9.1.2 电炉倾动机构

9.1.3 电极升降机构

9.1.4 炉顶装料系统

9.2 电弧炉炼钢的排烟与除尘

9.2.1 排烟方法

9.2.2 除尘方法

9.3 电弧炉的电气设备

9.3.1 电弧炉的主电路

9.3.2 电弧炉的电控设备

9.3.3 电炉电气特征及供电制度

思考题



10 电炉炼钢冶炼工艺

10.1 配料与装料

10.1.1 配料

10.1.2 装料

10.2 熔化期

10.2.1 炉料的熔化过程

10.2.2 炉料熔化时的物化反应

10.2.3 熔化期工艺操作要点

10.2.4 加速炉料熔化的措施

10.3 氧化期

10.3.1 氧化期的任务

10.3.2 脱磷与脱碳

10.3.3 氧化期的工艺操作

10.3.4 增碳

10.3.5 几种情况的处理

10.4 还原期

10.4.1 还原期的任务

10.4.2 钢液的脱氧

10.4.3 钢液的脱硫

10.4.4 温度控制

10.4.5 炉渣控制

10.4.6 钢液的合金化

10.4.7 出钢操作

思考题



11 现代电弧炉炼钢技术

11.1 概述

11.2 超高功率电弧炉的主要技术特征

11.2.1 超高的功率水平

11.2.2 高的变压器利用率

11.2.3 优化的电弧炉炼钢工艺及其流程

11.2.4 抑制电弧炉产生的公害

11.3 超高功率电弧炉相关名词术语与技术

11.3.1 相关名词术语

11.3.2 超高功率电弧炉相关技术

11.4 废钢预热节能技术

11.4.1 废钢预热的发展过程

11.4.2 双壳电弧炉

11.4.3 竖窑式电弧炉

11.4.4 Consteel炉

11.5 直流电弧炉技术

11.5.1 直流电弧炉的发展概况

11.5.2 直流电弧炉的设备特点

11.5.3 直流电弧炉炼钢工艺特点

11.5.4 直流电弧炉的优越性

11.6 新型电弧炉

11.6.1 高阻抗电弧炉

11.6.2 带风口喷吹的电弧炉

11.6.3 Comelt直流电弧炉

思考题



12 冶炼方法

12.1 感应炉冶炼

12.1.1 概述

12.1.2 感应炉的耐火材料及坩埚打结

12.1.3 无芯感应炉的冶炼

12.2 电渣重熔法

12.2.1 概述

12.2.2 电渣炉的设备

12.2.3 电渣重熔的冶金特点

12.2.4 电渣重熔的工艺参数

12.2.5 电渣重熔的工艺过程

12.3 真空感应炉熔炼法

12.3.1 概述

12.3.2 真空感应炉的熔炼过程

12.3.3 真空感应炉的熔炼特点

12.4 真空自耗炉熔炼

12.4.1 真空自耗炉的设备

12.4.2 真空自耗炉主要工艺参数

12.4.3 真空自耗炉的熔炼过程

12.5 等离子电弧炉重熔

12.5.1 等离子弧和等离子枪

12.5.2 等离子熔炼炉

12.5.3 等离子感应炉

12.5.4 等离子电弧重熔炉

思考题



参考文献

1 概述

1.1 炼钢的发展过程

1.2 我国钢铁工业的发展

1.2.1 钢产量的迅速增加

1.2.2现代化炼钢生产流程的建立

1.2.3钢纯净度的大幅度提高

1.2.4 炼钢技术的重大创新

1.3 国外钢铁工业的发展

思考题



2 炼钢的基础理论

2.1 钢液的物理性质

2.1.1 钢的密度

2.1.2 钢的熔点

2.1.3 钢液的黏度

2.1.4 钢液的表面张力

2.1.5 钢的导热能力

2.2 炉渣的物理化学性质

2.2.1 炉渣的作用与组成

2.2.2 炉渣的化学性质

2.2.3 炉渣的物理性质

2.3 熔融金属中的炼钢反应

2.3.1 反应的物理化学特征

2.3.2 单一元素脱除杂质时各组成的变化和控制

2.3.3 两种元素脱除一种杂质时的分析

2.4 炉渣和钢液之间的反应

2.4.1 渣量在炼钢过程中的作用

2.4.2 渣量和脱氧的关系

2.4.3 钢渣界面反应

2.5 硅、锰的氧化和还原反应

2.5.1 硅的氧化和还原

2.5.2 锰的氧化与还原

2.6 钢液脱碳

2.6.1 氧气的溶解

2.6.2 钢液中碳的溶解

2.6.3 钢液的脱碳反应

2.7 钢液的脱磷

2.7.1 磷对钢材性能的影响

2.7.2 氧化脱磷

2.7.3 还原脱磷

2.8 钢液的脱硫

2.8.1 金属熔体中的脱硫

2.8.2 炉渣脱硫

2.8.3 气化脱硫

2.8.4 脱硫量的确定

2.8.5 脱硫反应动力学

2.9 钢液的氧化与脱氧

2.9.1 钢液中元素的氧化

2.9.2 钢液的脱氧

2.10 铬、钒、铌的氧化

2.10.1 铬的氧化

2.10.2 钒的氧化

2.10.3 铌的氧化

2.11 氢、氮的反应

2.11.1 气体对钢的危害

2.11.2 氢、氮的溶解度

2.11.3 炼钢过程中气体的溶解

2.11.4 影响氢和氮在钢中溶解度的因素

2.11.5 钢液的脱气反应和工艺参数的关系

2.12 炼钢过程中钢液的搅拌

2.12.1 电磁搅拌

2.12.2 气体搅拌

2.12.3 RH真空搅拌

2.12.4 钢液出钢过程中的搅拌功和比搅拌功率

思考题



3 炼钢原材料

3.1 金属料

3.1.1 铁水

3.1.2 废钢

3.1.3 生铁

3.1.4 直接还原铁

3.1.5 铁合金

3.2 造渣材料

3.2.1 石灰

3.2.2 镁质石灰

3.2.3 白云石

3.2.4 萤石

3.2.5 合成造渣剂

3.2.6 菱镁矿

3.2.7 火砖块

3.3 氧化剂、冷却剂和增碳剂

3.3.1 氧化剂

3.3.2 冷却剂

3.3.3 增碳剂

思考题



4 气体射流与熔池的相互作用

4.1 气体射流的状态与特征

4.1.1 顶吹供氧的射流

4.1.2 底吹供气的射流

4.2 气体射流与熔池的相互作用

4.2.1 顶吹氧射流与熔池的相互作用

4.2.2 底吹气体对熔池的作用

4.2.3 复合吹炼气体对熔池的搅拌

思考题



5 氧气顶吹转炉炼钢工艺

5.1 氧气转炉炼钢工艺概述

5.1.1 吹炼过程操作工序

5.1.2 转炉吹炼过程金属成分的变化规律

5.1.3转炉吹炼过程熔渣成分的变化规律

5.1.4转炉吹炼过程中熔池温度的变化规律

5.2 装入制度

5.2.1 装入量的确定

5.2.2 装入制度类型

5.2.3 装料次序

5.3 供氧制度

5.3.1 供氧制度的内容

5.3.2 氧枪

5.3.3 供氧参数

5.3.4 供氧操作

5.4 造渣制度

5.4.1 造渣的定义、目的和要求

5.4.2 炉渣的形成

5.4.3 石灰的溶解机理及影响石灰溶解速度的因素

5.4.4 快速成渣的措施

5.4.5 成渣路线

5.4.6 造渣方法

5.4.7 渣料加入量计算

5.4.8 渣料加入时间

5.4.9 泡沫渣

5.5 温度制度

5.5.1 热量来源与热量支出

5.5.2 出钢温度的确定

5.5.3 冷却剂的种类及其冷却效应

5.5.4 吹炼过程的温度控制

5.6 终点控制和出钢

5.6.1 终点的标志

5.6.2 终点控制方法

5.6.3 人工判断方法

5.6.4 出钢

5.7 脱氧与合金化

5.7.1 脱氧目的

5.7.2 脱氧剂的选择原则

5.7.3 脱氧方法

5.7.4 脱氧操作

5.7.5 合金加入量的计算

5.8 吹损与喷溅

5.8.1 吹损

5.8.2 喷溅

思考题



6 氧气底吹转炉和顶底复吹转炉炼钢

6.1 氧气底吹转炉炼钢

6.1.1 氧气底吹转炉的发展

6.1.2 氧气底吹转炉设备

6.1.3 熔池反应的基本特点

6.1.4 工艺操作

6.2 顶底复合吹炼转炉的冶金特点

6.2.1顶底复吹转炉炼钢工艺类型

6.2.2 复吹转炉的底吹供气和供气元件

6.2.3 复吹转炉内的冶金反应

6.2.4 冶金效果

6.3 顶底复合吹炼转炉的冶炼工艺

6.3.1 装入制度

6.3.2 供氧制度

6.3.3 底部供气

6.3.4 造渣制度

6.3.5 脱氧合金化

6.3.6 少渣冶炼工艺

思考题



7 溅渣护炉

7.1 溅渣护炉技术的发展概况和技术特点

7.1.1 发展概况

7.1.2 技术特点

7.2 溅渣护炉的基本原理

7.2.1 炉渣的性质

7.2.2 溅渣护炉的机理

7.2.3 溅渣层的蚀损机理

7.3 溅渣护炉工艺

7.3.1 溅渣护炉工艺参数

7.3.2 炉渣成分的调整

7.3.3 调渣剂的选择

7.3.4 合适的留渣量

7.3.5 调渣工艺

7.3.6 复吹转炉溅渣工艺

7.3.7 炉渣-金属蘑菇头的形成与生长控制技术

7.3.8 底部供气元件的防堵和复通

思考题



8 转炉炼钢计算机控制

8.1 转炉炼钢计算机控制概况

8.2 转炉炼钢计算机控制系统

8.2.1 生产管理计算机

8.2.2 过程自动化控制系统

8.2.3 基础自动化控制系统

8.3 静态控制

8.3.1 静态模型

8.3.2 静态模型计算

8.4 动态控制

8.4.1 动态控制办法

8.4.2 动态控制模型

8.4.3 静动态模型及控制图

8.5 动态控制的信息检测

8.5.1 熔池温度测定

8.5.2 熔池碳含量测定

8.5.3 成渣过程检测

8.5.4 喷溅预测

8.6 转炉吹炼控制专家系统

8.6.1 新日铁堺厂的LD-ES专家系统

8.6.2 日本钢管福山厂的吹炼控制专家系统

思考题



9 电弧炉炼钢设备

9.1 电弧炉的炉体构造与机械结构

9.1.1 电弧炉炉体构造

9.1.2 电炉倾动机构

9.1.3 电极升降机构

9.1.4 炉顶装料系统

9.2 电弧炉炼钢的排烟与除尘

9.2.1 排烟方法

9.2.2 除尘方法

9.3 电弧炉的电气设备

9.3.1 电弧炉的主电路

9.3.2 电弧炉的电控设备

9.3.3 电炉电气特征及供电制度

思考题



10 电炉炼钢冶炼工艺

10.1 配料与装料

10.1.1 配料

10.1.2 装料

10.2 熔化期

10.2.1 炉料的熔化过程

10.2.2 炉料熔化时的物化反应

10.2.3 熔化期工艺操作要点

10.2.4 加速炉料熔化的措施

10.3 氧化期

10.3.1 氧化期的任务

10.3.2 脱磷与脱碳

10.3.3 氧化期的工艺操作

10.3.4 增碳

10.3.5 几种情况的处理

10.4 还原期

10.4.1 还原期的任务

10.4.2 钢液的脱氧

10.4.3 钢液的脱硫

10.4.4 温度控制

10.4.5 炉渣控制

10.4.6 钢液的合金化

10.4.7 出钢操作

思考题



11 现代电弧炉炼钢技术

11.1 概述

11.2 超高功率电弧炉的主要技术特征

11.2.1 超高的功率水平

11.2.2 高的变压器利用率

11.2.3 优化的电弧炉炼钢工艺及其流程

11.2.4 抑制电弧炉产生的公害

11.3 超高功率电弧炉相关名词术语与技术

11.3.1 相关名词术语

11.3.2 超高功率电弧炉相关技术

11.4 废钢预热节能技术

11.4.1 废钢预热的发展过程

11.4.2 双壳电弧炉

11.4.3 竖窑式电弧炉

11.4.4 Consteel炉

11.5 直流电弧炉技术

11.5.1 直流电弧炉的发展概况

11.5.2 直流电弧炉的设备特点

11.5.3 直流电弧炉炼钢工艺特点

11.5.4 直流电弧炉的优越性

11.6 新型电弧炉

11.6.1 高阻抗电弧炉

11.6.2 带风口喷吹的电弧炉

11.6.3 Comelt直流电弧炉

思考题



12 冶炼方法

12.1 感应炉冶炼

12.1.1 概述

12.1.2 感应炉的耐火材料及坩埚打结

12.1.3 无芯感应炉的冶炼

12.2 电渣重熔法

12.2.1 概述

12.2.2 电渣炉的设备

12.2.3 电渣重熔的冶金特点

12.2.4 电渣重熔的工艺参数

12.2.5 电渣重熔的工艺过程

12.3 真空感应炉熔炼法

12.3.1 概述

12.3.2 真空感应炉的熔炼过程

12.3.3 真空感应炉的熔炼特点

12.4 真空自耗炉熔炼

12.4.1 真空自耗炉的设备

12.4.2 真空自耗炉主要工艺参数

12.4.3 真空自耗炉的熔炼过程

12.5 等离子电弧炉重熔

12.5.1 等离子弧和等离子枪

12.5.2 等离子熔炼炉

12.5.3 等离子感应炉

12.5.4 等离子电弧重熔炉

思考题



参考文献

1 概述

1.1 炼钢的发展过程

1.2 我国钢铁工业的发展

1.2.1 钢产量的迅速增加

1.2.2现代化炼钢生产流程的建立

1.2.3钢纯净度的大幅度提高

1.2.4 炼钢技术的重大创新

1.3 国外钢铁工业的发展

思考题



2 炼钢的基础理论

2.1 钢液的物理性质

2.1.1 钢的密度

2.1.2 钢的熔点

2.1.3 钢液的黏度

2.1.4 钢液的表面张力

2.1.5 钢的导热能力

2.2 炉渣的物理化学性质

2.2.1 炉渣的作用与组成

2.2.2 炉渣的化学性质

2.2.3 炉渣的物理性质

2.3 熔融金属中的炼钢反应

2.3.1 反应的物理化学特征

2.3.2 单一元素脱除杂质时各组成的变化和控制

2.3.3 两种元素脱除一种杂质时的分析

2.4 炉渣和钢液之间的反应

2.4.1 渣量在炼钢过程中的作用

2.4.2 渣量和脱氧的关系

2.4.3 钢渣界面反应

2.5 硅、锰的氧化和还原反应

2.5.1 硅的氧化和还原

2.5.2 锰的氧化与还原

2.6 钢液脱碳

2.6.1 氧气的溶解

2.6.2 钢液中碳的溶解

2.6.3 钢液的脱碳反应

2.7 钢液的脱磷

2.7.1 磷对钢材性能的影响

2.7.2 氧化脱磷

2.7.3 还原脱磷

2.8 钢液的脱硫

2.8.1 金属熔体中的脱硫

2.8.2 炉渣脱硫

2.8.3 气化脱硫

2.8.4 脱硫量的确定

2.8.5 脱硫反应动力学

2.9 钢液的氧化与脱氧

2.9.1 钢液中元素的氧化

2.9.2 钢液的脱氧

2.10 铬、钒、铌的氧化

2.10.1 铬的氧化

2.10.2 钒的氧化

2.10.3 铌的氧化

2.11 氢、氮的反应

2.11.1 气体对钢的危害

2.11.2 氢、氮的溶解度

2.11.3 炼钢过程中气体的溶解

2.11.4 影响氢和氮在钢中溶解度的因素

2.11.5 钢液的脱气反应和工艺参数的关系

2.12 炼钢过程中钢液的搅拌

2.12.1 电磁搅拌

2.12.2 气体搅拌

2.12.3 RH真空搅拌

2.12.4 钢液出钢过程中的搅拌功和比搅拌功率

思考题



3 炼钢原材料

3.1 金属料

3.1.1 铁水

3.1.2 废钢

3.1.3 生铁

3.1.4 直接还原铁

3.1.5 铁合金

3.2 造渣材料

3.2.1 石灰

3.2.2 镁质石灰

3.2.3 白云石

3.2.4 萤石

3.2.5 合成造渣剂

3.2.6 菱镁矿

3.2.7 火砖块

3.3 氧化剂、冷却剂和增碳剂

3.3.1 氧化剂

3.3.2 冷却剂

3.3.3 增碳剂

思考题



4 气体射流与熔池的相互作用

4.1 气体射流的状态与特征

4.1.1 顶吹供氧的射流

4.1.2 底吹供气的射流

4.2 气体射流与熔池的相互作用

4.2.1 顶吹氧射流与熔池的相互作用

4.2.2 底吹气体对熔池的作用

4.2.3 复合吹炼气体对熔池的搅拌

思考题



5 氧气顶吹转炉炼钢工艺

5.1 氧气转炉炼钢工艺概述

5.1.1 吹炼过程操作工序

5.1.2 转炉吹炼过程金属成分的变化规律

5.1.3转炉吹炼过程熔渣成分的变化规律

5.1.4转炉吹炼过程中熔池温度的变化规律

5.2 装入制度

5.2.1 装入量的确定

5.2.2 装入制度类型

5.2.3 装料次序

5.3 供氧制度

5.3.1 供氧制度的内容

5.3.2 氧枪

5.3.3 供氧参数

5.3.4 供氧操作

5.4 造渣制度

5.4.1 造渣的定义、目的和要求

5.4.2 炉渣的形成

5.4.3 石灰的溶解机理及影响石灰溶解速度的因素

5.4.4 快速成渣的措施

5.4.5 成渣路线

5.4.6 造渣方法

5.4.7 渣料加入量计算

5.4.8 渣料加入时间

5.4.9 泡沫渣

5.5 温度制度

5.5.1 热量来源与热量支出

5.5.2 出钢温度的确定

5.5.3 冷却剂的种类及其冷却效应

5.5.4 吹炼过程的温度控制

5.6 终点控制和出钢

5.6.1 终点的标志

5.6.2 终点控制方法

5.6.3 人工判断方法

5.6.4 出钢

5.7 脱氧与合金化

5.7.1 脱氧目的

5.7.2 脱氧剂的选择原则

5.7.3 脱氧方法

5.7.4 脱氧操作

5.7.5 合金加入量的计算

5.8 吹损与喷溅

5.8.1 吹损

5.8.2 喷溅

思考题



6 氧气底吹转炉和顶底复吹转炉炼钢

6.1 氧气底吹转炉炼钢

6.1.1 氧气底吹转炉的发展

6.1.2 氧气底吹转炉设备

6.1.3 熔池反应的基本特点

6.1.4 工艺操作

6.2 顶底复合吹炼转炉的冶金特点

6.2.1顶底复吹转炉炼钢工艺类型

6.2.2 复吹转炉的底吹供气和供气元件

6.2.3 复吹转炉内的冶金反应

6.2.4 冶金效果

6.3 顶底复合吹炼转炉的冶炼工艺

6.3.1 装入制度

6.3.2 供氧制度

6.3.3 底部供气

6.3.4 造渣制度

6.3.5 脱氧合金化

6.3.6 少渣冶炼工艺

思考题



7 溅渣护炉

7.1 溅渣护炉技术的发展概况和技术特点

7.1.1 发展概况

7.1.2 技术特点

7.2 溅渣护炉的基本原理

7.2.1 炉渣的性质

7.2.2 溅渣护炉的机理

7.2.3 溅渣层的蚀损机理

7.3 溅渣护炉工艺

7.3.1 溅渣护炉工艺参数

7.3.2 炉渣成分的调整

7.3.3 调渣剂的选择

7.3.4 合适的留渣量

7.3.5 调渣工艺

7.3.6 复吹转炉溅渣工艺

7.3.7 炉渣-金属蘑菇头的形成与生长控制技术

7.3.8 底部供气元件的防堵和复通

思考题



8 转炉炼钢计算机控制

8.1 转炉炼钢计算机控制概况

8.2 转炉炼钢计算机控制系统

8.2.1 生产管理计算机

8.2.2 过程自动化控制系统

8.2.3 基础自动化控制系统

8.3 静态控制

8.3.1 静态模型

8.3.2 静态模型计算

8.4 动态控制

8.4.1 动态控制办法

8.4.2 动态控制模型

8.4.3 静动态模型及控制图

8.5 动态控制的信息检测

8.5.1 熔池温度测定

8.5.2 熔池碳含量测定

8.5.3 成渣过程检测

8.5.4 喷溅预测

8.6 转炉吹炼控制专家系统

8.6.1 新日铁堺厂的LD-ES专家系统

8.6.2 日本钢管福山厂的吹炼控制专家系统

思考题



9 电弧炉炼钢设备

9.1 电弧炉的炉体构造与机械结构

9.1.1 电弧炉炉体构造

9.1.2 电炉倾动机构

9.1.3 电极升降机构

9.1.4 炉顶装料系统

9.2 电弧炉炼钢的排烟与除尘

9.2.1 排烟方法

9.2.2 除尘方法

9.3 电弧炉的电气设备

9.3.1 电弧炉的主电路

9.3.2 电弧炉的电控设备

9.3.3 电炉电气特征及供电制度

思考题



10 电炉炼钢冶炼工艺

10.1 配料与装料

10.1.1 配料

10.1.2 装料

10.2 熔化期

10.2.1 炉料的熔化过程

10.2.2 炉料熔化时的物化反应

10.2.3 熔化期工艺操作要点

10.2.4 加速炉料熔化的措施

10.3 氧化期

10.3.1 氧化期的任务

10.3.2 脱磷与脱碳

10.3.3 氧化期的工艺操作

10.3.4 增碳

10.3.5 几种情况的处理

10.4 还原期

10.4.1 还原期的任务

10.4.2 钢液的脱氧

10.4.3 钢液的脱硫

10.4.4 温度控制

10.4.5 炉渣控制

10.4.6 钢液的合金化

10.4.7 出钢操作

思考题



11 现代电弧炉炼钢技术

11.1 概述

11.2 超高功率电弧炉的主要技术特征

11.2.1 超高的功率水平

11.2.2 高的变压器利用率

11.2.3 优化的电弧炉炼钢工艺及其流程

11.2.4 抑制电弧炉产生的公害

11.3 超高功率电弧炉相关名词术语与技术

11.3.1 相关名词术语

11.3.2 超高功率电弧炉相关技术

11.4 废钢预热节能技术

11.4.1 废钢预热的发展过程

11.4.2 双壳电弧炉

11.4.3 竖窑式电弧炉

11.4.4 Consteel炉

11.5 直流电弧炉技术

11.5.1 直流电弧炉的发展概况

11.5.2 直流电弧炉的设备特点

11.5.3 直流电弧炉炼钢工艺特点

11.5.4 直流电弧炉的优越性

11.6 新型电弧炉

11.6.1 高阻抗电弧炉

11.6.2 带风口喷吹的电弧炉

11.6.3 Comelt直流电弧炉

思考题



12 冶炼方法

12.1 感应炉冶炼

12.1.1 概述

12.1.2 感应炉的耐火材料及坩埚打结

12.1.3 无芯感应炉的冶炼

12.2 电渣重熔法

12.2.1 概述

12.2.2 电渣炉的设备

12.2.3 电渣重熔的冶金特点

12.2.4 电渣重熔的工艺参数

12.2.5 电渣重熔的工艺过程

12.3 真空感应炉熔炼法

12.3.1 概述

12.3.2 真空感应炉的熔炼过程

12.3.3 真空感应炉的熔炼特点

12.4 真空自耗炉熔炼

12.4.1 真空自耗炉的设备

12.4.2 真空自耗炉主要工艺参数

12.4.3 真空自耗炉的熔炼过程

12.5 等离子电弧炉重熔

12.5.1 等离子弧和等离子枪

12.5.2 等离子熔炼炉

12.5.3 等离子感应炉

12.5.4 等离子电弧重熔炉

思考题



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