炼钢学（第2版）/任兵芝,杨治立,王宏丹

定价：49.00元

出版时间：2024-09

ISBN：978-7-5024-9993-8

9787502499938

内容提要

本书根据冶金工程专业特点，重点对炼钢原理、炼钢原材料、气体射流与熔池的相互作用、转炉炼钢设备、氧气转炉炼钢工艺、转炉炼钢计算机控制、电弧炉炼钢设备、传统电弧炉炼钢工艺、现代电弧炉及强化冶炼技术进行了详细阐述。各章末均附有思考题，便于读者理解和掌握所学知识。

本书为高等学校冶金工程专业本科生的教材，也可供钢铁行业从业人员学习与参考。

目录

1绪论1

1.1现代钢铁生产工艺流程1

1.2炼钢技术的发展历程2

1.2.1转炉炼钢技术的发展2

1.2.2电弧炉炼钢技术的发展3

1.3中国炼钢技术的发展6

1.3.1钢产量迅速增加6

1.3.2现代化炼钢生产流程的建立7

1.3.3炼钢技术的重大创新8

1.4炼钢的任务9

1.4.1脱碳与去除杂质9

1.4.2去除气体与非金属夹杂物10

1.4.3调整钢液的温度与成分12

思考题12

2炼钢的基础理论13

2.1钢液的物理性质13

2.1.1钢液的密度13

2.1.2钢的熔点13

2.1.3钢液的黏度14

2.1.4钢液的表面张力15

2.1.5钢的导热能力15

2.2炉渣的物理化学性质17

2.2.1炉渣的作用与组成18

2.2.2炉渣的化学性质18

2.2.3炉渣的物理性质21

2.3炼钢熔池中元素的氧化规律26

2.3.1杂质元素的氧化方式26

2.3.2杂质元素的氧化次序26

2.4硅的氧化28

2.4.1硅的氧化方式28

2.4.2硅氧化反应的热力学分析28

2.4.3硅的氧化对炼钢过程的影响29

2.5锰的氧化与还原29

2.5.1锰的氧化29

2.5.2残锰的影响30

2.6钢液脱碳30

2.6.1脱碳反应的热力学31

2.6.2碳氧浓度积31

2.6.3钢液脱碳反应动力学34

2.6.4脱碳反应的作用38

2.7钢液的脱磷38

2.7.1氧化脱磷39

2.7.2回磷41

2.7.3脱磷动力学41

2.7.4还原脱磷42

2.8钢液的脱硫43

2.8.1硫的来源与危害43

2.8.2铁水预脱硫44

2.8.3炉渣脱硫45

2.8.4气化脱硫47

2.8.5脱硫反应动力学48

2.9钢液的脱氧48

2.9.1脱氧方法49

2.9.2脱氧剂和脱氧能力49

2.9.3脱氧反应动力学52

2.9.4脱氧与合金化52

2.10铬、钒、铌的反应53

2.10.1铬的氧化与还原53

2.10.2钒的氧化54

2.10.3铌的氧化54

2.11氢、氮的反应55

2.11.1钢中气体的来源及危害55

2.11.2铁液中氢、氮的溶解度55

2.11.3钢液脱气56

思考题57

3炼钢原材料58

3.1金属料58

3.1.1铁水58

3.1.2废钢59

3.1.3生铁60

3.1.4直接还原铁60

3.1.5铁合金61

3.2造渣材料61

3.2.1石灰61

3.2.2白云石65

3.2.3菱镁矿65

3.2.4萤石65

3.2.5合成造渣剂65

3.3氧化剂、冷却剂和增碳剂66

3.3.1氧化剂66

3.3.2冷却剂66

3.3.3增碳剂67

思考题67

4气体射流与熔池的相互作用68

4.1气体射流的状态与特征68

4.1.1顶吹供氧的射流68

4.1.2底吹供气的射流73

4.2气体射流与熔池的相互作用73

4.2.1顶吹氧气射流与熔池的相互作用73

4.2.2底吹气体对熔池的作用80

4.2.3复合吹炼气体对熔池的搅拌83

思考题84

5转炉炼钢设备85

5.1转炉炼钢厂的车间组成85

5.1.1主体车间86

5.1.2辅助跨间86

5.1.3公辅设施87

5.2转炉炼钢设备87

5.2.1供料系统87

5.2.2转炉本体系统89

5.2.3供气系统90

5.2.4烟气处理系统93

思考题94

6氧气转炉炼钢工艺95

6.1氧气转炉炼钢概述95

6.1.1氧气转炉炼钢方法分类95

6.1.2 吹炼过程操作工序96

6.1.3转炉熔池成分的变化规律96

6.1.4熔渣成分的变化规律101

6.1.5熔池温度的变化规律101

6.2装入制度102

6.2.1装入量的确定102

6.2.2装入制度类型102

6.2.3装料次序103

6.3供氧制度103

6.3.1供氧参数103

6.3.2供氧操作106

6.4底部供气制度107

6.4.1底吹气体107

6.4.2底吹供气强度108

6.4.3底部供气模式110

6.5造渣制度111

6.5.1炉渣的形成111

6.5.2造渣方法115

6.5.3渣料加入量计算116

6.5.4渣料加入时间117

6.5.5泡沫渣118

6.6温度制度121

6.6.1热量来源与热量支出121

6.6.2出钢温度的确定122

6.6.3冷却剂的种类及其冷却效果123

6.6.4吹炼过程的温度控制125

6.7终点控制125

6.7.1终点的标志125

6.7.2终点控制方法126

6.7.3人工判断方法126

6.8出钢操作128

6.8.1出钢持续时间128

6.8.2红包出钢129

6.8.3挡渣出钢129

6.9脱氧与合金化132

6.9.1脱氧的意义132

6.9.2脱氧剂的选择原则132

6.9.3脱氧操作132

6.10溅渣护炉134

6.10.1溅渣护炉的机理134

6.10.2溅渣护炉工艺135

6.11 吹损与喷溅138

6.11.1吹损138

6.11.2喷溅139

思考题141

7转炉炼钢计算机控制142

7.1转炉炼钢计算机控制系统142

7.1.1生产管理计算机144

7.1.2过程自动化控制系统145

7.1.3基础自动化控制系统147

7.2转炉炼钢的信息检测151

7.2.1熔池温度测定152

7.2.2熔池碳含量测定152

7.2.3成渣过程检测155

7.2.4喷溅预测158

7.3转炉炼钢自动控制162

7.3.1静态控制162

7.3.2动态控制168

7.3.3全自动吹炼控制174

思考题178

8电弧炉炼钢设备180

8.1电弧炉的机械结构181

8.1.1炉体装置181

8.1.2电炉倾动机构185

8.1.3电极升降机构186

8.1.4炉顶装料系统186

8.2电弧炉炼钢的排烟与除尘188

8.2.1排烟方法188

8.2.2除尘方法189

8.3电弧炉的电气设备190

8.3.1电弧炉的主电路190

8.3.2电弧炉电控设备198

8.3.3电炉电气特性及供电制度200

思考题205

9传统电弧炉炼钢工艺206

9.1配料与装料206

9.1.1配料206

9.1.2装料207

9.2熔化期209

9.2.1炉料的熔化过程209

9.2.2炉料熔化时的物化反应211

9.2.3熔化期工艺操作要点212

9.2.4加速炉料熔化的措施213

9.3氧化期214

9.3.1氧化期的任务214

9.3.2脱磷与脱碳215

9.3.3氧化期的工艺操作222

9.3.4增碳226

9.3.5几种情况的处理226

9.4还原期227

9.4.1还原期的任务227

9.4.2钢液的脱氧227

9.4.3钢液的脱硫229

9.4.4温度控制231

9.4.5炉渣控制232

9.4.6钢液的合金化234

9.5出钢操作239

9.6补炉240

9.6.1影响炉衬寿命的主要因素240

9.6.2补炉部位241

9.6.3补炉原则241

9.6.4补炉方法241

9.6.5补炉材料241

思考题241

10现代电弧炉及强化冶炼技术242

10.1现代电弧炉的功能演变242

10.2超高功率供电技术243

10.3废钢预热技术243

10.3.1双壳电弧炉244

10.3.2竖井式电弧炉244

10.3.3水平连续加料电弧炉废钢预热247

10.4泡沫渣埋弧加热技术249

10.4.1泡沫渣形成的机理250

10.4.2影响泡沫的因素251

10.4.3泡沫渣操作工艺252

10.5平熔池冶炼技术252

10.6复合吹炼技术253

10.6.1集束模块化供能技术253

10.6.2埋入式供氧喷吹技术254

10.6.3电弧炉炼钢安全长寿底吹技术255

10.7直流电弧炉256

10.7.1直流电弧炉的发展概况256

10.7.2直流电弧炉设备特点257

10.7.3直流电弧的特性261

10.7.4直流电弧炉的优缺点261

思考题262

参考文献263