本书介绍了炼铁、炼钢和连铸过程的新工艺、新设备和新技术,主要内容包括现代高炉炼铁工艺概述、高炉原料的加工处理、高炉炼铁原理、高炉强化冶炼操作、炼钢基本原理、炼钢用原材料、氧气转炉炼钢、电炉炼钢、炉外精炼、钢的连铸工艺等方面。

本书可作为高等学校材料、机械等非钢铁冶金专业本科生或专科生的教材,也可供从事钢铁生产的工程技术人员以及管理人员参考。

0　绪论1

1　现代高炉炼铁 3

1.1 高炉炼铁概述 3

1.1.1 高炉本体及主要构成 3

1.1.2 高炉炼铁生产流程 5

1.1.3 高炉冶炼产品 6

1.1.4 高炉主要技术经济指标 7

1.2 高炉炼铁原料 8

1.2.1 铁矿石 8

1.2.2 熔剂 11

1.2.3 高炉燃料 12

1.3 烧结与球团 14

1.3.1 烧结矿 14

1.3.2 球团矿 20

1.4 高炉炼铁基础理论 26

1.4.1 高炉内还原过程 26

1.4.2 直接还原与间接还原 29

1.4.3 铁矿还原动力学 30

1.4.4 渗碳和生铁的形成 32

1.4.5 造渣与脱硫 33

2　高炉炉料和煤气运动 39

2.1 炉缸反应 39

2.1.1 炉缸燃烧反应机理 39

2.1.2 炉缸燃烧反应过程 40

2.1.3 下部调剂原理 42

2.1.4 风口区理论燃烧温度 43

2.2 煤气运动 44

2.2.1 煤气上升过程中的变化 44

2.2.2 高炉热交换 45

2.3 炉料运动 47

2.3.1 炉料下降 47

2.3.2 高炉料柱压差 47

2.3.3 改善料柱透气性 48

2.3.4 上部调剂原理 50

3　高炉强化冶炼 53

3.1 精料 53

3.1.1 精料的要求 53

3.1.2 人造富矿的发展方向 54

3.1.3 提高人造富矿的高温冶金性能 54

3.1.4 合理炉料结构 56

3.2 高压操作 59

3.3 高风温 60

3.3.1 高风温的影响 61

3.3.2 高风温的获得 61

3.4 喷吹燃料 62

3.4.1 喷吹燃料对高炉冶炼的影响 62

3.4.2 置换比与喷吹量 63

3.4.3 限制喷吹量的因素 64

3.5 富氧鼓风操作 65

3.5.1 富氧对高炉冶炼的影响 65

3.5.2 富氧鼓风操作特点 65

4　炼钢基础理论 67

4.1 炼钢用原材料 67

4.1.1 金属料 67

4.1.2 非金属料 69

4.1.3 氧化剂 71

4.2 炼钢的基本任务 71

4.2.1 钢中的磷 71

4.2.2 钢中的硫 71

4.2.3 钢中的氧 72

4.2.4 钢中的气体 72

4.2.5 钢中的非金属夹杂 73

4.2.6 钢的成分 73

4.3 炼钢过程中的主要反应 74

4.3.1 钢液的主要性质 74

4.3.2 熔渣的主要性质 77

4.3.3 碳氧化反应 80

4.3.4 钢液的脱磷 80

4.3.5 钢液的脱硫 81

4.3.6 钢液的脱氧 82

4.3.7 氢、氮的反应 84

4.3.8 硅、锰的氧化和还原反应 85

5　主要炼钢方法 87

5.1 氧气转炉炼钢法 87

5.1.1 顶吹氧气转炉炼钢法 87

5.1.2 底吹氧气转炉炼钢法 98

5.1.3 侧吹氧气转炉炼钢法 98

5.1.4 顶底复合吹炼转炉炼钢法 100

5.2 电炉炼钢 101

5.2.1 电炉炼钢发展前景 101

5.2.2 电炉炼钢设备 102

5.2.3 电炉炼钢冶炼工艺 103

5.3 炉外处理 110

5.3.1 炉外处理的基本手段 110

5.3.2 铁水预处理技术 113

5.3.3 钢水二次精炼方法 116

5.3.4 炉外精炼发展趋势 124

6　钢的连续浇铸126

6.1 概述 126

6.2 连铸机的主要设备 127

6.2.1 连铸机的基本参数 127

6.2.2 钢包 129

6.2.3 中间包 129

6.2.4 结晶器 131

6.2.5 二次冷却系统 132

6.2.6 拉坯矫直装置 132

6.2.7 引锭装置 133

6.2.8 铸坯切割装置 133

6.2.9 出坯系统的各种设备 134

6.3 连铸坯的凝固 134

6.3.1 连铸坯的凝固特征 134

6.3.2 连铸坯的凝固结构 136

6.3.3 连铸坯冷却过程中的相变和应力 136

6.4 连铸操作工艺 137

6.4.1 连铸钢液的准备 137

6.4.2 浇铸前的准备 138

6.4.3 浇钢操作 139

6.4.4 拉速的控制 142

6.4.5 冷却水控制 142

6.4.6 保护浇铸 143

6.4.7 保护渣 143

6.4.8 中间包覆盖剂 146

6.5 连铸坯质量 146

6.5.1 连铸坯的纯净度 147

6.5.2 连铸坯表面质量 148

6.5.3 连铸坯内部质量 151

6.5.4 连铸坯形状缺陷 153

6.6 薄板坯连铸连轧 154

6.6.1 薄板坯连铸工艺的优点 155

6.6.2 薄板坯连铸连轧的关键技术 156

6.6.3 典型的薄板坯连铸连轧技术 157

参考文献 160 2100433B

1　绪论

1.1　冶金基本概念

1.1.1　冶金方法

1.1.2　主要冶金过程简介

1.2　钢铁工业

1.2.1　钢铁工业在国民经济中的重要地位与作用

1.2.2　新一代钢铁材料主要特征

1.2.3　钢与生铁的区别

1.2.4　现代钢铁冶炼的发展历程

1.2.5　我国钢铁工业的发展

1.3　现代钢铁生产工艺流程

1.3.1　长流程与短流程

1.3.2　炼钢过程工序功能的分解与集成

1.3.3　绿色冶金的基本流程

1.4　钢铁主要产品及副产品

1.4.1　钢铁冶炼主要产品

1.4.2　钢铁冶炼副产品

1.5　钢铁生产技术经济指标

1.5.1　高炉生产主要技术经济指标

1.5.2　炼钢生产主要技术经济指标

复习思考题

2　高炉炼铁原料

2.1　铁矿石

2.1.1　天然矿物

2.1.2　铁矿石的分类及特性

2.1.3　铁矿石质量评价

2.1.4　铁矿石的准备处理

2.2　高炉熔剂

2.2.1　熔剂的作用

2.2.2　熔剂的种类

2.2.3　对碱性熔剂的质量要求

2.3　高炉燃料

2.3.1　焦炭

2.3.2　喷吹煤粉

2.3.3　喷吹其他燃料

2.4　铁矿粉造块

2.4.1　铁矿粉造块的意义

2.4.2　铁矿粉造块的联结力

2.5　烧结矿的生产过程

2.5.1　烧结矿生产的工艺流程

2.5.2　抽风式烧结过程概述

2.5.3　烧结过程主要化学反应

2.5.4　烧结矿的质量指标

2.5.5　烧结过程中的固相反应

2.5.6　烧结过程液相生成与冷却结晶

2.5.7　烧结矿的矿物组成及结构

2.5.8　强化烧结的技术措施

2.5.9　烧结厂生产技术经济指标

2.5.10　烧结生产设备

2.5.1l　烧结新工艺

2.6　球团矿生产

2.6.1　球团矿质量指标

2.6.2　生球形成

2.6.3　球团焙烧固结

2.6.4　球团焙烧设备及工艺特点

复习思考题

3　高炉炼铁原理

3.1　高炉内还原过程与生铁的形成

3.1.1　高炉内基本现象和基本规律

3.1.2　炉料的蒸发、挥发、分解与气化

3.1.3　铁氧化物还原反应的热力学

3.1.4　非铁元素的还原

3.1.5　直接还原和间接还原...

3.1.6　铁氧化物还原反应的动力学

3.1.7　生铁的形成与渗碳过程

3.2　高炉炉渣与脱硫

3.2.1　高炉渣的来源

3.2.2　高炉渣的成分与作用

3.2.3　高炉渣的性质及其影响因素

3.2.4　高炉内的成渣过程

……

4　高炉炼铁工艺

5　高炉炼铁设备

6　非高炉炼铁

7　铁合金生产

8　炼钢基本原理

9　炼钢原材料

10　氧气转炉炼钢

11　电弧炉炼钢

12　铁水预处理与钢水炉外精炼

13　连续铸钢

参考文献2100433B

全书共分为13章，内容包括：绪论，高炉原料，高炉炼铁原理，高炉炼铁工艺，高炉炼铁设备，非高炉炼铁，铁合金生产，炼钢基本原理，炼钢原材料，氧气转炉炼钢，电弧炉炼钢，铁水预处理与钢水炉外精炼和连续铸钢。

本书可作为高等学校钢铁冶金专业本科生或研究生的教材，也可供从事钢铁生产的工程技术人员、管理人员以及相关专业的师生参考。

《钢铁冶金学:炼铁部分》(第2版)系钢铁冶金专业《钢铁冶金学》（炼钢部分）课程的教学用书。按照钢铁冶金专业教学计划和本门课程教学大纲的要求，《钢铁冶金学:炼铁部分》(第2版)重点阐述炼钢过程的基本理论和工艺，主要内容包括含铁原料的造块、炼铁原理、工艺操作及高炉作业的能量利用分析，并结合钢铁工业的最新发展，对数学模型、高炉过程自动控制及非高炉法炼铁（包括直接还原及熔融还原）作了简要介绍。