炼钢学

1 概论

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 转炉吹炼过程中金属成分的变化规律

5.1.3 转炉吹炼过程中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合吹炼转炉炼钢

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

……

7 溅渣护炉

8 转炉炼钢计算机控制

9 电弧炉炼钢设备

10 电弧炉炼钢冶炼工艺

11 现代电弧炉炼钢技术

12 其他冶炼方法

参考文献

《炼钢学》：高等学校规划教材《炼钢学》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内容。《炼钢学》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《高等学校规划教材·炼钢学》体系中，充实和丰富了教学内容。《炼钢学》是冶金行业“十一五”应用型本科学校冶金工程类专业规划教材，也可作为冶金工程技术人员参考书。