提钒炼钢PDF电子书下载

上篇 钒的生产及其应用 1

1 钒的基础知识 1

1.1 钒的发现和制备历史 1

1.2 钒的矿物 2

1.3 钒及其化合物的性质 3

1.3.1 金属钒的性质 3

1.3.2 钒氧化物的性质 4

1.3.3 钒酸盐性质 6

1.3.4 钒卤化合物性质 9

1.3.5 钒的其他二元非金属化合物 9

1.3.6 某些钒化合物的溶解度 10

1.3.7 二元钒合金的性质 10

1.4 钒及其化合物的用途 11

1.4.1 钒和钒合金的用途 11

1.4.2 钒氧化物的用途 13

1.4.3 钒酸盐的用途 15

1.4.4 钒在其他方面的用途 15

1.5 钒的生产方法 16

1.5.1 含钒钛磁铁矿直接提钒 16

1.5.2 钒渣提钒 17

1.5.3 从其他原料提钒 19

2 转炉提钒基本原理 21

2.1 铁水提钒过程的主要反应 21

2.1.1 铁水中元素氧化的△Gθ-T 图 21

2.1.2 Tθ转的计算方法 22

2.1.3 铁质初渣与金属熔体间的氧化反应 23

2.2 影响提钒的主要因素 24

2.2.1 铁水成分的影响 24

2.2.2 吹炼终点温度对钒渣中全铁含量影响 24

2.2.3 冷却剂的种类、加入量和加入时间的影响 24

2.2.4 供氧制度的影响 25

2.3 提取钒渣方法简介 26

2.3.1 雾化提钒法 26

2.3.2 氧气顶吹转炉提钒法 26

2.3.3 空气底吹转炉提钒法 27

2.3.4 顶底复吹转炉提钒法 28

2.3.5 摇包提钒法 29

2.3.6 铁水包吹氧提钒法 30

2.3.7 转炉单联法提钒法 31

3 攀钢转炉提钒工艺 35

3.1 概述 35

3.2 转炉提钒用原料 36

3.2.1 含钒铁水 36

3.2.2 辅助原料 37

3.2.3 其他材料 37

3.3.1 撇渣 38

3.3 提钒工艺过程及主要设备参数 38

3.3.2 吹钒工艺设备 39

3.3.3 吹钒工艺制度 43

3.4 常见事故及处理 49

3.4.1 炉内渣态调整 49

3.4.2 炉口粘结 49

3.4.3 吹钒时炉内氧枪漏水 49

3.4.4 吹炼时氧枪断电 49

3.4.5 撇渣器溢铁和漏铁 49

3.5 钒渣的质量 50

3.5.1 影响钒渣质量的因素 50

3.5.2 钒渣质量标准 52

3.6 转炉提钒技术经济指标 52

3.6.1 钒渣质量状况 52

3.6.2 半钢质量 52

3.6.5 冶炼周期 54

3.6.3 钒回收率 54

3.6.4 炉龄 54

4 用钒渣生产钒化合物 55

4.1 五氧化二钒生产工艺简介 55

4.1.1 用钒渣生产五氧化二钒工艺流程 55

4.1.2 原料的预处理 55

4.1.3 焙烧 57

4.1.4 浸出 61

4.1.5 沉钒 67

4.1.6 片状五氧化二钒的制取 72

4.1.7 五氧化二钒的质量标准 73

4.1.8 石灰焙烧法 73

4.2 三氧化二钒的生产方法 74

4.2.1 生产工艺流程 74

4.2.3 多钒酸铵用气体还原 75

4.2.2 多钒酸铵干燥 75

4.2.4 三氧化二钒的标准 77

4.3 其他钒化合物的生产 77

4.3.1 钒酸盐生产 77

4.3.2 钒的卤化物生产 78

4.3.3 其他钒化合物生产 78

5 钒及钒合金的生产 79

5.1 钒铁合金的生产 79

5.1.1 冶炼钒铁的方法分类 79

5.1.2 金属热法冶炼铁合金的一般原理 79

5.1.3 硅热法 79

5.1.4 铝热法 84

5.1.5 碳还原法 87

5.1.6 钒渣直接冶炼钒铁 88

5.2.1 概述 90

5.2 碳化钒和氮化钒生产 90

5.1.7 钒铁的质量标准 90

5.2.2 碳化钒和氮化钒的性质 91

5.2.3 制备方法 93

5.3 其他钒合金生产 99

5.3.1 中间钒合金——钒铝 99

5.3.2 用钒渣生产复合钒合金 101

5.4 金属钒的生产方法 102

5.4.1 概述 102

5.4.2 金属钒的制取 102

5.4.3 金属钒的精炼 103

5.5 用钒渣使钢直接合金化 104

5.5.1 使钢合金化的原料 104

5.5.2 钒渣直接合金化的方法 105

6.1.1 钒在微合金钢中存在的形式 107

6.1 微合金元素钒的作用与控制 107

6 含钒钢种 107

6.1.2 钒在微合金钢中的作用 109

6.1.3 钒的碳氮化物行为的控制 117

6.2 含钒钢的品种 121

6.2.1 含钒铁路用钢 121

6.2.2 含钒汽车用高强度热轧钢板 122

6.2.3 含钒管线用钢 123

6.2.4 含钒建筑用钢 124

6.2.5 含钒容器用钢 124

6.2.6 含钒合金钢 124

下篇 转炉炼钢 127

7 转炉炼钢原理 127

7.1 炼钢主要任务 127

7.2 炉渣 127

7.2.1 钢渣的作用 127

7.2.2 炉渣的组成及结构 128

7.2.3 炉渣的性质 130

7.3 钢中气体和非金属夹杂物 136

7.3.1 钢中的气体 136

7.3.2 钢中非金属夹杂物 137

7.4 氧气转炉炼钢主要反应 138

7.4.1 吹炼过程 138

7.4.2 炉渣的形成 139

7.4.3 脱碳 140

7.4.4 脱磷和脱硫 144

7.5 吹氧特征 145

7.5.1 超音速射流概述 145

7.5.2 氧气顶吹转炉中的氧射流 148

7.5.3 顶吹氧射流与熔池间的相互作用 148

7.5.4 底吹气体对熔池的作用 156

7.5.5 复合吹炼供气对熔池的搅拌 158

8.1.1 金属料 160

8 攀钢炼钢用原料 160

8.1 转炉炼钢过程用原料 160

8.1.2 非金属料 163

8.2 炼钢常用耐火材料 165

8.2.1 有关耐火材料的基本概念 165

8.2.2 攀钢炼钢常用耐火材料 170

8.2.3 攀钢铸锭和连铸用耐火材料 171

8.2.4 攀钢 RH 真空处理用耐火材料 172

8.2.5 其他耐火材料 175

8.3 常用气体 176

8.3.1 氧气 176

8.3.2 惰性气体 176

8.3.3 煤气 176

8.3.4 乙炔等气体 177

9.1.1 脱硫反应的热力学 179

9 攀钢铁水预脱硫工艺 179

9.1 铁水预脱硫基本原理 179

9.1.2 用 CaC2脱硫的动力学 180

9.1.3 用 CaO 脱硫的动力学 181

9.1.4 用金属镁脱硫的动力学 181

9.1.5 影响铁水预脱硫的主要因素 181

9.1.6 含钒铁水的二次脱硫 183

9.2 原料要求 184

9.2.1 脱硫剂 184

9.2.2 氮气 184

9.2.3 铁水 184

9.3 工艺流程及主要工艺制度 184

9.3.1 工艺流程 184

9.3.2 主要工艺制度 185

9.4.1 供气系统 187

9.4 铁水预脱硫设备 187

9.4.2 粉料贮存系统 188

9.4.3 喷吹系统 189

9.5 铁水预脱硫常见事故预防及处理 190

9.5.1 氮气带水 190

9.5.2 堵枪 190

9.5.3 喷枪不动作 190

9.5.4 防溅罩出水温度高 190

9.5.5 喷吹脉动大、喷溅严重 190

9.5.6 电石粉着火 190

10 转炉炼钢工艺 191

10.1 概述 191

10.2 工艺制度 192

10.2.1 炼钢过程 192

10.2.2 开新炉 192

10.2.3 装入制度 193

10.2.4 供氧制度 195

10.2.5 造渣制度 197

10.2.6 温度制度 199

10.2.7 终点控制及脱氧合金化制度 201

10.3 攀钢转炉主要设备 204

10.3.1 主要设备 204

10.3.2 主要设备参数 209

10.4 转炉顶底复合吹炼 212

10.4.1 转炉顶底复合吹炼工艺 212

10.4.2 攀钢转炉顶底复合吹炼的发展 215

10.5 转炉炉龄 217

10.5.1 炉衬侵蚀机理 217

10.5.2 提高转炉炉龄的途径 218

10.5.3 攀钢转炉炉龄 223

11.1.1 钢包吹氩工艺 227

11.1.2 钢包吹氩主要工艺参数 227

11 攀钢钢水炉外精炼 227

11.1 钢包吹氩工艺及冶金效果 227

11.1.3 冶金效果 229

11.2 喂线(丝)工艺及冶金效果 229

11.2.1 喂线设备 229

11.2.2 喂线工艺 230

11.2.3 冶金效果 231

11.3 TN 喷粉工艺及冶金效果 233

11.3.1 TN 喷粉设备概况 233

11.3.2 TN 喷粉工艺 234

11.3.3 冶金效果 236

11.4 合成渣洗工艺及冶金效果 238

11.4.1 渣系的选择 238

11.4.2 合成渣洗工艺 238

11.4.3 冶金效果 239

11.5 LF 钢包精炼炉 240

11.5.1 LF 炉基本原理 240

11.5.2 交流 LF 炉主电路及各部分的作用 240

11.5.3 加热工艺参数的选择 241

11.5.4 钢水成分 242

11.5.5 攀钢 LF 炉主要设备 242

11.5.6 攀钢 LF 炉工艺 245

11.6 RH 真空处理 248

11.6.1 RH 真空处理的基本原理 248

11.6.2 脱氢原理 250

11.6.3 RH 真空处理工艺及设备 257

11.6.4 真空室的修砌及其使用维护 265

12 攀钢钢水浇铸 268

12.1 模铸 268

12.1.1 浇铸设备 268

12.1.2 浇铸用辅助材料 275

12.1.3 浇铸工艺 278

12.1.4 钢锭常见缺陷 289

12.2 连铸 294

12.2.1 连铸工艺与操作 294

12.2.2 连铸板坯的主要质量缺陷及其防止途径 299

12.2.3 连铸保护渣 318

12.2.4 洁净钢的生产技术 323

12.2.5 连铸机主要设备 326

12.2.6 连铸新技术发展动态 333

附录 335

附录1 常数 335

附录2 国际单位制 336

附录3 元素和氧化物的物理性质 338

附录4 某些化学反应的自由能与温度关系 341

参考文献 346