炼钢原理与工艺PDF电子书下载

绪论 1

1　装料 4

1.1 电炉炼钢原料及装入方法 4

1.1.1　电炉炼钢原料 4

1.1.2　配料计算 6

1.1.3　电炉的装料方法及要求 10

1.2　转炉炼钢原料及装入制度 11

1.2.1　转炉炼钢原料 11

1.2.2　转炉的装入制度 13

2　供氧 16

2.1　熔池内氧的来源 16

2.1.1　吹入氧气 16

2.1.2　加入铁矿石和氧化铁皮 17

2.1.3　炉气传氧 17

2.2　杂质元素的氧化方式 17

2.2.1　直接氧化 17

2.2.2　间接氧化 18

2.3　转炉的供氧制度 18

2.3.1　供氧强度 19

2.3.2　供氧压力 20

2.3.3　枪位及其控制 20

2.3.4　复吹转炉的底部供气制度 24

2.4　电弧炉的供氧工艺 26

2.4.1　吹氧操作 26

2.4.2　加矿方法 27

2.4.3　炉气的传氧过程 28

3　造渣 30

3.1　造氧化渣 30

3.1.1　造氧化渣的目的及要求 30

3.1.2　造渣材料及其用量 31

3.1.3　炉渣组成对石灰溶解的影响 35

3.1.4　转炉的造渣制度 37

3.1.5　电炉熔化期和氧化期的造渣工艺 38

3.1.6　氧化渣的渣况判断 39

3.1.7　氧化渣的泡沫化 40

3.2　造还原渣 45

3.2.1　还原渣的种类及其特点 45

3.2.2　造还原渣的材料 46

3.2.3　电炉还原期的造渣制度 47

3.2.4　造还原渣的操作程序 48

3.2.5　还原渣的渣况判断 49

4　硅、锰的氧化 51

4.1　硅的氧化 51

4.2　锰的氧化 52

5　碳氧反应及脱碳工艺 53

5.1　碳氧反应 53

5.1.1　碳氧反应在炼钢中的作用 53

5.1.2　碳氧反应的热力学 53

5.1.3　碳氧反应的动力学 58

5.2　转炉脱碳工艺 64

5.2.1　吹炼中的脱碳速度及其控制 64

5.2.2　终点碳的控制 65

5.3　电弧炉脱碳工艺 65

5.3.1　加矿脱碳 66

5.3.2　吹氧脱碳 66

5.3.3　矿、氧综合脱碳 68

5.3.4　净沸腾 68

5.3.5　氧化终点碳的控制 69

5.4　电炉返回法冶炼不锈钢的脱碳工艺 70

5.4.1　脱碳保铬理论 70

5.4.2　高铬钢液的脱碳工艺 72

5.5　VOD炉脱碳工艺 73

5.5.1　真空吹氧脱碳的特点 73

5.5.2　真空吹氧脱碳工艺 73

5.5.3　VOD炉精炼工艺分析 74

5.5.4　真空吹氧精炼终点碳的判断 75

5.6　AOD炉脱碳工艺 76

5.6.1　氩氧精炼原理 76

5.6.2　氩氧混合脱碳工艺 76

6　脱磷 78

6.1　磷对钢性能的影响 78

6.1.1　钢中磷的危害性 78

6.1.2　钢中磷的有益作用 79

6.2　脱磷反应 79

6.2.1　氧化脱磷 79

6.2.2　还原性脱磷 84

6.3　转炉脱磷工艺 85

6.3.1　造渣方法及其脱磷效率 85

6.3.2　吹炼过程中磷的变化规律 86

6.3.3　回磷及其防止措施 88

6.3.4　铁水预脱磷 89

6.4　电弧炉脱磷工艺 90

6.4.1　熔氧结合脱磷工艺 90

6.4.2　非正常炉况的脱磷工艺 91

6.4.3　喷粉脱磷工艺简介 92

7　脱硫 95

7.1　硫对钢性能的影响 95

7.1.1　钢中硫的危害性 95

7.1.2　钢中硫的有益作用 96

7.2　脱硫反应 96

7.2.1　碱性氧化渣脱硫 96

7.2.2　碱性还原渣脱硫 98

7.2.3　金属元素脱硫 100

7.3　原料含硫量对脱硫的影响 101

7.4　转炉脱硫工艺 101

7.4.1　成渣速度与熔池搅拌对脱硫的影响 101

7.4.2　吹炼过程中硫的变化规律 102

7.4.3　转炉中的气化去硫 102

7.4.4　铁水预脱硫 103

7.4.5　钢液炉外脱硫 110

7.5　电炉脱硫工艺 111

7.5.1　电炉还原期的脱硫 111

7.5.2　电炉出钢中的脱硫 112

7.6　精炼炉脱硫工艺 114

7.6.1　LF精炼炉简介 115

7.6.2　LF炉精炼工艺 115

7.6.3　LF炉的脱硫分析 117

8　脱氧与非金属夹杂物 120

8.1　脱氧的目的和任务 120

8.1.1　钢中氧的危害性 120

8.1.2　脱氧的目的和任务 120

8.2　各元素的脱氧能力和特点 121

8.2.1　元素的脱氧能力 121

8.2.2　各元素的脱氧特点 122

8.3　脱氧产物的上浮与排除 125

8.3.1　脱氧产物的上浮速度 125

8.3.2　促使脱氧产物上浮的措施 126

8.4　常用的脱氧方法 128

8.4.1　沉淀脱氧 128

8.4.2　炉渣脱氧 129

8.4.3　喷粉脱氧 131

8.4.4　喂线脱氧 133

8.4.5　真空脱氧 133

8.5　钢中的非金属夹杂物 136

8.5.1　钢中非金属夹杂物的来源 136

8.5.2　钢中非金属夹杂物的分类 136

8.6　夹杂物对钢性能的影响 141

8.6.1　夹杂物对钢力学性能的影响 141

8.6.2　夹杂物对钢工艺性能的影响 143

8.7　减少钢中夹杂物的途径 144

8.7.1　减少钢中的氧化物夹杂 144

8.7.2　减少钢中的硫化物夹杂 145

9　钢中气体 146

9.1　氢的来源及其对钢质量的影响 146

9.1.1　钢中氢的来源 146

9.1.2　氢在钢中的溶解 146

9.1.3　氢对钢质量的影响 148

9.2　氮的来源及其对钢质量的影响 149

9.2.1　钢中氮的来源 149

9.2.2　氮在钢中的溶解 149

9.2.3　氮对钢质量的影响 151

9.3　钢液脱气 151

9.3.1　常压下的钢液脱气 151

9.3.2　真空脱气 153

9.3.3　吹氩脱气 159

9.3.4　配有吹氩（或电磁）搅拌的真空脱气 161

9.4　减少钢中气体的措施 164

9.4.1　加强原材料的干燥及烘烤 164

9.4.2　采用合理的生产工艺 165

10　温度控制 167

10.1　温度控制的重要性 167

10.1.1　温度对冶炼操作的影响 167

10.1.2　温度对成分控制的影响 167

10.1.3　温度对浇注操作和锭坯质量的影响 168

10.2　出钢温度的确定 168

10.2.1　钢液熔点的计算 168

10.2.2　钢液过热度的确定 170

10.2.3　出钢及浇注过程中的温降值 170

10.3　熔池温度的测量 171

10.3.1　仪表测温及其特点 171

10.3.2 目测估温及其影响因素 172

10.4　转炉炼钢中的温度控制 174

10.4.1　终点温度的控制 174

10.4.2　过程温度的控制 179

10.4.3　熔池温度的计算机控制 180

10.5　电炉炼钢中的温度控制 185

10.5.1　普通三相交流电弧炉的温度控制 185

10.5.2　大型直流电弧炉的温度控制 190

10.6　钢包精炼炉的温度控制 192

10.6.1　影响钢包精炼炉熔池温度的因素 192

10.6.2　钢包精炼炉温度控制的基本原则 193

10.6.3　钢包精炼炉的温度控制方法 193

11　调整成分 195

11.1　钢液合金化概述 195

11.1.1　钢液合金化的任务与原则 195

11.1.2　钢的规格成分与控制成分 195

11.1.3　合金元素在钢中的主要作用 195

11.1.4　对合金剂的一般要求 197

11.2　常用合金剂简介 197

11.2.1　铁合金 197

11.2.2　其他合金 199

11.2.3　纯金属 200

11.3　合金的加入方法 200

11.3.1　合金元素与氧反应的热力学分析 200

11.3.2　合金的加入时间与加入方法 200

11.3.3　合金的收得率及其影响因素 203

11.4　合金加入量的计算 206

11.4.1　钢水量的校核 206

11.4.2　低合金钢和单元高合金钢的合金加入量计算 207

11.4.3　多元高合金钢的合金加入量计算 211

11.5　成分出格及其防止措施 215

11.5.1　成分出格的一般原因及防止措施 215

11.5.2　电炉钢成分出格的原因及对策 215

12　出钢和分渣技术 218

12.1　转炉出钢 218

12.1.1 转炉出钢的条件 218

12.1.2 出钢要求及挡渣出钢 218

12.2 电炉出钢 220

12.2.1 电炉出钢的条件 220

12.2.2 出钢的方式与要求 220

参考文献 222