铁合金生产工艺与设备PDF电子书下载

绪论 1

1　铁合金冶炼的基本原理 6

1.1　铁合金冶炼的本质 6

1.2　选择性还原理论在铁合金中的广泛应用 7

1.2.1 选择性还原与铁合金生产的关系 7

1.2.2　选择还原计算举例 9

1.3　用氧化物生成自由能与温度关系图作指导选择还原剂 13

1.3.1 碳质还原剂及其特点 13

1.3.2　金属还原剂 15

1.3.3　氧化精炼是铁合金冶炼中的新概念 15

复习思考题 16

2　电极和炉衬 17

2.1 电极 17

2.1.1 电极的分类、性能及其用途 17

2.1.2 自焙电极的制作 18

2.1.3 自焙电极的烧结 21

2.1.4 自焙电极的接长和下放 23

2.1.5 自焙电极常见事故及其处理 26

2.1.6 电极的消耗 28

2.2　电炉炉衬 29

2.2.1 耐火材料的种类、要求及其选择 29

2.2.2　炉衬的砌筑 31

2.2.3　铁合金电炉烘炉、开炉、停炉和洗炉 35

复习思考题 38

3　铁合金车间及主要设备 39

3.1　铁合金车间概述 39

3.1.1 铁合金厂的布置和运输 39

3.1.2 生产规模的确定 40

3.1.3 车间组成与布置 40

3.1.4 精炼电炉车间的布置 47

3.1.5 铁合金生产的技术经济指标 49

3.2　矿热炉机械设备 50

3.2.1 矿热炉概述 50

3.2.2 炉体 51

3.2.3 电极系统 52

3.2.4 液压系统 55

3.2.5 排烟罩及通风装置 58

3.3　矿热炉供电系统 59

3.3.1 供电系统组成 59

3.3.2　矿热炉变压器 61

3.3.3 短网 65

3.4　铁合金电炉的电气控制 67

3.4.1 供电自动控制 67

3.4.2 工厂电能需要量控制 68

3.4.3 电极压放自动控制 69

3.4.4 电炉功率调节 69

3.4.5 电极深度的控制 69

3.4.6　上料控制及称量控制 70

3.4.7　过程计算机控制 71

复习思考题 72

4　矿热炉的电热原理与基本参数 73

4.1　矿热炉中的电弧现象 73

4.1.1 电弧生成机理 73

4.1.2 电弧特性 73

4.1.3 电弧传热过程 75

4.2　矿热炉电路分析 76

4.2.1 炉内电流回路 76

4.2.2 电炉操作电阻 77

4.2.3 电炉电抗和谐波 78

4.2.4 电炉电流的交互作用 78

4.3　矿热炉的电气特性 79

4.3.1 电流圆图 79

4.3.2 特定电压级下电炉的特性曲线 80

4.3.3 特性曲线组和恒电阻曲线 80

4.3.4 三相电炉各相功率不平衡现象 81

4.3.5 功率不平衡的监测和预防 84

4.3.6 电炉的经济运行 84

4.4　铁合金电炉参数计算及选择 85

4.4.1 电炉参数的简易计算法 85

4.4.2 大型电炉计算程序 89

4.4.3　计算程序例解 92

4.4.4 电炉全电路分析例解 93

4.4.5 电炉特性曲线的绘制 96

复习思考题 99

5　硅系合金的冶炼 100

5.1　硅铁的牌号及用途 100

5.2　硅及其化合物的物理化学性质 101

5.3　冶炼硅铁的原料 103

5.3.1 硅石 103

5.3.2　还原剂 104

5.3.3　含铁原料 105

5.4　硅铁冶炼原理 105

5.4.1　硅铁冶炼的基本反应 105

5.4.2 炉内温度区和反应状况 106

5.5　硅铁冶炼工艺及异常炉况的处理 108

5.6　冶炼硅75的物料平衡及热平衡 121

5.6.1 炉料计算 121

5.6.2 物料平衡 125

5.6.3　热平衡计算 125

5.6.4　简易配料计算 128

5.7　硅铁精炼 129

5.7.1 合成渣氧化精炼 129

5.7.2　氯化精炼法 131

5.8　硅钙合金 131

5.8.1 硅钙合金的牌号及用途 131

5.8.2　钙及其化合物的物理化学性质 131

5.8.3 生产方法及原料 132

5.8.4 冶炼过程中的物化反应 133

5.8.5 冶炼工艺 134

5.9　工业硅 137

5.9.1 工业硅的牌号及用途 137

5.9.2 生产工业硅的原料 137

5.9.3 冶炼原理 138

5.9.4 冶炼工艺 139

5.9.5 工业硅生产的配料计算 144

复习思考题 145

6　锰系合金的冶炼 146

6.1　锰铁的牌号及用途 146

6.2　锰及其化合物的物理化学性质 147

6.2.1 锰的主要物理化学性质 147

6.2.2　锰化合物的性质 147

6.3　锰矿 149

6.4　高碳锰铁的冶炼 150

6.4.1 冶炼方法 150

6.4.2　原料 151

6.4.3 冶炼原理 152

6.4.4 冶炼工艺 153

6.4.5 配料计算 155

6.5　锰硅合金的冶炼 157

6.5.1 原料 157

6.5.2 冶炼原理 159

6.5.3 冶炼工艺 159

6.5.4 配料计算 162

6.6　中低碳锰铁的冶炼 163

6.6.1 电硅热法冶炼中低碳锰铁 164

6.6.2 电硅热法生产中碳锰铁配料计算 167

6.6.3　摇包法、吹氧法冶炼中低碳锰铁 169

6.7　金属锰 170

6.7.1 冶炼原理 171

6.7.2 生产方法 172

6.7.3　金属锰的冶炼 176

复习思考题 178

7　铬系合金的冶炼 179

7.1　概述 179

7.2　高碳铬铁 179

7.2.1 高碳铬铁的牌号及用途 179

7.2.2　铬及其化合物的物理化学性质 180

7.2.3 高碳铬铁的冶炼工艺与原理 180

7.3　硅铬合金 185

7.3.1 硅铬合金的牌号及用途 185

7.3.2　硅铬合金的性质 185

7.3.3　硅铬合金冶炼工艺及原理 185

7.4　中低碳铬铁 190

7.4.1 中低碳铬铁的牌号及用途 190

7.4.2 冶炼方法 190

7.4.3　氧气吹炼中低碳铬铁 191

7.4.4 电硅热法冶炼中低碳铬铁 193

7.5　微碳铬铁 196

7.5.1 微碳铬铁的牌号及用途 196

7.5.2 电硅热法冶炼微碳铬铁 197

7.5.3 热兑法冶炼微碳铬铁 201

7.6　真空法微碳铬铁 209

7.6.1 真空法微碳铬铁的牌号及用途 209

7.6.2　真空法微碳铬铁冶炼原理 209

7.6.3 真空法微碳铬铁冶炼的原料 210

7.6.4 真空法微碳铬铁冶炼设备 210

7.6.5 真空法微碳铬铁冶炼操作 210

7.7　金属铬 211

7.7.1 金属铬牌号及用途 211

7.7.2　铝热法生产金属铬 212

复习思考题 218

8　钼铁的冶炼 219

8.1　钼铁的牌号及用途 219

8.2　钼及其化合物的物理化学性质 220

8.3　钼矿及其处理 221

8.3.1 钼矿 221

8.3.2　钼精矿氧化焙烧 222

8.4　钼铁的冶炼 226

8.4.1 钼铁的冶炼方法 226

8.4.2 钼铁的冶炼原理 227

8.4.3　硅热法冶炼钼铁 228

8.5　硅热法冶炼钼铁的配料计算 231

8.5.1 计算的原始条件 231

8.5.2　料批组成计算 231

8.5.3 热量计算 232

复习思考题 233

9　钛铁的冶炼 234

9.1　钛铁的牌号及用途 234

9.1.1 钛铁牌号及化学成分 234

9.1.2　钛及其化合物的物理化学性质 234

9.2　冶炼钛铁的原材料 236

9.2.1 含钛矿物 236

9.2.2　铁矿 236

9.2.3　硅铁 237

9.2.4 铝粒 237

9.2.5 石灰 237

9.3　钛铁冶炼原理 237

9.3.1 用碳还原 237

9.3.2　用硅还原 237

9.3.3 用铝还原 237

9.4　铝热法冶炼钛铁 238

9.4.1 冶炼钛铁的配料计算 238

9.4.2　冶炼操作过程 242

9.4.3 影响钛铁冶炼指标的因素 244

9.4.4 应用铝热法冶炼钛铁的实例 245

9.5　低铝钛铁、中钛铁及高钛铁的生产 246

9.5.1　低铝钛铁生产 246

9.5.2 中钛铁冶炼（40％钛铁的生产） 247

9.5.3 高钛铁的生产 247

9.6　电炉炼钛铁及铝粒的雾化制取 248

9.6.1 电炉炼钛铁 248

9.6.2　雾化法制取铝粒 249

复习思考题 249

10　钒铁的冶炼 250

10.1　钒铁的牌号及用途 250

10.2　钒及其化合物的物理化学性质 250

10.3　含钒矿物和钒矿 251

10.4　五氧化二钒的制取 251

10.4.1　钒渣的制备 253

10.4.2　钒渣的焙烧 254

10.4.3 钒的浸出 256

10.4.4　五氧化二钒浸出液沉淀及熔化铸片 257

10.5　钒铁冶炼原理 259

10.6　电硅热法生产钒铁 260

10.6.1 冶炼设备及原料 260

10.6.2 配料计算和各期炉料分配 260

10.6.3 冶炼操作 261

10.7　铝热法生产钒铁 263

10.7.1 原料要求 263

10.7.2　配料计算 263

10.7.3 冶炼操作 264

复习思考题 265

11　钨铁的冶炼 266

11.1　钨铁的牌号及用途 266

11.2　钨及其化合物的物理化学性质 266

11.2.1 钨的物理化学性质 266

11.2.2 钨化合物的物理化学性质 266

11.3　钨矿 267

11.4　钨铁的冶炼 268

11.4.1 钨铁的冶炼方法 268

11.4.2　钨铁冶炼原理 269

11.4.3　取铁法生产钨铁 270

11.4.4　炉料计算 274

复习思考题 275

12　稀土铁合金的冶炼 276

12.1 概述 276

12.1.1 稀土铁合金的应用 276

12.1.2　稀土铁合金的分类 276

12.1.3　稀土铁合金的组成和性质 278

12.1.4 稀土铁合金的生产方法 279

12.2　硅热还原法生产稀土硅铁合金 280

12.2.1 硅热还原法冶炼稀土硅铁合金的反应热力学 280

12.2.2　硅热还原法冶炼稀土硅铁合金的原理 284

12.2.3 电弧炉设备 285

12.2.4　硅热法冶炼稀土硅铁合金工艺 288

12.3　电弧炉冶炼其他稀土铁合金 292

12.3.1 硅热还原法冶炼其他稀土铁合金 292

12.3.2　铝热还原法冶炼稀土中间合金 294

12.3.3 碳化钙、硅还原法冶炼稀土合金 296

12.4　碳热还原法冶炼稀土铁合金 297

12.4.1 碳热还原法冶炼稀土硅铁合金的原理 297

12.4.2 矿热炉冶炼稀土硅铁合金工艺 298

12.4.3 矿热炉冶炼其他稀土铁合金 299

12.5　熔配法生产稀土中间合金 300

12.5.1 坩埚式中频感应电炉 300

12.5.2　配料计算 301

12.5.3 中频感应炉熔炼稀土中间合金工艺 301

复习思考题 302

13　环境保护与综合利用 304

13.1　废渣的处理及利用 304

13.1.1 直接回收利用 304

13.1.2　用水淬渣作水泥原料 305

13.1.3 用炉渣作铸石 305

13.1.4　利用废渣作建筑和筑路材料以及农田肥料 305

13.2　废气的处理及利用 306

13.2.1 敞口电炉烟气净化 306

13.2.2 半封闭电炉回收烟气余热 306

13.2.3 封闭式电炉烟气净化和能源回收 306

13.2.4 烟尘的综合利用 306

13.3　废水的处理及利用 307

复习思考题 308

参考文献 309