氧气转炉炼钢工艺与设备PDF电子书下载

0 绪论 1

0.1 氧气转炉炼钢法的发展概况 1

0.2 转炉炼钢法的分类 5

0.3 氧气转炉炼钢法的特点 5

0.4 转炉炼钢发展方向与技术进步目标 7

0.4.1 转炉炼钢的发展方向 7

0.4.2 转炉炼钢技术进步的目标 7

1 钢铁基础知识 9

1.1 钢与铁 9

1.1.1 钢与生铁 9

1.1.2 钢铁生产流程 9

1.1.3 金属学基础知识 11

1.1.4 热处理知识 24

1.2 炼铁生产 25

1.3 炼钢生产 26

1.3.1 工业化炼钢方法 26

1.3.2 炼钢厂浇注生产流程 30

1.4 轧钢生产 39

1.4.1 轧钢过程 39

1.4.2 轧钢生产工艺 39

1.4.3 控制轧制、控制冷却 43

2 炼钢用原材料 45

2.1 主原料 45

2.1.1 铁水 45

2.1.2 废钢 48

2.1.3 生铁块 50

2.2 铁水预处理 50

2.2.1 铁水炉外脱硫 51

2.2.2 铁水炉外脱磷 57

2.2.3 铁水炉外脱硅 59

2.3 辅原料 59

2.3.1 造渣剂 59

2.3.2 冷却剂 63

2.4 铁合金 64

2.5 其他材料 67

2.5.1 增碳剂 67

2.5.2 钢包渣改质剂 67

2.5.3 焦炭 68

2.5.4 炼钢厂常用气体 68

3 氧气转炉炼钢工艺及基础理论 69

3.1 装入制度 69

3.1.1 装入制度内容及依据 69

3.1.2 装入制度类型 71

3.1.3 装入操作 71

3.2 顶吹供氧制度及元素氧化 72

3.2.1 顶吹供氧制度内容 72

3.2.2 喷头的类型及特点 72

3.2.3 氧气流出喷嘴后的运动规律 75

3.2.4 炼钢过程的氧化反应 78

3.2.5 供氧制度中的几个工艺参数 86

3.2.6 供氧操作 90

3.2.7 氧枪喷头寿命 94

3.3 造渣制度及脱磷脱硫 96

3.3.1 炼钢炉渣基础知识 96

3.3.2 炉渣相图 101

3.3.3 造渣方法 107

3.3.4 渣料加入量确定 108

3.3.5 炼钢脱磷与脱硫反应 112

3.3.6 炉渣的形成 118

3.3.7 渣料加入时间 120

3.3.8 泡沫渣 121

3.3.9 渣量计算 123

3.3.10 半钢吹炼的造渣 125

3.4 温度制度 125

3.4.1 热平衡 125

3.4.2 出钢温度的确定 129

3.4.3 温度控制对策 132

3.4.4 温度控制 133

3.5 终点控制 140

3.5.1 终点的标志 140

3.5.2 终点控制方法 141

3.5.3 人工判断方法 142

3.5.4 挡渣操作 145

3.5.5 加钢包渣改质剂或合成渣 148

3.6 脱氧合金化及夹杂物排除 148

3.6.1 脱氧理论 149

3.6.2 脱氧方法 152

3.6.3 合金的加入原则 153

3.6.4 脱氧操作 154

3.6.5 合金加入量的确定 157

3.7 吹损及喷溅 174

3.7.1 吹损 174

3.7.2 喷溅 176

3.8 顶底复合吹炼工艺特点 180

3.8.1 顶底复合吹炼的特点 180

3.8.2 复吹工艺的类型 181

3.8.3 复吹的底部供气气源 181

3.8.4 底部供气模式 182

3.8.5 底部供气元件 183

3.8.6 底部供气元件的维护 185

3.9 操作事故及处理 187

3.9.1 温度不合格 187

3.9.2 成分不合格 188

3.9.3 回炉钢冶炼 190

3.9.4 氧枪粘钢及漏水 190

3.9.5 炉衬耐火材料问题 191

3.9.6 冻炉 193

3.9.7 钢包大翻 194

3.9.8 转炉内剩余钢水处理 194

3.9.9 连铸水口堵塞 194

3.10 物料平衡和热平衡计算 195

3.10.1 原始数据 196

3.10.2 物料平衡初算（先只用废钢） 198

3.10.3 热平衡计算 204

3.10.4 物料平衡热平衡终算 206

4 耐火材料、转炉炉衬和炉龄 211

4.1 耐火材料的化学组成和矿物组成 211

4.1.1 酸性耐火材料 212

4.1.2 碱性耐火材料 212

4.1.3 中性耐火材料 212

4.2 耐火材料的主要性质 214

4.2.1 耐火度 214

4.2.2 荷重软化温度 215

4.2.3 耐压强度 215

4.2.4 抗折强度 216

4.2.5 热稳定性 216

4.2.6 热膨胀性 216

4.2.7 导热性 217

4.2.8 重烧线变化 217

4.2.9 抗渣性 217

4.2.10 气孔率 218

4.2.11 体积密度 219

4.3 氧气转炉用耐火材料 219

4.3.1 转炉内衬用砖 220

4.3.2 转炉出钢口砖 222

4.3.3 复吹转炉底部供气用砖 222

4.4 炉衬寿命 222

4.4.1 炉衬损坏的原因 222

4.4.2 炉衬砖的蚀损机理 223

4.4.3 影响炉衬寿命的因素 224

4.4.4 提高炉龄的措施 227

4.5 溅渣护炉技术 230

4.5.1 溅渣护炉用熔渣的要求 230

4.5.2 溅渣护炉的机理 231

4.5.3 溅渣层的蚀损机理 232

4.5.4 溅渣护炉工艺 234

4.5.5 经济炉龄 240

4.6 开新炉操作 241

4.6.1 开新炉前的准备工作 241

4.6.2 炉衬的烘烤 242

4.6.3 开新炉操作 243

4.7 炼钢系统其他耐火材料 244

4.7.1 铁水预处理容器内衬耐火材料 244

4.7.2 炉外精炼用耐火材料 245

4.7.3 连铸用耐火材料 246

5 炉外精炼 248

5.1 炉外精炼的目的和手段 248

5.1.1 搅拌 248

5.1.2 温度调整 251

5.1.3 造渣 253

5.1.4 夹杂物变性处理 253

5.1.5 真空 255

5.2 几种常用的炉外精炼方法 256

5.2.1 钢包精炼炉 259

5.2.2 CAS、CAS-OB法及CAB法 262

5.2.3 VD、VOD、VAD、AOD精炼法 266

5.2.4 RH系列精炼方法 270

5.2.5 喷粉、喂线、合成渣洗 274

6 钢的品种与质量 278

6.1 钢的分类 278

6.1.1 按化学成分分类 278

6.1.2 按质量等级分类 279

6.1.3 按钢的用途分类 279

6.1.4 按钢的金相组织分类 279

6.2 钢种牌号的表示方法 280

6.2.1 钢种牌号的代表符号 280

6.2.2 我国钢种牌号的表示方法 282

6.3 碳和其他元素在钢中的作用 286

6.3.1 碳（C） 286

6.3.2 硅（Si） 286

6.3.3 锰（Mn） 287

6.3.4 硫（S） 287

6.3.5 磷（P） 287

6.3.6 氢（H） 288

6.3.7 氮（N） 288

6.3.8 氧（O） 289

6.3.9 铝（Al） 289

6.3.10 铜（Cu）、锡（Sn）、铅（Pb）、砷（As）等元素 290

6.3.11 铌（Nb）、钒（V）、钛（Ti）等元素 290

6.4 钢种质量的概念及性能检测 291

6.4.1 钢的产品质量定义 291

6.4.2 钢的性能 291

6.4.3 钢质量的决定因素 291

6.4.4 钢质量的检验方法 291

6.5 质量分析方法 293

6.5.1 全面质量管理 293

6.5.2 ISO9000族贯标工作 295

6.5.3 质量问题的分析统计方法 297

6.5.4 因果分析图 298

6.5.5 帕累托图 299

6.5.6 质量分布图 300

6.5.7 六西格玛质量管理 306

6.6 转炉钢种的冶炼 307

6.6.1 高质量钢种的生产 307

6.6.2 易切削钢 311

6.6.3 钢筋钢 312

6.6.4 软线及焊条钢 314

6.6.5 冷镦钢 315

6.6.6 耐候钢 317

6.6.7 齿轮钢 318

6.6.8 轴承钢 320

6.6.9 船板钢 322

6.6.10 重轨钢 324

6.6.11 IF钢 326

6.6.12 硅钢 327

6.6.13 管线钢 329

6.6.14 硬线钢 332

6.6.15 弹簧钢 333

6.6.16 不锈钢 334

7 氧气转炉炼钢车间布置及组成 337

7.1 炼钢车间的组成与任务 337

7.1.1 炼钢车间的生产流程 337

7.1.2 炼钢车间的组成与任务 338

7.2 原材料供应系统 339

7.2.1 铁水的供应和铁水预处理 339

7.2.2 散状材料的供应 341

7.2.3 废钢的供应 344

7.2.4 铁合金的供应 345

7.3 转炉跨的布置 346

7.3.1 转炉位置的确定 346

7.3.2 转炉跨各层平台标高的确定 348

7.3.3 转炉跨厂房尺寸的确定 351

7.4 精炼跨的布置 352

7.5 浇注跨的布置 352

7.5.1 连铸机在炼钢车间内的立面布置 353

7.5.2 连铸机在炼钢车间内的平面布置 353

7.5.3 连铸机尺寸的确定 355

7.6 液压与润滑知识 357

7.6.1 转炉炼钢液压系统应用 357

7.6.2 转炉炼钢润滑系统应用 358

8 转炉炉体结构与倾动机械 359

8.1 炉型和计算 359

8.1.1 炉型的选择 359

8.1.2 炉型的主要参数 360

8.1.3 炉型主要尺寸的确定 362

8.2 转炉炉体及倾动机构 367

8.2.1 炉壳 368

8.2.2 托圈和耳轴 370

8.2.3 转炉倾动机械 378

9 供氧系统 382

9.1 氧气转炉炼钢车间供氧 382

9.1.1 制氧基本原理 382

9.1.2 供氧系统工艺流程 383

9.1.3 氧气管道防爆 384

9.1.4 车间需氧量计算 385

9.1.5 制氧机的选择 387

9.2 氧枪的主要参数 387

9.2.1 氧枪的构造 387

9.2.2 喷头类型的选择与主要尺寸计算 388

9.2.3 枪身各层尺寸的确定 395

9.2.4 氧枪长度的确定 401

9.3 氧枪升降和更换机构 402

9.3.1 对氧枪升降和更换机构的要求 402

9.3.2 氧枪垂直升降机构 403

9.3.3 氧枪横移更换装置 405

9.4 氧枪各操作点的控制位置 406

10 炼钢厂的环境保护 408

10.1 政策法规 408

10.1.1 京都议定书 408

10.1.2 国内相关法规 409

10.2 烟气、烟尘的性质 411

10.2.1 烟气的特征 411

10.2.2 烟尘的特征 412

10.3 烟气净化回收系统主要设备 413

10.3.1 湿法净化系统的主要设备 413

10.3.2 煤气回收系统的主要设备 421

10.4 风机与放散烟囱 425

10.4.1 风机 425

10.4.2 放散烟囱 426

10.5 净化回收系统简介 426

10.5.1 OG净化回收系统 426

10.5.2 LT净化回收系统 428

10.6 二次除尘系统及厂房除尘 434

10.6.1 二次除尘系统 435

10.6.2 厂房除尘 437

10.7 烟气及烟尘的综合利用 438

10.7.1 回收煤气的利用 438

10.7.2 烟尘的利用 438

10.7.3 回收蒸汽 439

10.8 净化回收的防爆与防毒 439

10.8.1 防爆 439

10.8.2 防毒 440

10.9 钢渣及含尘污水处理系统 441

10.9.1 钢渣处理系统 441

10.9.2 含尘污水处理系统 442

10.10 炼钢厂的噪声治理 444

11 转炉炼钢过程的自动控制 446

11.1 转炉炼钢厂自动控制概述 446

11.1.1 自动控制的优点 446

11.1.2 自动控制的要求 447

11.1.3 自动控制组成 448

11.2 炼钢自控数据检测 451

11.2.1 重量检测 451

11.2.2 热电偶测温原理 451

11.2.3 结晶定碳原理 452

11.2.4 出钢钢流下渣检测 452

11.2.5 副枪测量熔池液面高度原理 452

11.2.6 红外碳硫分析仪的原理 452

11.2.7 测定熔池钢液氧含量的原理 453

11.2.8 声纳化渣检测装置 453

11.3 终点温度成分检测装置 454

11.3.1 副枪 454

11.3.2 炉气分析装置 456

11.3.3 投弹式热电偶 458

11.4 转炉炼钢终点自动控制模型 459

11.4.1 静态控制 459

11.4.2 动态控制 459

11.5 炼钢全自动控制 460

11.6 炼钢自动控制发展方向 462

11.6.1 炼钢自动化的三电系统 462

11.6.2 炼钢电力传动的特点和发展趋势 462

11.6.3 现场总线系统 462

11.6.4 人工智能技术 463

12 炼钢辅助设备 464

12.1 钢包车及渣罐车 464

12.2 修炉车 464

12.2.1 下修式修炉机 465

12.2.2 上修式修炉机 465

12.3 炉底车 468

12.4 喷补机 468

12.5 拆炉机 469

12.6 激光测厚仪 470

13 技术经济指标 472

13.1 产量指标 472

13.2 质量指标 472

13.2.1 铁水预处理比 472

13.2.2 转炉钢炉外精炼比 472

13.3 品种指标 473

13.3.1 连铸比 473

13.3.2 转炉优质钢比 473

13.3.3 合金钢比 473

13.3.4 镇静钢比 473

13.4 效益指标 474

13.4.1 转炉日历利用系数 474

13.4.2 转炉日历作业率 474

13.4.3 转炉每炉炼钢时间 474

13.4.4 钢铁料消耗 474

13.4.5 铁水消耗 474

13.4.6 转炉炼钢某种物料消耗 475

13.4.7 转炉炉龄 475

13.4.8 转炉吹损率 475

13.4.9 转炉钢金属料消耗 475

13.4.10 连铸机日历作业率 476

13.4.11 连铸坯合格率 476

13.4.12 合格坯收得率 476

13.4.13 连浇炉数 476

13.4.14 断流率 476

13.4.15 溢漏率 477

13.4.16 转炉钢工序单位能耗 477

13.4.17 成本 477

13.4.18 流动资金占用额 478

13.4.19 利润 478

附录 元素周期表 479

参考文献 479