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第一篇 炼铁生产 1

1 炼铁技术的发展概况 1

1.1 炼铁工业发展史及生产工艺现状 1

1.1.1 炼铁工业发展史 1

1.1.2 炼铁工业现状 3

1.2 炼铁技术经济指标的发展情况 4

1.2.1 高炉利用系数和作业率 4

1.2.2 焦比、煤比和燃料比 4

1.2.3 热风温度 5

1.2.4 炼铁工序能耗 6

1.3 炼铁工业中的先进技术 7

1.3.1 高炉煤气的全干法除尘 7

1.3.2 具有我国知识产权的顶燃式热风炉 7

1.3.3 高炉大型化和流程优化 8

1.3.4 高炉薄壁炉衬 9

1.3.5 高炉检测新技术 9

1.4 炼铁工业的发展动向 10

1.4.1 炼铁生产工艺 10

1.4.2 炼铁生产规模 10

1.5 未来炼铁生产面临的挑战 12

本章小结 13

复习思考题 13

参考文献 13

2 铁矿粉造矿 14

2.1 铁矿粉造块的意义和目的 14

2.2 铁矿粉造块的要求 14

2.2.1 烧结矿 15

2.2.2 球团矿 16

2.3 粉矿造矿的工艺 17

2.3.1 烧结法造矿 17

2.3.2 球团法造矿 19

本章小结 21

复习思考题 21

参考文献 21

3 高炉炼铁 22

3.1 高炉炼铁概述 22

3.1.1 高炉炼铁工艺流程及炉内主要过程 22

3.1.2 含铁原料及其他辅助原料 25

3.1.3 高炉燃料 28

3.1.4 高炉产品 31

3.2 高炉炼铁的生产原则 32

3.3 高炉冶炼过程的物理化学 33

3.3.1 蒸发、分解与气化 33

3.3.2 还原过程 34

本章小结 37

复习思考题 37

参考文献 37

4 炼铁新技术 38

4.1 高炉炼铁新技术 38

4.1.1 高炉大型化和自动化 38

4.1.2 计算机控制技术 41

4.1.3 高炉信息化 44

4.1.4 高炉冶炼低硅生铁 44

4.1.5 高炉煤气的余压利用 45

4.1.6 等离子体炼铁 46

4.1.7 高炉使用金属化炉料 46

4.1.8 高炉喷吹还原气体 46

4.1.9 原子能在炼铁中的应用 47

4.2 非高炉炼铁 47

4.2.1 非高炉炼铁技术及发展现状 48

4.2.2 我国发展非高炉炼铁技术的前景 51

本章小结 51

复习思考题 51

参考文献 51

第二篇 炼钢生产 53

5 炼钢技术的发展概况 53

5.1 转炉炼钢技术的发展 53

5.1.1 转炉炼钢发展概述 53

5.1.2 转炉炼钢技术发展的进程 54

5.1.3 现代转炉炼钢的重大技术 55

5.2 电弧炉炼钢技术的发展 59

5.2.1 电弧炉炼钢发展概述 59

5.2.2 电弧炉炼钢高效化技术发展 60

5.2.3 电弧炉炼钢技术的洁净化发展 61

5.2.4 电弧炉炼钢生产技术进展 61

本章小结 62

复习思考题 62

参考文献 62

6 炼钢任务 64

6.1 钢与生铁的区别 64

6.2 转炉炼钢的基本任务 64

6.2.1 脱碳、脱硫、脱磷和脱氧（“四脱”） 64

6.2.2 去除有害气体和夹杂物（“二去”） 65

6.2.3 调整钢液成分和温度（“二调整”） 66

6.2.4 凝固成型 66

6.2.5 废钢、炉渣返回利用 66

6.2.6 回收煤气、蒸汽 67

本章小结 68

复习思考题 68

参考文献 68

7 炼钢的基本原理 69

7.1 炼钢炉渣 69

7.1.1 炉渣的作用 69

7.1.2 炉渣的来源 69

7.1.3 炉渣的组成 70

7.2 铁、硅、锰的氧化 70

7.2.1 熔池内氧的来源 70

7.2.2 铁的氧化和杂质的氧化方式 70

7.2.3 硅的氧化 70

7.2.4 锰的氧化 71

7.3 碳的氧化 71

7.3.1 碳氧反应的意义 71

7.3.2 碳的氧化反应 72

7.4 脱磷 72

7.4.1 脱磷的基本反应和基本条件 72

7.4.2 回磷 73

7.5 脱硫 73

7.5.1 脱硫的基本反应和基本条件 73

7.5.2 气化去硫 73

7.5.3 钢液中元素去硫 74

7.6 脱氧及合金化 74

7.6.1 脱氧的目的 74

7.6.2 各种元素的脱氧能力 74

7.6.3 脱氧方法 75

7.7 钢中的气体 75

7.7.1 钢中气体对钢性能的影响 75

7.7.2 钢中气体的来源 76

7.7.3 减少钢中气体的基本途径 76

7.8 钢中的非金属夹杂物 76

本章小结 76

复习思考题 76

参考文献 77

8 炼钢原材料 78

8.1 金属料 78

8.1.1 铁水（生铁块） 78

8.1.2 废钢 79

8.1.3 铁合金 79

8.2 炼钢辅助材料 80

8.2.1 造渣材料 80

8.2.2 氧化剂 81

8.2.3 冷却剂 82

8.2.4 增碳剂 82

8.2.5 气体 83

8.3 炼钢用耐火材料 83

8.3.1 转炉用耐火材料 83

8.3.2 转炉炉衬 84

本章小结 84

复习思考题 85

参考文献 85

9 氧气转炉炼钢 86

9.1 氧气顶吹转炉炼钢法 86

9.1.1 氧气顶吹转炉炼钢特点 86

9.1.2 钢的冶炼过程 88

9.1.3 转炉吹炼过程金属成分的变化规律 89

9.1.4 熔池内炉渣成分的变化规律 91

9.1.5 熔池温度的变化规律 92

9.1.6 氧气顶吹转炉炼钢工艺 92

9.2 底吹氧气转炉炼钢法 96

9.2.1 底吹氧气转炉结构特点 96

9.2.2 底吹氧气转炉炉内反应 96

9.3 顶底复合吹炼转炉炼钢法 98

9.3.1 顶底复合吹炼转炉炼钢法的类型 99

9.3.2 复合吹炼转炉少渣冶炼 99

本章小结 100

复习思考题 100

参考文献 100

10 电弧炉炼钢 101

10.1 电弧炉炼钢概述 101

10.1.1 电弧炉炼钢特点 102

10.1.2 电弧炉炼钢技术的发展 103

10.1.3 电弧炉炼钢操作方法 104

10.2 传统电弧炉炼钢工艺 105

10.2.1 补炉 105

10.2.2 装料 106

10.2.3 熔化期 106

10.2.4 氧化期 108

10.2.5 还原期 108

10.2.6 出钢 109

10.3 现代电弧炉炼钢工艺 109

10.3.1 快速熔化与升温操作 110

10.3.2 脱磷操作 110

10.3.3 脱碳操作 110

10.3.4 合金化 110

10.3.5 温度控制 111

10.3.6 泡沫渣操作 111

本章小结 111

复习思考题 112

参考文献 112

11 炉外精炼 113

11.1 概述 113

11.2 炉外精炼的主要目的和任务 113

11.2.1 主要目的 113

11.2.2 主要任务 114

11.2.3 炉外精炼手段 114

11.3 炉外精炼主要方法 114

11.3.1 钢包炉精炼法（LF法） 114

11.3.2 真空吹氧脱碳法（VOD法） 116

本章小结 117

复习思考题 117

参考文献 117

12 连铸技术 119

12.1 连铸机主要设备 119

12.1.1 浇钢设备 119

12.1.2 连铸机本体设备 119

12.1.3 引锭杆 121

12.2 连铸生产工艺 122

12.2.1 钢水出钢温度 123

12.2.2 钢水温降 123

12.2.3 浇铸温度 123

12.2.4 拉速的确定和控制 124

12.3 连铸的生产准备 125

12.3.1 中间包的准备 125

12.3.2 引锭的生产准备工作 125

12.3.3 开浇前的检查工作 125

12.4 基本作业技术指标 126

12.4.1 连铸钢水成分相关指标 126

12.4.2 钢水温度控制 127

12.4.3 中间包液面控制 127

本章小结 127

复习思考题 127

参考文献 127

13 炼钢新技术 128

13.1 中国炼钢技术发展的主要成就 128

13.1.1 转炉装备日趋大型化 128

13.1.2 大幅度提高钢的纯净度 128

13.1.3 “负能炼钢”的发展 129

13.1.4 实现负能生产的工艺措施 129

13.2 炼钢技术的创新发展 130

13.2.1 溅渣护炉与长寿复吹转炉工艺技术 130

13.2.2 转炉高效吹炼工艺技术 131

13.2.3 电炉兑铁水高效冶炼工艺 132

13.2.4 节能与环保技术的发展 132

13.2.5 展望 133

本章小结 133

复习思考题 134

参考文献 134

第三篇 轧钢生产 135

14 轧钢生产概述 135

14.1 钢材品种和用途 135

14.1.1 板带材 135

14.1.2 管材 137

14.1.3 型材 137

14.1.4 线材 139

14.2 轧钢生产系统 139

14.2.1 板带材生产系统 140

14.2.2 管材生产系统 140

14.2.3 型材生产系统 141

14.2.4 线材生产系统 141

14.2.5 混合生产系统 141

14.2.6 合金钢生产系统 141

14.3 我国轧钢生产现状及轧钢技术的发展趋势 142

14.3.1 我国轧钢生产现状 142

14.3.2 轧钢技术的发展趋势 142

本章小结 145

复习思考题 145

参考文献 146

15 轧制原理 147

15.1 变形区主要参数 147

15.1.1 轧制变形区及其主要参数 147

15.1.2 轧制变形的表示方法 149

15.2 咬入条件 149

15.3 轧制过程的建立 150

15.4 金属在变形区内各不同横断面上的流动速度 150

15.5 中性角的确定 151

15.6 稳定轧制条件 153

15.7 前滑和后滑 154

15.7.1 轧制时的前滑与后滑 154

15.7.2 影响前滑值的因素 155

15.8 轧制过程的宽展 155

15.8.1 宽展及其实际意义 155

15.8.2 宽展分类 156

15.8.3 影响宽展的因素 156

本章小结 157

复习思考题 158

参考文献 158

16 钢管生产 159

16.1 无缝钢管生产工艺 159

16.1.1 自动轧管生产工艺 159

16.1.2 连续轧管生产工艺 160

16.1.3 三辊轧管生产工艺 162

16.1.4 周期轧管生产工艺 163

16.1.5 挤压管生产工艺 164

16.2 焊管生产 164

16.2.1 直缝焊管生产工艺 164

16.2.2 螺旋焊管生产工艺 164

本章小结 165

复习思考题 165

参考文献 165

17 板带钢生产 166

17.1 中厚板生产 166

17.1.1 轧机类型及配置 166

17.1.2 中厚板生产工艺 167

17.2 热轧带钢生产工艺 170

17.3 冷轧带钢生产工艺 172

17.3.1 冷轧板带钢生产方法 173

17.3.2 冷轧带钢联合机组 174

本章小结 175

复习思考题 175

参考文献 175

18 型钢和线材生产 176

18.1 型钢生产工艺 176

18.1.1 型钢生产的特点 176

18.1.2 型钢生产的方法 177

18.2 线材生产工艺 181

18.2.1 线材生产的特点 181

18.2.2 线材轧机的布置 181

18.2.3 线材生产工艺 181

本章小结 185

复习思考题 185

参考文献 185

19 轧钢生产新技术 187

19.1 以节能降耗为目标的新技术 187

19.1.1 连铸坯热送热装技术 187

19.1.2 棒线材直接轧制技术 187

19.1.3 采用先进的加热炉和加热技术 188

19.1.4 低温轧制与轧制润滑技术 188

19.1.5 氧化铁皮控制技术 188

19.2 以提高产品性能、质量为目标的新技术 189

19.2.1 TMCP技术 189

19.2.2 “μ-TMCP”技术的开发与应用 190

19.3 无头轧制和半无头轧制新技术 191

19.3.1 概述 191

19.3.2 薄带钢无头轧制生产线Arvedi ESP生产线 191

19.4 薄板坯连铸连轧技术 192

19.5 薄带铸轧技术 193

19.5.1 宝钢薄带铸轧技术 193

19.5.2 东北大学薄带铸轧技术 194

19.6 板坯复合轧制复合板、厚板技术 195

19.7 钢管生产新技术 195

19.7.1 三辊联合穿轧新工艺 195

19.7.2 三辊斜连轧新工艺 195

19.7.3 三辊连轧管机组生产线技术开发 196

19.8 轧钢装备现代化 197

19.8.1 我国自主开发大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术 197

19.8.2 计算机生产过程管理技术 197

19.8.3 我国自主开发钢板滚切剪技术 197

本章小结 200

复习思考题 200

参考文献 201