1 转炉炼钢概述 1
1.1 氧气顶吹转炉炼钢技术的发展 1
1.2 氧气顶吹转炉炼钢过程 2
1.2.1 炼钢的基本任务 2
1.2.2 氧气吹炼过程 3
1.3 转炉炼钢主原料、铁合金和氧气 5
1.3.1 铁水 6
1.3.2 废钢 8
1.3.3 铁合金 9
1.3.4 氧气 11
1.4 转炉炼钢辅助原料 11
1.4.1 造渣材料 11
1.4.2 冷却剂 15
1.4.3 其他材料 16
1.5 转炉炼钢技术的进步 16
1.5.1 铁水预处理技术 17
1.5.2 转炉顶底复合吹炼技术 18
1.5.3 长寿炉衬技术 19
1.5.4 钢包精炼技术 20
1.5.5 高效连铸技术 22
参考文献 24
2 转炉化渣技术及化渣剂 26
2.1 转炉化渣技术 26
2.1.1 氧枪及枪位控制技术 26
2.1.2 造渣监测与声纳化渣技术 27
2.1.3 喷溅与返干抑制技术 28
2.2 转炉成渣过程与快速成渣 28
2.2.1 转炉成渣过程 28
2.2.2 转炉快速成渣的条件 30
2.3 化渣助熔剂机理 30
2.4 化渣助熔剂的作用和种类 32
2.4.1 化渣助熔剂的作用 32
2.4.2 化渣助熔剂的种类 32
2.5 化渣助熔剂的使用效果 34
参考文献 36
3 溅渣护炉及调渣剂 37
3.1 传统护炉技术及措施 37
3.1.1 造黏渣护炉 37
3.1.2 炉衬喷补 38
3.1.3 炼钢技术和操作进步 38
3.2 转炉溅渣护炉方法 39
3.2.1 冲刷涂挂 40
3.2.2 溅渣挂渣 40
3.3 液态炉渣对炉衬的侵蚀机理 40
3.4 溅渣层与炉衬的结合机理 41
3.5 炉渣对溅渣层的侵蚀机理 42
3.6 溅渣护炉成渣过程 43
3.7 溅渣护炉工艺技术参数 44
3.7.1 转炉溅渣护炉工艺操作 44
3.7.2 出钢温度 45
3.7.3 溅渣频度 45
3.7.4 炉渣条件 45
3.7.5 入炉铁水与废钢比 47
3.7.6 枪位控制 47
3.7.7 溅渣时间的选择 47
3.7.8 操作的一致性 48
3.8 溅渣护炉技术存在的问题及其解决方法 48
3.9 溅渣终渣调整和控制 48
3.9.1 终渣MgO含量的调整和控制 49
3.9.2 终渣FeO含量的调整和控制 50
3.9.3 终渣碱度的调整和控制 50
3.9.4 终渣黏度的调整和控制 51
3.10 溅渣护炉调渣剂 51
3.10.1 溅渣护炉调渣剂作用和性能要求 51
3.10.2 溅渣护炉调渣剂生产和应用案例 52
参考文献 54
4 钢包顶渣控制与钢包顶渣改质剂 56
4.1 钢包顶渣的作用和控制方法 56
4.2 钢包顶渣改质的方法 57
4.3 顶渣改质剂的主要作用 58
4.4 顶渣改质剂的成分设计和性能要求 59
4.4.1 顶渣改质剂的成分设计 59
4.4.2 改质剂的性能和理化指标要求 60
4.5 操作因素对顶渣改质效果的影响 60
4.5.1 改质剂的使用量 60
4.5.2 改质脱硫剂的加入方式 61
4.5.3 钢包底吹氩搅拌强度 61
4.5.4 喂线处理 61
4.6 顶渣改质脱硫剂实用案例 63
4.6.1 船板钢等 63
4.6.2 SPHC(08Al) 64
4.6.3 45号钢 65
参考文献 66
5 钢水保温与覆盖剂 67
5.1 覆盖剂的作用和种类 67
5.1.1 覆盖剂的作用 67
5.1.2 覆盖剂的种类 67
5.1.3 覆盖剂的性能要求和理化指标 68
5.2 覆盖剂对钢水的净化能力 70
5.2.1 覆盖剂碱度对钢水中夹杂物的影响 70
5.2.2 中间包覆盖剂碱度对钢水中硫的影响 71
5.3 覆盖剂对长水口、包衬耐火材料的影响 72
5.4 覆盖剂的结渣性能和烧结性能 72
5.5 覆盖剂的选用和设计 73
5.5.1 覆盖剂的选用 73
5.5.2 覆盖剂的设计 74
5.6 覆盖剂应用案例 76
参考文献 78
6 连铸开浇与引流砂 80
6.1 自动开浇方法与引流砂的工作原理 80
6.1.1 自动开浇方法 80
6.1.2 引流砂的工作原理 81
6.2 引流砂的种类和理化指标 81
6.2.1 引流砂的种类 81
6.2.2 引流砂的颗粒形状及粒度 83
6.2.3 引流砂的烧结性能 84
6.2.4 引流砂的导热性 85
6.2.5 引流砂的热膨胀率 85
6.2.6 引流砂的抗钢液渗透性 85
6.3 滑动水口堵塞机制与影响自动开浇的因素 86
6.3.1 引流砂的充填状态 87
6.3.2 钢包水口结构及维护 87
6.3.3 钢包的周转特性 88
6.3.4 钢种和工艺条件 89
6.4 提高开浇率的措施 91
6.5 引流砂的生产应用案例 91
参考文献 93
7 钢水连铸与保护渣 94
7.1 连铸保护渣的作用和工作原理 94
7.2 连铸保护渣的种类 96
7.3 连铸保护渣的理化性能指标 97
7.3.1 黏度 97
7.3.2 表面张力 100
7.3.3 熔化温度 100
7.3.4 熔化速度 101
7.3.5 吸附夹杂物的能力、凝固温度、析晶温度和析晶率 103
7.3.6 烧结性能与保护渣化学成分的关系 105
7.4 保护渣性能与连铸工艺参数的关系 105
7.4.1 渣层结构对铸坯质量的影响 105
7.4.2 保护渣黏度与渣消耗量和连铸机拉速的关系 107
7.5 保护渣的性能和制备工艺的关系 108
7.6 保护渣对连铸坯缺陷的影响 108
7.6.1 纵向裂纹 108
7.6.2 星裂与麻面 109
7.6.3 角部横裂 109
7.6.4 渗裂 109
7.6.5 表面夹杂和结疤 109
7.6.6 铸坯表面渗碳 110
7.6.7 卷渣 110
7.7 连铸保护渣使用中的其他问题 110
7.7.1 加渣问题 110
7.7.2 保护渣分熔现象 111
7.7.3 氟污染问题 111
7.8 连铸保护渣使用典型案例 112
参考文献 113
8 铁水预处理与脱硫剂、脱磷剂、脱硅剂 116
8.1 铁水炉外脱硫方法 116
8.1.1 机械搅拌法 116
8.1.2 吹气搅拌法 117
8.1.3 喷吹法 117
8.1.4 铁水连续脱硫 117
8.2 脱硫剂的种类及脱硫机理 117
8.2.1 苏打粉 118
8.2.2 石灰粉 118
8.2.3 石灰石粉 118
8.2.4 电石粉 119
8.2.5 金属镁 119
8.2.6 复合脱硫剂 120
8.3 脱硫剂成分设计 121
8.3.1 脱硫剂成分与其脱硫能力的关系 121
8.3.2 脱硫渣成分对动力学条件的影响 122
8.4 铁水炉外脱磷处理与脱磷剂 123
8.4.1 铁水炉外脱磷方法 123
8.4.2 脱磷反应热力学和动力学 124
8.4.3 脱磷剂 125
8.4.4 复合脱磷剂 128
8.5 铁水炉外脱硅处理与脱硅剂 130
8.5.1 脱硅剂的加入方法 130
8.5.2 脱硅剂 131
8.6 脱硫剂、脱磷剂、脱硅剂的实际应用 132
参考文献 136
9 钢包精炼与精炼渣 138
9.1 精炼渣的作用和种类 138
9.1.1 精炼渣的作用 138
9.1.2 精炼渣的种类 138
9.1.3 精炼渣的性能要求和理化指标 140
9.2 精炼渣系的选择和设计 141
9.2.1 基本渣系的确定 141
9.2.2 精炼渣的脱硫特性 142
9.2.3 精炼渣成分与脱氧和吸附夹杂物特性的关系 143
9.2.4 减少热损失和防止钢水吸气的能力 144
9.3 合成精炼渣应用实例 146
9.3.1 合成精炼渣的生产 147
9.3.2 钢包精炼工艺及效果 147
参考文献 152
10 炼钢功能性辅助材料用原料及加工 154
10.1 炼钢功能性辅助材料用原料 154
10.1.1 石灰石 154
10.1.2 白云石 156
10.1.3 萤石 158
10.1.4 菱镁石 160
10.1.5 铝土矿 162
10.1.6 镁铬砂 164
10.1.7 硅灰石 166
10.1.8 珍珠岩 168
10.1.9 石英及石英岩 171
10.1.10 长石及霞石正长岩 173
10.1.11 膨润土 175
10.2 炼钢功能性辅助材料用黏结剂 178
10.2.1 水玻璃的基本性质 178
10.2.2 水玻璃的水解 179
10.2.3 水玻璃的物理性质 180
10.2.4 水玻璃的化学性质 182
10.2.5 硬化与促凝剂 183
10.2.6 水玻璃的生产与质量标准 184
10.2.7 水玻璃在炼钢功能性辅助材料中的应用 185
10.3 炼钢功能性辅助材料用原料的加工 185
10.3.1 粉碎 185
10.3.2 筛分 188
10.3.3 混合 191
10.3.4 造粒 200
10.3.5 炼钢功能性辅助材料加工工艺选择 210
参考文献 212