1 概论 1
1.1 钢铁工业在国民经济中的地位 1
1.2 中国钢铁工业的概况 1
1.3 钢铁联合企业中的炼铁生产 2
1.4 高炉冶炼过程概述 3
1.4.1 高炉炼铁工艺流程及炉内主要过程 4
1.4.2 含铁原料及其他辅助原料 6
1.4.3 高炉燃料 12
1.4.4 耐火材料 17
1.4.5 高炉产品 21
1.4.6 高炉冶炼的主要技术经济指标 25
习题和思考题 30
2 铁矿粉造块 31
2.1 粉矿造块的意义和作用 31
2.2 造块的基础理论 32
2.3 烧结过程 32
2.3.1 一般工艺过程 32
2.3.2 烧结过程的主要反应 33
2.3.3 烧结过程中的固结 39
2.3.4 烧结过程中的传输现象 46
2.3.5 烧结工艺 49
2.4 球团过程 56
2.4.1 生球成型 57
2.4.2 生球干燥 61
2.4.3 球团矿的焙烧固结 63
2.4.4 球团工艺 64
2.4.5 特种造块方法 67
2.5 烧结矿和球团矿的质量检验 69
2.5.1 冷态物理机械性能 69
2.5.2 热态及还原条件下的物理机械性能 70
2.5.3 冶金性能 71
2.6 高炉炉料结构 72
2.6.1 高碱度烧结矿的冶金性能 72
2.6.2 酸性氧化球团矿的冶金性能 74
2.6.3 高碱度烧结矿配加酸性球团矿组成的综合炉料的冶金性能 75
参考文献和建议阅读书目 75
习题和思考题 75
3 高炉冶炼过程的物理化学 77
3.1 蒸发、分解与气化 77
3.1.1 蒸发 77
3.1.2 结晶水分解 77
3.1.3 碳酸盐分解 77
3.1.4 析碳反应 78
3.1.5 气化 78
3.2 还原过程 79
3.2.1 铁的氧化物及其特性 79
3.2.2 铁氧化物还原的热力学 80
3.2.3 气固相还原反应的动力学 87
3.2.4 其他元素的还原 96
3.2.5 炉缸中液态渣铁间的氧化还原反应——耦合反应 103
3.3 炉渣 107
3.3.1 炉渣在高炉冶炼过程中的作用 107
3.3.2 造渣过程简述 109
3.3.3 终渣的主要理化性能 109
3.3.4 炉渣去硫 119
3.3.5 炉渣排碱 127
3.4 碳的气化反应 129
3.4.1 固体碳气化的一般规律 129
3.4.2 风口前碳的燃烧 131
3.4.3 燃烧带以外碳的气化 135
3.5 生铁的形成 137
3.5.1 渗碳反应 137
3.5.2 其他少量元素的溶入 139
参考文献和建议阅读书目 140
习题和思考题 140
4 高炉冶炼过程中的传输现象 142
4.1 高炉中的动量传输 142
4.1.1 煤气流经固体散料层的一般规律 143
4.1.2 逆流运动中散料的有效质量 146
4.1.3 散料的流态化 148
4.1.4 充液散料层的流体力学现象 148
4.1.5 高炉过程中的炉料下降 149
4.2 高炉内的热量传输 150
4.2.1 传热方程 151
4.2.2 水当量 152
4.2.3 高炉上下部热交换 153
4.2.4 高炉条件下的传热方式和给热系数 153
参考文献和建议阅读书目 156
习题和思考题 156
5 高炉冶炼能量利用 157
5.1 高炉冶炼能量利用指标 157
5.1.1 燃料比 157
5.1.2 焦比 157
5.1.3 直接还原或间接还原发展程度 157
5.1.4 燃料中的碳素在高炉内氧化程度或利用程度 158
5.1.5 高炉内热能利用程度 159
5.1.6 氢利用率 159
5.2 高炉能量利用计算分析 159
5.2.1 生产高炉的计算 159
5.2.2 设计高炉的计算 166
5.2.3 物料及热平衡计算举例 169
5.2.4 理论焦比计算 186
5.3 高炉能量利用图解分析 193
5.3.1 铁的直接还原度与碳消耗〔rd—w（C）〕图解 193
5.3.2 里斯特操作线图解 195
5.3.3 理查特（Reichardt）区域热平衡图解分析 206
参考文献和建议阅读书目 209
习题和思考题 209
6 高炉炼铁工艺 210
6.1 高炉炼铁生产的原则 210
6.2 高炉操作制度 212
6.2.1 装料制度 212
6.2.2 送风制度 218
6.2.3 造渣制度 220
6.2.4 热制度 220
6.2.5 炉况判断 221
6.3 高压操作 222
6.3.1 高压操作系统 223
6.3.2 高压操作对高炉冶炼的影响 224
6.4 高风温操作 226
6.4.1 高风温对高炉冶炼的影响 226
6.4.2 高炉接受高风温的条件 227
6.4.3 高风温的取得 229
6.5 喷吹补充燃料 230
6.5.1 喷吹燃料对高炉冶炼的影响 230
6.5.2 置换比与喷吹量 233
6.6 富氧和综合鼓风操作 235
6.6.1 富氧对高炉冶炼的影响 235
6.6.2 富氧鼓风操作特点 236
参考文献和建议阅读书目 237
习题和思考题 237
7 高炉冶炼过程数学模型概述 238
7.1 数学模型及其功用与分类 238
7.2 高炉冶炼过程的特点 238
7.3 高炉冶炼过程模型及控制模型概述 239
7.4 人工智能高炉专家系统概述 242
7.4.1 人工智能（AI） 242
7.4.2 专家系统（ES） 242
7.4.3 人工智能高炉冶炼专家系统 242
参考文献和建议阅读书目 244
习题和思考题 244
8 非高炉炼铁 245
8.1 直接还原 245
8.1.1 直接还原概况 245
8.1.2 气基直接还原法 249
8.1.3 煤基直接还原法 256
8.1.4 直接还原铁的性质与应用 264
8.2 熔融还原法 268
8.2.1 一步法熔融还原 269
8.2.2 二步法熔融还原 271
参考文献和建议阅读书目 274
主要符号表 275
本书引用的主要参考文献 279