鋼鐵冶金學(xué)（煉鐵部分）

目錄

1概論

1.1鋼鐵工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位

1.2中國(guó)鋼鐵工業(yè)的概況

1.3鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的煉鐵生產(chǎn)

1.4高爐冶煉過程概述

1.4.1高爐煉鐵工藝流程及爐內(nèi)主要過程

1.4.2含鐵原料及其他輔助原料

1.4.3高爐燃料

1.4.4耐火材料

1.4.5高爐產(chǎn)品

1.4.6高爐冶煉的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

習(xí)題和思考題

2鐵礦粉造塊

2.1粉礦造塊的意義和作用

2.2造塊的基礎(chǔ)理論

2.3燒結(jié)過程

2.3.1一般工藝過程

2.3.2燒結(jié)過程的主要反應(yīng)

2.3.3燒結(jié)過程中的固結(jié)

2.3.4燒結(jié)過程中的傳輸現(xiàn)象

2.3.5燒結(jié)工藝

2.4球團(tuán)過程

2.4.1生球成型

2.4.2生球干燥

2.4.3球團(tuán)礦的焙燒固結(jié)

2.4.4球團(tuán)工藝

2.4.5特種造塊方法

2.5燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的質(zhì)量檢驗(yàn)

2.5.1冷態(tài)物理機(jī)械性能

2.5.2熱態(tài)及還原條件下的物理機(jī)械性能

2.5.3冶金性能

2.6高爐爐料結(jié)構(gòu)

2.6.1高堿度燒結(jié)礦的冶金性能

2.6.2酸性氧化球團(tuán)礦的冶金性能

2.6.3高堿度燒結(jié)礦配加酸性球團(tuán)礦組成的綜合爐料的冶金性能

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習(xí)題和思考題

3高爐冶煉過程的物理化學(xué)

3.1蒸發(fā)、分解與氣化

3.1.1蒸發(fā)

3.1.2結(jié)晶水分解

3.1.3碳酸鹽分解

3.1.4析碳反應(yīng)

3.1.5氣化

3.2還原過程

3.2.1鐵的氧化物及其特性

3.2.2鐵氧化物還原的熱力學(xué)

3.2.3氣固相還原反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)

3.2.4其他元素的還原

3.2.5爐缸中液態(tài)渣鐵間的氧化還原反應(yīng)――耦合反應(yīng)

3.3爐渣

3.3.1爐渣在高爐冶煉過程中的作用

3.3.2造渣過程簡(jiǎn)述

3.3.3終渣的主要理化性能

3.3.4爐渣去硫

3.3.5爐渣排堿

3.4碳的氣化反應(yīng)

3.4.1固體碳?xì)饣囊话阋?guī)律

3.4.2風(fēng)口前碳的燃燒

3.4.3燃燒帶以外碳的氣化

3.5生鐵的形成

3.5.1滲碳反應(yīng)

3.5.2其他少量元素的溶入

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習(xí)題和思考題

4高爐冶煉過程中的傳輸現(xiàn)象

4.1高爐中的動(dòng)量傳輸

4.1.1煤氣流經(jīng)固體散料層的一般規(guī)律

4.1.2逆流運(yùn)動(dòng)中散料的有效質(zhì)量

4.1.3散料的流態(tài)化

4.1.4充液散料層的流體力學(xué)現(xiàn)象

4.1.5高爐過程中的爐料下降

4.2高爐內(nèi)的熱量傳輸

4.2.1傳熱方程

4.2.2水當(dāng)量

4.2.3高爐上下部熱交換

4.2.4高爐條件下的傳熱方式和給熱系數(shù)

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習(xí)題和思考題

5高爐冶煉能量利用

5.1高爐冶煉能量利用指標(biāo)

5.1.1燃料比

5.1.2焦比

5.1.3直接還原或間接還原發(fā)展程度

5.1.4燃料中的碳素在高爐內(nèi)氧化程度或利用程度

5.1.5高爐內(nèi)熱能利用程度

5.1.6氫利用率

5.2高爐能量利用計(jì)算分析

5.2.1生產(chǎn)高爐的計(jì)算

5.2.2設(shè)計(jì)高爐的計(jì)算

5.2.3物料及熱平衡計(jì)算舉例

5.2.4理論焦比計(jì)算

5.3高爐能量利用圖解分析

5.3.1鐵的直接還原度與碳消耗[rd－w（C）]圖解

5.3.2里斯特操作線圖解

5.3.3理查特（Reichardt）區(qū)域熱平衡圖解分析

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習(xí)題和思考題

6高爐煉鐵工藝

6.1高爐煉鐵生產(chǎn)的原則

6.2高爐操作制度

6.2.1裝料制度

6.2.2送風(fēng)制度

6.2.3造渣制度

6.2.4熱制度

6.2.5爐況判斷

6.3高壓操作

6.3.1高壓操作系統(tǒng)

6.3.2高壓操作對(duì)高爐冶煉的影響

6.4高風(fēng)溫操作

6.4.1高風(fēng)溫對(duì)高爐冶煉的影響

6.4.2高爐接受高風(fēng)溫的條件

6.4.3高風(fēng)溫的取得

6.5噴吹補(bǔ)充燃料

6.5.1噴吹燃料對(duì)高爐冶煉的影響

6.5.2置換比與噴吹量

6.6富氧和綜合鼓風(fēng)操作

6.6.1富氧對(duì)高爐冶煉的影響

6.6.2富氧鼓風(fēng)操作特點(diǎn)

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習(xí)題和思考題

7高爐冶煉過程數(shù)學(xué)模型概述

7.1數(shù)學(xué)模型及其功用與分類

7.2高爐冶煉過程的特點(diǎn)

7.3高爐冶煉過程模型及控制模型概述

7.4人工智能高爐專家系統(tǒng)概述

7.4.1人工智能（AI）

7.4.2專家系統(tǒng)（ES）

7.4.3人工智能高爐冶煉專家系統(tǒng)

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習(xí)題和思考題

8非高爐煉鐵

8.1直接還原

8.1.1直接還原概況

8.1.2氣基直接還原法

8.1.3煤基直接還原法

8.1.4直接還原鐵的性質(zhì)與應(yīng)用

8.2熔融還原法

8.2.1一步法熔融還原

8.2.2二步法熔融還原

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主要符號(hào)表

本書引用的主要參考文獻(xiàn)

2100433B

《鋼鐵冶金學(xué):煉鐵部分》(第2版)系鋼鐵冶金專業(yè)《鋼鐵冶金學(xué)》（煉鋼部分）課程的教學(xué)用書。按照鋼鐵冶金專業(yè)教學(xué)計(jì)劃和本門課程教學(xué)大綱的要求，《鋼鐵冶金學(xué):煉鐵部分》(第2版)重點(diǎn)闡述煉鋼過程的基本理論和工藝，主要內(nèi)容包括含鐵原料的造塊、煉鐵原理、工藝操作及高爐作業(yè)的能量利用分析，并結(jié)合鋼鐵工業(yè)的最新發(fā)展，對(duì)數(shù)學(xué)模型、高爐過程自動(dòng)控制及非高爐法煉鐵（包括直接還原及熔融還原）作了簡(jiǎn)要介紹。

建有科技部與上海市共建“現(xiàn)代冶金和材料制備”國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地、上海市科委直屬的“上海市鋼鐵冶金新技術(shù)開發(fā)應(yīng)用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室”，并設(shè)有冶金學(xué)博士后科研流動(dòng)站，本學(xué)科師資力量雄厚，學(xué)術(shù)梯隊(duì)結(jié)構(gòu)合理，儀器裝備精良，科研條件為國(guó)內(nèi)前列水平，在鋼鐵冶金基礎(chǔ)理論研究和重大新技術(shù)的開發(fā)方面成果豐碩顯著。（上海大學(xué)）本學(xué)科點(diǎn)的主要研究方向有：

(1)鋼鐵冶金過程制氫技術(shù)；

(2) 特殊物理場(chǎng)下冶金和材料制備過程；

(3) 煉鋼和二次精煉新技術(shù)及純凈鋼和特種鋼研究；

(4)冶金熔體物理化學(xué)及數(shù)據(jù)庫(kù)；

(5)鐵和鐵合金的熔煉新技術(shù)；

( 6)金屬材料的高新制備技術(shù)；

(7)金屬連鑄凝固技術(shù)；

(8)冶金中的傳輸理論與過程數(shù)模及仿真。

全書共分為13章，內(nèi)容包括：緒論，高爐原料，高爐煉鐵原理，高爐煉鐵工藝，高爐煉鐵設(shè)備，非高爐煉鐵，鐵合金生產(chǎn)，煉鋼基本原理，煉鋼原材料，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼，電弧爐煉鋼，鐵水預(yù)處理與鋼水爐外精煉和連續(xù)鑄鋼。

本書可作為高等學(xué)校鋼鐵冶金專業(yè)本科生或研究生的教材，也可供從事鋼鐵生產(chǎn)的工程技術(shù)人員、管理人員以及相關(guān)專業(yè)的師生參考。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鋼鐵企業(yè)煉鐵工序水系統(tǒng)優(yōu)化的術(shù)語(yǔ)和定義、水系統(tǒng)現(xiàn)狀調(diào)查程序、水系統(tǒng)優(yōu)化程序、水系統(tǒng)優(yōu)化指標(biāo)計(jì)算方法。 本標(biāo)準(zhǔn)適用于鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵工序生產(chǎn)水系統(tǒng)優(yōu)化。