煉鐵理論與工藝內(nèi)容簡(jiǎn)介

《煉鐵理論與工藝》可作為從事高爐煉鐵的研究人員和生產(chǎn)技術(shù)人員的參考用書(shū)，也可作為高等院校應(yīng)用型本科冶金工程專業(yè)、職業(yè)院校冶金技術(shù)專業(yè)教材及相關(guān)人員技術(shù)培訓(xùn)教材和參考用書(shū)。

1 緒論1

1．1 煉鐵發(fā)展簡(jiǎn)史1

1．2 我國(guó)的煉鐵工業(yè)發(fā)展歷程及現(xiàn)狀3

1．3 現(xiàn)代高爐煉鐵工藝流程6

1．4 高爐產(chǎn)品及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)8

2 高爐冶煉中的爐缸反應(yīng)過(guò)程12

2．1 燃料燃燒12

2．1．1 燃燒反應(yīng)及其機(jī)理12

2．1．2 燃料燃燒產(chǎn)物的組分及計(jì)算13

2．1．3 燃料燃燒產(chǎn)物的熱量分布與傳遞14

2．2 燃燒帶對(duì)爐缸工作的影響15

2．2．1 回旋區(qū)和燃燒帶15

2．2．2 燃燒帶的煤氣分布17

2．2．3 影響燃燒帶因素18

2．2．4 燃燒帶對(duì)爐缸工作的影響21

2．3 煤氣的初始分布對(duì)高爐過(guò)程的影響25

2．3．1 煤氣在爐缸內(nèi)的合理分布26

2．3．2 調(diào)劑煤氣初始分布的一般規(guī)律26

2．4 煤氣上升過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)作用28

2．4．1 煤氣上升過(guò)程中體積、成分和溫度的變化29

2．4．2 高爐熱交換32

練習(xí)與思考38

3 高爐冶煉中的物理化學(xué)反應(yīng)39

3．1 高爐解剖研究39

3．1．1 高爐解體研究概況39

3．1．2 解體研究的新發(fā)現(xiàn)40

3．1．3 解體研究對(duì)煉鐵理論與實(shí)踐的重要意義41

3．2 蒸發(fā)、分解和氣化42

3．2．1 水分蒸發(fā)與分解42

3．2．2 碳酸鹽分解43

3．2．3 燃料揮發(fā)分的揮發(fā)45

3．2．4 氣化45

3．3 鐵氧化物還原的熱力學(xué)45

3．3．1 鐵氧化物的特性46

3．3．2 鐵氧化物還原條件47

3．3．3 鐵氧化物還原順序52

3．4 鐵氧化物的還原反應(yīng)52

3．4．1 CO還原鐵氧化物52

3．4．2 用H2還原鐵氧化物56

3．4．3 用固體碳還原鐵氧化物58

3．5 直接還原與間接還原的比較62

3．5．1 高爐內(nèi)直接還原和間接還原的分布63

3．5．2 直接還原度及其計(jì)算63

3．5．3 直接還原與間接還原比較67

3．5．4 最低理論焦比計(jì)算72

3．6 鐵礦石還原的動(dòng)力學(xué)76

3．6．1 還原過(guò)程的組成環(huán)節(jié)及速率特征76

3．6．2 氧化鐵還原機(jī)理78

3．6．3 鐵礦石還原速率的數(shù)學(xué)模型79

3．6．4 影響鐵礦石還原速率的因素86

3．7 非鐵元素的還原87

3．7．1 錳的還原87

3．7．2 硅的還原90

3．7．3 磷的還原94

3．7．4 釩、鈦的還原94

3．8 生鐵的形成97

練習(xí)與思考99

4 高爐爐渣性能與理論100

4．1 高爐造渣過(guò)程概述100

4．1．1 高爐爐渣的作用100

4．1．2 造渣過(guò)程101

4．2 爐渣結(jié)構(gòu)和礦物組成103

4．2．1 爐渣堿度103

4．2．2 高爐爐渣的結(jié)構(gòu)104

4．2．3 爐渣的礦物組成109

4．3 爐渣的性質(zhì)113

4．3．1 爐渣的熔化性能114

4．3．2 爐渣的黏度116

4．3．3 爐渣的穩(wěn)定性126

4．3．4 爐渣表面性質(zhì)127

4．4 爐渣脫硫128

4．4．1 硫在高爐內(nèi)的行為128

4．4．2 硫在煤氣、渣、鐵中的分配131

4．4．3 爐渣脫硫及其影響因素132

4．4．4 爐外脫硫136

4．5 爐渣排堿140

4．6 造渣對(duì)高爐生產(chǎn)的影響141

4．6．1 對(duì)高爐順行的影響142

4．6．2 對(duì)生鐵質(zhì)量的影響143

4．6．3 對(duì)爐缸熱制度的影響145

練習(xí)與思考145

5 高爐內(nèi)爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)146

5．1 爐料運(yùn)動(dòng)146

5．1．1 散料的主要流體力學(xué)參數(shù)146

5．1．2 爐料下降及力學(xué)分析150

5．1．3 爐料運(yùn)動(dòng)155

5．2 煤氣運(yùn)動(dòng)及影響Δp的因素160

5．2．1 煤氣運(yùn)動(dòng)特征160

5．2．2 煤氣上升過(guò)程的阻損162

5．2．3 透氣性指數(shù)167

5．2．4 煤氣流運(yùn)動(dòng)失常168

5．3 煤氣流分布及其調(diào)劑171

5．3．1 合理的煤氣分布171

5．3．2 影響煤氣分布的因素173

5．4 爐料和煤氣運(yùn)動(dòng)的相互影響184

練習(xí)與思考186

6 高爐冶煉能量利用與計(jì)算187

6．1 高爐能量利用指標(biāo)與分析方法188

6．1．1 能量利用指標(biāo)188

6．1．2 能量利用分析方法189

6．2 直接還原度計(jì)算189

6．3 配料計(jì)算190

6．3．1 計(jì)算準(zhǔn)備及需要確定的已知條件191

6．3．2 計(jì)算步驟193

6．4 物料平衡計(jì)算197

6．4．1 風(fēng)量計(jì)算197

6．4．2 煤氣及其體積的計(jì)算198

6．4．3 編制物料平衡表200

6．5 熱平衡計(jì)算201

6．5．1 熱量收入Q收201

6．5．2 熱量支出Q支202

6．6 區(qū)域熱平衡計(jì)算205

6．7 高爐操作線209

6．7．1 操作線圖的基本原理209

6．7．2 含H2時(shí)操作線的表示213

6．7．3 操作線的幾個(gè)重要性質(zhì)215

6．7．4 操作線繪制實(shí)例218

6．7．5 操作線圖的應(yīng)用223

6．7．6 噴吹燃料時(shí)操作線圖的修正及實(shí)例229

練習(xí)與思考233

7 高爐強(qiáng)化冶煉的內(nèi)容與措施234

7．1 高爐強(qiáng)化的基本內(nèi)容234

7．1．1 提高高爐生產(chǎn)率234

7．1．2 提高冶煉強(qiáng)度235

7．1．3 降低燃料比和焦比241

7．2 精料242

7．2．1 提高含鐵原料的質(zhì)量243

7．2．2 提高焦炭質(zhì)量251

7．3 高風(fēng)溫253

7．3．1 高風(fēng)溫和降低焦比的關(guān)系253

7．3．2 風(fēng)溫與噴吹燃料的關(guān)系257

7．3．3 風(fēng)溫與順行的關(guān)系257

7．3．4 提高風(fēng)溫的措施258

7．4 富氧鼓風(fēng)261

7．4．1富氧率的計(jì)算261

7．4．2 高爐富氧鼓風(fēng)冶煉特征262

7．4．3 富氧鼓風(fēng)對(duì)產(chǎn)量、焦比的影響264

7．4．4 富氧鼓風(fēng)冶煉操作265

7．4．5 富氧鼓風(fēng)工藝和設(shè)備266

7．4．6 高爐送、停氧操作程序(鞍鋼)268

7．4．7 故障處理和氧氣管道維護(hù)及安全規(guī)定269

7．5 高壓操作270

7．5．1 高壓操作冶煉特征271

7．5．2 高壓高爐冶煉的影響272

7．5．3 爐頂均壓、放散工藝274

7．5．4 爐頂均壓制度276

7．5．5 高壓、常壓轉(zhuǎn)換程序277

7．5．6 高壓操作277

7．5．7 故障處理278

7．6 噴吹煤粉279

7．6．1 噴吹用燃料279

7．6．2 高爐噴吹煤粉的冶煉特征279

7．6．3 噴吹高爐的操作特點(diǎn)286

7．6．4 置換比與噴吹量287

7．6．5 提高噴吹量措施288

7．6．6 裂化噴吹290

7．6．7 高爐富氧噴煤291

7．7 脫濕鼓風(fēng)296

7．7．1 鼓風(fēng)濕度對(duì)高爐冶煉的影響297

7．7．2 對(duì)高爐內(nèi)還原的影響298

7．7．3 對(duì)爐況順行的影響298

7．7．4 對(duì)焦比的影響298

7．7．5 對(duì)產(chǎn)量的影響299

7．7．6 適宜于采用脫濕鼓風(fēng)的情況299

7．7．7 提高風(fēng)機(jī)的質(zhì)量流量300

7．7．8 脫濕鼓風(fēng)設(shè)備301

練習(xí)與思考303

8 高爐過(guò)程的自動(dòng)控制304

8．1 自動(dòng)控制的意義304

8．2 高爐自動(dòng)控制類型305

8．3 電子計(jì)算機(jī)控制的一般原理311

8．4 高爐數(shù)學(xué)模型表達(dá)實(shí)例312

8．5 國(guó)內(nèi)高爐數(shù)學(xué)模型316

8．6 檢測(cè)技術(shù)318

9 高爐操作制度與調(diào)劑320

9．1 高爐日常操作320

9．1．1 送風(fēng)制度320

9．1．2 裝料制度326

9．1．3 造渣制度331

9．1．4 熱制度334

9．1．5 冶煉制度的調(diào)節(jié)336

9．2 高爐爐況判斷和調(diào)節(jié)337

9．2．1 影響爐況波動(dòng)的因素337

9．2．2 正常爐況象征337

9．2．3 異常爐況象征和調(diào)節(jié)338

9．2．4 失常爐況及處理342

9．2．5 高爐事故處理352

9．3 爐前和熱風(fēng)爐操作354

9．3．1 爐前操作354

9．3．2 熱風(fēng)爐操作370

練習(xí)與思考377

參考文獻(xiàn)3782

…… 2100433B

內(nèi)容簡(jiǎn)介

在鋼鐵工業(yè)中，煉鐵系統(tǒng)是資源消耗、能源消耗及污染物排放的“大戶”。要全面貫徹《國(guó)家鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》和“高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保”的煉鐵方針，高爐工藝設(shè)計(jì)必須積極推行可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念，提高環(huán)保和資源綜合利用水平。為此，設(shè)計(jì)大師項(xiàng)鐘庸等煉鐵專家、教授合作，在編寫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《高爐煉鐵設(shè)計(jì)工藝規(guī)范》工作的基礎(chǔ)上，編著了《高爐設(shè)計(jì)——煉鐵工藝設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐》一書(shū)。全書(shū)分16章共120萬(wàn)字，分別介紹了煉鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和可持續(xù)發(fā)展的保障條件，精料要求和降低資源、能耗以及強(qiáng)化冶煉的對(duì)策、措施和途徑，工藝計(jì)算，設(shè)備設(shè)計(jì)和選擇以及長(zhǎng)壽的條件和措施，爐渣、煤氣等二次資源、能源的綜合利用以及自動(dòng)化技術(shù)等。書(shū)中結(jié)合審定中的《高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》，在闡述和總結(jié)高爐工藝設(shè)計(jì)，包括硬件和軟件，包括操作設(shè)計(jì)和設(shè)備、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面的理論和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，介紹了我國(guó)高爐工藝設(shè)計(jì)的大量科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐，并且觀點(diǎn)鮮明地介紹了迄今尚未得到煉鐵界公認(rèn)的新觀點(diǎn)、新理論、新指標(biāo)和新方法。書(shū)中內(nèi)容既是對(duì)新《規(guī)范》的闡釋和補(bǔ)充，可以作為執(zhí)行新《規(guī)范》的參考書(shū)或培訓(xùn)用書(shū)；更是站在新的發(fā)展高度上對(duì)高爐設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，也可以供廣大工程技術(shù)人員、研究人員和師生參考。2100433B

本書(shū)是“職業(yè)技術(shù)學(xué)院教學(xué)用書(shū)”之一，其根據(jù)教育部鋼鐵冶煉專業(yè)《煉鐵原理與工藝》課程教學(xué)大綱編寫的。內(nèi)容根據(jù)煉鐵生產(chǎn)的實(shí)際情況和各崗位技能要求來(lái)確定，注重職業(yè)技術(shù)教育的特點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)了理論聯(lián)系實(shí)際和現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用，便于學(xué)生掌握煉鐵生產(chǎn)工藝的基本知識(shí)。

《高爐設(shè)計(jì)：煉鐵工藝設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐（第2版）》從高爐煉鐵節(jié)能減排、高效降耗角度出發(fā)，系統(tǒng)介紹了煉鐵工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和可持續(xù)發(fā)展的保障條件，精料要求和降低資源、能耗以及強(qiáng)化冶煉的對(duì)策、措施和途徑，工藝計(jì)算，設(shè)備設(shè)計(jì)和選擇以及長(zhǎng)壽的條件和措施，爐渣、煤氣等二次資源、能源的綜合利用以及自動(dòng)化技術(shù)等。本書(shū)解釋和延伸了《高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)內(nèi)容，歸納總結(jié)了我國(guó)高爐工藝設(shè)計(jì)的大量科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐成果，觀點(diǎn)鮮明地介紹了高爐煉鐵新觀點(diǎn)、新理論、新指標(biāo)和新方法。

本書(shū)是站在新的發(fā)展高度上對(duì)高爐設(shè)計(jì)和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)總結(jié)，滿足高爐煉鐵節(jié)能減排和降低成本的要求，可以供煉鐵領(lǐng)域廣大工程技術(shù)人員、生產(chǎn)人員、科研人員和教學(xué)人員閱讀參考。