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1钢铁冶金概论1

1.1钢铁的分类1

1.2钢铁的重要性1

1.3钢铁冶炼的发展史2

1.4现代钢铁生产流程4

1.5现代炼铁工艺7

1.5.1高炉炼铁7

1.5.2直接还原炼铁17

1.5.3熔融还原炼铁26

1.6现代炼钢工艺32

1.6.1铁水预处理33

1.6.2氧气转炉炼钢35

1.6.3电炉炼钢39

1.6.4炉外精炼43

1.6.5连铸46

1.7现代轧钢工艺50

1.7.1现代轧钢生产系统50

1.7.2现代轧钢生产流程51

2铁矿资源55

2.1铁矿资源分类和特征55

2.2我国铁矿资源概况56

2.2.1我国铁矿资源特点56

2.2.2我国铁矿资源分布57

2.3世界铁矿资源59

2.3.1世界铁矿资源储量及特点59

2.3.2世界主要铁矿区61

2.3.3国际铁矿石企业63

2.3.4我国常用的进口铁矿64

2.4铁矿石质量的评价65

2.4.1铁矿石的理化特性65

2.4.2铁矿石的冶金性能68

2.4.3铁矿石价值的评价方法70

2.5铁矿石替代品72

2.5.1高炉炉尘72

2.5.2转炉炉尘79

2.5.3其他含铁资源79

3铁矿石的准备处理81

3.1铁矿石处理流程81

3.2采矿82

3.3破碎和筛分82

3.3.1破碎方法和设备83

3.3.2筛分方法和设备84

3.3.3破碎和筛分流程87

3.4焙烧88

3.5选矿88

3.5.1选矿目的和指标88

3.5.2选矿方法90

3.6贮存和混匀92

3.6.1贮存和混匀的作用93

3.6.2贮存和混匀方法93

3.6.3室内混匀料场94

3.6.4混匀效果的评价方法95

3.7造块97

4炼铁用熔剂98

4.1熔剂概述98

4.1.1熔剂的功能98

4.1.2熔剂的分类98

4.1.3高炉冶炼对熔剂的要求98

4.2石灰石99

4.3冶金石灰100

4.4菱镁石101

4.5橄榄石和蛇纹石102

4.6白云石103

4.7转炉钢渣104

5炼铁辅助原料106

5.1膨润土106

5.2萤石108

5.3硼矿108

5.4含钛原料110

5.5天然锰矿石110

6烧结矿112

6.1铁矿烧结概述112

6.2烧结用原燃料114

6.2.1烧结用含铁料114

6.2.2烧结用熔剂115

6.2.3烧结用燃料116

6.3带式抽风烧结生产116

6.3.1烧结配料118

6.3.2烧结料的混匀和制粒119

6.3.3布料121

6.3.4点火121

6.3.5混合料烧结122

6.3.6烧结矿的破碎、筛分和冷却124

6.3.7烧结生产技术经济指标125

6.4烧结过程主要理论126

6.4.1烧结过程126

6.4.2水分的蒸发和凝结128

6.4.3碳酸盐分解及矿化作用128

6.4.4固体炭燃烧129

6.4.5烧结料层中的热交换131

6.4.6铁和锰氧化物的分解、还原和再氧化133

6.4.7硫及其他杂质的去除135

6.4.8烧结过程的气体动力学136

6.5烧结矿固结机理137

6.5.1烧结过程的固相反应138

6.5.2液相的生成140

6.5.3冷凝固结145

6.5.4矿物组成、结构及其对烧结矿质量的影响146

6.6烧结矿质量指标及检测152

6.6.1烧结矿冶金性能及其检测152

6.6.2烧结矿质量对高炉冶炼的影响160

6.6.3我国烧结矿质量现状161

6.7强化烧结过程的技术措施161

6.7.1烧结机生产能力161

6.7.2改善料层透气性的措施162

6.7.3增加烧结过程的有效风量166

6.7.4热风烧结166

6.7.5增加返矿和改善返矿质量167

6.7.6厚料层烧结167

6.7.7小球烧结167

6.8烧结新工艺169

6.8.1低温烧结169

6.8.2球团烧结169

6.8.3高铁低硅烧结170

6.8.4烧结机扩容177

7球团矿181

7.1铁矿球团概述181

7.2球团生产过程及理论183

7.2.1球团生产概述183

7.2.2球团原料及准备184

7.2.3配料和混合186

7.2.4造球187

7.2.5生球干燥与焙烧194

7.2.6成品球团矿的处理199

7.3球团矿生产工艺199

7.3.1竖炉焙烧法199

7.3.2带式焙烧机法201

7.3.3链箅机-回转窑法201

7.3.4三种球团工艺的比较203

7.4球团矿的质量指标及检测204

7.4.1成品球团矿质量要求及标准204

7.4.2成品球团矿质量检测205

7.4.3球团矿与烧结矿质量比较209

7.4.4国内外球团矿质量比较210

7.5球团矿生产新工艺211

7.5.1氧化镁球团矿211

7.5.2多孔球团矿212

7.5.3破碎球团矿213

7.5.4内燃球团矿213

7.6特殊球团工艺213

7.6.1金属化球团214

7.6.2冷固球团矿214

7.6.3球团过程综合回收有用金属215

7.6.4铁矿含碳球团217

8高炉精料和合理炉料结构224

8.1精料224

8.1.1精料要求224

8.1.2精料与高炉强化冶炼226

8.1.3我国高炉精料技术的进步226

8.2高炉炉料结构227

8.2.1国外高炉炉料结构228

8.2.2我国高炉炉料结构230

8.2.3我国高炉的合理炉料结构234

8.3精料与合理炉料结构之间的关系236

9煤237

9.1煤在能源中的地位237

9.2煤的形成239

9.2.1成煤原始物质239

9.2.2成煤过程240

9.2.3成煤期241

9.3煤的组成和分析241

9.3.1煤的化学结构242

9.3.2煤的岩相组成243

9.3.3煤的工业分析244

9.3.4煤的元素分析247

9.3.5煤的发热量250

9.4煤的性质250

9.4.1煤的密度251

9.4.2煤的比热容251

9.4.3煤的热导率251

9.4.4煤的热稳定性251

9.4.5煤的可磨性252

9.4.6煤的反应性252

9.4.7煤的可选性253

9.4.8煤的塑性254

9.4.9煤的结焦性259

9.5煤炭资源和分类259

9.5.1我国煤炭资源概况259

9.5.2世界煤炭资源分布262

9.5.3煤的分类263

9.6煤的开采和洗选加工267

10焦炭269

10.1概述269

10.2焦炭生产271

10.2.1炼焦理论272

10.2.2炼焦用煤273

10.2.3炼焦煤的准备274

10.2.4炼焦280

10.2.5炼焦化学产品285

10.3焦炭的组成286

10.3.1焦炭工业分析286

10.3.2焦炭元素分析286

10.4焦炭的性质和质量指标287

10.4.1焦炭的主要性质287

10.4.2影响焦炭质量的因素290

10.4.3高炉冶炼对焦炭质量的要求291

10.4.4国内外焦炭质量比较292

10.5炼焦新工艺293

10.5.1无回收焦炉294

10.5.2巨型炼焦反应器294

10.5.3 SCOPE21炼焦技术296

10.5.4大容积焦炉297

10.5.5连续层状炼焦297

10.5.6型焦工艺297

11高炉喷吹燃料302

11.1煤粉喷吹302

11.1.1煤粉喷吹工艺302

11.1.2煤粉喷吹技术的发展和现状304

11.1.3喷吹用煤307

11.1.4高炉喷吹用煤的评价因素308

11.1.5高炉冶炼对喷吹用煤的要求309

11.1.6提高喷煤量的措施310

11.1.7喷煤新技术314

11.2喷吹用液体燃料319

11.3喷吹用气体燃料320

11.3.1常见气体燃料320

11.3.2高炉喷吹还原气工艺323

12非高炉炼铁用原燃料327

12.1概述327

12.2非高炉炼铁用含铁原料327

12.2.1含铁原料的化学成分327

12.2.2含铁原料的冶金性能329

12.3非高炉炼铁用燃料与还原剂330

12.3.1固体燃料331

12.3.2固体还原剂331

12.3.3气体还原剂333

12.4冶金还原气的制备333

12.4.1利用气体燃料的还原气制备333

12.4.2利用液体燃料的还原气制备336

12.4.3煤气化制备还原气337

12.5典型非高炉炼铁工艺的原燃料344

12.5.1 MIDREX直接还原工艺的原燃料344

12.5.2 COREX熔融还原工艺的原燃料347

12.6非高炉炼铁原燃料条件总论350

13转炉炼钢原料351

13.1转炉炼钢原料概述351

13.2转炉炼钢主原料352

13.2.1铁水352

13.2.2废钢353

13.2.3生铁块354

13.3转炉炼钢辅助原料355

13.3.1造渣剂355

13.3.2冷却剂356

13.3.3增碳剂357

13.3.4气体357

13.4脱氧合金及其他合金化材料357

14电炉炼钢原料362

14.1电炉冶炼用金属料362

14.1.1废钢362

14.1.2冷生铁块363

14.1.3直接还原铁363

14.1.4热装铁水364

14.1.5脱碳粒铁365

14.1.6碳化铁366

14.1.7复合金属料366

14.2造渣剂、氧化剂、配碳剂与增碳剂367

14.2.1造渣剂367

14.2.2氧化剂369

14.2.3配碳剂370

14.2.4增碳剂370

14.3脱氧剂与合金材料371

14.3.1粉状脱氧剂与合金材料371

14.3.2块状脱氧剂与合金材料372

14.4电极375

14.5其他用料377

15炉外精炼及连铸用辅助材料378

15.1铁水预处理剂378

15.1.1铁水脱硅剂378

15.1.2铁水脱磷剂379

15.1.3铁水脱硫剂380

15.2 LF精炼渣384

15.2.1 LF精炼渣概述384

15.2.2 LF精炼渣组分对发泡性能的影响385

15.2.3 LF精炼渣组分对脱硫性能的影响387

15.2.4 LF精炼渣的展望389

15.3炉外精炼用粉剂389

15.4连铸保护渣391

15.4.1连铸保护渣概述391

15.4.2连铸保护渣的行为和功能393

15.4.3连铸保护渣的基本特性395

15.4.4连铸保护渣的选用与设计399

15.4.5连铸保护渣的应用404

15.4.6连铸保护渣的发展方向412

15.5钢水覆盖剂413

15.5.1钢水覆盖剂概述413

15.5.2钢水覆盖剂的理化性能及影响因素414

15.5.3钢水覆盖剂的使用性能及影响因素415

16钢铁冶金用耐火材料417

16.1耐火材料概述417

16.2耐火材料的分类417

16.3耐火材料的组成、结构和性能419

16.4耐火材料的生产419

16.5耐火材料在钢铁冶金中的应用420

16.5.1焦炉用耐火材料420

16.5.2高炉用耐火材料421

16.5.3热风炉用耐火材料426

16.5.4铁水预处理用耐火材料427

16.5.5炼钢用耐火材料427

16.5.6炉外精炼用耐火材料430

16.5.7连铸用耐火材料431

16.5.8加热炉、均热炉与热处理炉用耐火材料435

16.5.9熔融还原炼铁用耐火材料435

16.6耐火材料的发展436

16.6.1耐火材料的总体发展趋势436

16.6.2定型耐火材料的发展趋势和新技术437

16.6.3不定形耐火材料的发展趋势和新技术438

16.6.4我国耐火材料工业的发展方向439

参考文献441