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绪论1

第1篇　炼铁生产6

1　炼铁原料6

1.1　铁矿石和熔剂6

1.1.1　铁矿资源及铁矿石特性6

1.1.2　高炉冶炼对铁矿石的要求7

1.1.3　铁矿石的准备和处理8

1.1.4　熔剂9

1.2.1 炼焦及焦煤资源10

1.2.2　高炉冶炼对焦炭质量的要求10

1.2　燃料10

复习思考题12

2　铁矿粉造块13

2.1　烧结生产13

2.1.1 烧结基础知识13

2.1.2　烧结生产工艺14

2.1.3　烧结生产的主要设备17

2.2　球团生产18

2.2.1 球团生产基础知识18

2.2.2　球团生产工艺19

复习思考题20

3.1.1　高炉内各区域的状况21

3　炼铁原理与工艺21

3.1　炼铁原理21

3.1.2　高炉内燃料燃烧22

3.1.3　煤气和炉料的运动23

3.1.4　炉料的蒸发、挥发和分解26

3.1.5　还原反应27

3.1.6　还原反应动力学29

3.1.7 生铁的形成和渗碳过程29

3.1.8　炉渣的组成和作用30

3.1.11 高炉强化冶炼与节能31

3.1.10　炉渣去硫31

3.1.9　炉渣的形成31

3.2　炼铁生产32

3.2.1 开炉33

3.2.2 停炉33

3.2.3　休风33

3.2.4　高炉基本操作制度34

3.2.5 炉况判断35

3.2.6　炉况处理36

3.2.7　炉前操作与热风炉操作38

3.2.8　高炉操作计算机控制38

复习思考题41

4　炼铁设备42

4.1　高炉本体42

4.1.1 高炉炉型42

4.1.2　高炉炉衬与高炉冷却42

4.1.3　高炉基础与高炉金属结构45

4.1.4　炉顶装料设备46

4.1.5　探料装置与均压装置49

4.2　附属设备50

4.2.1　原料供应系统50

4.2.2　送风系统51

4.2.3　喷吹设备53

4.2.4　煤气处理系统设备54

4.2.5　渣铁处理系统57

复习思考题58

5　炼铁技术进步与发展59

5.1　炼铁技术的进步59

5.1.1　高炉冶炼低硅生铁59

5.1.2　少渣冶炼技术59

5.1.3　高炉强化冶炼技术不断发展，操作水平不断进步59

5.1.4　炼铁生产技术的发展方向59

5.2.2　设备向自动化、高效化、长寿化方向发展60

5.2.1　炉容大型化60

5.2　高炉装备水平的进步60

5.3　非高炉冶炼技术的不断进步61

5.3.1　直接还原法61

5.3.2　熔融还原法61

5.3.3　等离子技术的应用63

复习思考题63

6.1　炼钢熔渣68

6.1.1　熔渣的来源、组成与作用68

6.1.2　熔渣的化学性质68

6　炼钢基本原理68

第2篇　炼钢生产68

6.1.3　熔渣的物理性质69

6.2　铁、硅、锰的氧化70

6.2.1　熔池内氧的来源70

6.2.2　铁的氧化和杂质的氧化方式70

6.2.3　硅的氧化70

6.2.4 锰的氧化71

6.3　碳的氧化71

6.3.1　碳氧反应的意义71

6.3.2　碳的氧化反应71

6.4.2 回磷72

6.4.1　脱磷的基本反应和基本条件72

6.4　脱磷72

6.5　脱硫73

6.5.1　脱硫的基本反应和基本条件73

6.5.2 气化去硫与钢液中元素去硫73

6.6　脱氧及合金化73

6.6.1　脱氧的目的和任务73

6.6.2　各种元素的脱氧能力74

6.6.3　脱氧方法74

6.8　钢中的非金属夹杂物75

6.8.1 钢中非金属夹杂物的来源与分类75

6.7.1 钢中气体对钢性能的影响75

6.7.2　钢中气体的来源与减少钢中气体的基本途径75

6.7　钢中的气体（氮气、氢气）75

6.8.2　非金属夹杂物对钢性能的影响76

6.8.3 降低钢中非金属夹杂物的途径76

复习思考题76

7　氧气转炉炼钢77

7.1　炼钢原料77

7.1.1　金属料77

7.1.2　非金属料78

7.2.1 冶炼方法79

7.2　氧气顶吹转炉炼钢79

7.2.2　氧气顶吹转炉的氧射流80

7.2.3　冶炼的五大制度80

7.2.4　氧气顶吹转炉的计算机控制和自动控制方法82

7.2.5　氧气顶吹转炉炼钢的特点83

7.3　顶底复合吹炼转炉炼钢83

7.3.1 顶底复合吹炼及吹炼法的种类83

7.3.2　顶底复合吹炼法的主要冶金特征及其优点84

7.4　氧气顶吹转炉炼钢设备84

7.4.1　转炉及倾动设备84

7.4.2　供氧设备86

7.4.3　供料设备与烟气处理设备87

复习思考题88

8　电炉炼钢89

8.1　碱性电弧炉冶炼工艺89

8.1.1 冶炼工艺分类89

8.1.2　碱性电弧炉氧化法冶炼生产89

8.2　电弧炉主要设备92

8.2.1 电弧炉炉体结构92

8.2.2　电弧炉主要机械设备94

8.2.3 电弧炉主要电气设备96

复习思考题97

9.1.2　RH法98

9.1.1　DH法98

9　炉外精炼98

9.1　DH法和RH法98

9.2　ASEA-SKF法和LF法99

9.2.1　ASEA-SKF法99

9.2.2　LF法100

9.3　VOD法和AOD法100

9.3.1　VOD法100

9.3.2　AOD法101

9.4　其他炉外精炼法102

9.4.1　钢包吹氩法102

9.4.2 喷射冶金及合金元素特殊添加法102

复习思考题103

9.4.3　合成渣洗103

10　连续铸钢104

10.1　钢的结晶和连铸坯凝固结构104

10.1.1　钢的结晶过程104

10.1.2　连铸坯的凝固特征和结构特点105

10.1.3　连铸坯冷却过程中的相变和应力106

10.2　连铸设备108

10.2.1　钢液及承载设备108

10.2.2　成型及冷却设备110

10.2.5 弧形连铸机的主要工艺参数111

10.2.3　拉坯矫直设备111

10.2.4　切割装置及后步工序111

10.3　连铸生产112

10.3.1　钢液的准备112

10.3.2　连铸操作113

10.4　中间罐冶金与保护浇注114

10.4.1 中间罐冶金114

10.4.2　保护浇注116

10.4.3　保护渣117

10.5.1　连铸坯的纯净度118

10.5　连铸坯质量118

10.4.4 中间罐用保护渣及覆盖剂118

10.5.2　连铸坯表面缺陷和内部缺陷119

10.5.3　连铸坯形状缺陷119

复习思考题120

11　炼钢新工艺新技术121

11.1　转炉炼钢新工艺新技术121

11.1.1　铁水预处理121

11.1.2　转炉负能炼钢121

11.2.2　超高功率电弧炉122

11.2.1 电炉容量大型化122

11.2　电炉炼钢新工艺新技术122

11.1.3　转炉溅渣护炉技术122

11.2.3 电弧炉偏心炉底出钢123

11.2.4　电弧炉底吹搅拌技术124

11.2.5 电弧炉氧燃烧嘴技术124

11.2.6　强化供氧技术124

11.2.7　直流电弧炉124

11.3　连续铸钢新工艺新技术124

11.3.1　高效连铸124

11.3.2　近终形连铸124

复习思考题125

11.3.3　薄板坯连铸连轧125

第3篇　有色金属冶金127

12　铝冶金127

12.1　氧化铝的生产127

12.1.1　拜耳法生产氧化铝128

12.1.2　烧结法生产氧化铝131

12.1.3 化学品氧化铝生产134

12.2　铝电解136

12.2.1 铝电解用的原料137

12.2.3　铝电解槽138

12.2.2　炭阳极138

12.2.4　铝电解槽中的电极过程141

12.2.5 铝电解槽的焙烧和启动143

12.2.6　铝电解槽的常规作业144

12.2.7　铸锭146

12.2.8　烟气净化147

复习思考题148

13　镁、钛冶金149

13.1　镁冶金149

13.1.1　金属镁的生产方法149

13.2.1　钛铁精矿的处理151

13.1.2　镁的精炼151

13.2　钛冶金151

13.2.2　粗四氯化钛的精制152

13.2.3　海绵钛的生产152

13.2.4　致密钛的生产153

复习思考题153

14　铜、铅、锌冶金154

14.1　铜冶金154

14.1.1　火法炼铜的基本原理154

14.1.2　铜熔炼的产物154

14.1.5　粗铜的火法精炼155

14.1.4　冰铜的吹炼155

14.1.3　铜精矿的熔炼155

14.1.6　粗铜的电解精炼156

14.2　铅冶金156

14.2.1 硫化铅精矿的烧结焙烧的目的和方法157

14.2.2　粗铅的精炼158

14.3　锌冶金159

14.3.1　硫化锌精矿的焙烧160

14.3.2　火法炼锌160

14.3.3　湿法炼锌161

复习思考题162

第4篇　压力加工165

15　塑性成型基本理论165

15.1　金属塑性变形的力学条件165

15.1.1 内力与应力165

15.1.2　变形165

15.1.3　塑性变形的力学条件165

15.2　塑性变形的基本定律165

15.2.1　体积不变定律165

15.2.2　最小阻力定律166

15.3.1 变形量167

15.3　变形程度的表示方法167

15.2.3　弹塑性共存定律167

15.3.2　变形系数168

复习思考题168

16　轧制169

16.1　轧制生产中的基本问题169

16.1.1　轧制基本方式169

16.1.2　轧制产品的种类和规格169

16.1.3　轧制生产的一般工艺过程170

16.1.4　轧制生产系统的组成170

16.2.1 变形区及其主要参数171

16.2　轧制过程的实现171

16.2.2　咬入条件172

16.3 中厚板轧制172

16.3.1 中厚板轧机及布置173

16.3.2　轧制方法173

16.3.3　车间布置174

16.4　热轧板带176

16.4.1　热连轧板带机组177

16.4.2　热连轧板带轧制177

16.4.3　车间布置178

16.4.4　薄板坯连铸连轧带钢178

16.5.1 冷轧板带的工艺特点179

16.5　冷轧板带179

16.5.2　轧机结构形式及其布置180

16.5.3　工艺流程182

16.6　型材轧制186

16.6.1 轧机类型及其配置186

16.6.2　轧制方式187

16.6.3　线材生产188

16.6.4　车间布置189

16.7　管材轧制190

16.7.1　热轧无缝管191

16.7.2　焊管生产193

复习思考题194

17　拉拔、挤压、锻造和冲压195

17.1　拉拔195

17.1.1　拔管195

17.1.2　拉丝195

17.2　挤压196

17.3　锻造197

17.4　冲压197

复习思考题198

18.2　耐火材料的分类200

18.1　耐火材料的定义200

第5篇　冶金生产用耐火材料200

18　耐火材料定义、分类、化学与矿物组成200

18.3　耐火材料的化学与矿物组成202

18.3.1　化学组成202

18.3.2　矿物组成202

复习思考题203

19.1.1 气孔率204

19.1.2　吸水率204

19.1.3　体积密度204

19.1　耐火材料的宏观组织结构204

19　耐火材料的主要性能204

19.2　耐火材料力学性质205

19.2.1 常温力学性质205

19.2.2　高温力学性质206

19.2.3　弹性模量207

19.3　耐火原料的热学性质208

19.3.1　热膨胀208

19.3.2　导热性208

19.4　耐火材料的高温使用性质209

19.4.1　荷重软化温度209

19.4.3　耐热震性210

19.4.2　高温体积稳定性210

19.4.4　抗渣性211

19.5　耐真空性211

19.6　耐火制品形状规整和尺寸的准确性211

复习思考题212

20　耐火材料在冶金生产中的应用213

20.1　高炉用耐火材料213

20.1.1　炉底和炉缸213

20.1.2　风口区和炉腹214

20.1.3　炉腰和炉身下部214

20.1.5　炉前用耐火材料215

20.1.4　炉身上部215

20.2　热风炉用耐火材料216

20.2.1 炉体用耐火材料216

20.2.2　其他部位用耐火材料216

20.3　转炉用耐火材料217

20.3.1 各部位炉衬的工作条件和所用耐火材料217

20.3.2　炉衬的维护219

20.3.3　炉衬损毁原因219

20.4　电弧炉用耐火材料219

20.4.1 炉顶用耐火材料219

20.4.3　炉底用耐火材料220

20.4.2 炉壁用耐火材料220

20.4.4 出钢槽用耐火材料221

20.5　连续铸钢用耐火材料221

20.5.1　盛钢桶用耐火材料221

20.5.2 中间罐用耐火材料222

20.5.3　整体塞棒用耐火材料222

20.5.4　滑动水口用耐火材料222

20.5.5　长水口用耐火材料223

20.5.6　浸入式水口用耐火材料223

20.6.1 炉体用耐火材料224

20.6　加热炉用耐火材料224

20.5.8　展望224

20.5.7　定径水口用耐火材料224

20.6.2　燃烧室用耐火材料225

20.6.3 炉门和出钢槽用耐火材料226

20.6.4 陶瓷滑道用耐火材料226

20.6.5 炉底水冷管绝热用耐火材料226

20.6.6　烟道与烟囱用耐火材料226

20.7　炼铝用耐火材料226

20.7.1 生产氧化铝用耐火材料226

20.7.2　铝熔炼用耐火材料227

复习思考题228

参考文献230