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1 冶金工艺设计概述1

1.1 冶金工艺设计的目的和内容1

1.1.1 冶金工艺设计的目的1

1.1.2 冶金工艺设计的内容1

1.2 冶金工艺设计的要求及基本原则2

1.2.1 冶金工艺设计的要求2

1.2.2 冶金工艺设计的基本原则2

1.3 冶金工艺设计中应注意的问题3

2 高炉炼铁4

2.1 高炉炼铁原料与产品4

2.1.1 高炉炼铁原料及其要求4

2.1.2 高炉炼铁产品及主要技术经济指标6

2.2 高炉炼铁工艺流程与冶炼基本原理9

2.2.1 高炉炼铁工艺流程9

2.2.2 高炉冶炼基本原理9

2.3 高炉强化与节能26

2.3.1 高炉强化26

2.3.2 高炉节能方向28

2.3.3 燃料消耗及节焦途径28

3 高炉设计32

3.1 高炉构造及其附属设备32

3.1.1 高炉构造32

3.1.2 高炉附属设备33

3.2 高炉容积及座数的确定33

3.3 高炉炉型设计34

3.4 高炉炉型设计实例37

3.5 AutoCAD软件在高炉炉型设计中的应用40

3.5.1 AutoCAD软件简介40

3.5.2 用AutoCAD软件绘制高炉炉型40

3.6 高炉用耐火材料设计44

3.6.1 高炉炉衬的破损及耐火材料设计44

3.6.2 高炉其他部位用耐火材料47

3.7 高炉的冷却器设计49

3.7.1 高炉冷却目的49

3.7.2 冷却设备49

3.7.3 冷却器的工作制度50

4 高炉冶炼综合计算52

4.1 配料计算概述52

4.1.1 配料数据调整52

4.1.2 配料计算步骤53

4.2 物料平衡计算概述54

4.2.1 风量的计算54

4.2.2 煤气量的计算54

4.2.3 物料平衡表的编制56

4.3 热平衡计算概述56

4.3.1 高炉的热量收入57

4.3.2 高炉的热量支出58

4.3.3 能量利用的评价60

4.4 高炉冶炼综合计算实例61

4.4.1 配料计算61

4.4.2 物料平衡计算66

4.4.3 热平衡计算70

4.5 Excel在高炉冶炼综合计算中的应用75

4.5.1 Excel简介75

4.5.2 具体步骤75

5 炼钢84

5.1 炼钢原料与产品84

5.1.1 炼钢原料及其要求84

5.1.2 炼钢产品及主要技术经济指标90

5.2 炼钢任务及工艺流程94

5.2.1 钢中常见元素及其影响94

5.2.2 炼钢的基本任务95

5.2.3 炼钢的工艺流程95

5.3 炼钢方法的发展历程96

5.4 炼钢的基本原理97

5.4.1 炼钢炉渣97

5.4.2 传氧和元素的氧化次序100

5.4.3 脱碳反应103

5.4.4 硅和锰的氧化反应104

5.4.5 脱磷、脱硫反应106

5.4.6 脱氧和非金属夹杂110

5.5 转炉炼钢法113

5.5.1 顶吹氧气转炉炼钢法113

5.5.2 底吹氧气转炉炼钢法117

5.5.3 侧吹氧气转炉炼钢法118

5.5.4 顶底复吹转炉炼钢法119

5.6 电炉炼钢法124

5.6.1 电弧炉炼钢124

5.6.2 超高功率电弧炉炼钢129

5.6.3 感应炉炼钢130

5.6.4 电渣重熔131

5.6.5 其他炼钢方法132

6 转炉炼钢设计及计算134

6.1 转炉构造及其附属设备134

6.1.1 转炉构造134

6.1.2 转炉附属设备135

6.2 转炉座数及其公称容量的确定137

6.2.1 转炉座数的确定137

6.2.2 转炉公称容量及其确定方法137

6.3 转炉炉型设计及计算138

6.3.1 顶吹氧气转炉炉型设计及计算138

6.3.2 顶底复吹转炉炉型和底部供气构件设计144

6.4 转炉氧枪设计148

6.4.1 转炉氧枪喷头设计148

6.4.2 氧枪枪身设计计算151

6.5 转炉用耐火材料设计154

6.5.1 转炉炉衬的损毁154

6.5.2 转炉内衬用耐火材料154

6.5.3 转炉出钢口用耐火材料155

6.5.4 复吹转炉底部用供气砖155

6.5.5 转炉炉衬修补用耐火材料156

6.5.6 转炉溅渣护炉用调渣材料157

6.6 转炉炼钢物料平衡和热平衡计算158

6.6.1 基本数据158

6.6.2 未加废钢的物料平衡计算160

6.6.3 热平衡计算165

6.6.4 加入废钢的物料平衡计算168

6.6.5 脱氧及合金化后的物料平衡计算169

6.7 Excel在转炉炼钢物料平衡和热平衡计算中的应用172

7 电弧炉炼钢设计及计算182

7.1 电弧炉构造及其附属设备182

7.1.1 电弧炉炉体182

7.1.2 炉体倾动机构186

7.1.3 炉盖提升旋转机构187

7.1.4 电极夹持器及电极升降机构187

7.1.5 电弧炉的电气设备188

7.2 电弧炉容量和座数的确定192

7.2.1 电弧炉的容量192

7.2.2 电弧炉的座数192

7.3 电弧炉炉型设计及计算193

7.3.1 熔池的形状和尺寸193

7.3.2 熔炼室尺寸196

7.3.3 炉衬及厚度的确定197

7.3.4 炉壳及厚度197

7.3.5 炉门尺寸的确定198

7.3.6 出钢口和流钢槽尺寸设计198

7.3.7 偏心炉底出钢电炉参数设计198

7.4 电弧炉变压器功率和电参数的设计200

7.4.1 变压器功率200

7.4.2 电压级数200

7.4.3 电极直径200

7.4.4 电极极心圆直径201

7.5 电弧炉用耐火材料设计202

7.5.1 电炉炉顶用耐火材料202

7.5.2 电炉侧墙用耐火材料203

7.5.3 电炉炉底和出钢口用耐火材料204

7.6 电弧炉炼钢物料平衡和热平衡计算205

7.6.1 物料平衡计算205

7.6.2 热平衡计算220

附表 可压缩等熵流函数表（理想气体γ＝1.4）226

参考文献230