炉外精炼及铁水预处理实用技术手册PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

炉外精炼及铁水预处理实用技术手册PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

1概述1

1.1 炉外精炼和铁水预处理技术的发展历程1

目录1

1.2我国炉外处理技术的发展与完善2

1.3炉外处理技术的发展前景3

1.4各国主要炉外精炼的方法和装备4

1.4.1 中国大陆及台湾省4

1.4.2 日本和韩国9

1.4.3 欧洲11

1.4.4美国和加拿大14

2炉外精炼和铁水预处理的理论与技术基础16

参考文献16

2.1 炉外精炼和铁水预处理的理论基础17

2.1.1常用热力学数据17

2.1.2常用渣系活度30

2.1.3钢铁熔体和炉渣熔体常用物理性质38

2.1.3.1钢铁熔体的物理性质38

2.1.3.2熔渣的物理性质42

2.1.4脱氧48

2.1.4.1脱氧常用热力学数据48

2.1.4.2炉渣的氧化能力56

2.1.5.1脱硫常用热力学数据61

2.1.5脱硫61

2.1.5.2常用渣系的硫容量66

2.1.6脱磷71

2.1.6.1脱磷常用热力学数据71

2.1.6.2常用渣系的磷容量76

2.1.7脱硅79

2.1.8脱碳81

2.1.9脱氢93

2.1.9.1 脱氢常用热力学数据93

2.1.9.2 常用渣系的氢容量97

2.1.10.1 脱氮常用热力学数据100

2.1.10脱氮100

2.1.10.2常用渣系的氮容量111

2.1.11 夹杂物的变性111

2.2炉外精炼和铁水预处理的114

技术基础114

2.2.1 挡渣114

2.2.2加热117

2.2.2.1 电弧加热117

2.2.2.2铝—氧加热120

2.2.2.3氧—燃加热122

2.2.3.1 真空及其度量124

2.2.3真空124

2.2.3.2真空泵125

2.2.3.3 真空泵系统的检漏126

2.2.3.4 真空处理装置的主要形式128

2.2.4搅拌134

2.2.4.1搅拌形式134

2.2.4.2搅拌工艺135

2.2.5喷粉和喂线136

2.2.5.1喷粉136

2.2.5.2喂线137

3常用铁水预处理基本工艺及设备140

参考文献140

3.1铁水预脱硫工艺141

3.1.1发展的原因141

3.1.1.1 提高钢的质量和品种的需要141

3.1.1.2 优化钢铁冶炼工艺的需要143

3.1.2铁水脱硫方法144

3.1.2.1 KR搅拌法144

3.1.2.2喷吹法146

3.1.3脱硫工艺技术147

3.1.3.1脱硫剂148

3.1.3.2喷吹技术151

硫量153

3.1.3.3原始含硫量和目标含153

3.1.3.4铁水温度与处理过程154

的温降154

3.1.3.5脱硫渣的扒除154

3.1.3.6深脱硫工艺特点155

3.2铁水预脱硅工艺155

3.2.1铁水预脱硅的方法155

3.2.1.1出铁场脱硅156

3.2.1.2铁水罐脱硅157

3.2.2.2 影响脱硅的因素158

3.2.2.1 合适的铁水含硅量158

3.2.2脱硅工艺158

3.2.2.3脱硅渣起泡162

3.2.2.4炉前脱硅的过程控制162

3.2.2.5脱硅用耐火材料163

3.3铁水预脱磷工艺164

3.3.1 铁水预脱磷的处理方法164

3.3.1.1 铁水包喷吹法164

3.3.1.2鱼雷罐喷吹法165

3.3.1.3专用炉处理167

3.3.2.1 苏打（Na2CO3）脱磷剂170

3.3.2.2 石灰系（CaO）脱磷剂170

3.3.2脱磷剂170

3.3.3石灰系脱磷剂处理时的172

工艺因素172

3.3.3.1 脱磷剂用量与熔渣碱度172

3.3.3.2铁水温度的控制173

3.3.3.3助熔剂的选择173

3.3.3.4铁水初始含硅量175

的要求175

3.3.4 中磷铁水脱磷175

3.4.1.1 防止渣中含铁量过高176

3.4.1 影响同时脱硫率的工艺因素176

3.4预脱磷过程中同时脱硫176

3.4.1. 2供氧制度177

3.4.2分期脱磷脱硫177

3.5铁水预处理设备178

3.5.1铁水脱硅设备178

3.5.1.1 贮粉仓179

3.5.1.2喷吹罐180

3.5.1.3贮粉仓卸料溜管180

3.5.1.4喷枪传动设备180

3.5.1.5 摆动溜嘴除尘罩180

3.5.2.1 KR（搅拌法）脱硫的主要设备性能和参数182

3.5.2铁水脱硫设备182

3.5.2.2钙基、镁基脱硫的主要设备性能和参数190

3.5.3铁水三脱设备（全处理198

设备）198

3.5.3.1 铁水罐内三脱设备198

3.5.3.2混铁车内三脱设备204

参考文献221

4常用炉外精炼基本工艺及设备221

4.1 RH223

4.1.1 RH真空精炼法的发展概况223

4.1.2.1 钢水循环原理226

4.1.2 RH真空精炼的钢水循环226

4.1.2.2循环速度227

4.1.2.3提高钢水循环速度的229

方法229

4.1.3 RH真空室232

4.1.3.1 RH真空室主体设备232

4.1.3.2 RH真空室支撑设备234

4.1.4真空室的加热236

4.1.4.1煤气烧嘴加热系统236

4.1.4.2 石墨电极加热系统237

4.1.5铁合金加料系统237

4.1.5.1旋转给料器238

冶金效果239

4.1.5.2真空料斗和真空电磁振动给料器239

4.1.6 RH真空精炼的冶金功能和239

4.1.7 RH真空吹氧技术241

4.1.7.1 RH-O真空吹氧技术241

4.1.7.2 RH-OB真空吹氧技术241

4.1.7.3 RH-KTB真空吹氧技术242

4.1.7.4 RH多功能喷嘴242

4.1.8 RH合金化和成分微调243

4.1.8.1 对合金的要求243

4.1.8.2合金加入速度244

4.1.8.3 添加合金的时间244

4.1.8.6合金收得率245

4.1.8.4成分的混合245

4.1.8.5 合金添加量的计算方法245

4.1.8.7成分微调246

4.1.9 RH精炼过程的温度控制246

4.1.9.1钢包容量246

4.1.9.2 真空室和钢包内衬的加热温度246

4.1.9.3钢包内渣层厚度246

4.1.9.4合金和冷却剂、脱硫剂的种类246

4.1.9.5板坯热浸降温247

4.1.10 RH脱氢247

4.1.11.2 降碳量和降氧量的关系248

4.1.11 RH真空脱碳248

4.1.11.1 碳氧平衡原理248

4.1.11.3真空脱碳速度250

4.1.11.4真空脱碳反应的速度限制性环节250

4.1.11.5提高脱碳速度的工艺措施251

4.1.12 RH对［N］的控制252

4.1.12.1 RH真空精炼过程中的脱氮252

4.1.12.2 RH真空精炼过程中253

氮的控制253

4.1.13 RH轻处理工艺253

4.1.14.1 RH真空深度脱硫的工艺参数254

4.1.14 RH真空深度脱硫254

4.1.14.2 RH真空深度脱硫中的几个问题255

4.1.14.3 RH真空深度脱硫的效果255

4.1.15 RH真空精炼周期255

4.1.15.1 RH真空精炼时间255

4.1.15.2钢包移动时间256

4.1.15.3 RH真空精炼周期257

4.2 LF257

4.2.1 LF设备简介257

4.2.2.2 渣层厚度对钢液温度的影响259

的影响259

4.2.2.1钢包预热对钢液温度259

4.2.2 LF精炼过程的温度控制259

4.2.2.3 合金加入对钢液温度的影响260

4.2.2.4 吹氩搅拌对钢液温度的影响261

4.2.2.5 LF过程成渣热及渣钢反应热对钢液温度的影响261

4.2.2.6电极供热261

4.2.2.7 LF精炼过程的温度变化及控制精度262

4.2.3 LF精炼过程的成分控制262

4.2.4 LF精炼过程的纯净度控制263

4.2.4.1氧的控制263

4.2.4.2硫的控制266

钢液吸氮267

4.2.4.3 LF精炼过程中防止267

4.3 VOD268

4.3.1 VOD法的主要设备269

4.3.1.1 钢包271

4.3.1.2真空罐272

4.3.1.3真空系统272

4.3.1.4吹氧系统274

4.3.1.5吹氩系统274

4.3.1.6加料系统274

4.3.1.7冶炼过程控制仪表274

4.3.2.1 吹氧脱碳275

4.3.2 VOD的基本功能275

4.3.2.3吹氧升温277

4.3.2.2去碳保铬277

4.3.2.4脱气280

4.3.2.5造渣、脱氧、脱硫、去夹杂280

4.3.2.6合金化282

4.3.3 VOD精炼操作工艺282

4.3.3.1 EF→VOD冶炼不锈钢282

工艺282

4.3.3.2 EF→VOD冶炼纯铁及284

精密合金工艺284

4.4 VAD286

4.3.3.3 转炉→VOD冶炼不锈钢工艺286

4.4.1 VAD法的主要设备及其布置287

4.4.1.1 真空系统287

4.4.1.2精炼钢包288

4.4.1.3加热系统289

4.4.1.4加料系统290

4.4.1.5吹氩系统290

4.4.2.2脱硫291

4.4.2.1造渣291

4.4.2 VAD精炼设备的基本功能291

4.4.1.9动力蒸汽291

4.4.1.7冷却水系统291

4.4.1.6测温取样系统291

4.4.1.8压缩空气系统291

4.4.2.3脱氧、去夹杂292

4.4.2.4脱氢294

4.4.2.5脱氮和增氮295

4.4.2.6合金化295

4.4.3VAD操作工艺295

4.4.3.1 普通电炉与VAD双联操作工艺295

4.4.3.2转炉与VAD双联298

4.5.1.1 AOD法的特点300

4.5 AOD300

4.5.1 AOD法的特点及发展概况300

4.5.1.2 AOD法的发展概况302

4.5.2 AOD法的基本工艺302

4.5.2.1 AOD法的基本工艺302

4.5.2.2 顶底复吹AOD法的303

基本工艺303

4.5.2.3 AOD炉的设备305

4.5.2.4 AOD冶炼工艺对炉衬307

寿命的影响307

及操作情况举例308

4.5.2.5各国AOD炉设备参数308

4.6 ASEA-SKF309

4.6.1 ASEA-SKF炉的设备310

4.6.1.1钢包310

4.6.1.2 电磁感应搅拌器310

4.6.1.3加热系统311

4.6.1.4真空密封炉盖312

4.6.1.5真空泵312

4.6.1.6铁合金加料系统312

4.6.1.7钢包车312

4.6.3.1初炼钢液314

4.6.3精炼工艺及操作314

4.6.2 ASEA-SKF炉的布置314

4.6.3.2初炼炉熔渣的清除315

4.6.3.3 两种基本精炼操作工艺315

4.6.3.4脱硫316

4.6.3.5 真空脱气316

4.6.3.6真空脱碳317

4.6.3.7搅拌钢液的作用317

4.6.4精炼效果318

4.7 CAS319

4.7.1概述319

4.7.2工艺原理320

4.7.3设备特点321

4.7.3.1 新日铁八幡钢厂一炼钢CAS-OB装置321

4.7.3.2 宝钢CAS装置322

4.7.3.3 武钢罩式升温装置323

4.7.3.4鞍钢ANS-OB装置323

4.7.3.5氧枪323

4.7.3.6 隔离罩（潜罩）324

4.7.4工艺参数的选择325

4.7.4.1 发热剂选择的理论依据及其加入量325

4.7.4.2供氧量与供氧强度327

4.7.4.3 升温过程钢中元素的变化规律328

4.7.4.4氧枪枪位的控制329

4.7.4.5吹氩排渣329

4.7.5 艺流程330

4.7.5.1 八幡厂一、三炼钢厂的工艺操作331

4.7.5.2 宝钢300t钢包CAS331

工艺操作331

4.7.5.3武钢二炼钢CAS-OB332

工艺操作332

4.7.5.4鞍钢ANS-OB工艺操作332

4.7.6.1 CAS法的精炼效果333

4.7.6精炼效果333

4.7.6.2 CAS-OB法的精炼效果334

参考文献335

5典型钢种的炉外精炼339

5.1 IF钢339

5.1.1 IF钢的化学成分340

5.1.1.1 碳含量341

5.1.1.2钛含量341

5.1.2.4 RH精炼342

5.1.2.7 防止增碳342

5.1.2.6严格的保护浇铸342

5.1.2.5 残余元素控制342

5.1 2.2转炉冶炼342

5.1.2.3 出钢操作342

5.1.2.1铁水预处理342

5.1.2 IF钢的生产工艺特点342

5.1.3 国外IF钢的精炼工艺343

5.1.3.1 日本川崎制钢343

5.1.3.2 日本神户制钢344

5.1.3.3 日本新日铁公司345

5.1.3.4德国蒂森钢铁公司346

5.1.3.5 美国内陆钢铁公司348

5.1.4.1宝钢349

5.1.4国内IF钢生产技术349

5.1.4.2鞍钢350

5.1.4.3武钢352

5.1.4.4台湾中钢353

5.2轴承钢354

5.2.1 轴承钢的生产质量354

5.2.1.1轴承钢的氧含量355

5.2.1.2轴承钢的非金属夹杂物355

5.2.1.3 国外轴承钢中微量元素、残余元素和气体的含量355

5.2.2.1 轴承钢电炉生产技术357

5.2.2.2 轴承钢转炉生产技术357

5.2.2轴承钢的生产工艺357

5.2.2.3 轴承钢炉外精炼技术358

5.2.2.4轴承钢连铸工艺359

5.2.3国外轴承钢的生产企业361

5.2.3.1 国外轴承钢的生产特点361

5.2.3.2瑞典362

5.2.3.3 日本363

5.2.3.4前苏联366

5.2.3.5德国368

5.2.3.6 韩国浦项钢铁厂369

5.2.3.7 法国Ascometal公司Dunes厂370

工艺流程371

5.2.4.1 国内典型的轴承钢371

5.2.3.8 意大利ABS钢铁厂371

5.2.4 国内轴承钢生产工艺371

5.2.4.2上钢五厂372

5.2.4.3兴澄特钢公司375

5.2.4.4大冶钢厂375

5.2.4.5 北满特殊钢公司376

5.3硬线用钢376

5.3.1硬线钢的基本质量要求376

5.3.2硬线钢的基本生产工艺378

5.3.2.1 硬线钢的电炉冶炼378

5.3.2.3 硬线钢的炉外精炼379

5.3.2.2硬线钢的转炉冶炼379

5.3.2.4硬线钢对连铸工艺381

的要求381

5.3.3 国内硬线钢生产工艺382

5.3.3.1首钢382

5.3.3.2沙钢383

5.3.3.3 宝钢384

5.3.4.2 法国Unimetala公司386

5.3.4.1 德国蒂森公司386

5.3.4国外硬线盘条的生产工艺386

5.3.3.6攀钢386

5.3.3.5包钢386

5.3.3.4鞍钢386

5.3.4.3 日本住友金属工业公司387

5.3.4.4 日本川崎公司388

5.3.4.5 日本新日铁公司388

5.3.4.6美国北极星钢铁公司388

5.3.4.7 印度Usha Martin公司389

5.4.2.2 X60管线钢390

5.4.2.1 X52管线钢390

5.4.2管线钢的成分390

5.4.1 管线钢的质量要求390

5.4石油用管线钢390

5.3.5 小结390

5.4.2.3 X65管线钢393

5.4.2.4 X70管线钢396

5.4.2.5 X80管线钢396

5.4.2.6 X100管线钢399

5.4.2.7 X120管线钢400

5.4.3管线钢的生产工艺401

5.4.3.1 转炉冶炼超低硫钢的生产工艺401

5.4.4.1 宝钢403

5.4.4 国内管线钢的生产企业403

5.4.3.3连铸403

5.4.3.2 电炉冶炼超低碳钢的生产工艺403

5.4.4.2武钢404

5.4.4.3鞍钢405

5.4.4.4舞钢407

5.4.5 国外管线钢的生产工艺409

5.4.5.1 日本日新制钢超低硫管线钢的生产工艺409

5.4.5.2 日本钢管京滨厂410

5.4.5.3 日本新日铁411

5.4.5.5德国蒂森钢铁公司413

5.5齿轮钢413

5.4.5.4俄罗斯413

5.5.1齿轮钢技术条件414

5.5.1.1国家标准414

5.5.1.2企业内部标准和技术协议415

5.5.1.3新型齿轮钢技术条件416

5.5.2 齿轮钢的质量要求与控制措施418

5.5.2.1 齿轮钢的质量要求418

5.5.2.2质量控制措施420

5.5.3 国内齿轮钢的生产工艺421

5.5.3.1 齿轮钢生产技术要点421

5.5.3.3 EF→VAD（VHD）冶炼齿轮钢工艺422

5.5.3.2 LF（/VD）冶炼齿轮钢工艺422

5.5.3.4 国内齿轮钢生产的企业423

5.5.4国外齿轮钢的生产工艺426

5.5.4.1 国外汽车齿轮钢的特点426

5.5.4.2 日本齿轮钢生产现状428

5.6不锈钢430

5.6.1 不锈钢脱碳430

5.6.1.1 AOD炉脱碳工艺431

5.6.1.2复吹脱碳AOD法432

5.6.1.4 VOD炉脱碳工艺433

5.6.1.5 SS-VOD法433

5.6.1.3真空AOD法（AOD-VCR）433

5.6.2不锈钢脱硫435

5.6.2.1 AOD炉脱硫工艺435

5.6.2.2 VOD炉脱硫工艺436

5.6.3不锈钢控氮436

5.6.3.1 AOD炉生产的氮合金化工艺436

5.6.3.2 AOD法超低氮不锈钢的冶炼工艺436

5.6.3.3VOD炉超低氮不锈钢的冶炼工艺437

5.6.4不锈钢二步法冶炼工艺437

5.6.4.1 转炉冶炼不锈钢的二步法工艺438

5.6.4.2芬兰Tormio公司的铬矿粉生产不锈钢二步法工艺438

5.6.4.3 中国太钢的不锈钢二步法生产工艺439

5.6.5三步法冶炼不锈钢工艺440

5.6.5.1川崎用铬矿砂和双转炉冶炼不锈钢三步法工艺440

5.6.5.2 德国曼内斯曼—德马克不锈钢三步法生产流程442

5.6.6不锈钢冶炼三步法和二步法的比较442

5.6.6.1主要特点比较442

5.6.6.2工艺参数比较444

5.6.7国内主要不锈钢生产企业444

5.7重轨用钢445

5.7.1重轨钢的质量要求446

5.7.2.1 重轨钢的化学成分447

5.7.2 国外高质量重轨的生产技术447

5.7.2.2钢水温度的控制448

5.7.2.3 重轨钢炉外精炼工艺448

5.7.2.4重轨钢的连铸449

5.7.3 国外重轨生产厂家概况450

5.7.3.1 法国451

5.7.3.2前苏联452

5.7.3.3 英国453

5.7.3.4 日本454

5.7.3.5 澳大利亚454

5.7.4.1 国内重轨生产概况456

5.7.4 国内高质量重轨的生产技术456

5.7.3.6德国456

5.7.4.2 国内重轨钢生产厂家简介457

5.8弹簧钢462

5.8.1 弹簧钢的质量要求464

5.8.2超洁净化冶炼技术464

5.8.2.1 降低夹杂物含量464

5.8.2.2夹杂物变形处理465

5.8.3 国外弹簧钢生产工艺465

5.8.3.1 日本466

5.8.3.3前苏联471

5.8.3.2瑞典471

5.8.3.4巴西473

5.8.4 国内弹簧钢生产工艺473

5.8.4.1稀土处理473

5.8.4.2终脱氧工艺473

5.8.4.3 国内弹簧钢的生产企业473

参考文献477

6炉外处理与炼钢、连铸的合理匹配和车间的工艺布置477

6.1炉外处理与炼钢、连铸的合理匹配481

6.1.1合理匹配的必要性481

6.1.2.2冶炼炉和连铸机的匹配原则482

6.1.2 匹配原则482

6.1.2.1 冶炼炉和精炼设备匹配原则482

6.2典型的铁水预处理车间工艺布置484

6.2.1 高炉炉前预脱硅的布置484

6.2.2在炼钢和炼铁车间之间独立设置的铁水预处理间的布置486

6.2.3在炼钢车间设置铁水预处理装置的布置490

6.3典型的炉外精炼车间工艺布置494

6.3.1概述494

6.3.2有吹氩、合金微调、喷粉、吹氧升温等功能的精炼装置的布置495

布置498

6.3.3典型的RH真空精炼装置的498

6.3.4典型的VOD、VD、VAD炉外503

精炼装置的布置503

6.3.5典型的钢包炉（LF）炉外509

精炼装置的布置509

7铁水预处理和炉外精炼用耐火材料509

7.1铁水预处理用耐火材料513

7.1.1铁水预处理对耐火材料的513

作用与要求513

7.1.2铁水预处理用耐火材料基础513

7.1.2.1 预处理剂对耐火材料的侵蚀作用513

7.1.2.3 耐火材料抵抗铁水预处理剂侵蚀的性能514

7.1.2.2相平衡关系514

7.1.3 高炉出铁沟用耐火材料515

7.1.3.1 出铁沟耐火材料内衬515

7.1.3.2耐火材料的应用与性能515

7.1.3.3 Al2O3-SiC-C浇注料519

7.1.3.4 Al2O3-MgO浇注料523

7.1.3.5出铁沟耐火材料内衬的525

损毁525

7.1.3.6 出铁沟内衬的施工527

7.1.3.7 出铁沟内衬喷补维护528

7.1.4.2耐火材料的应用与性能530

7.1.4鱼雷混铁罐车用耐火材料530

7.1.4.1 耐火材料内衬的工作环境530

7.1.4.3 鱼雷混铁罐车用Al203-SiC-C砖533

7.1.4.4鱼雷混铁罐车耐火材料内衬的喷补536

7.1.5铁水预处理喷枪用耐火材料537

7.1.5.1喷枪耐火材料的工作537

环境537

7.1.5.2喷枪耐火材料的应用与性能538

7.1.5.3 喷枪耐火材料的蚀损539

7.1.6 KR铁水脱硫搅拌器耐火材料540

7.1.6.1 KR搅拌器耐火材料的工作环境540

7.1.6.2 耐火材料的应用与性能541

7.2.1 炉外精炼对耐火材料的543

要求543

7.2.1.1 耐火材料的使用条件543

7.2炉外精炼用耐火材料543

7.2.1.2对炉外精炼用耐火材料的要求545

7.2.2炉外精炼用耐火材料基础546

7.2.2.1 耐火材料在真空下的稳定性546

7.2.2.2耐火材料与炉渣的相容性546

7.2.2.3 耐火材料对钢洁净度的影响547

7.2.2.4 炉外精炼用主要耐火材料551

7.2.3.1 RH真空脱气装置用耐火材料的工作环境560

7.2.3.2 RH真空脱气装置用耐火材料的应用与性能560

7.2.3 RH真空循环脱气法用耐火560

材料560

7.2.3.3 RH真空脱气装置用耐火材料的蚀损568

7.2.3.4 RH真空脱气装置用耐火材料的热修569

7.2.4 DH真空脱气法用耐火材料570

7.2.4.1 DH真空脱气装置用耐火材料的工作环境571

7.2.4.2 DH真空脱气装置用耐火材料的应用与性能571

7.2.5 AOD炉用耐火材料571

7.2.5.1 AOD炉用耐火材料的工作环境571

7.2.5.2 AOD炉用耐火材料的应用与性能572

的蚀损577

7.2.5.3 AOD炉用耐火材料内衬577

7.2.6 VOD炉用耐火材料579

7.2.6.1 VOD炉用耐火材料的工作环境579

7.2.6.2 VOD炉用耐火材料的应用与性能580

7.2.7 CAS/CAS-OB精炼处理装置用耐火材料584

7.2.8 炉外精炼钢包内衬用耐火材料584

7.2.8.1 钢包内衬耐火材料的工作环境584

7.2.8.3 钢包内衬耐火材料的应用与性能586

7.2.8.2钢包内衬耐火材料的问题586

7.2.9钢包吹氩透气砖596

7.2.9.1 透气砖的工作环境及对透气砖的要求596

7.2.9.2透气砖的应用与性能598

7.2.10喷射冶金喷枪用耐火材料601

7.2.10.1 喷枪用耐火材料的工作环境601

7.2.10.2 喷枪用耐火材料的应用与性能601

7.2.10.3 喷枪用耐火材料的蚀损603

参考文献604

8.1.2炉外处理自动化的内容608

8.1.1 炉外处理自动化的作用和必要性608

8.1.2.1 现代工业自动化系统结构608

8炉外处理自动化608

8.1概述608

8.1.2.2 现代工业自动化的进步609

8.1.2.3 炉外处理自动化的内容概要610

8.2主要检测用传感器和仪表612

8.2.1钢（铁）水温度测量传感器与检测仪表613

8.2.1.1 浸入式热电偶613

8.2.1.2 消耗式热电偶614

8.2.1.3 钢（铁）水温度连续测量615

传感器与检测仪表617

8.2.2.1钢水定碳传感器与检测仪表617

8.2.2钢（铁）水成分分析用的617

8.2.2.2钢水定氧传感器与检测仪表618

8.2.2.3 铁水定硅传感器619

8.2.2.4硫含量的检测622

8.2.2.5磷含量的检测622

8.2.2.6锰含量的检测622

8.2.2.7 钢水中氢含量在线检测623

8.2.2.8钢（铁）水中全元素的在线检测624

8.2.2.9 光电直读光谱成分分析仪624

8.2.3测量温度、成分用取样枪626

8.2.4脱气槽气体成分分析装置626

8.2.5鱼雷铁水车、铁水罐等砌体形状等检测626

8.2.6铁（钢）水液位高度检测627

8.2.7混铁车车号监测628

8.2.8铁水运输动态监测629

8.2.9钢（铁）水重量检测629

8.2.9.1称重测量传感器629

8.2.9.2重量测量方法630

8.2.10钢水中渣的检测631

8.3基础自动化632

8.3.1 基础自动化的作用及其内容632

8.3.2铁水预处理的基础自动化633

8.3.2.1 高炉前脱硅基础自动化633

8.3.2.2 喷吹法铁水单脱硫预处理基础自动化634

8.3.2.3搅拌法铁水单脱硫预处理基础自动化638

8.3.2.4 喷吹法脱硫、脱磷、脱硅的铁水三脱预处理基础自动化639

8.3.3 炉外精炼的基础自动化641

8.3.3.1 真空吹氩脱气装置（VD）的基础自动化641

8.3.3.2钢包炉真空精炼（LFV）的基础自动化641

8.3.3.3 VOD精炼炉的基础自动化642

8.3.3.4 RH真空处理装置基础自动化643

8.3.3.5 钢包喷粉装置（KIP）基础自动化650

8.3.3.6 CAS或CAS-OB密封氩吹气成分微调装置基础自动化652

8.3.3.7 IR-UT钢包冶金站基础自动化653

8.4.1过程自动化级的作用和目的655

8.3.3.8 喂线机自动化655

8.4过程自动化655

8.4.2过程自动化级的功能657

8.4.3过程自动化使用的设备658

8.4.4过程自动化举例658

8.4.4.1 铁水预处理过程自动化658

8.4.4.2 RH真空处理装置过程自动化660

8.5过程控制数学模型和人工智能663

的应用663

8.5.1 过程控制数学模型的应用663

8.5.1.1 LF/VD炉外精炼数学模型663

8.5.1.2 RH真空精炼数学模型665

8.5.1.3 CAS-OB精炼数学模型671

8.5.2人工智能的应用674

8.5.2.1 LF炉能量输入设定点的人工智能优化系统675

8.5.2.2 基于人工智能的LF炉钢水温度预报模型677

8.5.2.3 LF炉氩气串级模糊控制677

8.5.2.4 LF炉电极升降模糊控制679

8.5.2.5 LF炉电极升降智能控制系统680

8.6管理自动化与信息化681

8.6.1概述681

8.6.2.3炼钢制造执行系统的主要功能682

8.6.2.2 炼钢制造执行系统的结构682

8.6.2炼钢制造执行系统（MES）682

8.6.2.1 炼钢制造执行系统的目的682

8.6.2.4炼钢制造执行系统数学模型及其建立683

8.6.3炼钢制造执行系统（MES）举例684

8.6.3.1 系统目标684

8.6.3.2实施要点684

8.6.3.3 网络结构684

8.6.3.4体系结构685

8.6.3.5主要功能685

8.7.1 宝钢一二期铁水预处理三电自动化系统688

8.7.2 宝钢三期铁水预处理三电自动化系统688

8.7典型的炉外处理三电自动化系统688

8.7.3 宝钢三期计算机铁水监控及管理系统692

8.7.3.1 工艺简述692

8.7.3.2系统构成694

8.7.3.3铁水监控系统主要功能694

8.7.3.4铁水管理系统主要功能695

8.7.3.5信息流程697

8.7.4本钢二炼钢铁水预处理三电自动化系统697

8.7.4.1工艺简述697

8.7.4.2 三电自动化系统698

8.7.5.3 三电自动化系统功能699

8.7.5.2三电自动化系统结构699

8.7.5.1工艺简述699

8.7.5首钢二炼钢脱硫三电自动化系统699

8.7.6 宝钢二期工程炉外精炼三电自动化系统700

8.7.7 宝钢三期工程炉外精炼三电自动化系统701

8.7.7.1 三炼钢（电炉、圆（方）坯连铸）炉外精炼三电自动化系统701

8.7.7.2 二炼钢炉外精炼三电自动化系统701

8.7.8包钢新建钢包精炼炉三电自动化系统706

8.7.8.1 包钢新建钢包精炼炉基础自动化706

8.7.8.2包钢新建钢包精炼炉过程自动化708

电自动化系统709

8.7.9.1 三电自动化系统配置和控制范围709

8.7.9武钢2号RH真空处理装置三709

8.7.9.2 自动化系统主要功能710

8.7.10太钢AOD氩氧炉自动化系统710

8.7.10.1 AOD氩氧炉自动化系统设备选型710

8.7.10.2 AOD氩氧炉自动化系统功能710

8.7.10.3 AOD氩氧炉炉体计算机系统配置711

8.7.10.4主要控制系统简述712

8.7.11 国外炉外精炼设备三电自动化系统713

8.7.11.1 日本大同钢铁公司知多厂钢包精炼炉（LF）三电自动化系统713

8.7.11.2 美国内陆钢铁公司印第安纳港厂的ASEA精炼炉三电自动化系统713

8.7.11.3加拿大Dofasco钢铁公司的钢包精炼装置三电自动化系统715

三电自动化系统716

8.7.11.4美国LTV钢铁公司印716

第安纳港厂钢包炉716

8.7.11.5 美国内陆钢铁公司印第安纳港厂RH-OB精炼装置三电自动化系统717

8.7.11.6意大利Terni特殊钢厂AOD炉三电自动化系统718

8.7.11.7德国SMS-DEMAG不锈钢生产线三电自动化系统719

参考文献723

附录725

附录1常用钢号的成分对照表725

1.1 结构用钢725

1.1.1碳素结构钢725

1.1.2低合金高强度结构钢725

1.1.3合金结构钢726

1.1.4低淬透性钢728

1.1.5 易切削钢728

1.1.6弹簧钢728

1.1.7轴承钢729

1.2不锈钢729

1.3耐热钢732

1.4高温合金733

1.4.1 变形高温合金733

1.4.2铸造高温合金735

1.5.2合金工具钢736

1.5.1 碳素工具钢736

1.5工具钢和硬质合金736

1.5.3高速工具钢737

1.5.4硬质合金738

1.6铸钢739

1.6.1 一般工程用碳素铸钢739

1.6.2焊接结构用碳素铸钢、739

低合金铸钢739

1.6.3 一般工程与结构用低合金铸钢739

1.6.4合金铸钢740

1.6.5 不锈、耐蚀铸钢740

附录2常用法定计量单位换算741

2.1 SI词头741

1.6.6耐热铸钢741

1.6.7高锰铸钢741

2.2常用法定计量单位及换算关系742

2.3不同黏度表示方法及其换算关系744

2.4不同浓度表示方法及其换算关系744

2.5相关常数744

附录3英汉专有名词对照表745

3.1 常用名词745

3.2 炉外处理常用英文缩写750

3.3化学元素752