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第一篇 炼铁生产1

1 炼铁技术的发展概况1

1.1 炼铁工业发展史及生产工艺现状1

1.1.1 炼铁工业发展史1

1.1.2 炼铁工业现状3

1.2 炼铁技术经济指标的发展情况4

1.2.1 高炉利用系数和作业率4

1.2.2 焦比、煤比和燃料比4

1.2.3 热风温度5

1.2.4 炼铁工序能耗6

1.3 炼铁工业中的先进技术7

1.3.1 高炉煤气的全干法除尘7

1.3.2 具有我国知识产权的顶燃式热风炉7

1.3.3 高炉大型化和流程优化8

1.3.4 高炉薄壁炉衬9

1.3.5 高炉检测新技术9

1.4 炼铁工业的发展动向10

1.4.1 炼铁生产工艺10

1.4.2 炼铁生产规模10

1.5 未来炼铁生产面临的挑战12

本章小结13

复习思考题13

参考文献13

2 铁矿粉造矿14

2.1 铁矿粉造块的意义和目的14

2.2 铁矿粉造块的要求14

2.2.1 烧结矿15

2.2.2 球团矿16

2.3 粉矿造矿的工艺17

2.3.1 烧结法造矿17

2.3.2 球团法造矿19

本章小结21

复习思考题21

参考文献21

3 高炉炼铁22

3.1 高炉炼铁概述22

3.1.1 高炉炼铁工艺流程及炉内主要过程22

3.1.2 含铁原料及其他辅助原料25

3.1.3 高炉燃料28

3.1.4 高炉产品31

3.2 高炉炼铁的生产原则32

3.3 高炉冶炼过程的物理化学33

3.3.1 蒸发、分解与气化33

3.3.2 还原过程34

本章小结37

复习思考题37

参考文献37

4 炼铁新技术38

4.1 高炉炼铁新技术38

4.1.1 高炉大型化和自动化38

4.1.2 计算机控制技术41

4.1.3 高炉信息化44

4.1.4 高炉冶炼低硅生铁44

4.1.5 高炉煤气的余压利用45

4.1.6 等离子体炼铁46

4.1.7 高炉使用金属化炉料46

4.1.8 高炉喷吹还原气体46

4.1.9 原子能在炼铁中的应用47

4.2 非高炉炼铁47

4.2.1 非高炉炼铁技术及发展现状48

4.2.2 我国发展非高炉炼铁技术的前景51

本章小结51

复习思考题51

参考文献51

第二篇 炼钢生产53

5 炼钢技术的发展概况53

5.1 转炉炼钢技术的发展53

5.1.1 转炉炼钢发展概述53

5.1.2 转炉炼钢技术发展的进程54

5.1.3 现代转炉炼钢的重大技术55

5.2 电弧炉炼钢技术的发展59

5.2.1 电弧炉炼钢发展概述59

5.2.2 电弧炉炼钢高效化技术发展60

5.2.3 电弧炉炼钢技术的洁净化发展61

5.2.4 电弧炉炼钢生产技术进展61

本章小结62

复习思考题62

参考文献62

6 炼钢任务64

6.1 钢与生铁的区别64

6.2 转炉炼钢的基本任务64

6.2.1 脱碳、脱硫、脱磷和脱氧（“四脱”）64

6.2.2 去除有害气体和夹杂物（“二去”）65

6.2.3 调整钢液成分和温度（“二调整”）66

6.2.4 凝固成型66

6.2.5 废钢、炉渣返回利用66

6.2.6 回收煤气、蒸汽67

本章小结68

复习思考题68

参考文献68

7 炼钢的基本原理69

7.1 炼钢炉渣69

7.1.1 炉渣的作用69

7.1.2 炉渣的来源69

7.1.3 炉渣的组成70

7.2 铁、硅、锰的氧化70

7.2.1 熔池内氧的来源70

7.2.2 铁的氧化和杂质的氧化方式70

7.2.3 硅的氧化70

7.2.4 锰的氧化71

7.3 碳的氧化71

7.3.1 碳氧反应的意义71

7.3.2 碳的氧化反应72

7.4 脱磷72

7.4.1 脱磷的基本反应和基本条件72

7.4.2 回磷73

7.5 脱硫73

7.5.1 脱硫的基本反应和基本条件73

7.5.2 气化去硫73

7.5.3 钢液中元素去硫74

7.6 脱氧及合金化74

7.6.1 脱氧的目的74

7.6.2 各种元素的脱氧能力74

7.6.3 脱氧方法75

7.7 钢中的气体75

7.7.1 钢中气体对钢性能的影响75

7.7.2 钢中气体的来源76

7.7.3 减少钢中气体的基本途径76

7.8 钢中的非金属夹杂物76

本章小结76

复习思考题76

参考文献77

8 炼钢原材料78

8.1 金属料78

8.1.1 铁水（生铁块）78

8.1.2 废钢79

8.1.3 铁合金79

8.2 炼钢辅助材料80

8.2.1 造渣材料80

8.2.2 氧化剂81

8.2.3 冷却剂82

8.2.4 增碳剂82

8.2.5 气体83

8.3 炼钢用耐火材料83

8.3.1 转炉用耐火材料83

8.3.2 转炉炉衬84

本章小结84

复习思考题85

参考文献85

9 氧气转炉炼钢86

9.1 氧气顶吹转炉炼钢法86

9.1.1 氧气顶吹转炉炼钢特点86

9.1.2 钢的冶炼过程88

9.1.3 转炉吹炼过程金属成分的变化规律89

9.1.4 熔池内炉渣成分的变化规律91

9.1.5 熔池温度的变化规律92

9.1.6 氧气顶吹转炉炼钢工艺92

9.2 底吹氧气转炉炼钢法96

9.2.1 底吹氧气转炉结构特点96

9.2.2 底吹氧气转炉炉内反应96

9.3 顶底复合吹炼转炉炼钢法98

9.3.1 顶底复合吹炼转炉炼钢法的类型99

9.3.2 复合吹炼转炉少渣冶炼99

本章小结100

复习思考题100

参考文献100

10 电弧炉炼钢101

10.1 电弧炉炼钢概述101

10.1.1 电弧炉炼钢特点102

10.1.2 电弧炉炼钢技术的发展103

10.1.3 电弧炉炼钢操作方法104

10.2 传统电弧炉炼钢工艺105

10.2.1 补炉105

10.2.2 装料106

10.2.3 熔化期106

10.2.4 氧化期108

10.2.5 还原期108

10.2.6 出钢109

10.3 现代电弧炉炼钢工艺109

10.3.1 快速熔化与升温操作110

10.3.2 脱磷操作110

10.3.3 脱碳操作110

10.3.4 合金化110

10.3.5 温度控制111

10.3.6 泡沫渣操作111

本章小结111

复习思考题112

参考文献112

11 炉外精炼113

11.1 概述113

11.2 炉外精炼的主要目的和任务113

11.2.1 主要目的113

11.2.2 主要任务114

11.2.3 炉外精炼手段114

11.3 炉外精炼主要方法114

11.3.1 钢包炉精炼法（LF法）114

11.3.2 真空吹氧脱碳法（VOD法）116

本章小结117

复习思考题117

参考文献117

12 连铸技术119

12.1 连铸机主要设备119

12.1.1 浇钢设备119

12.1.2 连铸机本体设备119

12.1.3 引锭杆121

12.2 连铸生产工艺122

12.2.1 钢水出钢温度123

12.2.2 钢水温降123

12.2.3 浇铸温度123

12.2.4 拉速的确定和控制124

12.3 连铸的生产准备125

12.3.1 中间包的准备125

12.3.2 引锭的生产准备工作125

12.3.3 开浇前的检查工作125

12.4 基本作业技术指标126

12.4.1 连铸钢水成分相关指标126

12.4.2 钢水温度控制127

12.4.3 中间包液面控制127

本章小结127

复习思考题127

参考文献127

13 炼钢新技术128

13.1 中国炼钢技术发展的主要成就128

13.1.1 转炉装备日趋大型化128

13.1.2 大幅度提高钢的纯净度128

13.1.3 “负能炼钢”的发展129

13.1.4 实现负能生产的工艺措施129

13.2 炼钢技术的创新发展130

13.2.1 溅渣护炉与长寿复吹转炉工艺技术130

13.2.2 转炉高效吹炼工艺技术131

13.2.3 电炉兑铁水高效冶炼工艺132

13.2.4 节能与环保技术的发展132

13.2.5 展望133

本章小结133

复习思考题134

参考文献134

第三篇 轧钢生产135

14 轧钢生产概述135

14.1 钢材品种和用途135

14.1.1 板带材135

14.1.2 管材137

14.1.3 型材137

14.1.4 线材139

14.2 轧钢生产系统139

14.2.1 板带材生产系统140

14.2.2 管材生产系统140

14.2.3 型材生产系统141

14.2.4 线材生产系统141

14.2.5 混合生产系统141

14.2.6 合金钢生产系统141

14.3 我国轧钢生产现状及轧钢技术的发展趋势142

14.3.1 我国轧钢生产现状142

14.3.2 轧钢技术的发展趋势142

本章小结145

复习思考题145

参考文献146

15 轧制原理147

15.1 变形区主要参数147

15.1.1 轧制变形区及其主要参数147

15.1.2 轧制变形的表示方法149

15.2 咬入条件149

15.3 轧制过程的建立150

15.4 金属在变形区内各不同横断面上的流动速度150

15.5 中性角的确定151

15.6 稳定轧制条件153

15.7 前滑和后滑154

15.7.1 轧制时的前滑与后滑154

15.7.2 影响前滑值的因素155

15.8 轧制过程的宽展155

15.8.1 宽展及其实际意义155

15.8.2 宽展分类156

15.8.3 影响宽展的因素156

本章小结157

复习思考题158

参考文献158

16 钢管生产159

16.1 无缝钢管生产工艺159

16.1.1 自动轧管生产工艺159

16.1.2 连续轧管生产工艺160

16.1.3 三辊轧管生产工艺162

16.1.4 周期轧管生产工艺163

16.1.5 挤压管生产工艺164

16.2 焊管生产164

16.2.1 直缝焊管生产工艺164

16.2.2 螺旋焊管生产工艺164

本章小结165

复习思考题165

参考文献165

17 板带钢生产166

17.1 中厚板生产166

17.1.1 轧机类型及配置166

17.1.2 中厚板生产工艺167

17.2 热轧带钢生产工艺170

17.3 冷轧带钢生产工艺172

17.3.1 冷轧板带钢生产方法173

17.3.2 冷轧带钢联合机组174

本章小结175

复习思考题175

参考文献175

18 型钢和线材生产176

18.1 型钢生产工艺176

18.1.1 型钢生产的特点176

18.1.2 型钢生产的方法177

18.2 线材生产工艺181

18.2.1 线材生产的特点181

18.2.2 线材轧机的布置181

18.2.3 线材生产工艺181

本章小结185

复习思考题185

参考文献185

19 轧钢生产新技术187

19.1 以节能降耗为目标的新技术187

19.1.1 连铸坯热送热装技术187

19.1.2 棒线材直接轧制技术187

19.1.3 采用先进的加热炉和加热技术188

19.1.4 低温轧制与轧制润滑技术188

19.1.5 氧化铁皮控制技术188

19.2 以提高产品性能、质量为目标的新技术189

19.2.1 TMCP技术189

19.2.2 “μ-TMCP”技术的开发与应用190

19.3 无头轧制和半无头轧制新技术191

19.3.1 概述191

19.3.2 薄带钢无头轧制生产线Arvedi ESP生产线191

19.4 薄板坯连铸连轧技术192

19.5 薄带铸轧技术193

19.5.1 宝钢薄带铸轧技术193

19.5.2 东北大学薄带铸轧技术194

19.6 板坯复合轧制复合板、厚板技术195

19.7 钢管生产新技术195

19.7.1 三辊联合穿轧新工艺195

19.7.2 三辊斜连轧新工艺195

19.7.3 三辊连轧管机组生产线技术开发196

19.8 轧钢装备现代化197

19.8.1 我国自主开发大型宽带钢冷轧生产线工艺装备技术197

19.8.2 计算机生产过程管理技术197

19.8.3 我国自主开发钢板滚切剪技术197

本章小结200

复习思考题200

参考文献201