內 容 提 要爐外精煉是鋼鐵產品質量保證的重要手段,也是整個鋼鐵生產流程高效、穩(wěn)定、順行的保證,在產品結構的優(yōu)化調整、促進潔凈鋼及高附加值產品生產中發(fā)揮了不可替代的作用。本書在介紹國內外各種爐外精煉技術的基礎上,詳細闡述了國內鋼鐵企業(yè)常用爐外精煉技術,包括LF、VD、RH、AODVOD,并注重將爐外精煉基礎理論、最新成果、前沿技術、工藝裝備、智能化控制和應用實踐相互融合。本書可作為冶金工程專業(yè)和金屬材料科學與工程專業(yè)本科及研究生的教材,也可作為鋼鐵企業(yè)培訓和高職高專學生學習參考資料,還可供從事鋼鐵冶金及材料開發(fā)的工程技術人員參考。
李晶,1967年11月出生,鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室教授,博士生導師。冶金青年科技獎獲得者,建龍?zhí)仄附淌,湛江市科技興湛高級顧問。1990年在鞍山鋼鐵學院鋼鐵冶金專業(yè)獲學士學位,1993年在鞍山鋼鐵學院鋼鐵冶金專業(yè)獲碩士學位,1999年在北京科技大學鋼鐵冶金專業(yè)獲博士學位。主要從事轉爐電弧爐煉鋼、爐外精煉及純凈鋼冶煉技術、電渣重熔新技術及產品開發(fā)的研究。承擔國家自然科學基金面上項目“氮對高碳馬氏體不銹鋼組織性能影響的機理研究”,國家級項目“優(yōu)質刀剪用高碳馬氏體不銹鋼中一次碳化物的控制”“ 鋼鐵綠色化制造及高服役安全海工鋼智慧化研發(fā)與生產關鍵技術”“鎂對H13熱作模具鋼夾雜物和碳化物析出行為的研究”等。曾獲得教育部科技進步一等獎、冶金科學技術特等獎、二等獎等獎勵。
目錄1爐外精煉技術及其理論基礎11.1爐外精煉技術的產生與發(fā)展11.1.1爐外精煉技術的產生11.1.2爐外精煉技術的發(fā)展21.1.3我國爐外精煉技術的發(fā)展與完善21.2爐外精煉及其在鋼鐵生產流程中的作用41.2.1爐外精煉的分類41.2.2爐外精煉在鋼鐵生產流程中的作用71.3爐外精煉理論基礎81.3.1爐外精煉過程爐渣的作用81.3.2爐外精煉中鋼液攪拌技術111.3.3爐外精煉的加熱技術131.3.4真空爐外精煉技術17本章小結22思考題22參考文獻232爐外精煉工藝242.1非真空爐外精煉工藝242.1.1渣洗精煉工藝242.1.2吹氬精煉工藝252.1.3密封吹氬成分調整法(CAS、CAS-OB與IR-UT)282.1.4水蒸氣-氧氣混合精煉法(CLU法)312.2真空爐外精煉工藝322.2.1鋼流真空處理工藝332.2.2鋼液循環(huán)真空處理工藝342.2.3鋼包真空處理工藝382.3噴射冶金技術402.3.1噴射冶金的概念402.3.2噴粉技術412.3.3喂線技術47本章小結49思考題49參考文獻503LF精煉技術523.1LF精煉技術概況523.1.1LF精煉技術的發(fā)展523.1.2LF精煉的設備543.1.3LF精煉工藝技術553.2LF精煉過程氧含量控制573.2.1影響LF精煉過程氧含量的因素573.2.2LF精煉過程鋼液卷渣控制613.2.3精煉過程鋼液二次氧化的控制623.3LF精煉過程鋼中夾雜物控制633.3.1脫氧對鋼中夾雜物的影響633.3.2渣控夾雜物技術673.3.3夾雜物的變性處理753.4LF精煉過程硫含量控制793.4.1LF精煉脫硫的熱力學條件分析793.4.2LF精煉條件對脫硫的影響813.4.3LF精煉渣對脫硫的影響833.5LF精煉過程鋼液回磷控制853.5.1鋼液回磷原因分析853.5.2轉爐出鋼操作對鋼液回磷的影響863.5.3LF精煉對鋼液回磷的影響873.6LF精煉過程鋼液成分及氣體含量控制893.6.1合金加入鋼液后的熔壓溶解行為893.6.2LF精煉過程鋼液成分的控制913.6.3LF精煉過程鋼液氮含量控制923.7LF精煉過程鋼液溫度控制953.7.1鋼包熱狀態(tài)對鋼液溫度的影響953.7.2渣層厚度對鋼液溫度的影響1003.7.3影響LF精煉過程鋼液溫度的其他因素1023.8LF精煉的全自動化控制1033.8.1LF精煉全自動化控制目的及構成1033.8.2LF二級計算機過程控制系統(tǒng)模型1053.8.3LF精煉完全自動化的實現(xiàn)109本章小結110思考題111參考文獻1114VD精煉工藝1134.1VD精煉技術概況1134.1.1VD 精煉工藝1134.1.2VD精煉設備1144.1.3VD精煉工藝及其效果1154.2VD精煉過程鋼液深脫硫1164.2.1VD脫硫機理1164.2.2影響VD精煉過程脫硫的因素1174.2.3VD精煉脫硫模型1204.3VD精煉氣體含量控制技術1224.3.1VD真空脫氮熱力學與動力學1224.3.2VD真空脫氮模型1244.3.3VD精煉工藝對脫氮的影響1284.3.4VD過程脫氫1324.4VD精煉過程的錳燒損1344.4.1鋼液中錳的氣化熱力學1354.4.2鋼液中錳的氣化動力學1364.4.3影響VD精煉錳燒損的主要因素1364.5VD精煉過程鋼液溫度控制工藝模型1384.5.1VD精煉過程鋼液溫度控制模型研究現(xiàn)狀1384.5.2VD精煉過程鋼液溫度控制模型的建立1394.5.3影響VD精煉過程鋼液溫度的因素143本章小結144思考題145參考文獻1455RH精煉技術1475.1RH精煉技術概況1475.1.1RH精煉技術簡介1475.1.2RH精煉設備1495.1.3RH精煉的作用1505.1.4RH精煉工藝的發(fā)展1535.2RH精煉過程鋼液深脫碳1555.2.1RH精煉過程脫碳理論分析1555.2.2RH精煉碳脫氧工藝1595.2.3影響RH精煉脫碳速率的因素1615.3RH精煉過程潔凈度控制1705.3.1RH精煉過程氧含量及夾雜物控制技術1705.3.2RH精煉過程硫含量的控制1715.3.3RH精煉過程鋼液脫磷1725.4RH精煉過程氣體含量控制1745.4.1RH精煉過程去除鋼中氣體的熱力學與動力學1745.4.2影響RH精煉過程脫氫的因素1765.4.3RH精煉過程氮含量控制1785.5RH精煉全自動化控制1825.5.1RH精煉全自動控制基礎及目的1825.5.2RH精煉工藝模型的研究1835.5.3RH精煉完全自動化188本章小結194思考題194參考文獻1946AOD精煉技術1986.1AOD精煉技術概況1986.1.1AOD精煉技術簡介1986.1.2AOD精煉技術的發(fā)展2036.1.3AOD在不銹鋼冶煉中的應用2076.2AOD精煉過程潔凈度控制2106.2.1AOD精煉過程氧含量及夾雜物控制技術2106.2.2AOD精煉過程硫含量控制2176.2.3AOD精煉過程鋼液磷含量控制2246.3AOD精煉過程深脫碳與氣體含量控制2276.3.1AOD精煉脫碳熱力學2276.3.2AOD精煉脫碳過程分析2296.3.3提高AOD精煉脫碳效率的措施2316.3.4AOD精煉過程氮含量控制2336.4AOD精煉模型2356.4.1AOD精煉鋼液碳含量預報模型2356.4.2AOD精煉過程鋼液氮含量預報模型2376.4.3AOD精煉鋼液溫度預報模型2406.4.4AOD精煉過程脫硫模型242本章小結247思考題248參考文獻2487VOD精煉技術2527.1VOD精煉技術概況2527.1.1VOD精煉技術的發(fā)展2527.1.2VOD精煉的設備2527.1.3VOD精煉工藝2537.2VOD精煉過程潔凈度控制2567.2.1VOD精煉過程氧含量控制技術2567.2.2VOD精煉過程夾雜物控制技術2627.2.3VOD精煉過程硫含量的控制2687.2.4VOD精煉過程鋼液回磷控制2717.3VOD精煉過程深脫碳2737.3.1VOD精煉吹氧脫碳理論2737.3.2VOD精煉真空脫碳過程2767.3.3VOD精煉真空脫碳的影響因素2787.4VOD精煉過程氣體含量控制2807.4.1VOD精煉過程氮的行為2807.4.2影響VOD精煉過程鋼液氮含量的因素2817.4.3VOD精煉過程脫氫2867.5VOD精煉模型2887.5.1吹氧期動態(tài)模型的建立2887.5.2真空脫氣和還原期動態(tài)模型的建立 292本章小結293思考題294參考文獻2948爐外精煉設備組合工藝對鋼潔凈度的影響2978.1爐外精煉設備的選型依據(jù)2978.1.1爐外精煉的組合方式2978.1.2爐外精煉工藝的確定2978.2LF-RH與RH-LF工藝對產品質量的影響2988.2.1LF-RH與RH-LF的工藝特點2988.2.2LF-RH與RH-LF工藝對鋼液質量的影響2988.3RH-LF與LF-VD工藝對產品質量的影響3068.3.1RH-LF和LF-VD的工藝特點3068.3.2精煉過程溫度和碳含量控制比較3068.3.3精煉過程氮含量及潔凈度控制比較3088.4LF-RH與LF-VD工藝對產品質量的影響3118.4.1LF-RH與LF-VD的工藝特點3118.4.2LF-RH與LF-VD工藝對鋼液質量的影響312本章小結314思考題314參考文獻314爐外精煉技術中英文對照316