内 容 提 要炉外精炼是钢铁产品质量保证的重要手段,也是整个钢铁生产流程高效、稳定、顺行的保证,在产品结构的优化调整、促进洁净钢及高附加值产品生产中发挥了不可替代的作用。本书在介绍国内外各种炉外精炼技术的基础上,详细阐述了国内钢铁企业常用炉外精炼技术,包括LF、VD、RH、AODVOD,并注重将炉外精炼基础理论、最新成果、前沿技术、工艺装备、智能化控制和应用实践相互融合。本书可作为冶金工程专业和金属材料科学与工程专业本科及研究生的教材,也可作为钢铁企业培训和高职高专学生学习参考资料,还可供从事钢铁冶金及材料开发的工程技术人员参考。
李晶,1967年11月出生,钢铁冶金新技术国家重点实验室教授,博士生导师。冶金青年科技奖获得者,建龙特聘教授,湛江市科技兴湛高级顾问。1990年在鞍山钢铁学院钢铁冶金专业获学士学位,1993年在鞍山钢铁学院钢铁冶金专业获硕士学位,1999年在北京科技大学钢铁冶金专业获博士学位。主要从事转炉电弧炉炼钢、炉外精炼及纯净钢冶炼技术、电渣重熔新技术及产品开发的研究。承担国家自然科学基金面上项目“氮对高碳马氏体不锈钢组织性能影响的机理研究”,国家级项目“优质刀剪用高碳马氏体不锈钢中一次碳化物的控制”“ 钢铁绿色化制造及高服役安全海工钢智慧化研发与生产关键技术”“镁对H13热作模具钢夹杂物和碳化物析出行为的研究”等。曾获得教育部科技进步一等奖、冶金科学技术特等奖、二等奖等奖励。
目录1炉外精炼技术及其理论基础11.1炉外精炼技术的产生与发展11.1.1炉外精炼技术的产生11.1.2炉外精炼技术的发展21.1.3我国炉外精炼技术的发展与完善21.2炉外精炼及其在钢铁生产流程中的作用41.2.1炉外精炼的分类41.2.2炉外精炼在钢铁生产流程中的作用71.3炉外精炼理论基础81.3.1炉外精炼过程炉渣的作用81.3.2炉外精炼中钢液搅拌技术111.3.3炉外精炼的加热技术131.3.4真空炉外精炼技术17本章小结22思考题22参考文献232炉外精炼工艺242.1非真空炉外精炼工艺242.1.1渣洗精炼工艺242.1.2吹氩精炼工艺252.1.3密封吹氩成分调整法(CAS、CAS-OB与IR-UT)282.1.4水蒸气-氧气混合精炼法(CLU法)312.2真空炉外精炼工艺322.2.1钢流真空处理工艺332.2.2钢液循环真空处理工艺342.2.3钢包真空处理工艺382.3喷射冶金技术402.3.1喷射冶金的概念402.3.2喷粉技术412.3.3喂线技术47本章小结49思考题49参考文献503LF精炼技术523.1LF精炼技术概况523.1.1LF精炼技术的发展523.1.2LF精炼的设备543.1.3LF精炼工艺技术553.2LF精炼过程氧含量控制573.2.1影响LF精炼过程氧含量的因素573.2.2LF精炼过程钢液卷渣控制613.2.3精炼过程钢液二次氧化的控制623.3LF精炼过程钢中夹杂物控制633.3.1脱氧对钢中夹杂物的影响633.3.2渣控夹杂物技术673.3.3夹杂物的变性处理753.4LF精炼过程硫含量控制793.4.1LF精炼脱硫的热力学条件分析793.4.2LF精炼条件对脱硫的影响813.4.3LF精炼渣对脱硫的影响833.5LF精炼过程钢液回磷控制853.5.1钢液回磷原因分析853.5.2转炉出钢操作对钢液回磷的影响863.5.3LF精炼对钢液回磷的影响873.6LF精炼过程钢液成分及气体含量控制893.6.1合金加入钢液后的熔压溶解行为893.6.2LF精炼过程钢液成分的控制913.6.3LF精炼过程钢液氮含量控制923.7LF精炼过程钢液温度控制953.7.1钢包热状态对钢液温度的影响953.7.2渣层厚度对钢液温度的影响1003.7.3影响LF精炼过程钢液温度的其他因素1023.8LF精炼的全自动化控制1033.8.1LF精炼全自动化控制目的及构成1033.8.2LF二级计算机过程控制系统模型1053.8.3LF精炼完全自动化的实现109本章小结110思考题111参考文献1114VD精炼工艺1134.1VD精炼技术概况1134.1.1VD 精炼工艺1134.1.2VD精炼设备1144.1.3VD精炼工艺及其效果1154.2VD精炼过程钢液深脱硫1164.2.1VD脱硫机理1164.2.2影响VD精炼过程脱硫的因素1174.2.3VD精炼脱硫模型1204.3VD精炼气体含量控制技术1224.3.1VD真空脱氮热力学与动力学1224.3.2VD真空脱氮模型1244.3.3VD精炼工艺对脱氮的影响1284.3.4VD过程脱氢1324.4VD精炼过程的锰烧损1344.4.1钢液中锰的气化热力学1354.4.2钢液中锰的气化动力学1364.4.3影响VD精炼锰烧损的主要因素1364.5VD精炼过程钢液温度控制工艺模型1384.5.1VD精炼过程钢液温度控制模型研究现状1384.5.2VD精炼过程钢液温度控制模型的建立1394.5.3影响VD精炼过程钢液温度的因素143本章小结144思考题145参考文献1455RH精炼技术1475.1RH精炼技术概况1475.1.1RH精炼技术简介1475.1.2RH精炼设备1495.1.3RH精炼的作用1505.1.4RH精炼工艺的发展1535.2RH精炼过程钢液深脱碳1555.2.1RH精炼过程脱碳理论分析1555.2.2RH精炼碳脱氧工艺1595.2.3影响RH精炼脱碳速率的因素1615.3RH精炼过程洁净度控制1705.3.1RH精炼过程氧含量及夹杂物控制技术1705.3.2RH精炼过程硫含量的控制1715.3.3RH精炼过程钢液脱磷1725.4RH精炼过程气体含量控制1745.4.1RH精炼过程去除钢中气体的热力学与动力学1745.4.2影响RH精炼过程脱氢的因素1765.4.3RH精炼过程氮含量控制1785.5RH精炼全自动化控制1825.5.1RH精炼全自动控制基础及目的1825.5.2RH精炼工艺模型的研究1835.5.3RH精炼完全自动化188本章小结194思考题194参考文献1946AOD精炼技术1986.1AOD精炼技术概况1986.1.1AOD精炼技术简介1986.1.2AOD精炼技术的发展2036.1.3AOD在不锈钢冶炼中的应用2076.2AOD精炼过程洁净度控制2106.2.1AOD精炼过程氧含量及夹杂物控制技术2106.2.2AOD精炼过程硫含量控制2176.2.3AOD精炼过程钢液磷含量控制2246.3AOD精炼过程深脱碳与气体含量控制2276.3.1AOD精炼脱碳热力学2276.3.2AOD精炼脱碳过程分析2296.3.3提高AOD精炼脱碳效率的措施2316.3.4AOD精炼过程氮含量控制2336.4AOD精炼模型2356.4.1AOD精炼钢液碳含量预报模型2356.4.2AOD精炼过程钢液氮含量预报模型2376.4.3AOD精炼钢液温度预报模型2406.4.4AOD精炼过程脱硫模型242本章小结247思考题248参考文献2487VOD精炼技术2527.1VOD精炼技术概况2527.1.1VOD精炼技术的发展2527.1.2VOD精炼的设备2527.1.3VOD精炼工艺2537.2VOD精炼过程洁净度控制2567.2.1VOD精炼过程氧含量控制技术2567.2.2VOD精炼过程夹杂物控制技术2627.2.3VOD精炼过程硫含量的控制2687.2.4VOD精炼过程钢液回磷控制2717.3VOD精炼过程深脱碳2737.3.1VOD精炼吹氧脱碳理论2737.3.2VOD精炼真空脱碳过程2767.3.3VOD精炼真空脱碳的影响因素2787.4VOD精炼过程气体含量控制2807.4.1VOD精炼过程氮的行为2807.4.2影响VOD精炼过程钢液氮含量的因素2817.4.3VOD精炼过程脱氢2867.5VOD精炼模型2887.5.1吹氧期动态模型的建立2887.5.2真空脱气和还原期动态模型的建立 292本章小结293思考题294参考文献2948炉外精炼设备组合工艺对钢洁净度的影响2978.1炉外精炼设备的选型依据2978.1.1炉外精炼的组合方式2978.1.2炉外精炼工艺的确定2978.2LF-RH与RH-LF工艺对产品质量的影响2988.2.1LF-RH与RH-LF的工艺特点2988.2.2LF-RH与RH-LF工艺对钢液质量的影响2988.3RH-LF与LF-VD工艺对产品质量的影响3068.3.1RH-LF和LF-VD的工艺特点3068.3.2精炼过程温度和碳含量控制比较3068.3.3精炼过程氮含量及洁净度控制比较3088.4LF-RH与LF-VD工艺对产品质量的影响3118.4.1LF-RH与LF-VD的工艺特点3118.4.2LF-RH与LF-VD工艺对钢液质量的影响312本章小结314思考题314参考文献314炉外精炼技术中英文对照316