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1　铁矿石还原反应1

1.1　高炉解剖研究1

1.1.1　高炉解剖研究的意义与状况1

目录1

1.1.2　软熔带的形状及其影响因素4

1.2　炉料的蒸发、分解与气化反应6

1.2.1　水分的蒸发6

1.2.2　碳酸盐分解6

1.2.3　气化反应与循环富集8

1.3.1　理查德森图10

1.3　还原过程热力学10

1.3.2　铁氧化物的还原热力学16

1.4　铁的直接还原与间接还原25

1.4.1　直接还原的定义25

1.4.2　还原度的表示方法与计算26

1.4.3　直接还原与间接还原28

1.5　还原反应动力学33

1.5.1　铁矿石还原机理33

1.5.2 还原速率数学模型36

2.1　造渣过程概述44

2.1.1　炉渣形成过程44

2　高炉炉渣44

2.1.2　炉渣的组成46

2.1.3　炉渣的作用48

2.2　炉渣结构与性能49

2.2.1　炉渣的结构49

2.2.2　炉渣的熔化温度51

2.2.3　炉渣的黏度52

2.2.4　炉渣的表面性能62

2.2.5　炉渣的稳定性66

2.3　造渣过程对高炉冶炼的影响67

2.3.1　对高炉顺行的影响67

2.3.3　我国几种特殊炉渣68

2.3.2　对炉缸热制度的影响68

2.4　生铁成分的控制70

2.4.1　FeO的还原70

2.4.2　渗碳反应70

2.4.3 ［Si］的控制72

2.4.4 ［Mn］、［P］、［Ti］、［V］的控制75

2.5　生铁中硫的控制80

2.5.1　硫的来源与在高炉中的变化80

2.5.2　硫的平衡计算80

2.5.3　脱硫的热力学条件82

2.5.5　炉外脱硫85

2.5.4　影响高炉炉渣脱硫的动力学条件85

3　高炉冶炼过程中的炉料与煤气运动90

3.1　散料层的流体力学现象分析90

3.1.1　散料的主要参数90

3.1.2　炉料下降的力学分析94

3.1.3　煤气流经散料层的阻力损失96

3.1.4　在有液相条件下的煤气流动102

3.1.5　炉料下降的分析104

3.2　燃烧及热量传递现象112

3.2.1　风口前燃料燃烧反应112

3.2.2　炉缸煤气成分与温度的变化119

3.2.3　高炉内热交换129

4　高炉冶炼工艺计算137

4.1　高炉冶炼能量利用分析137

4.1.1　高炉冶炼过程的能量137

4.1.2　能量利用分析方法138

4.1.3　物料平衡和热平衡分析法138

4.2　高炉配料计算138

4.2.1　配料计算目的138

4.2.2　配料计算过程实例139

4.3　物料平衡与热平衡计算145

4.3.1　物料平衡计算145

4.3.2　直接还原度计算149

4.3.3　能量平衡计算150

4.3.4　能量平衡表153

4.3.5　高温区域热平衡计算154

4.4　高炉内各种耗碳量的计算157

4.4.1　还原耗碳量计算157

4.4.2　热量耗碳计算160

4.4.3　理论最低焦比计算161

4.5　里斯特图解164

4.5.1　计算原理164

4.5.2　氧的传输计算165

4.5.3　绘制操作线167

4.5.4　操作线说明168

4.5.5　操作线的极限范围169

4.5.6　理想操作线176

5　高炉冶炼操作技术179

5.1　高炉冶炼的特点179

5.1.1　高炉冶炼的任务179

5.1.2　高炉冶炼的工艺特点179

5.1.3　软熔带与高炉操作的关系182

5.1.4　高炉操作的指导思想184

5.2.1　高炉操作基本制度185

5.2.2　热制度的选择185

5.1.5　中小高炉冶炼特点185

5.2　高炉操作基本内容185

5.2.3　造渣制度的选择189

5.2.4　送风制度的选择190

5.2.5　装料制度的选择193

5.3　炉况的波动与判断194

5.3.1　经验判断195

5.3.2　观察仪表196

5.3.3　炉身活体取样与探测198

5.3.4　正常炉况的标志198

5.3.5　失常炉况及其分类200

5.4.1　边缘过轻201

5.4　失常炉况征兆及其处理201

5.4.2　边缘过重、中心过轻202

5.4.3　炉冷203

5.4.4　炉况热行205

5.4.5　高炉管道行程205

5.4.6　连续崩料207

5.4.7　炉缸堆积208

5.4.8　炉墙结厚210

5.4.9　高炉结瘤212

5.4.10　高硫号外铁215

6.1.1　风温对焦比的影响216

6.1　高风温操作216

6　高炉强化冶炼技术及发展216

6.1.2　高风温与喷吹燃料的关系217

6.1.3　高风温与炉况顺行的关系217

6.1.4　高风温热风炉218

6.1.5　高风温对高炉冶炼的影响218

6.1.6　高炉接受高风温的条件219

6.1.7　取得高风温的条件220

6.2　富氧喷煤技术221

6.2.1　高炉富氧221

6.2.2　高炉喷吹煤粉224

6.2.3　高炉富氧喷煤225

6.3.1　高压操作的发展过程229

6.3　高压操作229

6.3.2　高压操作工艺流程230

6.3.3　高压操作对高炉冶炼的影响231

6.4　高炉中心加焦技术235

6.4.1　高炉中心加焦的发展235

6.4.2　中心加焦技术238

6.5　延长高炉炉衬寿命246

6.5.1　延长高炉寿命的意义246

6.5.2　影响炉衬寿命的主要部位246

6.5.3　延长我国高炉寿命的途径249

6.6.1　低硅铁冶炼的意义255

6.6　冶炼低硅生铁255

6.6.2　国内外低硅铁冶炼水平256

6.6.3　低硅铁冶炼的理论与实践258

6.6.4　降低铁水硅含量的理论263

6.6.5　降低铁水硅含量的措施265

6.7　含钛物料护炉技术270

6.7.1　钛化物（TiC,TiN）护炉机理271

6.7.2　护炉技术的发展279

6.8　高炉数学模型及智能控制的应用280

6.8.1　实用高炉数学模型的早期状况281

6.8.2　高炉炉内数据处理模型282

6.8.3　高炉炉况判定GO-STOP模型283

6.8.4　国内外高炉数学模型研究进展284

6.8.5 国内外高炉“专家系统”的简明对比285

6.8.6　检测技术287

7　出铁口维护及高炉事故289

7.1 出铁口的维护289

7.1.1　出铁口的结构289

7.1.2　出铁口维护环节289

7.2　高炉事故291

7.2.1　炉前事故291

7.2.2　结瘤事故296

7.2.3　炉缸冻结297

7.2.4　顽固悬料和恶性管道事故303

7.2.5　煤气事故306

7.2.6　其他事故307

8　高炉开炉与停炉操作308

8.1　开炉设备试运转与烘炉308

8.1.1　新开高炉特点308

8.1.2　高炉部件检查与试运转308

8.1.3　新建或大修后高炉开炉烘炉309

8.2　开炉配料计算与装炉311

8.2.1　开炉料准备311

8.2.2　焦比的确定312

8.2.3　计算举例314

8.3　开炉装料及操作320

8.3.1　装料320

8.3.2　点火送风321

8.4　停炉操作322

8.4.1　高炉停炉322

8.4.2　停炉方法323

8.5　高炉封炉操作325

附录　冶炼原理与工艺操作复习思考题327

一、冶炼原理部分327

二、工艺操作部分332

参考文献337