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目录 1

第一章 冲天炉熔炼机理 1

1—1 焦炭燃烧反应 1

1—2 铁料被氧化的时间和位置 5

1．铁水中的氧（溶解氧和氧化物） 5

2．炉内各元素的氧化 8

3．氧化物的还原 9

4．铁料被氧化的时间和位置——总结 11

1—3 含碳量的变化 11

（2）焦炭的性质和增碳的关系 13

（1）废钢在炉内增碳的位置和数量 13

1．早期研究结果 13

2．炉内废钢增碳位置及增碳量 14

（1）冲天炉冷冻实验 14

（2）插钢丝实验 15

（3）炉缸内增碳实验 17

3．低碳金属炉料炉内增碳机理 17

（1）固态金属料块从加料口到底焦顶面的增碳 18

（2）处于熔融变形状态的废钢在底焦面附近的增碳 19

（3）液滴从底焦顶面至炉缸的增碳 19

（4）铁水在炉缸内的增碳 19

1—4 含硫量的变化 22

4．影响冲天炉铁水含碳量的因素 22

5．含碳量的变化——总结 22

1．炉内硫的分配和变化概况 23

2．固态金属料块的增硫 24

3．铁水的增硫 26

1—5 冲天炉内热量的平衡（热平衡计算问题） 27

1．铸铁熔化的热效率 28

2．炉内热平衡计算 30

（1）与炉内热收入和热支出有关的因素 30

（2）热收入的计算（Qin） 31

（3）热支出的计算（Qout） 33

3．冲天炉热平衡计算图 35

第二章 冲天炉结构和操作法基础 38

2—1 冲天炉各部分结构的比例和尺寸 38

1．结构概述和基本尺寸 38

2．炉径和熔化速度 38

3．有效高度 39

4．风口 42

（1）风口形状 44

（2）风口排数与个数 45

（4）风口比 46

（3）风口倾角 46

（5）风口结构 50

5．风箱 51

6．炉缸 53

7．炉底 54

8．基础 55

9．出铁、出渣方式和前炉 55

（1）间歇出铁、出渣和固定式前炉 55

（2）连续出铁、出渣 56

10．鼓风机 58

（3）回转前炉 58

2—2 基本操作方法 61

1.某些操作工艺因素与炉况、铁水性能的关系 61

（1）焦炭 61

（2）风口比 62

（3）批料层（金属炉料与层焦）厚度 62

（4）金属炉料（铸铁和废钢）入炉次序 65

（5）炉渣的作用 67

2．操作方法 73

（1）修炉 73

（2）配料 74

（3）底焦高度、焦耗、批料重量 76

（4）送风量的确定 79

（5）操作步骤 81

2—3 操作管理 82

1．管理项目 82

（1）修炉 82

（2）开炉前的准备 83

（3）熔炼操作 83

（4）熔炼结束 84

（5）炉前检验 84

2．管理方法 87

（6）检测仪表和设备 87

（1）频数分布 88

（2）Pareto图 88

（3）管理图 88

第三章 冲天炉结构与操作方法的改进 89

3—1 预热送风 89

1．预热送风的效果 90

（1）炉内温度分布和铁水温度 90

（2）预热送风对铁水成分和性能的影响 91

2．预热送风装置Ⅰ（外燃式） 96

3．预热送风装置Ⅱ（利用冲天炉排放废气的余热） 99

（1）安装在炉体上部换热器的构造 100

（2）将冲天炉排放的废气导入换热器中的预热送风构造 102

4．热风操作举例 104

（1）炉体上部安装换热器的小型冲天炉 104

（2）用具有弯管和双层套管结构换热器的小型冲天炉 104

（3）炉体上部安装换热器的水套式水冷冲天炉 104

3—2 脱湿送风 106

1．湿度的影响 106

2．去湿装置 110

（1）4吨／小时冲天炉 114

3．脱湿操作实例 114

（2）5吨／小时冲天炉 115

（3）30吨／小时冲天炉 116

3—3 富氧送风 117

1．富氧的效果 118

2．富氧装置 121

3、富氧操作举例 126

（1）5吨／小时冲天炉 126

（2）6吨／小时冲天炉 126

1．日本小型冲天炉的水冷结构 127

（1）采用水冷结构的炉况和热平衡计算结果 127

3—4 炉壁水冷和无炉衬结构以及长时间封炉操作 127

（2）标准结构 130

（3）事故及处理方法 131

2．大型无炉衬水冷冲天炉的构造和长时间封炉操作实例 133

3—5 双层送风（2次燃烧）冲天炉的结构 136

1．双层送风结构的开发经过 136

2．双层送风时的炉况 137

3．双层送风的效果 139

4．双层送风的结构和操作实例 142

（1）小型炉（熔化速度2吨／小时）的上排风口位于预热带时 142

（3）大型炉（熔化速度30吨／小时）的上排风口位子熔化带时 143

（2）中型炉（熔化速度3.5吨／小时）的上排风口位于熔化带时 143

3—6 喷吹固体粉料 146

1．喷粉效果 146

2．喷粉装置 148

第四章 特殊结构的冲天炉 150

4—1 燃气冲天炉 150

1．燃气冲天炉的开发经过 150

2．各国研制的燃气冲天炉构造和使用效果 151

（1）苏联 151

（2）美国 153

（3）英国 154

4—2 竖炉炉体和反射炉组合式燃气冲天炉 156

（4）联邦德国 156

4—3 添加流体燃料的冲天炉（清洁型特殊化铁炉） 158

1．特征和构造 158

2．使用效果 161

4—4 中央送风冲天炉 162

4—5 附加电热器的冲天炉 163

4—6 底焦高度保持不变的冲天炉 163

4—7 鼓风下行式冲天炉 164

5—1 生铁 167

第五章 原材料 167

5—2 钢屑、废铁、回炉料 171

5—3 合金铁 171

5—4 还原铁和铁矿石 176

1．还原铁的制作方法与产量 176

2．炉料中配入还原铁或铁矿石进行冲天炉熔炼的试验 176

第六章 燃料和耐火材料 182

6—1 燃料 182

1．焦化工艺及设备 182

2．焦炭性能 184

3．液化石油气（LPG）、重油、煤油 184

1．耐火材料的分类 189

6—2 耐火材料 189

2．耐火材料的规格 193

第七章 公害与环境保护 196

7—1 各国对冲天炉排放物的规定标准 196

1．各国制定标准概况 196

2．各国冲天炉排放物的规定标准 197

（1）法国 197

（2）英国 197

（3）联邦德国 198

（4）瑞典 198

3．日本的标准 199

（5）南斯拉夫 199

7—2 冲天炉排放物 200

1．种类和性状 200

（1）冶金烟气 200

（2）碳质烟气 200

（3）粉尘 201

2.烟尘排放量及粒度分布 201

（1）排放量 201

（2）粒度大小及分布 201

（3）成分 202

3．排放炉气的成分（特别是硫化物） 202

7—3 冲天炉除尘装置 202

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