铁合金生产工艺与设备

绪论

1 铁合金冶炼的基本原理

1.1 铁合金冶炼的本质

1.2 选择性还原理论在铁合金中的广泛应用

1.2.1 选择性还原与铁合金生产的关系

1.2.2 选择还原计算举例

1.3 用氧化物生成自由能与温度关系图作指导选择还原剂

1.3.1 碳质还原剂及其特点

1.3.2 金属还原剂

1.3.3 氧化精炼是铁合金冶炼中的新概念

复习思考题

2 电极和炉衬

2.1 电极

2.1.1 电极的分类、性能及其用途

2.1.2 自焙电极的制作

2.1.3 自焙电极的烧结

2.1.4 自焙电极的接长和下放

2.1.5 自焙电极常见事故及其处理

2.1.6 电极的消耗

2.2 电炉炉衬

2.2.1 耐火材料的种类、要求及其选择

2.2.2 炉衬的砌筑

2.2.3 铁合金电炉烘炉、开炉、停炉和洗炉

复习思考题

3 铁合金车间及主要设备

3.1 铁合金车间概述

3.1.1 铁合金厂的布置和运输

3.1.2 生产规模的确定

3.1.3 车间组成与布置

3.1.4 精炼电炉车间的布置

3.1.5 铁合金生产的技术经济指标

3.2 矿热炉机械设备

3.2.1 矿热炉概述

3.2.2 炉体

3.2.3 电极系统

3.2.4 液压系统

3.2.5 排烟罩及通风装置

3.3 矿热炉供电系统

3.3.1 供电系统组成

3.3.2 矿热炉变压器

3.3.3 短网

3.4 铁合金电炉的电气控制

3.4.1 供电自动控制

3.4.2 工厂电能需要量控制

3.4.3 电极压放自动控制

3.4.4 电炉功率调节

3.4.5 电极深度的控制

3.4.6 上料控制及称量控制

3.4.7 过程计算机控制

复习思考题

4 矿热炉的电热原理与基本参数

4.1 矿热炉中的电弧现象

4.1.1 电弧生成机理

4.1.2 电孤特性

4.1.3 电孤传热过程

4.2 矿热炉电路分析

4.2.1 炉内电流回路

4.2.2 电炉操作电阻

4.2.3 电炉电抗和谐波

4.2.4 电炉电流的交互作用

4.3 矿热炉的电气特性

4.3.1 电流圆图

4.3.2 特定电压级下电炉的特性曲线

4.3.3 特性曲线组和恒电阻曲线

4.3.4 三相电炉各相功率不平衡现象

4.3.5 功率不平衡的监测和预防

4.3.6 电炉的经济运行

4.4 铁合金电炉参数计算及选择

4.4.1 电炉参数的简易计算法

4.4.2 大型电炉计算程序

4.4.3 计算程序例解

4.4.4 电炉全电路分析例解

4.4.5 电炉特性曲线的绘制

复习思考题

5 硅系合金的冶炼

5.1 硅铁的牌号及用途

5.2 硅及其化合物的物理化学性质

5.3 冶炼硅铁的原料

5.3.1 硅石

5.3.2 还原剂

5.3.3 含铁原料

5.4 硅铁冶炼原理

5.4.1 硅铁冶炼的基本反应

5.4.2 炉内温度区和反应状况

5.5 硅铁冶炼工艺及异常炉况的处理

5.6 冶炼硅75的物料平衡及热平衡

5.6.1 炉料计算

5.6.2 物料平衡

5.6.3 热平衡计算

5.6.4 简易配料计算

5.7 硅铁精炼

5.7.1 合成渣氧化精炼

5.7.2 氯化精炼法

5.8 硅钙合金

5.8.1 硅钙合金的牌号及用途

5.8.2 钙及其化合物的物理化学性质

5.8.3 生产方法及原料

5.8.4 冶炼过程中的物化反应

5.8.5 冶炼工艺

5.9 工业硅

5.9.1 工业硅的牌号及用途

5.9.2 生产工业硅的原料

5.9.3 冶炼原理

5.9.4 冶炼工艺

5.9.5 工业硅生产的配料计算

复习思考题

6 锰系合金的冶炼

6.1 锰铁的牌号及用途

6.2 锰及其化合物的物理化学性质

6.2.1 锰的主要物理化学性质

6.2.2 锰化合物的性质

6.3 锰矿

6.4 高碳锰铁的冶炼

6.4.1 台炼方法

6.4.2 原料

6.4.3 冶炼原理

6.4.4 )I台炼工艺

6.4.5 配料计算

6.5 锰硅合金的冶炼

6.5.1 原料

6.5.2 冶炼原理

6.5.3 冶炼工艺

6.5.4 配料计算

6.6 中低碳锰铁的冶炼

6.6.1 电硅热法冶炼中低碳锰铁

6.6.2 电硅热法生产中碳锰铁配料计算

6.6.3 摇包法、吹氧法冶炼中低碳锰铁

6.7 金属锰

6.7.1 冶炼原理

6.7.2 生产方法

6.7.3 金属锰的冶炼

复习思考题

7 铬系合金的冶炼

7.1 概述

7.2 高碳铬铁

7.2.1 高碳铬铁的牌号及用途

7.2.2 铬及其化合物的物理化学性质

7.2.3 高碳铬铁的冶炼工艺与原理

7.3 硅铬合金

7.3.1 硅铬合金的牌号及用途

7.3.2 硅铬合金的性质

7.3.3 硅铬合金冶炼工艺及原理

7.4 中低碳铬铁

……

8 钼铁的冶炼

9 钛铁的冶炼

10 钒铁的冶炼

11 钨铁的冶炼

12 稀土铁合金的冶炼

13 环境保护与综合利用

参考文献 2100433B

《铁合金生产工艺与设备》以硅、锰、铬系合金生产工艺为主，系统介绍了铁合金冶炼的基本原理及生产设备，矿热炉的电热原理与基本参数，车间布置及电极、炉衬，钼铁、钛铁、钒铁、钨铁、稀土铁合金的冶炼工艺及铁合金生产的环境保护与综合利用。

《铁合金生产工艺与设备》可供高等职业技术院校教学之用，亦可作为职业技术培训教材，还可供相关领域的工程技术人员参考。

《铁合金生产工艺与设备（第2版）/“十二五”职业教育国家规划教材》以硅、锰、铬系铁合金生产工艺为主，系统介绍了铁合金冶炼的基本原理及生产设备、矿热炉的电热原理与基本参数、车间布置、电极和炉衬，并阐述了钼铁、钛铁、钒铁、钨铁、稀土铁合金的冶炼工艺及铁合金生产的环境保护与综合利用。

《铁合金生产工艺与设备（第2版）/“十二五”职业教育国家规划教材》为高职高专院校冶金技术专业的教学用书，也可作为相关企业技术人员职业资格和岗位技能培训教材。

绪论

1 铁合金冶炼的基本原理

1．1 铁合金冶炼的本质

1．2 选择性还原理论在铁合金生产中的广泛应用

1．2．1 选择性还原与铁合金生产的关系

1．2．2 选择性还原计算举例

1．3 用氧化物标准生成吉布斯自由能与温度关系图作指导选择还原剂

1．3．1 碳质还原剂及其特点

1．3．2 金属还原剂

1．3．3 氧化精炼是铁合金冶炼中的新概念

复习思考题

2 电极和炉衬

2．1 电极

2．1．1 电极的要求、分类及性能

2．1．2 自焙电极的制作

2．1．3 自焙电极的烧结

2．1．4 自焙电极的接长和下放

2．1．5 自焙电极常见事故及其处理

2．1．6 电极的消耗

2．2 电炉炉衬

2．2．1 炉衬材料的种类、要求及选择

2．2．2 炉衬的砌筑

2．2．3 铁合金电炉的烘炉、开炉、停炉和洗炉

复习思考题

3 铁合金车间及主要设备

3．1 铁合金车间概述

3．1．1 铁合金厂的布置和运输

3．1．2 生产规模的确定

3．1．3 车间组成与布置

3．1．4 精炼电炉车间的布置

3．1．5 铁合金生产的技术经济指标

3．2 矿热炉机械设备

3．2．1 矿热炉概述

3．2．2 炉体

3．2．3 电极系统

3．2．4 液压系统

3．2．5 排烟罩及通风装置

3．3 矿热炉供电系统

3．3．1 供电系统组成

3．3．2 矿热炉变压器

3．3．3 短网

3．4 矿热炉的电气控制

3．4．1 供电自动控制

3．4．2 工厂电能需要量控制

3．4．3 电极压放自动控制

3．4．4 矿热炉功率调节

3．4．5 电极深度控制

3．4．6 上料控制及称量控制

3．4．7 过程计算机控制

复习思考题

4 矿热炉的电热原理与基本参数

4．1 矿热炉中的电弧现象

4．1．1 电弧生成机理

4．1．2 电弧特性

4．1．3 电弧传热过程

4．2 矿热炉电路分析

4．2．1 炉内电流回路

4．2．2 矿热炉操作电阻

4．2．3 矿热炉电抗和谐波

4．2．4 矿热炉电流的交互作用

4．3 矿热炉的电气特性

4．3．1 电流圆图

4．3．2 特定电压级下矿热炉的特性曲线

4．3．3 特性曲线组和恒电阻曲线

4．3．4 三相矿热炉各相功率不平衡现象

4．3．5 电极功率不平衡的监测和预防

4．3．6 矿热炉的经济运行

4．4 矿热炉参数计算及选择

……

5 硅系合金的冶炼

6 锰系合金的冶炼

7 铬系合金的冶炼

8 钼铁的冶炼

9 钛铁的冶炼

10 钒铁的冶炼

11 钨铁的冶炼

12 稀土铁合金的冶炼

13 环境保护与综合利用

参考文献2100433B

发热铁合金的生产流程如图1：

还原剂以硅铁粉为主，有时也用铝粉。氧化剂则为氧化能力强且不影响发热铁合金成分的化学药剂，如硝酸钠、硝酸钾或氯酸钾。生产发热铬铁可用铬酸酐、铬酸钙或将铬铁粉氧化作氧化剂。生产发热锰铁可用锰矿或二氧化锰作氧化剂。溶剂用石灰、萤石、冰晶石等。为了增加压块或造球的机械强度，用水玻璃、脱水沥青、热塑性树脂、野生植物淀粉、造纸废液或糖浆等做黏结剂。在压力机或造球机上成型后，在180～250℃温度下干燥脱水，再包装、出厂。也可将混合料加热至黏结剂的熔点，使产生热黏结，然后在振动成型台上振动成型。冷却后包装出厂，发热铁合金的着火点较低。在生产、储存和运输过程中，要采取适当的安全措施。