鐵合金生產(chǎn)工藝與設(shè)備

前言

本書(shū)是按照教育部高職高專(zhuān)人才培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)規(guī)格應(yīng)具有的知識(shí)與能力結(jié)構(gòu)和素質(zhì)要求，依據(jù)冶金行業(yè)“十一五”高職教材出版規(guī)劃，在總結(jié)近幾年高職鐵合金課程的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，并征求相關(guān)企業(yè)技術(shù)人員意見(jiàn)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)而成的。在編寫(xiě)過(guò)程中，根據(jù)高職高專(zhuān)辦學(xué)理念及人才培養(yǎng)目標(biāo)，力求體現(xiàn)職業(yè)技術(shù)教育特色，注重教材的針對(duì)性，以職業(yè)（崗位）需求為依據(jù)，理論教學(xué)內(nèi)容以“必需、夠用”為標(biāo)準(zhǔn)；為突出高職教育特點(diǎn)，加強(qiáng)了實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容，注重學(xué)生職業(yè)技能和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，著重生產(chǎn)實(shí)際、生產(chǎn)實(shí)例的介紹，力求理論聯(lián)系實(shí)踐，并注意吸收國(guó)內(nèi)外有關(guān)先進(jìn)的技術(shù)成果和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，充實(shí)了必要的基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能方面的內(nèi)容。本書(shū)可作為高等職業(yè)技術(shù)教育冶金技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)用書(shū)，也可用于鋼鐵冶金企業(yè)職工培訓(xùn)或供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。鐵合金品種繁多，本書(shū)以硅、錳、鉻系合金生產(chǎn)為主，系統(tǒng)闡述了礦熱爐、電極、爐襯及各主要品種的生產(chǎn)工藝和常見(jiàn)事故的處理，還敘述了鉬鐵、鈦鐵、釩鐵、鎢鐵及稀土鐵合金的冶煉、車(chē)間概況、主要技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境保護(hù)與綜合利用等。在編寫(xiě)過(guò)程中，選用了國(guó)內(nèi)同行編寫(xiě)的有關(guān)文獻(xiàn)中的部分內(nèi)容，在此向文獻(xiàn)作者表示感謝。本書(shū)由貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院劉衛(wèi)、吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院王宏啟任主編。參加本書(shū)編寫(xiě)工作的有：貴州師范大學(xué)材料與建筑工程學(xué)院丁彤（第1、7、9章）、劉衛(wèi)（緒論、第2、5、6、lO章），內(nèi)蒙古機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院石富（第3、4、12章），吉林電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院王宏啟（第8、11、13章）。

內(nèi)容概要

本書(shū)以硅、錳、鉻系合金生產(chǎn)工藝為主，系統(tǒng)介紹了鐵合金冶煉的基本原理及生產(chǎn)設(shè)備，礦熱爐的電熱原理與基本參數(shù)，車(chē)間布置及電極、爐襯，鉬鐵、鈦鐵、釩鐵、鎢鐵、稀土鐵合金的冶煉工藝及鐵合金生產(chǎn)的環(huán)境保護(hù)與綜合利用。    本書(shū)可供高等職業(yè)技術(shù)院校教學(xué)之用，亦可作為職業(yè)技術(shù)培訓(xùn)教材，還可供相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員參考。

書(shū)籍目錄

緒論1  鐵合金冶煉的基本原理  1.1  鐵合金冶煉的本質(zhì)  1.2  選擇性還原理論在鐵合金中的廣泛應(yīng)用    1.2.1  選擇性還原與鐵合金生產(chǎn)的關(guān)系    1.2.2  選擇還原計(jì)算舉例  1.3  用氧化物生成自由能與溫度關(guān)系圖作指導(dǎo)選擇還原劑    1.3.1  碳質(zhì)還原劑及其特點(diǎn)    1.3.2  金屬還原劑    1.3.3  氧化精煉是鐵合金冶煉中的新概念  復(fù)習(xí)思考題2  電極和爐襯  2.1  電極    2.1.1  電極的分類(lèi)、性能及其用途    2.1.2  自焙電極的制作    2.1.3  自焙電極的燒結(jié)    2.1.4  自焙電極的接長(zhǎng)和下放    2.1.5  自焙電極常見(jiàn)事故及其處理    2.1.6  電極的消耗  2.2  電爐爐襯    2.2.1  耐火材料的種類(lèi)、要求及其選擇    2.2.2  爐襯的砌筑    2.2.3  鐵合金電爐烘爐、開(kāi)爐、停爐和洗爐  復(fù)習(xí)思考題3  鐵合金車(chē)間及主要設(shè)備  3.1  鐵合金車(chē)間概述    3.1.1  鐵合金廠的布置和運(yùn)輸    3.1.2  生產(chǎn)規(guī)模的確定    3.1.3  車(chē)間組成與布置    3.1.4  精煉電爐車(chē)間的布置    3.1.5  鐵合金生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)  3.2  礦熱爐機(jī)械設(shè)備    3.2.1  礦熱爐概述    3.2.2  爐體    3.2.3  電極系統(tǒng)    3.2.4  液壓系統(tǒng)    3.2.5  排煙罩及通風(fēng)裝置  3.3  礦熱爐供電系統(tǒng)    3.3.1  供電系統(tǒng)組成    3.3.2  礦熱爐變壓器    3.3.3  短網(wǎng)  3.4  鐵合金電爐的電氣控制    3.4.1  供電自動(dòng)控制    3.4.2  工廠電能需要量控制    3.4.3  電極壓放自動(dòng)控制    3.4.4  電爐功率調(diào)節(jié)    3.4.5  電極深度的控制    3.4.6  上料控制及稱(chēng)量控制    3.4.7  過(guò)程計(jì)算機(jī)控制  復(fù)習(xí)思考題4  礦熱爐的電熱原理與基本參數(shù)  4.1  礦熱爐中的電弧現(xiàn)象    4.1.1  電弧生成機(jī)理　　4.1.2　電孤特性　　4.1.3　電孤傳熱過(guò)程　4.2　礦熱爐電路分析　　4.2.1　爐內(nèi)電流回路　　4.2.2　電爐操作電阻　　4.2.3　電爐電抗和諧波　　4.2.4　電爐電流的交互作用　4.3　礦熱爐的電氣特性　　4.3.1　電流圓圖　　4.3.2　特定電壓級(jí)下電爐的特性曲線　　4.3.3　特性曲線組和恒電阻曲線　　4.3.4　三相電爐各相功率不平衡現(xiàn)象　　4.3.5　功率不平衡的監(jiān)測(cè)和預(yù)防　　4.3.6　電爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行　4.4　鐵合金電爐參數(shù)計(jì)算及選擇　　4.4.1　電爐參數(shù)的簡(jiǎn)易計(jì)算法    ……5  硅系合金的冶煉6  錳系合金的冶煉7  鉻系合金的冶煉8  鉬鐵的冶煉9  鈦鐵的冶煉10  釩鐵的冶煉11  鎢鐵的冶煉12  稀土鐵合金的冶煉13  環(huán)境保護(hù)與綜合利用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：1 鐵合金冶煉的基本原理1.3　用氧化物生成自由能與溫度關(guān)系圖作指導(dǎo)選擇還原劑鐵合金冶煉過(guò)程是爐料在高溫下進(jìn)行復(fù)雜的物理化學(xué)變化的過(guò)程，各種不同的氧化物有自己的化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)行為。前節(jié)討論了根據(jù)氧化物的還原度（分解壓力）推導(dǎo)出選擇性還原的規(guī)律。但還原什么氧化物，應(yīng)采用什么樣的還原劑，要在什么溫度下進(jìn)行，采用什么冶煉方法和冶煉設(shè)備？這些要從元素生成氧化物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯自由能與溫度的關(guān)系來(lái)判斷和選擇，決定充當(dāng)還原劑的元素或被還原的可能性。在物理化學(xué)課程中已介紹了氧化物的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能和溫度的關(guān)系圖，這里結(jié)合鐵合金冶煉來(lái)討論一下還原劑的選擇問(wèn)題。圖1．5是一個(gè)溫度范圍更寬、適合鐵合金冶煉使用的△G時(shí)與r的關(guān)系圖，從圖中可以看出，除碳生成CO反應(yīng)之外，所有氧化物的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變△Ge的負(fù)值都是隨溫度的升高而減小，即氧化物的穩(wěn)定性隨溫度的升高而降低。而只有CO的標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變化隨溫度升高而負(fù)值增大，即其穩(wěn)定性增大。所以，碳可以做所有金屬氧化物的還原劑，只是不同氧化物反應(yīng)開(kāi)始溫度不同而已。穩(wěn)定性小的氧化物開(kāi)始反應(yīng)的溫度低；穩(wěn)定性大的氧化物開(kāi)始反應(yīng)的溫度高。如圖1—5所示，圖的左半部CO與NiO、CoO、FeO、P2O5的交點(diǎn)處在低于800℃的范圍內(nèi)，說(shuō)明用碳還原它們開(kāi)始反應(yīng)溫度低于800℃；在圖的右半部，CO線與cr2O3、MnO、V2O3、TiO2、ZrO2、Al2O3、MgO、CaO線的交點(diǎn)所處范圍內(nèi)溫度較高，如Cr2O5，被碳還原開(kāi)始反應(yīng)溫度為1247℃，CaO被碳還原開(kāi)始反應(yīng)溫度為2145℃，所以選擇碳作為鐵合金冶煉的主要還原劑。

編輯推薦

《鐵合金生產(chǎn)工藝與設(shè)備》以硅、錳、鉻系合金生產(chǎn)為主，系統(tǒng)闡述了礦熱爐、電極、爐襯及各主要品種的生產(chǎn)工藝和常見(jiàn)事故的處理，還敘述了鉬鐵、鈦鐵、釩鐵、鎢鐵及稀土鐵合金的冶煉、車(chē)間概況、主要技術(shù)指標(biāo)、環(huán)境保護(hù)與綜合利用等。在編寫(xiě)過(guò)程中，選用了國(guó)內(nèi)同行編寫(xiě)的有關(guān)文獻(xiàn)中的部分內(nèi)容，在此向文獻(xiàn)作者表示感謝。

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