钢液炉外精炼的基础理论与工业实践

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普通高等教育“十四五”规划教材

张立峰教授多年来一直从事炉外精炼基础理论和工业实践相关研究，在美国、挪威、日本和德国的多所著名大学从事教学和科研十四载，取得了丰硕的研究成果。国外期间，张立峰教授心系祖国，与国内科研院所和钢铁企业一直保持着密切联系。他于2012年初回国后开展了大量企业项目和国家项目研究，成果在多家大型钢铁企业得到了应用。

张立峰教授结合多年的炉外精炼相关理论基础、实践经验和文献调研，撰写了新版的《钢液炉外精炼的基础理论与工业实践》教材。首先，教材重点介绍了钢液炉外精炼过程中的脱氧、脱硫、脱氢、脱氮、脱碳等主要化学反应；其次，介绍了合金、精炼渣、耐火材料等物料对钢液炉外精炼效果的影响；然后，总结了炉外精炼过程中钢中非金属夹杂物的表征、形核、长大、改性、去除、利用；接着，阐述了炉外精炼过程中出钢、加热、搅拌、脱气的主要工艺过程，以及LF、VD、VAD、RH、CAS-OB、VOD、AOD、OMVR等炉外精炼的主要反应器；最后，对炉外精炼过程中智能制造和废钢应用等重点领域进行了展望。

本教材从基础理论入手，介绍了钢液炉外精炼过程中脱氧、脱硫、脱氢、脱氮和脱碳反应的热力学和动力学，搜集了大量的基础数据；介绍了合金添加、精炼渣和耐火材料对钢液精炼的影响以及钢中非金属夹杂物的理论和控制技术；简要阐述了几种炉外精炼过程。书中内容深入浅出，从学生学习和思考的角度出发，做了一些典型的算例并公开了部分计算的源程序，借此激发学生们对科研的兴趣。

目录

1 高品质钢与钢液炉外精炼

参考文献

2 钢液炉外精炼过程主要的化学反应

2.1 钢液脱氧

2.2 钢液脱硫

2.3 钢液脱氢

2.4 钢液脱氮

2.5 钢液脱碳

习题

参考文献

3 物料对钢液炉外精炼效果的影响

3.1 合金添加

3.2 精炼渣对钢液洁净度的影响

3.3 耐火材料对钢液洁净度的影响

参考文献

4 钢中非金属夹杂物

4.1 钢中非金属夹杂物的分类与检测方法

4.2 脱氧过程中非金属夹杂物形核和长大的热力学与动力学

4.3 钢液钙处理改性非金属夹杂物

4.4 钢-渣-夹杂物相互作用的动力学

4.5 典型钢种中非金属夹杂物的控制方略

4.6 稀土冶金与第二相粒子冶金

参考文献

5 炉外精炼的主要工艺过程

5.1 炼钢炉出钢过程

5.2 钢包预热和保温技术

5.3 搅拌钢液

5.4 钢包熔池加热

5.5 钢液脱气

习题

参考文献

6 炉外精炼的主要种类

6.1 钢包精炼炉

6.2 VD真空脱气（罐）精炼炉

6.3 真空电弧脱气炉

6.4 RH真空脱气装置

6.5 CAS-OB 精炼装置

6.6 VOD 精炼炉

6.7 AOD 精炼炉

6.8 优化的多功能真空精炼炉

习题

参考文献

7 炉外精炼技术和研发展望

参考文献