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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