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出版者:冶金工业出版社发行部

作者:蔡祺风

出品人:

页数:196

译者:

出版时间:1991-3

价格:24.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502408145

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《炼铁炉料的制备与优化》 内容简介： 本书深入探讨了炼铁过程中至关重要的炉料制备与优化环节，旨在为冶金工程师、技术人员及相关领域的研究者提供一套全面、系统的理论指导和实践参考。炼铁作为钢铁工业的基石，其生产效率、产品质量及经济效益与炉料的组成、性质和制备工艺息息相关。本书聚焦于这一核心环节，从炉料的科学配比、物理化学特性分析，到制备过程中的各项关键技术，再到优化策略的制定与实施，力求为读者呈现一个清晰、深入的图景。 第一部分：炉料的组成与特性 本部分详细阐述了炼铁炉料的种类及其基本组成，包括但不限于： 铁矿石： 主要铁矿物： 重点介绍赤铁矿（Hematite）、磁铁矿（Magnetite）、菱铁矿（Siderite）等在炼铁中的应用。分析它们的化学成分、晶体结构、物理性质（如粒度、密度、硬度）及其对高炉冶炼的影响。 夹杂物与有害元素： 讨论硅、铝、硫、磷等元素在铁矿石中的含量及其对炉料还原性、熔损、生铁质量的负面影响。阐述如何通过矿石品位分析和杂质含量控制来选择和处理铁矿石。 矿石的工艺性质： 深入分析粒度分布、还原性、软化熔化温度范围（TSR）、返碱性等对高炉操作稳定性和效率的关键作用。例如，粒度过细会导致粉尘损失和透气性下降，粒度过粗则可能影响还原速度；还原性差会增加燃料消耗，低的TSR可能导致炉内结瘤。 炼焦精煤与焦炭： 炼焦煤的种类与质量指标： 介绍炼焦煤的挥发分、灰分、硫分、粘结性（胶质层厚度、焦化强度）等关键指标。分析不同煤种的配煤比例如何影响焦炭的强度、反应性、尺寸稳定性等。 焦炭的物理化学性质： 详细讲解焦炭的尺寸、强度（抗压强度、耐磨性、抗碎性）、反应性（与CO2的反应）、孔隙率、灰分、硫分等。阐述这些性质如何直接影响高炉的透气性、还原性气体的分布、炉渣的形成以及铁水质量。例如，高强度焦炭能维持炉料柱的稳定透气性，低反应性焦炭可以减少在高温区的碳氧化损失。 焦炭的生产工艺（简述）： 简要介绍焦炭的炼制过程，包括配煤、炼焦、熄焦、筛分等环节，以及这些过程对焦炭最终品质的影响。 其他炉料： 烧结矿： 介绍烧结矿的生产原理、原料配比（矿石粉、熔剂、燃料、返矿）以及对烧结矿强度的影响因素。分析烧结矿的粒度、强度、还原性、返碱性等对高炉的影响，以及其相比于块矿的优势和劣势。 球团矿： 介绍球团矿的制备工艺（如湿法、干法）、粘结剂的选择以及对球团矿强度的影响。分析球团矿的粒度均匀性、强度、还原性、低品位矿利用等方面的特点。 熔剂（石灰石、白云石）： 介绍熔剂的作用，即去除炉渣中的杂质，降低炉渣粘度，提高炉渣流动性。分析其化学成分、粒度及对炉渣性质的影响。 燃料（焦炭、煤粉）： 除了焦炭作为还原剂和燃料外，重点介绍喷吹煤粉技术，包括煤种选择、喷吹量、喷吹压力等对高炉操作的影响，以及如何通过调整煤粉用量来降低焦炭比。 第二部分：炉料制备的关键技术 本部分深入剖析了炉料制备过程中的核心技术，旨在提升炉料的质量和使用效率： 原料的预处理： 破碎与筛分： 讲解各种破碎机（如颚式破碎机、锤式破碎机、辊式破碎机）和筛分设备（如振动筛、滚筒筛）的应用。分析粒度控制对于后续球团、烧结或直接入炉的重要性。过细或过粗的原料都会影响后续工艺的效率和最终产品的质量。 磁选与浮选： 介绍利用物理或化学方法提高铁矿石品位，去除有害杂质的工艺。重点讲解磁选（如湿式磁选）和浮选（如反浮选）的基本原理、工艺流程及在矿物加工中的应用。 烘干与焙烧： 分析烘干（去除水分）和焙烧（去除结晶水、碳酸盐分解、氧化还原反应）在炉料准备中的作用。例如，部分矿石在入炉前需要焙烧以增加强度和降低还原性。 烧结工艺： 烧结机的类型与工作原理： 介绍带式烧结机、环冷机等主要设备。 烧结料的配比与混合： 详细讲解烧结矿的主要原料（精矿粉、熔剂、燃料、返矿）的合理配比原则，以及混合均匀度对烧结矿质量的影响。 烧结过程控制： 探讨影响烧结质量的关键工艺参数，如点火温度、烧结速度、真空度、料层厚度、冷却速度等，以及如何通过优化这些参数来获得高强度、高品位、低碱度的烧结矿。 烧结矿的强化技术： 介绍例如加入粘结剂、优化燃料配比、改进冷却方式等提高烧结矿强度的措施。 球团工艺： 球团矿的制备方法： 详细介绍湿法球团（如磁铁矿湿法球团）、干法球团（如废弃物干法球团）等不同制备工艺的特点。 粘结剂的选择与作用： 分析有机粘结剂（如淀粉、纤维素）和无机粘结剂（如水泥、硅酸钠）在球团成型中的作用，以及其种类、用量对球团强度的影响。 成型与固结： 讲解滚盘、圆盘、环模等成型设备的工作原理，以及固结（焙烧、干燥）过程对球团矿最终强度的决定性作用。 球团矿的优势与应用： 分析球团矿作为优质高炉炉料的优点，如粒度均匀、强度高、还原性好，以及其在处理细粉矿、提高生产效率方面的作用。 炼焦工艺（关注点在于焦炭质量）： 配煤技术： 重点阐述如何根据焦炭质量要求（强度、反应性、尺寸等）科学地选择和配比不同特性的炼焦煤。 炼焦过程优化： 简要提及炼焦温度、炼焦时间等对焦炭品质的影响。 第三部分：炉料优化与质量控制 本部分关注如何通过科学的优化手段和严格的质量控制，最大限度地发挥炉料的价值，提高高炉的生产效益： 炉料化学成分的优化： 铁品位与杂质的平衡： 探讨在满足经济效益的前提下，如何选择具有较高铁品位且有害杂质含量较低的铁矿石，并分析提高铁品位所带来的经济效益。 碱度控制： 详细讲解烧结矿和球团矿的碱度（CaO/SiO2）对高炉炉渣性质、炉墙侵蚀、铁水质量的影响。分析如何通过调整熔剂用量和配比来控制碱度。 镁铝比的优化： 探讨烧结矿中MgO和Al2O3对炉渣粘度、流动性及高炉操作的影响。 炉料物理性能的优化： 粒度分布的控制： 强调粒度均匀性对高炉透气性、炉料下降平稳性、还原反应均匀性的重要性。分析粒度过细或过粗可能引发的问题。 强度与耐磨性： 重点分析焦炭、烧结矿、球团矿的强度（抗压、耐磨）对维持炉料柱稳定、防止粉尘生成、保证透气性的关键作用。 还原性与还原软化熔化特性： 深入阐述还原性（指在还原性气体作用下，氧化物被还原的难易程度）以及还原软化熔化温度范围（TSR）对高炉冶炼效率、燃料消耗、操作稳定性的影响。分析如何通过改进炉料的内在和外在性质来优化这些特性。 现代炉料优化技术： 计算机模拟与优化： 介绍如何利用数值模拟软件（如CFD）预测不同炉料组合在高炉内的行为，并进行参数优化。 统计过程控制（SPC）： 讲解如何运用统计学方法监测炉料制备过程中的关键参数，及时发现偏差并进行调整，以确保产品质量的稳定性。 智能化的炉料配比与制备： 探讨引入人工智能（AI）和大数据技术，实现炉料配比的智能化、动态化调整，以适应原料变化的波动和生产工艺的实时反馈。 质量控制体系： 原料进厂检验： 强调对进厂的铁矿石、煤、熔剂等原材料进行严格的化学成分和物理性能检测。 生产过程监控： 建立覆盖从原料处理到成品的全面质量监控体系，对各环节的关键参数进行实时监测和记录。 成品检验与分析： 对烧结矿、球团矿、焦炭等成品进行全面的质量分析，确保其各项指标符合标准要求。 历史数据分析与追溯： 建立完善的质量档案，利用历史数据分析炉料质量波动的原因，并进行持续改进。 结论： 《炼铁炉料的制备与优化》一书，不仅系统梳理了炼铁炉料的科学基础，更着重于其在工业生产中的应用和实践。通过对炉料组成、制备工艺、优化策略及质量控制的深入剖析，本书旨在帮助读者全面掌握提升炼铁炉料品质的关键要素，为实现高炉高效、稳定、经济运行提供坚实的理论支撑和切实可行的技术指导。本书内容紧密结合当前冶金行业的发展趋势，力求为读者提供最前沿、最实用的知识。

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我必须提到这本书在语言风格上带来的惊喜，它成功地在学术的严谨性与教学的亲和力之间找到了一个完美的平衡点。作者的叙述口吻非常像一位经验丰富、循循善诱的导师，他深知初学者的困惑点在哪里。在处理那些容易产生歧义的关键术语时，总会提供多角度的解释，甚至会用一些生动形象的比喻来帮助读者建立直观认知。这种写作方式，使得即便是面对极其复杂的反应动力学或复杂的管网设计，读者也不会感到被冰冷的术语所淹没。它让你感觉自己不是在被动地接受灌输，而是在与一位博学的智者进行深度交流，这种愉悦的学习体验，是衡量一本好书的重要标准，这本书无疑达到了极高的水准。

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作为一个长期在行业内摸爬滚打的工程师，我发现这本书在更新速度和行业前沿信息的捕捉上做得非常出色。很多我以为只有在最新技术会议上才能听到的新材料应用和节能减排技术，竟然都被细致地纳入了章节讨论中。例如，关于新型耐火材料在超高温冶金中的应用分析，其深度和广度都超出了我预期的行业标准教材水平。它没有停留在传统的过时工艺上，而是勇敢地探讨了数字化、智能化在未来冶金工厂中的集成路径。这种前瞻性，让这本书的价值远超同期出版的其他参考资料，它不仅仅是记录过去，更是在指引未来方向，对于那些渴望引领技术革新的专业人士来说，绝对是案头必备的“战略地图”。

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这本书在案例分析和工程实例的引用上，可以说是做到了淋漓尽致。仅仅是描述性的文字已经远远不够，作者似乎跑遍了全球主要的冶金基地，搜集了大量第一手的、经过时间检验的成功（以及失败）案例。每当引入一个新的设计原则或设备选型时，紧接着就会附带一个真实的工厂剖析，详细说明了参数选择、运行调试中的关键挑战以及最终的优化结果。这种“理论指导实践，实践反哺理论”的闭环结构，极大地增强了知识的可操作性。我发现，通过对照这些真实的工程数据和图纸，我对于抽象概念的理解不再停留在纸面上，而是能够立刻在脑海中构建出一个正在运转的、有温度的冶金车间场景，这对于解决实际工程中的疑难杂症，提供了立竿见影的帮助。

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这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面的设计充满了工业美感，那种沉稳的色调和精致的线条勾勒出一种专业而又引人入胜的气质。我本来以为这会是一本枯燥的教科书，但打开内页后才发现，里面的图表和插图绘制得极其精良，细节处理到位，很多复杂的工艺流程图，通过清晰的视觉化表达，瞬间变得直观易懂。尤其是那些剖面图，简直像是艺术品一样，让我这个初学者也能很快抓住核心概念。作者在排版上也很用心，文字段落之间的留白恰到好处，阅读起来丝毫没有压迫感，即便是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。而且，纸张的质感也非常棒，拿在手里沉甸甸的，一看就知道是经过精心挑选的材料，这无疑提升了阅读体验。这本书的物理形态本身，就传递出一种对知识的尊重和对读者的友好态度，这一点非常值得称赞。

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这本书的论述逻辑简直是教科书级别的严谨。它从最基础的物理化学原理切入，层层递进，直到深入到现代冶金设备的设计规范和控制系统集成。我特别欣赏作者处理复杂问题的方式，他们从不轻易跳过任何一个关键的理论推导，每一个公式的引入都有清晰的背景铺垫和详尽的数学论证。读到关于流体力学和热力学在炉窑设计中的应用部分时，我感觉自己仿佛置身于一个高级研讨会中，作者的语言精准而有力，既有理论的高度，又不失工程实践的接地气。对于那些希望建立坚实理论基础的读者来说，这本书无疑提供了一个无比扎实的框架。它不是简单地告诉你“该怎么做”，而是深入解释了“为什么必须这么做”，这种探究本质的精神，才是真正的学术价值所在。

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