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第一章 纯净钢概论1

1-1 纯净钢的由来和发展1

1-2 滚珠轴承钢的纯净度要求2

1-2-1 接触疲劳破坏的特征2

1-2-2 非金属夹杂物对接触疲劳破坏的作用及理论解释3

1-2-3 其他因素的影响9

1-3 结构钢的纯净度要求10

1-3-1 热加工性10

1-3-2 冷压加工性11

1-3-3 可焊性15

1-3-4 易切削性18

1-3-5 承载能力对钢纯净度的要求23

1-4-1 耐蚀性32

1-4 不锈钢、耐蚀钢和耐热钢的纯净度要求32

1-3-7 薄板的可涂覆性能32

1-3-6 大锻件对纯净度的要求32

1-4-2 热强性34

1-4-3 超纯铁素体不锈钢和高氮铁素体耐热钢35

1-5 电工用钢的纯净度要求35

1-6 纯净钢的标准39

参考文献41

第二章 二次精炼技术的发展和运行参数43

2-1 二次精炼技术的发展历程及在钢铁生产中的作用43

2-2 钢包冶金的分类与发展50

2-2-1 不含真空设施的简易型钢包精炼技术50

2-2-2 真空脱气技术59

2-2-3 钢包炉68

2-2-4 VOD和AOD88

2-2-5 钢包喷粉和喂丝94

2-3-1 物料在连续式反应器内宏观流动特征的描述103

2-3 中间包冶金学103

2-3-2 钢水稳定流动阶段的分析106

2-3-3 大包更换期的分析112

2-4 铁水预处理(战略问题和反应器问题)117

参考文献128

第三章 二次精炼过程的单元操作分析135

3-1 搅拌能135

3-1-1 底吹气的搅拌能135

3-1-2 顶吹气的搅拌能137

3-1-3 行波电磁场的搅拌能137

3-1-4 旋转磁场的搅拌能139

3-1-5 钢水注流引起的搅拌能140

3-2 搅拌对流动和传质、传热的作用140

3-2-1 搅拌能和熔池均匀化的关系140

3-2-2 底吹气时钢包中钢水环流量142

3-2-3 为什么要描述搅拌作用下流场的特点144

3-2-4 搅拌作用下的流场的描述146

3-3 淹没吹Ar时气泡的行为及去［H］作用151

3-3-1 Ar气泡的去［H］动力学151

3-3-2 DH—吹Ar过程中去［H］的综合速率方程152

3-3-3 气泡流-射束两种机制的转换152

3-4 渣系选择153

3-4-1 熔渣的键合结构153

3-4-2 按“容量”选择渣系154

3-4-3 利用光学碱度及熔渣模型对硫容量、磷容量的预测163

3-5 渣金反应的强化169

3-5-1 搅动对渣金反应速率常数的影响169

3-5-2 电化学的基本概念及公式174

3-5-3 渣金反应动力学理论分析的一例177

3-6 喷渣粉180

3-6-1 持久反应和瞬间反应的电化学模型180

3-6-2 瞬间反应的影响因素181

3-6-4 喷粉过程中的吸氮184

3-6-3 瞬间反应的效率和持久反应与瞬间反应的配合184

3-7 沉淀脱氧及钢水中异相浮游物的行为185

3-7-1 沉淀脱氧的原则186

3-7-2 搅动促进钢水中异相浮游物向渣、衬的排除186

3-7-3 搅动促进夹杂物聚合长大188

3-7-4 界面张力作用的定量化188

3-7-5 卷渣189

3-8 钙(镁)处理及非金属夹杂物的类型控制189

3-8-1 钙(镁)处理的基本热力学资料189

3-8-2 线材和带材钢中的夹杂物类型控制190

3-8-3 镇静钢夹杂物变性处理的工艺依据190

3-8-4 Gaye模型在钙处理中的应用192

3-8-5 用钙处理抑制AlN的生成194

3-8-6 Ca的有效利用率194

3-9-1 出钢过程中钢水温降的分析197

3-9 二次精炼中的热损分析和加热问题197

3-9-2 钢包包衬中温度曲线的分析198

3-9-3 三相电弧加热的热效率分析200

3-9-4 电弧加热功率的确定及耐材损耗指数202

3-9-5 化学加热时A1和O2的有效升温能力203

3-9-6 渣粉及喂入线的加热204

3-10 RH过程的理论模拟207

3-10-1 环流量(环流速率)的理论模型207

3-10-2 钢水在RH真空室内的滞留时间和去气速率212

3-10-3 吹Ar口结构参数的优化213

3-10-4 RH处理时大包内的流场和浓度场215

3-10-5 RH—IJ的特点217

参考文献219

第四章 几种纯净钢的二次精炼技术及其分析223

4-1 微细夹杂物的利用或排除223

4-1-1 结构钢中的晶内铁素体片技术223

4-1-2 铸坯冷凝过程中MnS析出的理论模型233

4-1-3 排除微细夹杂物的新技术及其分析241

4-2 高合金钢脱磷244

4-2-1 氧化脱磷245

4-2-2 还原脱磷252

4-2-3 氧化脱磷和还原脱磷的比较255

4-3 超低硫钢258

4-3-1 程序喷粉技术258

4-3-2 低压喷粉262

4-3-3 RH-IJ，RH-PB，RH-PTB，VOD-PB，LF-PTB264

4-3-4 顶喷时粉料群体侵入深度的计算266

4-4 超低氮钢和高氮钢267

4-4-1 铁水吸氮过程动力学268

4-4-2 铁水脱氮过程动力学269

4-4-3 吹Ar脱氮过程动力学270

4-4-4 低氮钢和超低氮钢冶炼技术273

4-4-5 高氮钢冶炼技术274

4-5-1 用RH深脱碳的基本规律和技术措施275

4-5 超低碳钢275

4-5-2 用RH-OB、RH-KTB(PTB)等深脱碳的优点282

4-5-3 超低碳范畴里脱碳反应的综合速率方程285

4-5-4 超低碳范畴里脱碳过程数模和终点预报模型288

4-5-5 超低碳高合金钢的脱碳和脱氮(VOD-PB的应用)290

参考文献290

第五章 二次精炼技术的整体优化和系统优化295

5-1 系统优化295

5-1-1 立足于产品选用二次精炼主体装备的原则295

5-1-2 方案的变更——有制约的优化原则298

5-1-3 前后工序匹配和整体效应300

5-2 整体优化301

参考文献301

附录302

一、本书符号表302

二、工艺技术的代号308