具体描述
本书是根据1977年冶金工业部教材工作会议上制订的选矿专业教学计划（草案）和“矿石可选性研究”课程教学大纲编写的。
“矿石可选性研究”是一门以实验课为主的课程，课堂讲授时数较少。本书内容不仅考虑了课堂教学的需要，而且照顾到学生进行科研实践时可作为实验指导书使用。书中主要论述了有关矿石可选性研究的基本知识、基本理论和基本测试技术，适当地反映了国内外的先进经验和技术。还以附录形式选列了若干必要的参考性数据和资料。总体上来说，理论基础部分略有加强，对测试新技术的介绍较前充实，一般性的操作描述则有所精简，使其更符合教学需要。本书可作为相关专业学生学习的教材。
工业时代的核心命脉：钢铁冶金工艺的演进与前沿探索 内容提要： 本书系统梳理了钢铁冶金工业自萌芽至现代的演进历程，深入剖析了从铁矿石制备到最终钢材成型的全流程复杂技术体系。全书涵盖了四大核心模块：铁素体制备与炉料优化、转炉与电炉炼钢的化学冶金学基础、钢材的凝固与塑性加工、以及面向绿色制造与智能化的未来冶金技术。 本书旨在为冶金工程、材料科学、矿物加工等领域的专业人士、研究人员及高年级学生提供一部内容详实、理论与实践紧密结合的参考著作。它不仅是对现有成熟技术的梳理与总结，更是对未来钢铁工业如何应对能源转型、环境约束及高性能材料需求的深度思考。 --- 第一部分：冶金的起点——炉料的制备与预处理 钢铁工业的基石在于铁源的有效获取与转化。本部分将焦点置于铁矿石从原矿到高炉原料的复杂转化过程，强调优化原料结构对后续冶金过程效率和产品质量的决定性影响。 第一章：铁矿石的地球化学与选矿基础 本章追溯了不同类型铁矿石（如赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿）的形成地质背景及其伴生杂质的特性。重点论述了现代选矿技术，特别是重力选矿、磁选和浮选在提升铁精矿品位中的作用。不同选矿流程对精矿的粒度分布、可磨性及化学成分的影响被详细建模分析。我们将探讨如何通过优化选矿参数，实现对特定有害元素（如硫、磷、碱金属）的有效控制，为后续的高炉冶金奠定纯净原料基础。 第二章：烧结、球团与直接还原技术的集成优化 高炉冶金对原料的物理性能有极高要求。本章详尽阐述了烧结工艺的固态反应动力学，包括烧结过程中氧化还原反应的温度依赖性、碱性熔剂的熔融行为以及对烧结矿透气性（Permeability）的影响。对于球团烧结工艺，我们着重分析了球团的粘结剂化学、煅烧过程中的矿物相转变与强度发展机制。 同时，本章将引入直接还原（Direct Reduction, DR）技术，对比海绵铁制备过程中的气基（如NATREX, MIDREX）与碳基还原法的热力学与经济性差异。重点分析了氢气在未来基于可再生能源的“绿色氢冶金”中的潜力与挑战，特别是DR-EAF（直接还原铁-电弧炉）路线对降低碳排放的战略意义。 --- 第二部分：液态金属的冶炼——化学冶金的精深控制 本部分是全书的核心，关注铁水脱氧、脱硫、脱磷以及合金化过程中的复杂化学平衡与反应速率控制。 第三章：高炉冶炼的反应热力学与过程控制 高炉不仅仅是一个还原反应器，更是一个集化学反应、物质传递与能量交换于一体的复杂系统。本章基于热力学数据，详细解析了铁氧化物在不同温度梯度下的还原路径，包括间接还原与直接还原的比例控制。讨论了炉内料柱的填充不均、风量分配不当对“热风带”和“冶金反应带”稳定性的影响。特别关注了炉缸（Hearth）区域的炉渣-铁水平衡（Slag-Metal Equilibrium），及其对炉内碱度、炉渣粘度与流散性的调控策略。 第四章：转炉炼钢的吹炼动力学与终点控制 从铁水到钢水，关键在于高效去除碳、硅、磷等杂质。本章深入探讨了氧气在转炉中的传递机制，从喷头设计到氧气射流的穿透深度，以及气-液界面反应的控制。详细分析了碳氧反应（[C] + [O] = CO(g)）的速率限制因素及其在终点控制中的应用。对于脱磷脱硫，本章侧重于渣相化学——特别是高碱度炉渣对磷氧、硫氧平衡常数的影响，以及搅拌、浸入式吹氧（BOS/BOF）对反应效率的提升。 第五章：电炉炼钢的能量管理与超低碳冶炼 电炉炼钢作为二次精炼和废钢利用的主力平台，其能源效率至关重要。本章分析了电弧区（Arc Zone）的能量输入模型，包括电阻加热、传导加热和化学反应热的贡献。重点阐述了“助吹”技术（如底吹氧、喷射碳粉）如何加速废钢熔化和炉渣形成。此外，本章深入探讨了现代电炉冶炼中实现超低碳、低氮、低气体的精细化控制技术，特别是对含氧化物夹杂物和溶解气体的控制方法。 --- 第三部分：形变与性能——从钢水到结构材料 液态冶金完成后，钢材的最终性能由凝固过程和后续的塑性加工决定。 第六章：钢水的凝固理论与结晶学 本章聚焦于连铸过程中的物理化学现象。详细阐述了液态钢水在结晶器中的柱状晶与等轴晶的竞争生长机制，及其对钢材内部宏观偏析（Macrosegregation）的影响。重点分析了二次冷却区的热场与应力场模型，如何控制冷却速率来避免表面裂纹和中心疏松。同时，探讨了电磁制动（EMS）技术在控制晶体生长、细化晶粒方面的应用。 第七章：轧制工艺与微结构演化 从钢坯到成品板、棒、管材，塑性加工是赋予钢材特定几何形状和力学性能的关键。本章系统介绍了热轧、冷轧、挤压和锻造过程中的本构关系、应变梯度与动态/静态回复/再结晶行为。核心内容在于阐述如何通过精确控制轧制道次、温度和变形量，调控钢材的亚结构（如位错密度、晶界特征），从而实现高强度、高韧性或特定牌号的性能要求。 第八章：功能性钢材的开发与组织控制 本章聚焦于特种钢材的微观组织工程。深入解析了高强度低合金钢（HSLA）中析出相（如Nb、V碳氮化物）的时效强化机制；高锰钢和奥氏体不锈钢中相变诱发塑性（TRIP）和孪晶诱发塑性（TWIP）的微观机理；以及先进高强钢（AHSS）如双相钢（DP）、马氏体钢（Martensitic Steel）中多相组织调控的关键冶金参数。 --- 第四部分：可持续性与智能化——面向未来的冶金工程 面对全球脱碳压力与工业4.0的浪潮，钢铁冶金正经历深刻的技术革新。 第九章：低碳冶金与碳捕集、利用与封存（CCUS） 本章探讨了实现钢铁行业深度脱碳的多种技术路径。除了前述的氢基直接还原，还包括生物质能（Biomass）和废弃物碳源替代焦炭的研究进展。详细分析了高炉煤气和转炉烟气中CO2的捕集技术，如胺吸收法和膜分离法，并讨论了捕集到的CO2在合成甲醇或作为还原剂的循环利用前景。 第十章：智能冶金与过程模拟 本章展望了大数据、人工智能在钢铁冶金过程优化中的应用。重点介绍多尺度、多物理场耦合模型（如CFD流体力学、FEM有限元法）在炉内反应、凝固过程和轧制变形中的精确预测能力。探讨了如何利用传感器技术（如非接触式温度测量、光谱分析）实时采集数据，并结合机器学习算法，实现对炉况、成分和能耗的自适应、自主控制系统，推动冶金操作向无人值守、最优效率的目标迈进。 --- 结语： 本书力求以严谨的科学态度，将宏观的工程实践与微观的材料科学原理相结合，为读者勾勒出当代钢铁冶金领域的全景图。我们相信，对这些核心技术和前沿方向的深入理解，是驱动未来材料工业持续创新的关键动力。
作者简介
目录信息
读后感
评分
评分
评分
评分
评分
用户评价
评分
评分
评分
评分
评分
相关图书
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2026 book.wenda123.org All Rights Reserved. 图书目录大全 版权所有