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叢書名:教育部高等學校材料科學與材料工程教學指導委員會、金屬材料與冶金工程教學指導委員會規(guī)劃教材·冶金資源造塊系列
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- 作者:姜濤 編
- 出版時間:2016/6/1
- ISBN:9787548724575
- 出 版 社:中南大學出版社
- 中圖法分類:TF5
- 頁碼:331
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《鐵礦造塊學》將燒結過程的理論體系歸納為物理化學基礎、氣體運動規(guī)律、燃燒與傳熱規(guī)律和燒結礦礦物學與微觀結構四個部分。在物理化學基礎部分,本次編寫新增了燒結成礦的鐵酸鈣理論,更新和補充了水分蒸發(fā)與冷凝、固相反應的相關內容,充實了燒結成礦相圖分析的內容;在氣體運動規(guī)律部分,進一步澄清了燒結料層透氣性的概念,補充了料層各帶氣體運動阻力的實驗測定與計算方法,討論了燒結過程料層透氣性的變化規(guī)律;在燃燒與傳熱部分,新增了料層熱交換特點、混合料單位空氣需要量、熱波移動速率數(shù)學解析的內容,補充和完善了熱波、傳熱前沿、燃燒前沿、傳熱前沿速率、燃燒前沿速率、熱波移動速率等概念與術語的定義,充實了影響傳熱速率與燃燒速率因素的內容,進一步闡明了兩種速率匹配對燒結生產(chǎn)的影響與重要意義;燒結礦礦物學與微觀結構部分則根據(jù)近年來國內外燒結技術的發(fā)展,充實了與高堿度、厚料層及特殊礦種燒結相關的內容。
《鐵礦造塊學》將球團過程基本理論界定為礦粉成球和球團焙燒固結兩大部分。在礦粉成球理論部分,增加了國內外及編者團隊應用界面化學原理與方法研究礦粉成球的新成果,并增加了膨潤土與典型有機黏結劑與鐵礦表面相互作用的內容。在球團焙燒固結部分,將生球團干燥內容納入其中,并根據(jù)近年來的發(fā)展變化,增加了內配煤粉赤鐵礦球團和熔劑性球團焙燒固結機理等新內容。
鐵礦造塊是以高爐一轉爐為標志的現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程的第一步工序,對鋼鐵生產(chǎn)能耗、排放及產(chǎn)品質量具有重要影響。目前我國鋼鐵生產(chǎn)每年消耗各類含鐵原料超過10億t,這些原料絕大部分需要經(jīng)過造塊加工后才能入爐冶煉。
鋼鐵工業(yè)的持續(xù)發(fā)展,需要大批掌握現(xiàn)代鐵礦造塊科學技術知識的專業(yè)人才。教材建設不僅是培養(yǎng)造塊領域后備專業(yè)人才的需要,也是鋼鐵企業(yè)工程技術人員更新知識的需要。鐵礦造塊專業(yè)(方向)目前使用的教材,大多是20世紀八、九十年代編寫出版的,已難以適應新時期人才培養(yǎng)、科學研究和生產(chǎn)管理的要求。
此次編寫參閱了大量國內外文獻,重新構建了燒結和球團兩類造塊方法的基本理論框架,對原有教材中的概念、公式、術語、圖表、單位等進行了全面審查和校訂,并根據(jù)近十年來國內外的新發(fā)展,補充了大量新的內容。
本書將燒結過程的理論體系歸納為物理化學基礎、氣體運動規(guī)律、燃燒與傳熱規(guī)律和燒結礦礦物學與微觀結構四個部分。在物理化學基礎部分,本次編寫新增了燒結成礦的鐵酸鈣理論,更新和補充了水分蒸發(fā)與冷凝、固相反應的相關內容,充實了燒結成礦相圖分析的內容;在氣體運動規(guī)律部分,進一步澄清了燒結料層透氣性的概念,補充了料層各帶氣體運動阻力的實驗測定與計算方法,討論了燒結過程料層透氣性的變化規(guī)律;在燃燒與傳熱部分,新增了料層熱交換特點、混合料單位空氣需要量、熱波移動速率數(shù)學解析的內容,補充和完善了熱波、傳熱前沿、燃燒前沿、傳熱前沿速率、燃燒前沿速率、熱波移動速率等概念與術語的定義,充實了影響傳熱速率與燃燒速率因素的內容,進一步闡明了兩種速率匹配對燒結生產(chǎn)的影響與重要意義;燒結礦礦物學與微觀結構部分則根據(jù)近年來國內外燒結技術的發(fā)展,充實了與高堿度、厚料層及特殊礦種燒結相關的內容。
本書將球團過程基本理論界定為礦粉成球和球團焙燒固結兩大部分。在礦粉成球理論部分,增加了國內外及編者團隊應用界面化學原理與方法研究礦粉成球的新成果,并增加了膨潤土與典型有機黏結劑與鐵礦表面相互作用的內容。在球團焙燒固結部分,將生球團干燥內容納入其中,并根據(jù)近年來的發(fā)展變化,增加了內配煤粉赤鐵礦球團和熔劑性球團焙燒固結機理等新內容。
第1章 鐵礦造塊概論
1.1 概述
1.1.1 鐵礦造塊概念與方法
1.1.2 鐵礦造塊的地位與作用
1.2 世界鐵礦造塊的發(fā)展
1.2.1 燒結法
1.2.2 球團法
1.2.3 壓團法
1.3 我國鐵礦造塊的發(fā)展
1.3.1 燒結法
1.3.2 球團法
1.3.3 我國鐵礦造塊的現(xiàn)狀與展望
1.4 鋼鐵冶煉和環(huán)境保護對鐵礦造塊的要求
1.4.1 冶煉對造塊產(chǎn)品質量的要求
1.4.2 環(huán)境保護對造塊生產(chǎn)的要求
1.5 造塊生產(chǎn)主要技術經(jīng)濟指標
1.5.1 設備利用系數(shù)
1.5.2 設備作業(yè)率
1.5.3 產(chǎn)品質量合格率
1.5.4 物料消耗指標
1.5.5 工序能耗與生產(chǎn)成本
1.5.6 勞動生產(chǎn)率
第2章 鐵礦造塊原料
2.1 含鐵原料
2.1.1 天然鐵礦石
2.1.2 二次含鐵原料
2.2 錳礦石
2.3 熔劑和添加劑
2.3.1 熔劑
2.3.2 添加劑
2.3.3 黏結劑
2.4 燃料
2.4.1 固體燃料
2.4.2 氣體燃料
2.4.3 液體燃料
2.5 造塊生產(chǎn)對原料的要求
2.5.1 燒結生產(chǎn)對原料的要求
2.5.2 球團生產(chǎn)對原料的要求
第3章 燒結過程物理化學基礎
3.1 概述
3.2 燒結過程中水分的蒸發(fā)與冷凝
3.2.1 水分在燒結過程中的作用
3.2.2 水分的蒸發(fā)
3.2.3 水汽的冷凝
3.2.4 防止燒結料層過濕的主要措施
3.3 燒結過程的氣一固反應
3.3.1 固體物料的分解
3.3.2 鐵氧化物的還原與氧化
3.3.3 燒結過程中有害元素的行為
3.4 燒結過程的固一固反應
3.4.1 固一固反應理論
3.4.2 燒結過程的固一固反應
3.5 燒結過程液相的形成
3.5.1 液相的形成過程
3.5.2 影響液相量的主要因素
3.5.3 液相的性質
3.5.4 液相在燒結過程中的作用
3.6 液相的冷凝與固結成礦
3.6.1 結晶過程及其影響因素
3.6.2 燒結成礦行為與成礦過程
3.6.3 燒結成礦的鐵酸鈣理論
3.6.4 燒結成礦過程的相圖分析
第4章 燒結料層氣體運動力學
4.1 散料的基本參數(shù)
4.1.1 散料的平均直徑
4.1.2 空隙率
4.1.3 表面積、比表面積、形狀系數(shù)
4.1.4 水力學直徑
4.1.5 燒結料層結構參數(shù)的變化
4.2 燒結料層氣體運動阻力
4.2.1 散料層中氣體運動的壓力降
4.2.2 燒結料層各帶壓力損失系數(shù)
4.2.3 燒結料層各帶的壓力降
4.3 燒結料層透氣性及其變化規(guī)律
4.3.1 單位面積風量
4.3.2 沃伊斯公式
4.3.3 燒結過程透氣性變化規(guī)律
4.4 提高燒結生產(chǎn)率的途徑
4.4.1 抽風負壓的影響
4.4.2 料層高度的影響
4.4.3 降低漏風率
4.4.4 改善燒結料層的透氣性
第5章 燒結料層燃燒與傳熱規(guī)律
5.1 燒結料層中固體燃料的燃燒
5.1.1 燒結料層燃料的燃燒特點
5.1.2 燒結料層燃料燃燒動力學
5.1.3 燒結廢氣組成及其影響因素
5.1.4 燒結料層燃燒帶厚度的計算
5.1.5 燃燒帶移動速率及其影響因素
5.2 燒結料層中的熱交換
5.2.1 燒結料層的熱交換特點
5.2.2 單位空氣需要量
5.2.3 燒結料層溫度的分布
5.3 影響熱波移動速率的因素
5.3.1 氣流速率的影響
5.3.2 固體物料特性的影響
5.3.3 氣體性質的影響
5.4 熱波移動速率的數(shù)學解析
5.4.1 無內部熱源時
5.4.2 有內部熱源時
5.5 傳熱速率與燃燒速率的匹配
5.6 燒結料層蓄熱及其利用途徑
5.6.1 燒結料層的蓄熱現(xiàn)象
5.6.2 燒結料層蓄熱的計算
5.6.3 燒結料層蓄熱特點及利用途徑
第6章 燒結礦礦物組成與微觀結構
6.1 燒結礦主要礦物及其性質
6.1.1 燒結礦主要礦物
6.1.2 燒結礦主要礦物的性質
6.2 燒結礦的結構及其性質
6.2.1 宏觀結構
6.2.2 微觀結構
6.3 燒結礦組成、結構與其性能的關系
6.3.1 燒結礦組成、結構與強度的關系
6.3.2 燒結礦組成、結構與冶金性能的關系
6.4 影響燒結礦組成、結構和性能的因素
6.4.1 燒結料堿度的影響
6.4.2 燒結料配碳量的影響
6.4.3 燒結料化學成分的影響
6.4.4 操作制度的影響
第7章 燒結工藝與技術
7.1 燒結工藝流程
7.2 燒結原料準備
7.2.1 原料接受、貯存及中和
7.2.2 熔劑和燃料的破碎篩分
7.3 燒結混合料制備
7.3.1 配料
7.3.2 混合與制粒
7.4 混合料燒結
7.4.1 布料
7.4.2 點火
7.4.3 燒結
7.5 燒結礦處理
7.5.1 燒結礦的破碎篩分
7.5.2 燒結礦的冷卻
7.5.3 燒結礦的整粒
第8章 鐵礦粉成球理論基礎
8.1 水分在成球中的作用
8.1.1 吸附水的特性及其作用
8.1.2 薄膜水的特性及其作用
8.1.3 毛細水的特性及其作用
8.1.4 重力水的特性及其作用
8.2 礦粉成球機理
8.2.1 顆粒黏結機理
8.2.2 黏結劑與鐵礦表面的作用
8.3 礦粉的成球性能與成球過程
8.3.1 礦粉成球性能
8.3.2 礦粉的成球過程
8.4 影響礦粉成球速率的因素
8.4.1 原料性質的影響
8.4.2 水分的影響
8.4.3 黏結劑的影響
8.5 影響生球強度的因素
8.5.1 原料性質的影響
8.5.2 黏結劑的影響
第9章 球團固結理論基礎
第10章 球團生產(chǎn)工藝與技術
第11章 壓團原理與工藝
第12章 鐵礦造塊方法與技術的發(fā)展
第13章 造塊生產(chǎn)節(jié)能與環(huán)境保護
第14章 造塊生產(chǎn)自動控制原理
參考文獻