1 概论

1.1 冶金基本概念及分类

1.2 炼铁生产历史

1.3 钢铁工业在国民经济中的地位

1.4 高炉冶炼技术经济指标

1.4.1 高炉有效容积利用系数

1.4.2 焦比

1.4.3 冶炼强度

1.4.4 焦炭负荷

1.4.5 生铁合格率

1.4.6 休风率

1.4.7 生铁成本

1.4.8 炉龄

1.5 吨铁工序能耗

1.6 高炉冶炼产品

1.6.1 生铁

1.6.2 高炉渣

1.6.3 高炉煤气

复习思考题

2 炼铁炉料概述

2.1 炼铁炉料的种类以及在高炉冶炼中的作用

2.2 造块方法简介及在炼铁生产中的应用

2.3 烧结、球团的发展简史

2.3.1 烧结法

2.3.2 球团法

复习思考题

3 矿石和熔剂

3.1 铁矿石

3.1.1 矿物与矿石的定义

3.1.2 铁矿石分类及特性

3.2 铁矿石的质量评价

3.2.1 铁矿石的品位

3.2.2 脉石成分

3.2.3 有害杂质与有益元素

3.2.4 铁矿石的还原性

3.2.5 矿石的软熔性

3.2.6 矿石的粒度与气孔率

3.3 我国与世界铁矿资源及特点

3.3.1 全球铁矿资源状况

3.3.2 我国主要铁矿区

3.4 熔剂与其他含铁原料

3.4.1 熔剂的作用及有效熔剂性

3.4.2 其他含铁原料

复习思考题

4 燃料

4.1 焦炭质量评价

4.1.1 焦炭的物理力学性能

4.1.2 焦炭的化学组成

4.1.3 焦炭的高温反应性

4.2 焦炭代用燃料

4.2.1 型焦

4.2.2 喷吹燃料

复习思考题

5 铁矿粉烧结理论

5.1 烧结矿质量要求及技术经济指标

5.1.1 烧结矿的质量要求

5.1.2 烧结生产的主要技术经济指标

5.2 烧结过程及主要变化

5.3 烧结料中碳的燃烧及热交换

5.3.1 燃烧反应的热力学

5.3.2 烧结料层的废气成分及影响因素

5.3.3 烧结层的温度分布与蓄热

5.3.4 烧结层中的热交换

5.4 水分在烧结过程中的行为

5.4.1 水分的蒸发

5.4.2 水气的冷凝

5.5 固体物料的分解

5.5.1 结晶水的分解

5.5.2 碳酸盐的分解

5.5.3 氧化物的分解

5.6 氧化物的还原与氧化

5.6.1 铁氧化物的还原

5.6.2 铁氧化物的氧化

5.6.3 锰氧化物的分解

5.6.4 烧结矿的氧化度及影响因素

5.7 有害杂质的去除

5.7.1 烧结去硫

5.7.2 氟、砷、铅、锌的去除

5.8 烧结料层中的气流运动

5.8.1 烧结抽风量与烧结生产率的关系

5.8.2 料层透气性及其影响因素

5.9 烧结成矿机理

5.9.1 固相反应

5.9.2 液相的形成

5.9.3 液相的冷凝与结晶

5.10 烧结矿的矿物组成与结构及其对质量的影响

5.10.1 烧结矿的矿物组成与结构

5.10.2 烧结矿的矿物组成与结构对其性能的影响

5.10.3 影响烧结矿矿物组成与结构的因素

复习思考题

6 烧结生产工艺

6.1 烧结原料的准备与处理

6.1.1 原料的接受、贮存和中和

6.1.2 烧结原料的粒度要求

6.2 烧结配料

6.2.1 配料要求与方法

6.2.2 影响配料准确性的因素分析

6.2.3 烧结配料计算

6.3 混合料制备

6.3.1 配合料混合的目的与要求

6.3.2 影响混匀与制粒的因素

6.3.3 强化混匀与制粒的措施

6.3.4 混匀效果

6.4 烧结操作制度

6.4.1 布料要求与方法

6.4.2 点火操作

6.4.3 烧结过程的判断和调节

6.5 烧结矿的处理

6.5.1 烧结矿处理流程

6.5.2 烧结矿冷却的目的和要求

6.5.3 烧结矿的整粒

6.6 烧结工艺的进步及烧结新技术

6.6.1 烧结精料

6.6.2 原料中和混匀与配矿自动化

6.6.3 提高料层透气性，采用厚料层烧结

6.6.4 均匀烧结

6.6.5 低温烧结法

6.6.6 热风烧结

6.6.7 小球烧结与球团烧结法

6.6.8 双层布料、双碱度料烧结与双球烧结

6.6.9 改善烧结矿粒度组成的措施

6.6.10 降低烧结矿低温还原粉化率的措施

复习思考题

7 球团矿生产

7.1 概述

7.1.1 球团生产的意义及存在的问题

7.1.2 工艺流程

7.2 造球理论

7.2.1 细磨物料的表面特性及水的形态

7.2.2 细磨物料的成球过程

7.2.3 影响矿粉成球的因素

7.3 生球的干燥和焙烧固结

7.3.1 生球的干燥

7.3.2 球团矿的焙烧固结机理

7.4 球团矿的矿物组成与显微结构

7.5 球团工艺过程

7.5.1 原料准备

7.5.2 配料、混合和造球

7.5.3 焙烧设备

7.6 其他球团法

7.6.1 金属化球团矿

7.6.2 水硬性球团矿

7.6.3 碳酸化固结球团矿

复习思考题

8 铁矿石的还原反应

8.1 高炉解剖研究概况

8.1.1 高炉解剖研究的意义与状况

8.1.2 国内外高炉解剖研究的状况

8.1.3 炉料下降过程的层状分布现象

8.2 炉料的蒸发、分解与气化反应

8.2.1 水分的蒸发

8.2.2 燃料中挥发分的挥发

8.2.3 碳酸盐的分解

8.2.4 其他物质的气化反应

8.3 铁氧化物还原的热力学分析

8.3.1 铁氧化物还原条件

8.3.2 铁氧化物还原顺序

8.3.3 铁氧化物的还原反应

8.3.4 复杂化合物中铁氧化物的还原

8.4 铁的直接还原和间接还原

8.4.1 高炉内的直接还原和间接还原

8.4.2 直接还原度及其计算

8.4.3 直接还原与间接还原比较

8.5 铁矿石还原动力学

8.5.1 铁矿石还原机理

8.5.2 加速铁矿石还原的条件

8.6 非铁元素的还原

8.6.1 锰的还原

8.6.2 硅的还原

8.6.3 磷的还原

8.6.4 钒和钛的还原

8.6.5 铌、镍、钴、铬、铜等的还原

8.7 碱金属在炉内的危害

8.7.1 高炉内碱金属的循环

8.7.2 影响高炉内碱金属富集的因素

8.7.3 碱金属对高炉冶炼的危害及其对策

8.8 渗碳及生铁的形成

复习思考题

9 造渣与脱硫

9.1 高炉内的造渣过程

9.1.1 造渣过程概述

9.1.2 造渣过程

9.2 炉渣性质

9.2.1 炉渣的熔化性

9.2.2 炉渣熔化性温度

9.2.3 炉渣的黏度

9.2.4 炉渣的稳定性

9.2.5 炉渣表面性质

9.3 炉渣脱硫

9.3.1 硫在高炉内的行为及分布规律

9.3.2 炉渣脱硫及其影响因素

9.3.3 降低生铁含硫量的措施

9.4 炉外脱硫

9.4.1 炉外脱硫技术的起因

9.4.2 炉外脱硫剂的选择

9.4.3 炉外脱硫的方式

9.5 造渣对高炉生产的影响

9.5.1 造渣对高炉顺行的影响

9.5.2 造渣对生铁质量的影响

9.5.3 造渣对炉缸热制度的影响

复习思考题

10 炉料和煤气运动

10.1 炉缸燃料燃烧反应

10.1.1 燃烧反应

10.1.2 燃烧带的煤气分布

10.1.3 燃烧带及其大小的确定

10.1.4 燃烧带对高炉冶炼过程的影响

10.2 影响燃烧带的因素

10.2.1 鼓风动能

10.2.2 影响鼓风动能的因素

10.2.3 风口区理论燃烧温度

10.3 煤气上升过程的传热传质

10.3.1 煤气体积和成分的变化

10.3.2 煤气温度的变化

10.4 高炉热交换

10.4.1 高炉热交换的基本规律

10.4.2 正确运用热交换规律

10.4.3 高炉热交换区与还原反应的关系

10.5 炉料和煤气运动

10.5.1 散料的主要流体力学参数

10.5.2 炉料下降及力学分析

10.5.3 炉料运动

10.5.4 炉料运动速度

10.5.5 煤气运动

10.5.6 高炉料柱压差

10.5.7 改善料柱透气性

10.5.8 煤气流运动失常

10.6 煤气流的合理分布及其影响因素

10.6.1 改善煤气流分布

10.6.2 影响炉喉布料的因素

复习思考题

11 高炉能量利用计算

11.1 高炉能量利用指标与分析方法

11.1.1 能量利用指标

11.1.2 能量利用分析方法

11.2 直接还原度计算

11.3 配料计算

11.3.1 计算准备及需要确定的已知条件

11.3.2 根据铁平衡求铁矿石需要量

11.3.3 终渣成分

11.3.4 生铁成分校核

11.4 物料平衡

11.4.1 原始物料

11.4.2 根据碳平衡计算风量

11.4.3 煤气成分及数量计算

11.4.4 编制物料平衡表

11.5 热平衡

11.5.1 第一总热平衡计算

11.5.2 热平衡指标

11.6 高炉操作线应用及分析

11.6.1 操作线图的基本原理

11.6.2 含H2时操作线的表示

11.6.3 操作线的几个重要性质

11.6.4 操作线绘制实例与应用分析

复习思考题

12 特种矿石冶炼

12.1 钒钛磁铁矿的冶炼

12.1.1 钒钛磁铁矿的矿物组成及还原

12.1.2 含TiO2炉渣特性

12.1.3 钒钛磁铁矿冶炼特点

12.1.4 冶炼钒钛矿的一些特殊问题

12.1.5 钒钛矿护炉

12.2 含氟矿石的冶炼

12.2.1 含氟矿石特性

12.2.2 含氟炉渣

12.2.3 含氟矿石冶炼特点

12.2.4 含氟矿冶炼的突出问题

12.3 含钡矿石的冶炼

12.3.1 矿石特性

12.3.2 炉渣特性对冶炼的影响

12.3.3 含钡矿石冶炼的特殊问题

复习思考题

13 高炉强化冶炼技术及发展

13.1 强化冶炼的方向

13.2 精料

13.2.1 精料的目的

13.2.2 合理的炉料结构

13.3 高风温

13.3.1 高风温对高炉冶炼的影响

13.3.2 高炉接受高风温的条件

13.3.3 高风温与喷吹燃料的关系

13.3.4 高风温与炉况顺行的关系

13.3.5 提高风温的措施

13.4 富氧和综合鼓风操作

13.4.1 富氧对风口前燃料燃烧的影响

13.4.2 富氧对炉内温度场分布的影响

13.4.3 富氧对还原的影响

13.4.4 富氧鼓风操作特点

13.5 喷吹补充燃料

13.5.1 喷吹燃料对高炉冶炼的影响

13.5.2 置换比与喷吹量

13.5.3 限制喷吹量的因素

13.6 高炉喷吹煤粉

13.6.1 喷吹煤粉对冶炼的影响

13.6.2 喷吹煤粉高炉的操作特点

13.7 高压操作

13.7.1 高压操作系统

13.7.2 高压操作对冶炼的影响

13.8 冶炼低硅生铁

13.8.1 低硅铁冶炼的意义

13.8.2 冶炼低硅生铁的理论分析

13.8.3 降低铁水硅含量的措施

复习思考题

14 高炉冶炼操作

14.1 基本操作制度

14.1.1 装料制度

14.1.2 送风制度

14.1.3 热制度

14.1.4 造渣制度

14.2 高炉日常变料

14.2.1 按某些校正系数变料

14.2.2 按生铁含硅量变化进行变料

14.2.3 按炉渣碱度变动进行变料

14.2.4 风温大幅度波动时的变料

14.2.5 增减喷吹量的变料

14.3 炉况判断与调节

14.3.1 炉温失常与调节

14.3.2 造渣制度失常与调节

14.3.3 煤气分布失常与调节

14.3.4 低料线、崩料、悬料

14.4 高炉冶炼事故处理

14.4.1 炉缸堆积

14.4.2 炉墙结厚

14.4.3 高炉结瘤

14.4.4 炉瘤预防

14.4.5 炉缸冻结

14.4.6 炉缸、炉底烧穿

14.4.7 煤气爆炸

14.5 高炉开炉与停炉操作

14.5.1 高炉开炉

14.5.2 高炉停炉

14.6 炉前操作

14.6.1 炉前操作指标

14.6.2 出铁操作与维护

14.6.3 砂口构造与维护

14.6.4 放渣与渣口维护

14.6.5 冷却系统设备检查与维护

14.6.6 炉前事故的预防和处理

复习思考题

15 非高炉炼铁

15.1 非高炉炼铁发展的前景

15.1.1 直接还原的发展概况

15.1.2 熔融还原的发展概况

15.1.3 非高炉炼铁发展的环境

15.2 直接还原

15.2.1 MIDREX工艺

15.2.2 HYL工艺

15.2.3 FIOR工艺

15.2.4 SL-RN工艺

15.2.5 适应中国国情的直接还原工艺

15.3 熔融还原

15.3.1 COREX工艺

15.3.2 FINEX工艺

15.3.3 COIN工艺

15.3.4 HISMELT工艺

15.3.5 AISI工艺

15.3.6 DIOS工艺

参考文献