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第1章 绪论1

1.1 真空冶金的意义和应用1

1.2 真空下化学反应的特点3

第2章 真空冶金过程的物理化学7

2.1 真空冶金对碳还原固体金属氧化物能力的影响7

2.1.1 碳作为还原剂的优点和缺点7

2.1.2 以碳还原V2O3为例7

2.2 真空下金属熔体的脱氧9

2.2.1 铁中氧的活度10

2.2.2 用氢脱氧10

2.2.3 当脱氧产物具有挥发性11

2.2.4 真空下碳脱氧反应12

2.2.5 真空下金属元素的脱氧能力13

2.3 真空下钢液的脱气14

2.3.1 气体在金属中的溶解和溶解度14

2.3.2 气体在金属和合金中的溶解形式和规律14

2.3.3 钢液与水蒸气的平衡——钢的氧化与渗氢16

2.3.4 钢液的真空脱气20

2.4 真空挥发（蒸馏）过程的物理化学22

2.4.1 概述22

2.4.2 真空下金属挥发热力学22

2.4.3 二元合金熔体的挥发27

2.4.4 Fe基合金的挥发系数31

2.4.5 冶金中真空挥发的实践33

2.5 真空下金属熔体与耐火材料间的相互作用——坩埚反应36

2.5.1 高纯耐火（材料）氧化物的热力学性能36

2.5.2 氧化物的稳定性——氧化物分解自由能36

2.5.3 MgO坩埚37

2.5.4 Al2O3坩埚40

2.5.5 ZrO坩埚41

第3章 真空感应熔炼43

3.1 感应炉熔炼的形成和发展现状43

3.2 感应炉熔炼工作原理43

3.3 真空感应炉的设计45

3.3.1 坩埚设计45

3.3.2 感应器设计47

3.3.3 真空感应炉的功率计算49

3.3.4 感应器电气计算51

3.3.5 计算举例55

3.4 真空感应炉熔炼工艺57

3.4.1 感应炉坩埚耐材制作及烘烤57

3.4.2 装料60

3.4.3 熔化61

3.4.4 精炼期61

3.4.5 出钢和浇注62

3.5 感应炉真空碳脱氧62

3.5.1 真空碳脱氧的基本原理62

3.5.2 真空碳脱氧的特点64

3.5.3 影响真空碳脱氧的因素64

3.6 真空感应炉炼钢时钢中[H]的变化66

3.6.1 真空下的脱氢作用66

3.6.2 真空脱氢的动力学条件67

3.7 真空感应炉炼钢时钢中[N]的变化67

3.7.1 真空感应熔炼的脱氮效果67

3.7.2 影响真空感应炉中氮质量分数的因素69

第4章 真空电弧熔炼71

4.1 概述71

4.1.1 真空电弧炉的概述及其本质71

4.1.2 真空电弧熔炼的优点及其适用范围73

4.2 电弧熔炼理论基础75

4.2.1 电弧的理论基础75

4.2.2 电弧的构造及其原因77

4.2.3 直流电弧的静特征86

4.2.4 直流电弧的动态特征87

4.2.5 电弧的能量平衡与温度分布87

4.2.6 电弧的磁偏吹91

4.2.7 关于熔池的电磁搅拌与反搅拌问题98

4.2.8 电弧熔炼的热平衡100

4.2.9 电弧熔炼中的提纯101

4.3 真空电弧炉的机械设备109

4.3.1 真空电弧炉的组成及分类109

4.3.2 真空电弧炉的合理结构109

4.3.3 真空电弧炉的机械结构110

4.4 真空电弧炉的电源与其自动控制115

4.4.1 真空电弧炉的电源115

4.4.2 真空电弧炉的自动控制117

4.5 真空电弧炉熔炼工艺117

4.5.1 真空电弧炉熔炼的工艺操作概述117

4.5.2 真空电弧熔炼的分期和各期的任务119

4.5.3 真空电弧熔炼参数及其确定121

4.6 VAR铸锭的质量问题124

4.6.1 VAR铸锭成分变化及其成分的均匀性问题124

4.6.2 VAR铸锭有害有色金属杂质的去除125

4.6.3 VAR脱气的效果125

4.6.4 VAR熔炼锭的表面质量问题128

4.6.5 VAR铸锭的宏观组织128

4.7 VAR熔炼工艺、装置的发展方向129

4.8 VAR熔炼的安全问题129

第5章 VD/VAD/VOD炉的设备和精炼工艺131

5.1 VD法——真空吹氩脱气法131

5.1.1 VD法的特点131

5.1.2 VD法的工艺过程132

5.1.3 工艺参数133

5.1.4 VD炉冶炼工艺133

5.1.5 VD开盖钢水温度预报134

5.1.6 VD真空处理的精炼效果136

5.2 VAD法精炼设备和工艺139

5.2.1 VAD法简介139

5.2.2 VAD法的主要设备与精炼功能140

5.3 VOD法精炼装置和工艺142

5.3.1 VOD法精炼装置和工艺概述142

5.3.2 VOD法的主要设备143

5.3.3 VOD法的基本功能149

5.3.4 VOD法精炼工艺151

5.3.5 转炉式脱碳炉-VOD冶炼不锈钢工艺155

5.3.6 VOD的精炼效果156

第6章 RH精炼装置及工艺157

6.1 RH法概述157

6.1.1 概述157

6.1.2 RH的发展历史159

6.1.3 RH适合的钢种160

6.1.4 RH装备情况161

6.2 RH设备的主要装置162

6.2.1 真空室及附属设备162

6.2.2 气体冷却器163

6.2.3 真空系统163

6.3 RH精炼的主要工艺参数171

6.3.1 处理容量171

6.3.2 处理时间172

6.3.3 循环因数173

6.3.4 循环流量174

6.3.5 真空度175

6.4 RH处理模式177

6.4.1 轻处理模式177

6.4.2 本处理模式178

6.5 RH精炼工艺179

6.5.1 RH法真空脱氢179

6.5.2 RH法真空脱氮179

6.5.3 RH法真空脱碳180

6.6 RH法的效果183

6.7 RH法的发展184

6.7.1 真空吹氧脱碳法185

6.7.2 RH-KTB真空吹氧脱碳法185

6.7.3 RH喷粉功能186

参考文献189