高炉炼铁工程管理与施工技术

1 概论 1.1 铁素体不锈钢的定义 1.2 铁素体不锈钢的分类 1.3 铁素体不锈钢的性能特点 1.4 铁素体不锈钢的发明和发展 1.5 铁素体不锈钢牌号标准、产品类型和产量 1.5.1 铁素体不锈钢的牌号标准 1.5.2 不同组别铁素体不锈钢主要特点和产量 1.5.3 产品类型和产量 1.6 铁素体不锈钢的性能优势及应用的一些约束条件 1.6.1 力学性能 1.6.2 物理性能 1.6.3 耐蚀性 1.6.4 冷成形性能 1.6.5 应用的约束条件 参考文献

2 铁素体不锈钢的冶金基础 2.1 Fe-Cr合金平衡图 2.1.1 Fe-Cr二元合金相图特征 2.1.2 碳和氮对Fe-Cr二元合金平衡图的影响 2.1.3 镍对Fe-Cr合金(α γ)/α相区的影响 2.1.4 钼的影响 2.2 铁素体不锈钢中的第二相 2.2.1 碳化物 2.2.2 氮化物 2.2.3 铁素体不锈钢中的马氏体 2.2.4 金属间化合物 参考文献

3 铁素体不锈钢中的合金元素及其作用 3.1 铬的作用 3.1.1 铬对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.1.2 铬对铁素体不锈钢力学性能的影响 3.1.3 铬对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.1.4 铬对铁素体不锈钢的不利影响 3.2 钼的作用 3.2.1 钼对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.2.2 钼对铁素体不锈钢力学性能的影响 3.2.3 钼对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.3 碳和氮的作用 3.3.1 碳、氮对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.3.2 碳和氮对铁素体不锈钢韧性和塑-脆转变温度的影响 3.3.3 碳和氮对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.3.4 碳和氮对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 3.4 钛和铌作用 3.4.1 钛和铌对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.4.2 铌和钛的强化效果 3.4.3 铌和钛对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.4.4 铌和钛对铁素体不锈钢塑、韧性和塑一脆转变温度的影响 3.4.5 铌和钛对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 3.4.6 稳定化元素的选择和加入量的控制 3.5 铝的作用 3.5.1 铝对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.5.2 铝对铁素体不锈钢脆性行为的影响 3.5.3 铝对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 3.5.4 铝对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.6 铜的作用 3.6.1 铜对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.6.2 铜对铁素体不锈钢力学性能和脆性转变温度的影响 3.6.3 铜对铁素体不锈钢冷成形性能的影响 3.6.4 铜对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.7 镍的作用 3.7.1 镍对铁素体不锈钢组织结构的影响 3.7.2 镍铁素体不锈钢对室温力学性能和韧性的影响 3.7.3 镍对铁素体不锈钢耐蚀性的影响 3.8 钨的作用 3.9 硅、锰、磷、硫的影响 参考文献

4 铁素体不锈钢的特性 4.1 铁素体不锈钢的脆性 4.1.1 σ相脆性 4.1.2 475℃脆性 4.1.3 高温脆性 4.2 铁素体不锈钢的韧性和塑-脆转变行为 4.2.1 退火态铁素体不锈钢的韧性 4.2.2 铁素体不锈钢的塑-脆转变行为 4.3 铁素体不锈钢的冷成形性和抗皱折性 4.3.1 连铸坯等轴晶比对铁素体不锈钢皱折行为的影响 4.3.2 热轧工艺条件的影响 4.3.3 热轧带热处理的影响 4.3.4 冷轧条件的影响 4.3.5 冷带最终退火工艺的影响 4.4 铁素体不锈钢的耐蚀性 4.4.1 在大气中的耐蚀性 4.4.2 铁素体不锈钢的均匀腐蚀 4.4.3 铁素体不锈钢的耐点蚀性能 4.4.4 铁素体不锈钢的耐缝隙腐蚀性能 4.4.5 铁素体不锈钢的耐应力腐蚀性能 4.4.6 铁素体不锈钢的氢脆 4.4.7 铁素体不锈钢的晶间腐蚀 4.5 铁素体不锈钢的焊接 4.5.1 铁素体不锈钢的焊接性 4.5.2 铁素体不锈钢的工艺焊接性 4.5.3 铁素体不锈钢的使用焊接性 4.5.4 焊接类型的选用 4.5.5 铁素体不锈钢用焊接材料的选择 4.5.6 铁素体不锈钢焊接接头的脆化 4.5.7 铁素体不锈钢焊接接头的晶间腐蚀 4.5.8 焊前预热和焊后热处理 参考文献

5 铁素体不锈钢的热处理 5.1 退火温度的选择 5.1.1 在高温存在α γ双相结构的铁素体不锈钢 5.1.2 低碳、氮和高纯铁素体不锈钢 5.1.3 超级铁素体不锈钢 5.2 铁素体不锈钢热、冷带卷的退火装备和工艺特点 5.2.1 热轧带卷退火设备的选择 5.2.2 冷轧带卷退火设备的选择 参考文献

6 铁素体不锈钢典型牌号的性能和应用 6.1 W(Cr)=10%-15%的低铬系铁素体不锈钢 6.1.1 OCrllTi(409)、00CrllTi(409L)和00CrllTiNb(466) 6.1.2 0Crl3A1(AISl405，S40500) 6.1.3 00Crl4Nb 6.1.4 00Crl4MoNb 6.1.5 00Crl2 f410L) 6.2 中铬(w(Cr)=16%～21%)铁素体不锈钢 6.2.1 1Crl7(AISl430，$43000)、0Crl8Ti(439$43035) 6.2.2 高纯和超高纯Crl7Ti铁素体不锈钢 6.2.3 00Crl9CuNb(SUS430J1L) 6.2.4 00Crl8Nb(441) 6.2.5 00Cr21CuTi(JFE443CT) 6.3 含w(Mo)≤2.5%的Fe-Cr(w(Cr)=17%～26%)-Mo铁素体不锈钢 6.3.1 00Crl8MolTi (SUS436L) 6.3.2 00Crl8M02Ti(S44400)和超高纯Crl8M02Ti 6.3.3 00Cr22MolNb(Ti) 6.3.4 00Cr22M02Ti(Nb)-SUS445J2 6.3.5 Cr26Mol铁素体不锈钢 6.4 常用铁素体不锈钢的物理性能 参考文献

7 超级铁素体不锈钢 7.1 超级铁素体的化学成分和特点 7.2 超级铁素体不锈钢的脆性 7.2.1 仃相脆性 7.2.2 475℃脆性 7.2.3 高温脆性 7.3 超级铁素体不锈钢的脆性转变温度 7.4 超级铁素体不锈钢的力学性能和物理性能 7.4.1 力学性能 7.4.2 抗振性能 7.4.3 物理性能 7.5 超级铁素体不锈钢的耐蚀性 7.5.1 耐均匀腐蚀性能 7.5.2 耐晶间腐蚀性能 7.5.3 耐点蚀和耐缝隙腐蚀性能 7.5.4 应力腐蚀 7.6 超级铁素体不锈钢的应用 7.6.1 超级铁素体不锈钢在发电厂冷凝器中的应用 7.6.2 超级铁素体不锈钢在化学加工工业中的应用 7.6.3 OOCr30M02在建筑业中的应用 7.7 超级铁素体不锈钢应用中必须重视的技术问题 7.7.1 避开产生叮相、x相脆性和475qC脆性的温度 7.7.2 限制材料的截面厚度 7.7.3 管板材料的选择 7.7.4 阴极保护 参考文献2100433B

《铁素体不锈钢》是特殊钢丛书之一，是“十二五”国家重点图书。全书共分7章，作者康喜范试图较详尽地介绍铁素体不锈钢的发展历程、冶金基础，合金化原则、物理冶金、性能特点以及工业牌号的应用等内容。

【出版发行信息】 北京市：冶金工业出版社 , 2012.04

【原书定价】79.00

【中图法分类号】TG142.71 (工业技术>金属学与金属工艺>金属学与热处理>金属材料>钢>特种性能钢>不锈钢、耐酸钢)

【参考文献格式】康喜范编著. 铁素体不锈钢. 北京市：冶金工业出版社, 2012.04.

【内容提要】 铁素体不锈钢是不锈钢的重要组成部分，几乎与马氏体不锈钢同时问世，此类钢不仅价格低廉（不含Ni或含少量Ni），而且具有强度高，弹性模量高，热导率高，热膨胀系数低的特点，这是奥氏体不锈钢所不具备的，此外退火态不含Ni的铁素体不锈钢对氯化物引起的应力腐蚀是免疫的，这些特性决定了此类钢的适用范围广。铁素体不锈钢是不锈钢的重要组成部分，具有价格低廉(不含Ni或含少量Ni)，强度高，弹性模量高、热导率高、热膨胀系数低的特点。康喜范编写的这本《铁素体不锈钢》分为7章，主要内容包括：铁素体不锈钢的冶金基础、铁素体不锈钢中的合金元素及其作用、铁素体不锈钢的特性、铁素体不锈钢的热处理、铁素体不锈钢典型牌号的性能和应用、超级铁素体不锈钢。

高炉炼铁高炉炼铁现状

中国的高炉炼铁行业以近于饱和，尽管有着世界最高的产量，但不论是生产成本还是经济收益都差于世界水平，从而导致在世界市场的竞争力不足，对高炉炼铁的可持续发展铺满障碍。其中先进的高炉炼铁厂与落后的高炉炼铁厂共存，并且中小型高炉过多，存在着不符合规定的高炉炼铁厂，在生产上无法做到低成本、低消耗、低污染，无视市场的饱和状态，最终导致供大于求，成品低廉。由于这种不良的市场环境，使得中国的高炉炼铁在环保能源问题上存在缺陷。而我国也作出了相应的对策：为化解过剩的产能，在 2016 年各种政策方案相继颁布，大力推进供给侧结构性改革，使钢铁价格稍有回升，不过并未能解决产量过剩这一问题，在经济收益上稍有改观，根本问题却依然存在。

高炉炼铁技术指标

由我国的行业标准规定大于 4000m3高炉为大型高炉，而大型高炉生产率是小型高炉的数倍，所以我国的大型高炉为高炉炼铁技术起到了带动作用。在其中大高炉的平均炉容约为 4568.75m3，平均利用系数约为 2.085t/(m3.d). 大高炉的平均焦比与

煤比分别为 349.4kg/t、159.76kg/t，平均富氧率为 3.36%。由于中国的矿石品位较低，因此为保证大型高炉的稳定性，大多采用外国进口的原料，其中烧结矿、球团矿和块矿的比例为约为 71.5%、19.7%、8.7%。我国包括中小型高炉在内的燃料比为 539.72kg/t 焦比和煤比分别为 361.02kg/t、141.72kg/t，风温为 1153.96℃。而国外先进水平的燃料比均低于 500kg/t。

非高炉炼铁是指高炉炼铁之外的炼铁方法。包括直接还原炼铁，熔融还原炼铁，粒铁法，生铁水泥法和电炉炼铁等方法 。

钢铁不论是在楼层建造还是在铁路建设中，都是不可缺少的一种重要资源。对于钢铁的制造而言有着基本有两个流程，其中一项重要的流程生产生铁，高炉炼铁即是中国主要使用的炼铁工艺。近些年，中国的高炉炼铁技术快速发展，不断向自动化、大型化、高效化前进，以低成本、低消耗、低污染为目标。但相较于国外先进的高炉炼铁技术却有着一些阻碍中国高炉炼铁技术发展的不良因素。

从20世纪的最后10年开始，中国钢铁工业进入了一个快速发展的阶段。1995年中国生铁产量超过了1亿t(1.0529亿t)。随后，1996年的钢产量达到了1.0124亿t。2001年中国产钢1.5163亿t，2003年产钢2.2234亿t，2005年产钢3.4936亿t。2006年创造了4.1878亿t粗钢和4.0416亿t生铁的纪录。10年间中国钢铁工业的年生产能力翻了两番。

中国钢铁工业快速发展的主要驱动力是中国经济快速增长导致的国内市场对钢铁产品的大量需求。中国经济的快速增长表现为GDP和IFA(固定资产投资)的高速增长。

与1998年相比，2006的钢产量增长率为365. 46%，高于同期的GDP增长率。但是，同期固定资产的增长率高于钢产量的增长率。这说明固定资产投资在决定中国国内的钢铁产品消费上起重要作用。

钢铁产量的快速增加打破了上游供应链的平衡，引起了铁矿石和焦炭的短缺。钢铁产量的增加主要来自新涌现的小高炉和小钢厂。这导致了不合理的钢铁产业结构、对资源的大量需求和对全球环境的巨大冲击。中国钢铁工业的健康发展取决于如何应对这些问题。