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第一章实验设计及数据处理1

第一节 冶金试验研究工作的程序和步骤1

一、试验研究工作程序1

二、钢铁冶金工艺试验步骤3

第二节 试验设计及常用设计方法4

一、排列组合设计5

二、因素转换法5

三、正交试验设计法6

第三节 正交试验设计应用8

一、正交试验的极差分析8

二、正交试验的方差分析11

三、回归正交表的应用17

第四节 误差和数据处理21

一、误差的基本知识21

二、随机误差的正态分布，标准差分布函数及测量结果的置信度23

三、间接测量中误差传递24

四、平均值及其可靠性25

五、实验数据的表示方法27

参考文献32

第二章高温技术33

第一节 电阻炉33

一、高温电阻炉的结构33

二、电热元件34

三、管式电阻炉的设计制作40

第二节 其它高温炉43

一、感应炉43

二、电弧炉44

三、等离子电弧炉44

四、电子束炉44

一、热、温度和温标45

第三节 温度测量和控制45

五、悬浮熔炼炉45

六、燃烧炉45

二、钢铁冶金实验研究中常用的测温计47

三、热电偶的使用48

四、辐射温度计52

五、供电及炉温控制52

参考文献54

第三章耐火及保温绝热55

第一节 耐火材料的特性55

一、耐火材料的工作特性55

二、耐火材料的结构特性56

第二节 某些耐火材料的工作稳定性56

一、熔融Al2O3再结晶的刚玉制品59

二、石英制品59

第三节 钢铁冶金实验中常用的耐火材料及绝热材料59

三、氧化镁制品60

四、氧化钙制品60

五、二氧化锆制品60

六、石墨(碳)质耐火材料60

七、高熔点金属材料61

八、金属陶瓷61

九、绝热材料61

参考文献65

第四章实验用气体65

第一节 实验常用的几种气体特征65

第二节 几种气体的制取66

第三节 几种气体的净化处理方法68

一、气体净化方法68

二、气体的干燥69

三、几种常用气体的净化方法71

四、净化用洗涤瓶(塔)、吸收瓶(塔)72

第四节 实验用气体的储存、配气72

一、气体的储存72

二、混合气体的配制72

第五节 气体流量测定74

一、毛细管流量计74

二、转子流量计75

三、气体组分、温度、压力变化时流量的校正75

第六节 系统中气体置换76

一、抽真空置换76

二、置换气驱赶置换76

第五章真空技术77

第一节 真空的获得及设备77

一、机械真空泵77

二、蒸汽流泵79

三、高真空机组80

第二节 真空系统80

一、对真空系统的基本要求80

二、真空系统材料81

第三节 真空测量81

一、直接测量压力的绝对真空计81

二、相对真空计83

第四节 真空检漏83

一、真空检漏的确定83

二、检漏方法83

参考文献84

第六章放射性同位素在钢铁冶金中应用技术85

第一节 放射性同位素应用的基础知识85

一、同位素和放射性同位素85

二、放射性同位素核衰变的种类85

三、核衰变定律86

第二节 放射性的测量与防护87

一、放射性的测量87

二、使用放射性同位素的安全防护技术87

四、放射性强度与射线能量的单位87

第三节 放射性同位素在钢铁冶金研究中的应用89

一、射线应用89

二、示踪原子的应用89

参考文献91

第七章钢铁冶金物相分析方法92

第一节 光学显微镜92

一、岩相显微镜92

二、矿(金)相显微镜93

第二节 X射线衍射分析95

一、定性相分析95

四、X衍射测定方法96

二、定量相分析96

三、测定晶体结构、点阵常数96

第三节 电子显微分析97

一、透射式电子显微镜(TEM)98

二、扫描电镜(SEM)显微分析100

三、电子探针微区分析102

参考文献104

第八章采样及试样调制105

第一节 散状材料的采样及试样调制105

一、部分试样份数和质量的确定105

二、散状物料采样的布点和方法106

三、试样的调制107

第二节 钢铁及炉渣试样的采取及调制110

一、钢铁样品的采取及调制110

一、检验钢中非金属夹杂试样的采取与调制111

二、炉渣采样及样品调制111

第三节 特殊用途试样的采取与调制111

二、钢中气体分析用试样的制取112

第四节 气体试样的采取113

参考文献113

第九章钢铁冶金原料、燃料的主要性能测定114

第一节 散状物料的基本性能测定114

一、粒度与粒度组成的测定114

二、比表面的测定119

三、物料密度的测定122

四、生石灰活性度测定124

五、烧结矿、球团矿的冷态性能检测124

六、焦炭强度及反应性测定127

第二节 烧结矿、球团矿的试验研究128

一、烧结试验128

二、球团试验136

第三节 铁矿石冶金性能测定144

二、铁矿石低温还原粉化率的测定144

一、铁矿石还原性测定147

三、铁矿球团相对自由膨胀指数测定149

四、铁矿石还原软化-熔融性的测定152

参考文献154

第十章冶金熔体性质的测定155

第一节 冶金熔体粘度的测定155

—、旋转柱体法156

二、扭摆振动法158

三、垂直振动法158

第二节 表面张力与界面张力的测定159

一、表面张力的测定159

二、界面张力的测试方法160

一、阿基米德法161

第三节 熔体密度的测定161

二、气泡最大压力法163

第四节 热容的测定164

一、直接加热法测定液体和固体的热容164

二、高温投下法测定热容164

第五节 电导率的测定165

一、几种测定电导率的方法和原理166

二、电导池和电导池常数166

三、冶金熔体电导率测试举例168

第六节 熔点和熔化温度的测定—半球法171

一、熔点和熔化温度171

二、半球法——试样变形法的原理171

三、测试设备172

四、测试方法172

参考文献172

二、量热计和热当量的测定174

一、量热法的基本原理174

第十一章钢铁冶金热力学研究方法174

第一节 热化学测定174

三、量热方法举例176

第二节 固体电解质电池的原理和应用178

一、氧化物固体电解质电池的工作原理178

二、固体电解质定氧探头的结构和使用180

三、固体电解质定氧电池在炼钢上的应用181

四、其它固体电解质探头183

五、固体电解质电池在冶金热力学研究中的应用185

第三节 冶金反应平衡及组元活度的测定187

一、冶金反应平衡的测定187

二、铁液中溶质活度和元素间相互作用系数的测定189

第四节 炉渣——铁液间元素平衡分配的测定189

二、锰在渣——铁间的平衡分配190

一、铌在渣——铁间的平衡分配190

三、磷硫在渣——铁间的平衡分配191

参考文献193

第十二章钢铁冶金动力学研究方法194

第一节 冶金动力学冷态模拟方法194

一、模拟原理194

二、水模型模拟研究方法194

三、数学模拟205

四、电模拟研究方法207

第二节 高温冶金反应动力学研究方法209

一、液——液反应动力学研究方法209

二、固——液反应动力学研究方法213

三、气——液反应动力学研究方法215

四、气——固反应动力学研究方法217

参考文献219

一、夹杂物的鉴定220

第十三章钢中非金属夹杂物与气体的研究220

第一节 夹杂物的金相研究方法220

二、夹杂物的评级221

第二节 显微分析方法222

一、电子探针分析法222

二、扫描电镜分析法222

三、X射线衍射分析法223

四、其它显微分析法223

第三节 钢中大型夹杂物的分析研究224

一、大样电解法224

二、用X光透射法检查钢中大型夹杂物226

第四节 钢中气体分析227

一、钢中氮的化学分析法227

二、真空加热微压法测定钢中氢228

三、脉冲加热红外线法测定钢中氧229

四、气相色谱法测定钢中氮、氢、氧230

参考文献232

第十四章高炉上的试验研究方法233

第一节 动态条件下对高炉冶炼过程的研究233

一、对取样及测试的一般要求233

二、高炉内采样及测试研究234

第二节 高炉解剖研究及测试方法244

一、高炉解剖前的准备245

二、停炉冷却245

三、扒炉作业245

四、取样246

五、温度分布的调查方法246

七、观察与分析247

参考文献247

六、气流分布的调查方法247

第十五章炼钢生产工艺研究方法简介249

第一节 炼钢工艺制度研究249

一、主要研究内容249

二、测试手段与方法250

三、研究方法251

第二节 炼钢工艺参数及技术经济指标的优化252

一、主要研究内容252

二、测试手段与方法254

三、研究方法254

第三节 钢质量(品质)品种研究257

一、研究内容257

二、测试手段与方法258

三、研究方法260

参考文献260