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1 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 特种熔炼技术的发展 4

1.2.1 感应炉熔炼 5

1.2.2 电渣重熔 5

1.2.3 真空电弧重熔 6

1.2.4 电子束熔炼 7

1.2.5 等离子弧熔炼 7

1.2.6 复合熔炼工艺 8

2 感应炉熔炼 9

2.1 概述 9

2.1.1 感应炉的用途 9

2.1.2 感应炉的分类 9

2.2 感应炉工作原理 14

2.2.1 感应炉基本电路 14

2.2.2 感应加热原理 17

2.2.3 感应加热的电特性 18

2.3 感应炉工艺参数设计 22

2.4 感应炉熔炼用原材料 24

2.4.1 对原材料的要求 24

2.4.2 原材料的种类 25

2.5 配料计算 30

2.5.1 配料计算的依据和原则 30

2.5.2 配料计算的一般方法 32

2.5.3 全新料的配料计算 33

2.5.4 返回料的配料计算 36

2.5.5 熔炼过程中合金添加量的计算 37

2.6 感应炉熔炼工艺 38

2.6.1 熔炼方法的选择 38

2.6.2 工艺过程 38

2.7 感应炉熔炼用坩埚 40

2.7.1 坩埚的工作条件及对其要求 40

2.7.2 坩埚用耐火材料 41

2.7.3 坩埚成型方法 43

2.7.4 坩埚的使用和维护 48

参考文献 49

3 真空感应熔炼 50

3.1 概述 50

3.2 真空感应炉熔炼的特点 50

3.3 真空感应炉结构 51

3.3.1 真空感应炉结构形式 51

3.3.2 真空感应炉设备构成 53

3.4 真空下炉衬耐火材料与金属熔池的相互作用 60

3.4.1 真空下耐火材料的相对稳定性 60

3.4.2 真空下炉衬耐火材料向钢液供氧 61

3.5 真空下金属熔池中元素的挥发 66

3.6 真空感应炉熔炼工艺 68

3.7 合金的镁处理 71

3.8 其他真空感应熔炼方法 72

3.8.1 半连续真空感应熔炼 72

3.8.2 真空感应浇铸炉（VIDP） 74

3.8.3 真空感应悬浮熔炼 76

参考文献 79

4 电渣重熔 80

4.1 概述 80

4.2 电渣炉基本结构 84

4.2.1 电渣炉设备 84

4.2.2 电渣炉类型 87

4.3 电渣重熔的基本原理 93

4.3.1 基本过程 93

4.3.2 电渣重熔的特点 94

4.3.3 钢渣间的冶金反应 95

4.3.4 凝固过程 103

4.3.5 能量的产生与消耗 104

4.4 电渣重熔用渣系 105

4.4.1 熔渣的物理化学性能 105

4.4.2 电渣重熔常用渣料及要求 112

4.4.3 电渣重熔过程常用渣系选择 116

4.5 电渣重熔工艺 123

4.5.1 电渣重熔工艺流程 123

4.5.2 电渣重熔工艺参数选择 129

4.5.3 电渣重熔工艺控制方式 140

4.6 电渣重熔技术的发展 140

4.6.1 可控气氛电渣炉 141

4.6.2 导电结晶器及液态金属电渣冶金技术 145

4.6.3 快速电渣重熔技术 147

4.6.4 洁净金属形核铸造技术 147

4.6.5 电渣热封顶技术 149

4.6.6 电渣中心填充技术 150

4.6.7 电渣重熔空心锭 151

4.6.8 有衬电渣炉 152

4.6.9 电渣熔铸 152

参考文献 153

5 真空电弧重熔 155

5.1 概述 155

5.2 真空自耗电弧炉的结构及分类 156

5.2.1 结构简介 156

5.2.2 真空自耗电弧炉的分类 158

5.3 钢和合金的重熔工艺 160

5.3.1 重熔工艺过程 160

5.3.2 工艺参数 161

5.4 真空电弧重熔常见的冶金质量问题 163

5.4.1 钢和合金的宏观缺陷 163

5.4.2 钢和合金的微观缺陷 164

5.5 真空电弧重熔的特点 165

5.6 真空电弧凝壳熔炼 166

5.7 真空电弧炉生产的品种 167

参考文献 167

6 电子束熔炼 169

6.1 概述 169

6.2 电子束熔炼的基本原理 171

6.3 电子束熔炼炉的主要设备 172

6.3.1 炉体 173

6.3.2 电子枪 173

6.3.3 进料系统 176

6.3.4 真空系统 177

6.3.5 高压电源 177

6.3.6 铸锭系统和冷却系统 177

6.4 电子束熔炼工艺及其冶金特点 178

6.4.1 电子束重熔工艺 178

6.4.2 电子束重熔的冶金特点 179

6.5 电子束重熔的效果 180

6.5.1 金属中气体和夹杂的去除 180

6.5.2 金属中夹杂元素的去除 182

6.5.3 金属性能的改善 182

6.6 其他电子束熔炼炉 183

6.6.1 电子束凝壳炉 183

6.6.2 多用途电子束熔炼炉 183

6.6.3 电子束冷床熔炼（EBCHM）或电子束连续流熔炼（EBCFM） 184

参考文献 187

7 等离子熔炼 188

7.1 等离子熔炼及其特点 188

7.1.1 等离子体简介及其分类 188

7.1.2 等离子体发生器 192

7.1.3 等离子弧的特点 195

7.1.4 等离子弧的温度特性 196

7.1.5 等离子熔炼的优越性 196

7.2 等离子枪的电极材料和等离子工作气体 200

7.2.1 等离子枪的电极材料 200

7.2.2 等离子工作气体 201

7.3 等离子熔炼的类型 202

7.3.1 等离子电弧熔炼 202

7.3.2 等离子感应熔炼 205

7.3.3 等离子弧重熔 209

7.3.4 等离子电子束重熔 210

7.4 等离子在冶金工业中的其他应用 212

7.4.1 等离子中间包加热技术 212

7.4.2 氢等离子体在冶金中的提纯作用 215

7.4.3 等离子冷床炉熔炼技术 217

参考文献 220