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楊樹明、石富、李峰、楊洋、岳廣明編著的《礦熱爐設計與應用》從礦熱爐冶煉工藝角度剖析了礦熱爐裝備，以通過優化礦熱爐裝備提升冶煉工藝的水平，全面介紹了礦熱爐冶金原理、設備及自動化，著重介紹了礦熱爐電熱原理和熔池結構、礦熱爐工藝計算、礦熱爐參數計算和選擇，并給出了礦熱爐計算示例，探討了礦熱爐的節能技術以及余熱余能的利用。
《礦熱爐設計與應用》可作為礦熱爐設計、建設、研發單位技術人員，礦熱爐冶煉生產企業技術人員，崗位操作人員的參考用書；也可作為高等職業院校相關專業的教學用書。
名人/編輯推薦
《礦熱爐設計與應用》根據多年從事礦熱爐冶煉設計、生產及研發工作的經驗，并結合國內外相關的研究成果，對礦熱爐設計與實用進行了系統地整理，提出礦熱爐冶煉工藝是設計及建設好礦熱爐的基礎，而熟悉礦熱爐冶煉工藝和設備是操作好礦熱爐的關鍵。《礦熱爐設計與應用》全面介紹了礦熱爐冶金原理、設備及自動化等內容，著重圍繞建立合理的熔池結構和節能減排、綜合利用來指導礦熱爐的優化設計，以達到礦熱爐生產的產品取得最佳技術經濟指標這一目標，既有學術價值，又有實用意義。
目次
1 礦熱爐概述
1.1 礦熱爐的用途
1.2 礦熱爐的基本結構
1.3 礦熱爐的發展
2 礦熱爐的冶金原理
2.1 還原反應的通式
2.2 反應的熱效應
2.3 反應的標準自由能變化
2.4 氧化物的穩定性
2.4.1 氧化物的分解壓
2.4.2 氧化物的△Ge-T圖
2.5 平衡常數與選擇還原
2.6 化學反應速率
3礦熱爐的電熱原理
3.1 礦熱爐中的電弧現象
3.2 電弧特性
3.3 電弧傳熱過程
3.4 礦熱爐電路分析
3.4.1 礦熱爐爐內電流回路解析
3.4.2 礦熱爐操作電阻
3.4.3 礦熱爐的電抗和高次諧波分量
3.4.4 礦熱爐內各部位電壓梯度
3.4.5 礦熱爐功率分布
3.5 礦熱爐中的高溫反應區
3.5.1 礦熱爐高溫區的形成
3.5.2 礦熱爐反應區
3.5.3 爐膛溫度和爐膛功率密度
3.5.4 礦熱爐熱穩定性
4 礦熱爐的熔池結構
4.1 礦熱爐熔池分類
4.1.1 無渣法熔池
4.1.2 有渣法熔池
4.2 熔池物理模型
4.2.1 物理模擬方法
4.2.2 熔池電場
4.2.3 電極電流在熔池內的分布
4.2.4 利用電流蹤影研究的熔池電場
4.2.5 輸入功率在熔池內的分布
4.2.6 熔池電阻
4.2.7 熔池電抗
4.3 熔池熱動特性
4.3.1 熔池溫度場
4.3.2 熔池流場
4.4 熔池冶金特性
4.4.1 熔池中爐料熔化特性
4.4.2 渣流特性與加料、布料制度的關系
4.4.3 熔池反應區模型
4.4.4 熔池反應區功率密度
4.4.5 電阻電熱和電弧電熱在熔池內的分配
4.4.6 電極插入深度與熔池電氣特性的關系
4.4.7 極心圓直徑與熔池電氣特性的關系
4.4.8 熔池的抗熱震性
4.4.9 電極電流密度及電極載流能力
4.5 礦熱爐的電氣特性
4.5.1 電流圓圖
4.5.2 特定電壓級下礦熱爐的特性曲線
4.5.3 特性曲線組和恒電阻曲線
4.6 電極
4.6.1 預焙電極
4.6.2 自焙電極
4.6.3 電極的使用和維護
4.7 礦熱爐熔池砌筑
4.7.1 筑爐材料的種類、要求及其選擇
4.7.2 熔池砌筑方法
4.8 礦熱爐的開爐
4.8.1 新開爐電極焙燒
4.8.2 電烘爐、投料冶煉
4.8.3 出鐵時間的確定
4.8.4 合金成分的控制
5 礦熱爐的機械設備
5.1 爐體
5.1.1 圓形爐殼
5.1.2 矩形爐殼
5.1.3 爐殼底部
5.1.4 爐體冷卻
5.2 煙罩與爐蓋
5.2.1 煙罩演化
5.2.2 低煙罩結構
5.2.3 密閉爐爐蓋
5.2.4 矩形爐爐蓋
5.3 加料系統
5.4 排煙通風設施及除塵裝置
5.5 礦熱爐電極把持器
5.5.1 電極把持器的抱緊裝置
5.5.2 把持筒
5.5.3 導電裝置
5.5.4 電極水冷系統
5.5.5 電極升降裝置
5.5.6 電極壓放裝置
5.6 電極液壓系統
6 礦熱爐的電氣設備
6.1 礦熱爐供電系統
6.1.1 高壓配電設備
6.1.2 二次配電設備
6.1.3 繼電保護回路
6.1.4 礦熱爐變壓器
6.1.5 礦熱爐短網
6.2 礦熱爐的無功補償及諧波治理
6.2.1 礦熱爐電氣系統的單相等效電路
6.2.2 無功補償方法
6.2.3 低壓就地補償
6.3 礦熱爐三相電極功率不平衡的預防
6.3.1 產生功率不平衡的原因
6.3.2 功率不平衡對冶煉操作的影響
6.3.3 影響礦熱爐功率不平衡的因素
6.3.4 功率不平衡的監測和預防
6.4 礦熱爐的經濟運行
6.4.1 礦熱爐運行條件的改進
6.4.2 礦熱爐的經濟負荷運行
6.5 礦熱爐的自動控制
6.5.1 供電自動控制
6.5.2 工廠電能需要量控制
6.5.3 電極壓放自動控制
6.5.4 電極深度控制
6.5.5 上料及稱量控制
6.5.6 過程計算機控制
7 礦熱爐工藝計算示例
7.1 電石爐的物料平衡及熱平衡
7.1.1 工況測定及體系模型
7.1.2 物料平衡計算
7.1.3 熱平衡數據及數據處理
7.1.4 熱平衡數據分析
7.2 冶煉硅鐵75的物料平衡及熱平衡計算
7.2.1 爐料計算
7.2.2 物料平衡計算
7.2.3 熱平衡計算
7.3 冶煉錳硅合金的物料平衡及熱平衡計算
7.3.1 爐料計算
7.3.2 物料平衡計算
7.3.3 熱平衡計算
7.4 鈦渣生產物料平衡和熱平衡計算
7.4.1 原料成分及計算參數設定
7.4.2 物料平衡
7.4.3 熱平衡計算
8 礦熱爐參數計算及選擇
8.1 安德烈公式與凱利圖解
8.2 珀森公式
8.3 威斯特里計算法
8.4 斯特隆斯基計算法
8.5 馬爾克拉麥模型
8.6 海斯模型
8.7 埃肯公司計算法
8.8 礦熱爐幾何參數的相似計算法
8.9 我國常用的礦熱爐參數計算及選擇
8.9.1 圓形礦熱爐參數計算
8.9.2 矩形礦熱爐參數計算
8.9.3 計算例解
8.9.4 礦熱爐全電路分析例解
9 礦熱爐防公害和綜合利用與節能減排技術
9.1 爐氣的產生、治理與綜合利用
9.1.1 爐氣的產生
9.1.2 我國大氣環境質量標準
9.1.3 爐氣的治理
9.1.4 爐氣余熱、余能的綜合利用技術
9.2 廢水的產生、治理與綜合利用
9.2.1 廢水的產生
9.2.2 污水排放及地面水水質衛生標準
9.2.3 廢水的治理與綜合利用
9.3 固體廢棄物的產生、治理與綜合利用
9.3.1 固體廢棄物的產生
9.3.2 固體廢棄物的主要物理化學性能
9.3.3 固體廢棄物的治理與綜合利用
9.4 噪聲的產生與治理
9.4.1 噪聲的產生
9.4.2 我國工業企業噪聲控制設計標準
9.4.3 礦熱爐冶煉企業噪聲的治理技術
9.5 礦熱爐節能減排技術
9.5.1 精料入爐
9.5.2 革新冶煉工藝
9.5.3 選擇礦熱爐合理參數、優化設備、降耗提效
9.5.4 選擇合適的功率補償方式
9.6 國外礦熱爐余熱余能利用
參考文獻
書摘/試閱
6.5.6過程計算機控制
現代礦熱爐工廠大都是分層次控制的。作為設備級控制的儀表及電控系統被稱為基礎自動化級。作為監控用的電子計算機被稱為過程自動化級。后者的主要功能是：
（1）配料計算及建立其數學模型。
（2）爐內碳平衡控制。除了在配料中精確計算焦炭量外，還動態控制爐內碳狀態，即在線測量碳量，以作為控制碳的依據。在線測量碳量有多種方法，可測量電參數（因碳在爐中影響電阻值、三次諧波值等）、電極端部位置以及分析爐氣成分和測定煙氣流量（這僅適用于全密閉爐），人爐碳量減去爐氣帶走的碳量即為在爐碳量。
（3）數據顯示。主要顯示工藝參數的設定值、實際值，全廠、車間、工序等流程圖，設備狀態及事故報警，生產趨勢和歷史數據等。
（4）技術計算。計算各項生產指標、在爐產品量和渣量等。
（5）數據記錄。打印班報、日報、月報、事故記錄等。
（6）技術通訊。其與生產管理機相連，進行通訊，與總廠的管理機進行數據傳輸等。
儀表控制大都用以微處理機為核心的單回路或多回路數字儀表，而儀表實際上只剩下現場檢測儀表。對于電控，由于數字儀表也有邏輯功能，且鐵合金廠的順序控制功能簡單，故使用PLC或PPC均可。對于過程計算機有兩種方案，小容量爐不設過程計算機，記錄、顯示或簡單運算由數字儀表執行；對較大容量的礦熱爐工廠，設過程計算機，著重于復雜的模型運算。國外某鐵合金廠的控制系統如圖6 —22所示。
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