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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