钢铁冶金学炼钢部分

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钢铁冶金炼铁部分课后作业题及答案()

钢铁冶金炼铁部分课后作业题及答案()

1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成?答案(1):在高炉炼铁生产在中,高炉是工艺流程的主体,从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动,下部鼓入空气燃烧燃料,产生大量的还原性气体向上运动。

炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程,最后生成液态炉渣和生铁。

组成除高炉本体外,还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标?答案:综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温(℃)顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/m3.d)综合焦比(Kg/t)入炉焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)1—3 高炉生产有哪些特点?答案:一是长期连续生产。

高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转,仅在设备检修或发生事故时才暂停生产(休风)。

高炉运行时,炉料不断地装入高炉,下部不断地鼓风,煤气不断地从炉顶排出并回收利用,生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。

二是规模越来越大型化。

现在已有5000m3以上容积的高炉,日产生铁万吨以上,日消耗矿石近2万t,焦炭等燃料5kt。

三是机械化、自动化程度越来越高。

为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。

为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率,要求有较高的机械化和自动化水平。

四是生产的联合性。

从高炉炼铁本身来说,从上料到排放渣铁,从送风到煤气回收,各系统必须有机地协调联合工作。

从钢铁联合企业中炼铁的地位来说,炼铁也是非常重要的一环,高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。

因此,高炉工作者要努力防止各种事故,保证联合生产的顺利进行。

1—5 高炉生产有哪些产品和副产品,各有何用途?答案:高炉冶炼主要产品是生铁,炉渣和高炉煤气是副产品。

(1)生铁。

按其成分和用途可分为三类:炼钢铁,铸造铁,铁合金。

(2)炉渣。

《钢冶金学》_第3章 炼钢原材料

《钢冶金学》_第3章 炼钢原材料

钢冶金学重庆科技学院:王宏丹气体:氧气、氩气、氮气金属料——铁水铁水是转炉炼钢的主要原材料,一般占装入量的70%~100%;铁水的物理热和化学热是转炉炼钢的主要热源。

对铁水温度的要求:●铁水温度是铁水含物理热多少的标志,铁水物理热占转炉热量收入的50%左右。

●铁水温度过低,会导致炉内热量不足,影响熔池升温和元素氧化进程,同时不利于化渣和去除杂质,还容易导致喷溅。

●我国企业一般规定铁水入炉温度应大于1250℃,并且保持稳定。

高炉出铁温度在1350~1450℃。

金属料——铁水金属料——铁水对铁水化学成分的要求:●[Si]:发热元素,是铁水化学热的主要提供者。

通常铁水中的硅含量为0.50%-0.80%为宜。

现在的普遍观点:[Si]是有害的,应尽可能地降低铁水中的Si含量,原因如下:少渣冶炼,减少转炉冶炼过程的造渣量。

铁水预处理脱磷的需要!要脱磷,得先脱硅!金属料——铁水对铁水化学成分的要求:●[Mn]:锰是弱发热元素,铁水中Mn氧化后形成的MnO能有效促进石灰溶解,加快成渣,减少助熔剂的用量和炉衬侵蚀。

同时铁水含Mn高,终点钢中余锰高,从而可减少合金化时所需的锰铁合金,有利于提高钢水纯净度。

金属料——铁水对铁水化学成分的要求:●[P]:来源于矿石,100%还原进入铁水,是应该严格控制的元素,目前采取预处理、转炉脱磷等方式解决低P钢的冶炼问题。

高P 矿石的利用,是当今资源利用的主要研究方向,应予以密切关注!一般要求铁水 [P]≤0.20%。

●[S]:是高炉造渣操作应尽量降低的,脱硫率应高!高炉铁水炉外预处理脱硫是“解放高炉”的方向!我国炼钢技术规程要求入炉铁水的硫含量不超过0.05%。

金属料——铁水对铁水带渣量的要求:●高炉渣中含S 、SiO 2、Al 2O 3量较高;●过多的高炉渣进入转炉内会导致石灰消耗量增多,转炉渣量增大,容易造成喷溅,金属收得率降低,降低炉衬寿命;●兑入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%;●铁水带渣量大时,在铁水兑入转炉之前应进行扒渣。

钢铁冶金学(炼铁部分)

钢铁冶金学(炼铁部分)

钢铁冶⾦学(炼铁部分)钢铁冶⾦学(炼铁部分)第⼀章概论1、试述3种钢铁⽣产⼯艺的特点。

答:钢铁冶⾦的任务:把铁矿⽯炼成合格的钢。

⼯艺流程:①还原熔化过程(炼铁):铁矿⽯→去脉⽯、杂质和氧→铁;②氧化精炼过程(炼钢):铁→精炼(脱C、Si、P等)→钢。

⾼炉炼铁⼯艺流程:对原料要求⾼,⾯临能源和环保等挑战,但产量⾼,⽬前来说仍占有优势,在钢铁联合企业中发挥这重⼤作⽤。

直接还原和熔融还原炼铁⼯艺流程:适应性⼤,但⽣产规模⼩、产量低,⽽且很多技术问题还有待解决和完善。

2、简述⾼炉冶炼过程的特点及三⼤主要过程。

答:特点:①在逆流(炉料下降及煤⽓上升)过程中,完成复杂的物理化学反应;②在投⼊(装料)及产出(铁、渣、煤⽓)之外,⽆法直接观察炉内反应过程,只能凭借仪器仪表简介观察;③维持⾼炉顺⾏(保证煤⽓流合理分布及炉料均匀下降)是冶炼过程的关键。

三⼤过程:①还原过程:实现矿⽯中⾦属元素(主要是铁)和氧元素的化学分离;②造渣过程:实现已还原的⾦属与脉⽯的熔融态机械分离;③传热及渣铁反应过程:实现成分与温度均合格的液态铁⽔。

3、画出⾼炉本体图,并在其图上标明四⼤系统。

答:煤⽓系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。

4、归纳⾼炉炼铁对铁矿⽯的质量要求。

答:①⾼的含铁品位。

矿⽯品位基本上决定了矿⽯的价格,即冶炼的经济性。

②矿⽯中脉⽯的成分和分布合适。

脉⽯中SiO2和Al2O3要少,CaO多,MgO 含量合适。

③有害元素的含量要少。

S、P、As、Cu对钢铁产品性能有害,K、Na、Zn、Pb、F对炉衬和⾼炉顺⾏有害。

④有益元素要适当。

Mn、Cr、Ni、V、Ti等和稀⼟元素对提⾼钢产品性能有利。

上述元素多时,⾼炉冶炼会出现⼀定的问题,要考虑冶炼的特殊性。

⑤矿⽯的还原性要好。

矿⽯在炉内被煤⽓还原的难易程度称为还原性。

褐铁矿⼤于⾚铁矿⼤于磁铁矿,⼈造富矿⼤于天然铁矿,疏松结构、微⽓孔多的矿⽯还原性好。

⑥冶⾦性能优良。

冷态、热态强度好,软化熔融温度⾼、区间窄。

钢铁冶金学(炼钢部分)

钢铁冶金学(炼钢部分)
11
耐火材料融损及 卷入
炼钢任务:
9)凝固成型
12
炼钢的基本任务:
1、脱碳; 2、脱磷; 3、脱硫; 4、脱氧; 5、脱氮、氢等; 6、去除非金属夹杂物; 7、合金化; 8、升温; 9、凝固成型 。
13
主要炼钢工艺: 铁水预处理; 转炉或电弧炉炼钢; 炉外精炼(二次精炼); 连铸。
14
3
伴随脱碳反应, 钢的熔点提高。
炼钢任务: 4)升温
1200℃ 1700℃
4
伴随脱碳反应,钢液[O]含量增加。
C(石墨)+1/2O2=CO C(石墨)=[C] 1/2O2=[O]
[C]+[O]=CO
G=-116204-83.617040-2.88T[2]
G=-20482-38.94T
[1]Reed Thomas, Free Energy of Formation of Binary Compounds, MIT Press, 1971 [2]J.F. Elliott, Thermochemistry for Steelmaking, Vol.2, Addison-Wesley 1963
30
熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气 体-熔渣-金属乳化相,是吹氧炼钢的特点。
1-氧枪 2-乳化相 3-CO气泡 4-金属熔池 5-火点 6-金属液滴 7-作用区释放出的 CO气泡 8-溅出的金属液滴 9-烟尘
31
2、铁的氧化和还原
向熔池吹氧时
第一步,气体氧分子分解并吸附在铁的表面:
5
0.6
炼钢任务:
¬ wt% [O]£
1650¡ æ 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

钢铁冶金学基本问答题

钢铁冶金学基本问答题

炼铁部分※<第一章>1.试说明以高炉为代表的炼铁生产在钢铁联合企业中的作用和地位。

2.简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。

3.画出高炉本体剖面图,注明各部位名称和它们的作用。

4.试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。

5.高炉冶炼的产品有哪些?各有何用途?6.熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。

※<第二章>1、高炉冶炼对矿石(天然矿,烧结矿,球团矿)有何要求,如何达到这些要求?2、烧结过程中固体燃料燃烧有几种反应,用热力学分析哪一种反应占主导地位?3、简述固相反应的特点及其对烧结反应的影响。

5、烧结过程蓄热从何而来,为什么高料层厚度作业能提高烧结矿质量,降低燃耗?6、简述影响烧结矿还原性的因素以及提高还原性的主攻方向。

7、简述铁精矿粉的成球机理,并讨论影响其质量的因素。

8、从烧结矿和球团矿性能比较,说明合理炉料结构的组成。

※<第三章>1.结合铁矿石在高炉不同区域内的性状变化(固态、软熔或成渣)阐述铁氧化物还原的全过程,及不同形态下还原的主要特征。

2.在铁氧化物逐级还原的过程中,哪一个阶段最关键,为什么?3.何谓“间接”与“直接”还原?在平衡状态、还原剂消耗量及反应的热效应等方面各有何特点?4.试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点。

5.当前世界上大多数高炉在节约碳素消耗方面所共同存在的问题是什么?如何解决?6.从“未反应核模型”以及逆流式散料床的还原过程特点出发如何改善气固相还原过程的条件,提高反应速率,以提高间接还原度?7.何谓“耦合反应”,其基本原理是什么?在什么条件下必须考虑其影响?9.造渣在高炉冶炼过程中起何作用?10.何谓“熔化”及“熔化性温度”?二者的异同及对冶炼过程的意义,是否熔化温度越低越好,为什么?11.炉渣“粘度”的物理意义是什么?以液态炉渣的微观结构理论,解释在粘度上的种种行为。

12.何谓液态炉渣的“表面性质”?表面性能不良会给冶炼过程造成哪些危害?13.与炼钢过程比较,高炉冶炼的条件对炉渣去硫反应的利弊如何?5※<第四章>1.风口前焦炭循环区的物理结构如何?风口前碳的燃烧在高炉过程中所起的作用是什么?2.什么叫鼓风动能?它对高炉冶炼有什么影响?3.什么叫理论燃烧温度?它在高炉冶炼中起何作用?4.什么叫水当量?沿高炉高度方向水当量的变化特征?5.高炉内三种传热方式各自进行的条件如何?在不同条件下哪一种方式为控制性环节?5※<第五章>1.写出欧根公式,说明式中各因子的物理意义,指出该式对高炉作定性分析时适用的区域,并从炉料和煤气两方面分析影响ΔP的因素及改善炉内透气性的主要途径。

钢铁冶金学炼钢部分

钢铁冶金学炼钢部分

炼钢学复习题第二章一.思考题1.炼钢的任务。

1)脱碳:含碳量是决定铁与钢定义的元素,同时也是控制性能最主要的元素,一般来用向钢中供养,利于碳氧反应去除。

2)脱硫脱磷:对绝大多数钢种来说,硫磷为有害元素,硫则引起钢的热脆,而磷将引起钢的冷脆,因此要求炼钢过程尽量去除。

3)脱氧:在炼钢中,用氧去除钢中的杂质后,必然残留大量氧,给钢的生产和性能带来危害,必须脱除,减少钢中含氧量叫做脱氧。

(合金脱氧,真空脱氧)4)去除气体和非金属夹杂物:钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮,非金属夹杂物包括氧化物,硫化物以及其他化合物,一般采用CO气泡沸腾和真空处理手段。

5)升温:炼钢过程必须在一定高温下才能进行,同时为保证钢水能浇成合格的钢锭,也要求钢水有一定的温度,铁水最温度很低,1300摄氏度左右 Q215钢熔点1515摄氏度6)合金化:为使钢有必要的性能,必须根据钢中要求加适量的合金元素。

7)浇成良锭:液态钢水必须浇铸成一定形状的固体铸坯,采用作为轧材的原料,同时要求质量良好,一般有模铸和连铸两种方式。

2.S的危害原因和控制方式。

(1)产生热脆。

(硫的最大危害)(2)形成夹杂:S在固体钢中基本上是以硫化物夹杂的形式存在。

降低塑性,危害各向同性(采用Mn抑制S的热脆),影响深冲性能和疲劳性能,夹杂物的评级,强度(S对钢的影响不大)(3)改善切削性能(这是硫的唯一有用用途)(2)控制措施有两种方法:(1)提高Mn含量:Mn/S高则晶界处形成的MnS量多、FeS 量生成量少,提高了钢的热塑性,减少了钢裂纹倾向。

(2)降低S含量:过高的S 会产生较多的MnS夹杂,影响钢的性能。

3.Mn控制S的危害的原理,要求值。

Mn影响S的原理:钢中的Mn在凝固过程中同样产生选分结晶,在晶界处与S反应生产MnS。

Mns的熔点高,在轧制和连铸过程中仍处于固态,因此消除了低熔点FeS引起的热脆现象。

Mn\S:Mn对S的控制力,一般用Mn和S的质量百分数的比值表示,称为“锰硫比”。

钢铁冶金学炼铁部分第三版

钢铁冶金学炼铁部分第三版

钢铁冶金学炼铁部分第三版摘要:一、钢铁冶金概述二、炼铁原理与工艺1.高炉炼铁2.直接还原炼铁3.熔融还原炼铁三、炼铁原料与配料四、高炉操作与管理1.炉料准备2.炉内过程控制3.炉况判断与调整4.休风与焖炉五、炼铁环境保护与节能六、炼铁新技术与发展趋势正文:一、钢铁冶金概述钢铁冶金是指通过熔融、氧化还原、凝固等过程,将铁矿石等原料转化为钢铁的过程。

钢铁冶金主要包括炼铁、炼钢和轧制等环节。

其中,炼铁是钢铁冶金的基础,其目的是将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁。

二、炼铁原理与工艺1.高炉炼铁高炉炼铁是将铁矿石、焦炭、熔剂等原料经过高温加热,使铁矿石中的铁氧化物被焦炭还原成金属铁的过程。

高炉炼铁具有生产能力大、成本低、金属回收率高等优点。

2.直接还原炼铁直接还原炼铁是将铁矿石等原料在高温下直接还原成金属铁的过程。

与高炉炼铁相比,直接还原炼铁具有能耗低、投资省、占地面积小等优点。

3.熔融还原炼铁熔融还原炼铁是将铁矿石等原料在高温下熔融,然后通过还原剂将铁氧化物还原成金属铁的过程。

熔融还原炼铁具有生产效率高、产品质量好等优点。

三、炼铁原料与配料炼铁原料主要包括铁矿石、焦炭、熔剂等。

铁矿石是炼铁的主要原料,其质量直接影响到炼铁过程和产品质量。

焦炭作为还原剂,在炼铁过程中起到关键作用。

熔剂主要用于调节炉内气氛和矿石的熔化。

四、高炉操作与管理1.炉料准备炉料准备包括铁矿石、焦炭、熔剂等原料的采购、储存、破碎、筛分等环节。

合理的炉料准备有利于保证高炉炼铁的稳定运行。

2.炉内过程控制炉内过程控制是高炉炼铁的关键,主要包括煤气流量、温度、压力等参数的调节。

通过炉内过程控制,可以使高炉达到最佳状态,提高金属回收率。

3.炉况判断与调整炉况判断与调整是根据高炉运行参数,判断高炉内发生的问题,并采取相应措施进行调整。

合理的炉况判断与调整有助于提高高炉炼铁的生产效率。

4.休风与焖炉休风是指高炉在短时间内停止煤气供应,以清理炉内积料和调整炉内气氛。

冶金 研究生 参考书目

冶金 研究生 参考书目

冶金研究生参考书目
以下是冶金工程相关研究生专业的部分参考书目:
1.《钢铁冶金学》(炼铁部分),王筱留编,冶金工业出版社,2001年。

2.《现代冶金学钢铁冶金卷》(炼钢部分),朱苗勇编,冶金工业出版社,2005
年。

3.《有色金属冶金学》,邱竹贤,冶金工业出版社,2008年。

4.《冶金专业英语》(钢铁冶金部分),侯向东,冶金工业出版社,2014年第二
版。

5.《冶金工程专业英语》(有色冶金部分),李进,冶金工业出版社,2013年。

6.《冶金原理》,李洪桂主编,科学出版社,2005。

7.《有色冶金原理》,傅崇说主编,冶金工业出版社,1997。

8.《钢铁冶金原理》,黄希祜主编,冶金工业出版社,2005。

以上是部分相关参考书目,建议根据具体研究方向和目标院校进一步选择适合的参考书目。

钢铁冶金学(炼钢部分).

钢铁冶金学(炼钢部分).

钢铁冶金学(炼钢部分)第一部分炼钢的基本任务1、钢和生铁的区别?答:C < 2.11%的Fe-C合金为钢;C > 1.2%的钢很少实用;还含Si、Mn等合金元素及杂质。

生铁硬而脆,冷热加工性能差,必须经再次冶炼才能得到良好的金属特性;钢的韧性、塑性均优于生铁,硬度小于生铁。

2、炼钢的基本任务?答:钢铁冶金的任务是由生产过程碳、氧位变化决定的。

炼钢的基本任务分为脱碳,脱磷,脱硫,脱氧,脱氮、氢等,去除非金属夹杂物,合金化,升温(1200°C→1700°C),凝固成型,废钢、炉渣返回利用,回收煤气、蒸汽等。

3、钢中合金元素的作用?答:C:控制钢材强度、硬度的重要元素,每1%[C]可增加抗拉强度约980MPa;Si:增大强度、硬度的元素,每1%[Si]可增加抗拉强度约98MPa;Mn:增加淬透性,提高韧性,降低S的危害等;Al:细化钢材组织,控制冷轧钢板退火织构;Nb:细化钢材组织,增加强度、韧性等;V:细化钢材组织,增加强度、韧性等;Cr:增加强度、硬度、耐腐蚀性能。

4、钢中非金属夹杂物来源?答:5、主要炼钢工艺流程?答:炒钢→坩埚熔炼等→平炉炼钢→电弧炉炼钢→氧气顶吹转炉炼钢→氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢。

主要生产工艺为转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。

与电炉相比,氧气顶吹转炉炼钢生产率高,对铁水成分适应性强,废钢使用量高,可生产低S、低P、低N的杂质钢,可生产几乎所有主要钢品种。

顶底复吹工艺过氧化程度低,熔池搅拌好,金属-渣反应快,控制灵活,成渣快。

现代炼钢流程:炼铁,炼钢(铁水预处理、炼钢、炉外精炼),连铸,轧钢,主要产品。

第二部分炼钢的基本反应1、铁的氧化和熔池的基本传氧方式?答:火点区:氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区(火点区)。

吹氧炼钢的特点:熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气体-熔渣-金属乳化相,是吹氧炼钢的特点。

乳化可以极大地增加渣-铁间接触面积,因而可以加快渣-铁间反应。

钢铁冶金学炼钢部分总结

钢铁冶金学炼钢部分总结

钢铁冶金学炼钢部分一、填空1.出钢的方法有挡渣出钢、钢渣混出。

2.炼钢中五大危害元素有:S、P、O、H、N。

3.转炉和平炉的不同点有:供氧源(转炉:鼓入空气;平炉:氧化铁)、热来源(转炉:反应热;平炉:蓄热炉)4.钢与生铁的区别:首先是碳的含量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。

在钢中碳元素和铁元素形成Fe3C固熔体,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。

5.炼钢的基本任务包括:(1)脱碳、脱磷、脱硫、脱氧;(2)去除有害气体和夹杂;(3).提高温度;(4).调整成分6.完成炼钢任务的工艺手段:供氧,造渣,升温,加脱氧剂、合金化操作。

7.钢中磷的含量高会引起钢的“冷脆”,即从高温降到0℃以下,钢的塑性和冲击韧性降低。

8.硫对钢的性能会造成不良影响,钢中硫含量高,会使钢的热加工性能变坏,即造成钢的“热脆”性。

9.硫还会明显降低钢的焊接性能,引起高温龟裂,并在焊缝中产生气孔和疏松,从而降低焊缝的强度。

硫含量超过0.06%时,会显著恶化钢的耐蚀性。

硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。

10.一般测定的是钢中的全氧,即氧化物中的氧和溶解的氧之和。

11.钢中气体主要是指氢与氮,它们可以溶解于液态和固态纯铁和钢中。

12.在钢材的纵向断面上,呈现出圆形或椭圆形的银白色斑点称之为“白点”。

13.钢中的氮是以氮化物的形式存在,它对钢质量的影响体现出双重性。

14.钢中氮含量高时,在250-4500C温度范围,其表面发蓝,钢的强度升高,冲击韧性降低,称之为“蓝脆”。

15.钢中非金属夹杂按来源分可以分成外来夹杂和内生夹杂。

16.平炉冶炼的发明人:西门子、马丁。

17.夹杂物按成分可以分为:氧化物夹杂、氮化物夹杂、硫化物夹杂、各种钙铝的复杂氧化物。

夹杂物按加工性能可以分为:塑性夹杂、脆性夹杂、点状不变形夹杂。

18.从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素,它可以增加钢的强度和硬度,但对韧性产生不利影响。

钢铁冶金学(炼钢学)

钢铁冶金学(炼钢学)

02 炼钢原料及预处理
炼钢原料种类及性质
A
铁矿石
主要含铁矿物,分为磁铁矿、赤铁矿等,是炼 钢的主要原料之一。
废钢
来自报废的汽车、建筑、机器等,是炼钢 的重要原料之一,具有可回收性和环保性。
B
C
熔剂
如石灰石、白云石等,用于造渣和脱硫,保 证钢的质量。
合金元素
如铬、镍、钨等,用于提高钢的力学性能和 耐腐蚀性。
特点
钢铁冶金学是一门综合性很强的 技术科学,它涉及地质、采矿、 选矿、冶炼、金属加工和金属材 料性能等多方面的知识。
炼钢学发展历史及现状
发展历史
炼钢学的发展经历了漫长的岁月,从 古代的铁匠铺到现代的钢铁联合企业 ,炼钢技术不断得到改进和完善。
现状
目前,炼钢学已经成为一门高度自动 化的技术科学,采用了许多先进的工 艺和设备,如高炉炼铁、转炉炼钢、 电炉炼钢等。
钢铁冶金学(炼钢学)
目录
• 绪论 • 炼钢原料及预处理 • 炼钢工艺过程及设备 • 炉外精炼技术与应用 • 连铸技术与发展趋势 • 节能环保与资源综合利用 • 课程总结与展望
01
绪论
钢铁冶金学定义与特点
定义
钢铁冶金学是研究从矿石中提取 金属,并用各种加工方法制成具 有一定性能的金属材料的学科。
01
02
03
04
高炉
用于将铁矿石还原成生铁的主 要设备,具有高温、高压、高
还原性的特点。
转炉
用于将生铁和废钢转化为钢水 的重要设备,通过吹氧和加入 造渣剂去除杂质和调整成分。
电炉
利用电能加热原料进行熔炼的 设备,具有灵活性高、环保性
好的优点。
连铸机
将钢水连续浇铸成坯或板的设 备,提高了生产效率和产品质

钢铁冶金学(炼铁部分)

钢铁冶金学(炼铁部分)

钢铁冶金学(炼铁部分)第一部分基本概念及定义1.高炉法:传统的以焦炭为能源,与转炉炼钢相配合,组成高炉―转炉―轧机流程,被称为长流程,是目前的主要流程。

2.非高炉法:泛指高炉以外,不以焦炭为能源,通常分成轻易还原成和熔融还原成,通常与电炉协调,共同组成轻易还原成或熔融还原成―电炉―轧机流程,被称作长流程,就是目前的辅助流程。

3.钢铁联合企业:将铁矿石在高炉内冶炼成生铁,用铁水炼成钢,再将钢水铸成钢锭或连铸坯,经轧制等塑形变形方法加工成各种用途的钢材。

4.高炉有效率容积:由高炉出来铁口中心线所在平面至大料钟上升边线下沿水平面之间的容积。

5.铁矿石:凡是在一定的技术条件下,能经济提取金属铁的岩石。

6.富矿:一般含铁品位超过理论含铁量70%的矿,对于褐铁矿、菱铁矿及碱性脉石矿含铁量可适当放宽。

7.还原性能够:矿石中铁融合的氧被还原剂夺回的深浅程度。

主要依赖于矿石的球状程度、空隙及气孔原产状态。

通常还原性不好,碳素燃料消耗量高。

8.熔剂:由于高炉造渣的需要,入炉料中常需配加一定数量的助熔剂,该物质就称为熔剂。

9.耐火度:抗炎高温熔融性能的指标,用耐热锥变形的温度则表示,它表观耐火材料的热性质,主要依赖于化学共同组成、杂质数量和集中程度。

实际采用温度必须比耐火度高。

10.荷重软化点:在施加一定压力并以一定升温速度加热时,当耐火材料塌毁时的温度。

它表征耐火材料的机械特性,耐火材料的实际使用温度不得超过荷重软化点。

11.耐急冷急热性(抗热震性):就是所指在温度急剧变化条件下,不脱落、不碎裂的性能。

12.抗蠕变性能:荷重工作温度下,形变率。

13.抗渣性:在使用过程中抵御渣化的能力。

14.高炉有效率容积利用系数(吨/米日)=合格生铁约合产量/(有效率容积×规定工作日)。

15.入炉焦比:干焦耗用量/合格生铁产量(kg/t),一般250~550kg/t。

16.冶炼强度:干焦耗用量/(有效容积×实际工作日),t/m3h。

炼钢部分各种计算公式汇总

炼钢部分各种计算公式汇总

炼钢部分各种计算公式汇总————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期:炼钢部分各种计算公式汇总1、转炉装入量装入量=错误!未定义书签。

2、氧气流量Q=错误!Q-氧气流量(标态),错误!或 错误!V-1炉钢的氧气耗量(标态),m3; t-1炉钢吹炼时间,min 或h 3、供氧强度 I=错误!I-供氧强度(标态),错误!未定义书签。

; Q -氧气流量(标态),错误!;T-出钢量,t注:氧气理论计算值仅为总耗氧量的75%~85%。

氧枪音速计算 α=(κgR T)1/2m/sα—当地条件下的音速,m/s ;κ—气体的热容比,对于空气和氧气,κ=1.4;g —重力加速度,9.81m/s 2;R —气体常数,26.49m/κ。

马赫数计算 M=ν/αM —马赫数;ν—气体流速,m/s ;α—音速,m/s。

冲击深度计算h冲=K 错误!未定义书签。

h 冲—冲击深度,m ;P0—氧气的滞止压力(绝对),㎏/㎝2;d0—喷管出口直径,m ;H 枪—枪位,m;ρ金—金属的密度,㎏/m 3;d c —候口直径,m ;B —常数,对低粘度液体取作40;K —考虑到转炉实际吹炼特点的系数,等于40。

在淹没吹炼的情况下,H=0,冲击深度达到最大值,即 hma x=P 00.5·d00.6ρ金0.4有效冲击面积计算R=2.41×104(错误!未定义书签。

)2R—有效冲击半径,m ;νmax —液面氧射流中心流速,m/s; νm ax =ν出错误!·错误!未定义书签。

ν出—氧射流在出口处的流速,m/s 。

金属-氧接触面积计算在淹没吹炼时,射流中的金属液滴重是氧气重量的3倍,吹入1m3氧气的液滴总表面积(金属-氧气的接触面积): S Σ=\f (3G 金,r 平均·ρ金)G金—1标米3氧气中的金属液滴重量=3×1.43㎏;r 平均—液滴的平均半径,m ;ρ金—金属液的密度,7×103㎏/m 3。

现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料

现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料

现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料————炼铁部分1、高炉炼铁有什么经济指标?答:(1)有效容积利用系数:只高炉单位有效容积的日产铁量。

(2)焦比:生产每吨生铁所消耗的焦炭量。

(3)冶炼强度:单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量。

(4)焦炭负荷:每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比,用以评估燃料利用水平,调节配料的重要参数。

(5)生铁合格率:指合格生铁量占高炉总产量的百分数。

(6)休风率:高炉休风时间占规定作业时间的百分数。

(7)生铁成本:生产1t生铁所需的费用。

(8)高炉一代寿命:通常指从高炉点火开炉到停炉大修,或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。

2、焦炭在高炉生产中起什么作用,高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求?答:(1)作用:焦炭是用焦煤在隔绝空气的高温下,进行干馏、炭化而得到的多孔块状产品。

其主要起以下几点作用:燃料、还原剂、料柱骨架、生铁渗碳的碳源。

(2)要求:含碳量高、灰分低、有害杂质少、成分稳定、强度高、焦炭均匀使高炉透气性良好、焦炭高温性能包括反应性CRI要低和反应后强度CSR要高3、球团矿与烧结矿质量比较?答:目前国内外普遍认为球团矿比烧结矿的冶金性能有以下优点:(1)粒度小而均匀:有利于高炉料柱透气性的改善和气流的分布均匀。

(2)冷态强度(抗压和抗磨)高。

在运输、装卸和储存室产生粉末少。

(3)还原性好,有利于改善煤气化学能的利用。

(4)原料来源宽,产品种类多(5)适于处理细精矿粉。

4、降低生铁含硫量的途径答:(1)降低炉料带路的总硫量--减少炉源、燃料含硫量,是降低生铁含硫量,获得优质生铁的根本途径和有效措施。

同时,由于硫负荷减小,可减轻炉渣脱硫负担,从而减少了熔剂用量和渣量,对降低燃耗和改善顺利都很有利。

降低铁矿石含硫量的主要方法,一是选矿,二是焙烧和烧结。

(2)提高煤气带走的硫量--随煤气逸出炉外,受焦比、渣量、碱度、炉温等复杂因素影响,如高温有利于硫挥发,但炉温首先取决于铁种,而不能单为气化脱硫采取节炉温措施。

钢铁冶金学 炼铁部分习题

钢铁冶金学 炼铁部分习题

1、冶金的方法及其特点是什么提取冶金工艺方法:火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。

(1) 火法冶金:在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。

操作单元包括:干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。

(2) 湿法冶金:在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。

操作单元包括:浸取(出)、富(3) 电冶金:利用电能提取金属的冶金过程,包括电热冶金和电化学冶金。

电热冶金:利用电能转变为热能进行金属冶炼,实质上属火法冶金。

电化学冶金:利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。

如:①水溶液电解:如Cu、Pb、Zn等。

可列入湿法冶金。

②熔盐电解:如Al、Mg、Ca、Na等。

可列入火法冶金。

钢铁冶金:火法、电热冶金)有色冶金:火法、湿法、电化学冶金。

通常为“火法+湿法”联合。

集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等2、钢与生铁有何区别都是以铁为基底元素,并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。

(1) 生铁:硬而脆,不能锻造。

用途:①炼钢生铁;②铸造生铁,占10%。

用于铸造零、部件,如电机外壳、机架等。

(2) 钢:有较好的综合机械性能,如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品;能铸造、锻造和焊接;还可加工成不同性能的特殊钢种。

3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么把铁矿石冶炼成合格的钢:铁矿石:铁氧化物,脉石杂质。

·炼铁:去除铁矿石中的氧及大部分杂质,形成铁水和炉渣并使其分离。

炼钢:把铁水进一步去除杂质,进行氧化精炼。

铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼(脱C、Si、P等)→钢4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。

传统流程:间接炼钢法:高炉炼铁+ 转炉炼钢。

优点:工艺成熟,生产率高,成本低缺点:流程工序多,反复氧化还原,环保差短流程:直接炼钢法:直接还原炉+ 电炉,将铁矿石一步炼成钢。

优点:避免反复氧化还原!缺点:铁回收率低,要求高品位矿,能耗高,技术尚存在一定问题。

钢铁冶金原理(炼钢部分)考试重点

钢铁冶金原理(炼钢部分)考试重点

1、炼钢的基本任务是什么,通过哪些手段实现?答:炼钢的基本任务是脱碳,脱磷,脱硫,脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分。

主要技术手段为:供养,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作。

2、磷和硫对钢产生哪些危害?脱磷硫的机理,什么是磷容,硫容,影响脱磷硫的因素。

答:磷:引起钢的冷脆,钢的塑性和冲击韧性降低,并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。

硫:使钢的热加红性能变坏,引起钢的热脆性。

脱磷:2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO ·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO ·P2O5)+5[Fe] 磷容:炉渣容纳磷的能力 影响因素:温度,碱度,炉渣氧化性。

脱磷的条件:高碱度、高氧化铁含量(氧化性)、良好流动性熔渣、充分的熔池搅动、适当的温度和大渣量。

脱硫:[S]+(CaO)=(CaS)+[O] [S]+(MnO)=(MnS)+[O] [S]+(MgO)=(MgS)+[O]硫容:表达了炉渣容纳硫的能力 脱硫的影响因素:温度,碱度,渣中(FeO ),金属液成分[Si][C]能降低氧活度,有利于脱硫。

脱硫的有利条件:高温,高碱度,低(FeO ),低粘度,反应界面大(搅拌)。

3、实际生产中为什么要将ω(Mn )/ω(S )比作为一个指标进行控制?答:Mn 在钢的凝固范围内生成MnS 和少量FeS 。

这样可有效防止钢热加工过程中的热脆,故在实际生产中将ω(Mn )/ω(S )比作为一个指标进行控制,提高ω(Mn )/ω(S ),可以提高钢的延展性,当ω(Mn )/ω(S )≧7时不产生热脆。

4、氢和氮气对钢会产生哪些危害?答:氢在固态钢中的溶解度很小,在钢水凝固和冷却过程中,氢和CO 、N 2气体一起析出,形成皮下气泡中心缩孔,疏松,造成白点和发纹。

钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹,进而引起钢材的强度,塑性,冲击韧性的降低,发生氢脆现象。

(完整版)钢铁冶金学试题

(完整版)钢铁冶金学试题

钢铁冶金学(炼铁学部分)试卷(A )院(系) 班级 学号 姓名(注:答题需在答题纸上进行,请不要在试卷上答题,否则将被扣分。

)一、名词解释题(每题3分,共18分)1. 高炉有效容积利用系数2. SFCA3. 煤气CO 利用率4. 高炉的管道行程5. 高炉的碱负荷6. COREX 炼铁工艺二、判断题 ( 每题 1.5分 ,共 30 分 ) (对:√,错:×。

) 1. 磁铁矿的理论含铁量为70%,黑色条痕,疏松结构,较易还原。

2. 焦炭的主要质量要求是:含碳量高,反应性高,反应后强度高。

3. 高炉炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱,可磨性指数大,燃烧性高。

4. 高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。

5. 为确保烧结矿固结强度,一般要求烧结最高温度为1350~1380℃。

6. 烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。

7. 厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产能力。

8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与SiO 2形成的低熔点化合物粘结。

9. 原燃料中的P 2O 5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。

10. 耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。

11. 阻止高炉内K 、Na 循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。

12. 高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO 又有CO 2,但前者含量更高。

13. 增大高炉鼓风动能的措施之一,是扩大高炉风口直径。

14. 提高风口理论燃烧温度,有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。

15. 抑制“液泛现象”,有利于改善高炉下部的透气性、透液性。

16. 矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置,但不影响其厚度。

17. 加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。

18. 与加湿鼓风不同,脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。

19. 富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量,而且可以增加高炉产量。

20. 炉衬寿命的问题,是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。

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钢铁冶金学炼钢部分集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]炼钢学复习题第二章一.思考题1.炼钢的任务。

1)脱碳:含碳量是决定铁与钢定义的元素,同时也是控制性能最主要的元素,一般来用向钢中供养,利于碳氧反应去除。

2)脱硫脱磷:对绝大多数钢种来说,硫磷为有害元素,硫则引起钢的热脆,而磷将引起钢的冷脆,因此要求炼钢过程尽量去除。

3)脱氧:在炼钢中,用氧去除钢中的杂质后,必然残留大量氧,给钢的生产和性能带来危害,必须脱除,减少钢中含氧量叫做脱氧。

(合金脱氧,真空脱氧)4)去除气体和非金属夹杂物:钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮,非金属夹杂物包括氧化物,硫化物以及其他化合物,一般采用CO气泡沸腾和真空处理手段。

5)升温:炼钢过程必须在一定高温下才能进行,同时为保证钢水能浇成合格的钢锭,也要求钢水有一定的温度,铁水最温度很低,1300摄氏度左右 Q215钢熔点1515摄氏度6)合金化:为使钢有必要的性能,必须根据钢中要求加适量的合金元素。

7)浇成良锭:液态钢水必须浇铸成一定形状的固体铸坯,采用作为轧材的原料,同时要求质量良好,一般有模铸和连铸两种方式。

2.S的危害原因和控制方式。

(1)产生热脆。

(硫的最大危害)(2)形成夹杂:S在固体钢中基本上是以硫化物夹杂的形式存在。

降低塑性,危害各向同性(采用Mn抑制S的热脆),影响深冲性能和疲劳性能,夹杂物的评级,强度(S对钢的影响不大)(3)改善切削性能(这是硫的唯一有用用途)(2)控制措施有两种方法:(1)提高Mn含量:Mn/S高则晶界处形成的MnS量多、FeS量生成量少,提高了钢的热塑性,减少了钢裂纹倾向。

(2)降低S含量:过高的S会产生较多的MnS夹杂,影响钢的性能。

3.Mn控制S的危害的原理,要求值。

Mn影响S的原理:钢中的Mn在凝固过程中同样产生选分结晶,在晶界处与S反应生产MnS。

Mns的熔点高,在轧制和连铸过程中仍处于固态,因此消除了低熔点FeS引起的热脆现象。

Mn\S:Mn对S的控制力,一般用Mn和S的质量百分数的比值表示,称为“锰硫比”。

一般认为Mn\S>7即可消除热脆,但在连铸过程中Mn\S>20才能有效的控制鋳坯裂纹。

4.P含量与性能的关系。

(1)产生冷脆(2)降低抗裂纹性能(3)影响强度和塑性(4)改善钢的特殊性能。

5.为什么脱氧。

(1)影响浇注过程:沸腾、侵蚀、水口堵塞(2)铸坯中产生气泡:C和O的凝固富集产生CO气体,气量小时在铸坯中产生气泡(3)影响热脆性:在凝固过程中在晶界富集形成FeO,与FeS形成共晶体(4)形成夹杂物:凝固过程中O偏析使脱氧反应重新进行,形成凝固夹杂。

6.(O)和T(O)的意义和区别。

溶解氧:液态钢水中以溶解状态存在的氧元素称为溶解氧,以【O】表示。

全氧:钢中(包括液态和固态)所有的氧元素称为全氧,以T【O】表示。

包括溶解氧和夹杂物中的所有氧元素。

7.减少气体含量的措施。

减少入炉原料带入的气体元素。

2)控制温度、裸露时间和面积。

3)改善脱气条件。

4)真空脱气。

5)保护浇注。

8.H和N的来源。

N的来源:铁水,氧气,空气(电炉空气电离增N,转炉倒炉时增N,浇注时从空气中增N),合金料,H的来源:氧气,石灰,耐火材料,铁水和废钢。

二.名词解释:热脆:钢在某一略高的温度范围内产生断裂的现象。

溶解氧:液态钢水中以溶解状态存在的氧元素称为溶解氧,以【O】表示。

全氧:钢中(包括液态和固态)所有的氧元素称为全氧,以T【O】表示。

第三章一.思考题1.脱碳反应对炼钢的影响。

(1)降低熔池中的[C]含量2搅拌熔池,均匀熔池温度和成分3促使形成乳化液和泡沫渣4清除杂质,改善钢水质量5影响熔池温度6导致吹炼过程中的喷溅。

2.钢液增碳的热效应。

○1碳溶解是吸热反应。

○2增碳剂由室温升高到钢水温度也要吸热,因此碳量增大,出钢温降较大。

3.铁水Si含量对炼钢的影响。

过低:1)钢水温度低2)废钢用量小,产量低3)渣量少,脱S、P困难。

过高:1)渣量大容易喷溅2)石灰消耗高3)吹损大,金属收得率低4)侵蚀炉衬,降低炉龄5)铁水成本高。

4.脱碳反应的产物。

脱碳反应的产物大多数石CO,含少量的CO2。

5.脱碳反应的控制环节。

气泡生成环节(气泡生成过程并不是脱碳反应的控制环节),化学反应环节(表现活化性),C和O扩散环节(是整个脱碳反应速度的控制环节)6.气体溶解的热效应。

气体溶解是吸热反应,其溶解度随温度升高而增加。

7.常用的三种脱气方式。

脱碳(气泡真空,改善传质,扩大气液界面),吹氩脱气,真空脱气。

8.降低钢中气体含量的措施。

1)减少入炉原料带入的气体元素。

2)控制温度、裸露时间和面积。

3)改善脱气条件。

4)真空脱气。

5)保护浇注。

9.脱C对脱气的影响方式。

1)气泡真空:CO气泡对氧气、氮气来说是一个真空室。

2)改善传质:CO气泡溢出对钢液形成强烈搅拌,改善了N和O的扩散传质。

3)扩大气液界面,减少了传质距离:钢中大量CO气泡扩大了气液界面。

10.脱S,脱P的热力学条件。

脱P的热力学条件:高碱度,高氧化铁,大渣量,低熔池温度,脱S 的热力学条件: 高碱度,高温,大渣量,低氧化铁11.冶炼低P钢的措施。

减少原料含P量,优化脱P工艺,减少回P。

12.钢铁脱S的方式。

脱硫形式:元素脱硫、碱性氧化物、汽化脱硫和炉渣脱硫。

二.名词解释:碳氧积,过剩氧。

碳氧积:在平衡条件下,钢液中的[%C]和[%O]的乘积成为碳氧积.和熔池内实际氧含量[O]之差称为”过剩氧”.过剩氧:与熔池中[%C]平衡氧含量[%O]平衡台阶形曲线:整个脱碳过程中脱碳速度变化的曲线。

临界碳含量:吹炼过程中脱碳速度开始下降的碳含量。

第四章思考题一.名词解释冶炼周期:冶炼一炉钢的时间,或相邻俩炉钢的间隔时间。

拉碳:根据操作因素和钢种要求,确定结束吹炼时机,提起氧枪停止吹氧,倒炉,测温,取样化验钢水成分,这个过程为拉碳。

补吹:在拉碳后,熔池成分或温度未达到出钢要求,需补充吹氧进行调整。

供氧时间:在一炉刚冶炼过程中,纯吹氧所用的时间。

装入量:每炉装入铁水和废钢的数量称为装入量。

炉龄:从开新炉到停炉的整个炉役期间炼钢的总炉数。

即炉衬寿命。

炉役:从开新炉到停炉的整个期间。

氧气流量:单位时间内向熔池内供氧的量。

供氧强度:单位时间内每吨钢液的供氧量。

氧压:氧气入口前测定点的氧气压力,也称工作氧压。

氧枪高度(枪位):氧枪喷头出口端距静止金属液面的高度。

冲击深度:氧气射流冲击区的凹坑深度。

冲击面积:氧气射流冲击区在熔池表面的面积。

硬吹:低枪位或高氧压的吹炼模式。

软吹:高枪位或低氧压的吹炼模式。

返干:在冶炼中期向乳化液中提供的FeO减少,而乳化液内部的FeO消耗增加,结果导致渣中FeO减少,炉渣内液体部分消失,炉渣重新变得粘稠和干燥,这种现象叫返干。

拉碳法:在吹炼终点时,不但熔池的P、S、符合出钢要求,而且熔池中的C加上铁合金带入的C 能够达到钢种要求,不需要再向钢包内加增碳剂增碳,这种操作工艺叫做~增碳法:在冶炼碳含量>0.08%的钢种时,把终点碳吹炼到0.05%左右,然后根据钢种要求,再用增碳剂在钢包内增碳,这种操作工艺叫增碳法。

合金收得率:在脱氧合金化中,合金元素被钢水吸收的量占总加入量的百分比。

二思考题1.夹杂物对钢性能的影响和机理。

非金属夹杂物对钢性能的影响(1)危害:○1降低塑性○2降低韧性○3恶化疲劳性能○4不利于冷加工性能○5扩大各向异性(2)作用:易切削钢、细化晶粒、沉淀硬化、促进晶粒取向。

机理:夹杂物不溶于钢基体,以独立相存在,从而破坏了钢基体的连续性,造成了钢组织的不均匀和应力集中。

2内生夹杂与外来夹杂的特点。

外来夹杂物特点1)成分复杂2)形状不规则3)颗粒大,属于大型夹杂4)随机存在,分布无规律5)含量少。

内生夹杂物特点1)颗粒细小2)分布均匀有规律3)含量多4)形状与性质有关5)位置依形成时间而定。

3影响夹杂排除的因素。

1)脱氧能力2)夹杂物尺寸3)夹杂物形态4)夹杂物性质5)钢液温度:温度降低,夹杂物上浮阻力增加6)钢液流动7)夹杂物吸附4减少夹杂物的措施。

1)减少和排除脱氧产物2)防止钢水二次氧化3)减少卷渣4)降低耐火材料熔损6.LD钢的特点。

1冶炼时间短,生产率高2可冶炼钢种多,品种范围广3原料适应性强4基建投资少,建设速度快5生产节奏均衡,有利于与连铸工艺匹配6气体含量少7杂质含量低8成本低。

7LD冶炼中FeO的变化规律。

1.初期渣中(%FeO)较高,20~30% 2.中期脱碳加速,渣中FeO消耗增加,含量逐渐降低3.后期C%降低,铁氧化量增加,且脱碳消耗减少,%FeO增加。

8装入量对生产的影响。

(1)过大:反应空间减少,喷溅增加;限制供氧强度;冶炼时间增加;造渣困难;钢水无法出净,影响兑铁安全和溅渣护炉等。

(2)过小:降低产量;损坏炉底:熔池深度小,炉底容易受到氧气射流冲击;影响炉外精炼:LF无法加热等9冲击深度对冶炼的影响。

冲击深度过大:1.熔池搅动曾加2.熔池升温速度快3.熔池吸氧程度大脱碳速度高4.渣中FeO含量低,不利于化渣,甚至引起炉渣返干。

5.反应速度快,喷溅曾加6.易损坏炉底。

冲击深度过小:1.熔池搅动弱2.熔池升温慢3.熔池吸氧减少,脱碳速度慢4.渣中FeO 含量高,有利于化渣和脱P。

10吹炼模式对炉渣氧化性的影响?软吹:氧流与炉渣接触面积大,直接传给炉渣的氧多,炉渣氧化性增强。

硬吹:氧直接传给炉渣的氧减少,%FeO减低11LD转炉的主要氧化方式。

(直接氧化,间接氧化,炉渣氧化)12三相乳化液产生动力。

(氧气射流和CO溢出)13氧枪操作方式以及目前使用的主要方式:恒枪变压,变压变枪,恒压变枪(目前采用的方式)14枪位对冶炼的影响1熔池搅拌。

低枪位形成硬吹模式,搅拌力大,枪位低熔池搅拌充分2渣中FeO。

低枪位使渣中FeO降低,高枪位使渣中FeO升高3熔池温度:低枪位使熔池温度升高。

15FeO在不同时期应达到的水平。

(前期20%~30%。

中期10%~15%)16LD对造渣的要求。

1)快速造渣。

2)适当的物理性质。

3)合理的反应性能。

4)有利于保护炉衬。

5)避免喷溅等操作事故。

6)控制终渣氧化性。

17萤石和白云石对造渣的作用。

白云石用于提高渣中氧化镁的含量(促使石灰融化,保护炉衬)萤石是最常用的助溶剂,具有很好的化渣能力18生烧石灰对炼钢的危害。

1)石灰用量大。

2)化渣时间长。

3)降低熔池温度,减少废钢用量。

4)影响冶炼操作。

19LD转炉内石灰融化机理。

1)熔渣受到冷却在石灰表面形成渣壳,其熔化后石灰才开始溶解。

2)炉渣渗透到石灰内部,与石灰间产生化学反应形成熔渣。

3)防止和破坏C2S致密层,保持石灰继续熔化。

20改善石灰融化的措施。

(1)改善石灰质量(2)适当提高枪位,增加熔渣内FeO(3)采用适量助溶剂(4)提高熔池温度(5)加强熔池搅拌,改善传质和传热条件21FeO加速石灰融化的原因。

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