炼钢部分考试重点(新加)

19、造渣的方法有哪几种，各有什么特点？
答：有三种。 单渣法，工艺比较简单，吹炼时间短，劳动条件好，易于实现自动控制； 双渣法，双渣操作脱磷效率可达 95%以上，脱硫效率约 60%左右，操作的关键是决定合适 的放渣时间； 双渣留渣法，此法的优点是可加速下炉吹炼前期初期渣的形成。 20、什么是终点控制，终点的标志是什么？终点制度有哪些？终点控制的方法有哪些？ 答：终点控制是转炉吹炼末期的重要操作，主要指终点温度和和成分的控制。 达到终点的表现为：①钢中碳含量达到所炼钢种要求的范围；②钢中 P、S 含量低于规定 下限要求一定范围； ③出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸； ④达到钢种要求控制的含氧量。 终点控制多采用副枪点测和静、动态相结合的控制方法。对于终点的控制，可分为轨道跟 踪法和动态停吹法。控制方法：拉碳法：在熔池含碳量达到要求时停吹；增碳法：在熔池含 碳量低于一定量时停吹。 21、转炉的五大制度。 答：装料制度，供氧制度，造渣制度，温度制度，脱氧合金化制度。 22、侧吹转炉炼钢发的特点体现在哪些方面？ 答：使碳的发热能力显著增加，是熔池温度升温迅速，渣中的 FeO 含量较高，吹炼效率较 高，热损小，有利于控制渣中∑（FeO）含量，有利于熔池搅拌，有利于灵活控制冶金过程。 23、顶底复吹工艺与顶吹工艺相比有哪些特点？ 答：①成渣速度快，需要的时间比顶吹转炉短； ②渣中∑（FeO）含量从吹炼初期到中期逐渐降低，中期变化平稳，后期稍有升高； ③顶底复吹工艺比顶吹工艺的脱氮效率高； ④出钢前钢水中的残锰比顶吹转炉高； ⑤脱磷率、脱硫率比顶吹转炉高； ⑥石灰单耗低，渣量少，能形成高碱度氧化性炉渣，提前脱磷，直接拉碳。 24、底吹转炉的特点。优缺点 答：优点：铁收得率高；Fe-Mn、Al 等合金消耗降低；脱氧剂和石灰降低；氧气耗降低；烟 尘少，是顶吹的 1/2～1/3，喷溅少；脱碳速度快，冶炼周期短，生产率高；废钢比增加； 搅拌能力大，氮含量低。
转变为 2CaO*SiO2 [Si]被氧化至很低程度。而吹炼后期，炉温上升（MnO）被还 原，[Mn]含量上升。[C][P][S]均在吹炼中期，氧化脱去速度最快。
炉渣成分变化：枪位低时， （FeO）降低，矿石多时， （FeO）增高，脱碳速度高时， （FeO）低，吹炼初期，由于[Si]的氧化炉渣碱度不高，但随着石灰的溶解直至 吹炼结束，炉渣碱度均呈上升。 温度变化： 入炉铁水 1300℃左右； 吹炼前期结束： 1500℃左右； 吹炼中期： 1500℃ -1550℃；吹炼后期：1650℃-1680℃. 17、什么是装入制度？分阶段定量装入指什么？
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。 脱磷原理：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe] 2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO·P2O5)+5[Fe] a[ O ] 1 磷容：炉渣容纳磷的能力 C L S S CP LP 2 f[ S ] f [ P ] a 5[ O ] 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。 脱硫原理：[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、N2 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。 氮含量高的钢材长时间放置，将会变脆。原因是钢种氮化物析出速度很慢，逐渐改变钢的 性能。钢种含氮量高时，在 250℃—450℃温度范围，表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性 降低，称之为蓝脆。氮含量增加，钢的焊接性能也变坏。 5、外来夹杂和内生夹杂的含义是什么？ 答： 外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中， 带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液为大气所氧化 所形成的氧化物。 内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的，包括脱氧时的脱氧产物，钢液温度下降时，S、 O、N 等元素溶解度下降而已非金属夹杂型式出现的生成物；凝固过程中因溶解度降低，偏 析而发生反应的产物；固态钢相变溶解度变化生成的产物。 6、什么是熔渣的氧化性，在炼钢过程中熔渣的氧化性是如何体现的？ 答：熔渣的氧化性是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。在炼钢过程中 熔渣的氧化性体现在对熔渣自身、对钢水和炼钢操作工艺的影响三个方面。影响化渣速度， 渣中 FeO 能促进石灰溶解，加速化渣，改善炼钢反应动力学条件，加速传质过程；影响熔 渣粘度，渣中 Fe2O3 和碱性氧化物反应生成铁酸盐，降低熔渣熔点和粘度，避免炼钢渣“返 干”；影响熔渣向熔池传氧。 7、炼钢过程的碳氧反应的作用是什么，脱碳速率如何表达？ 答：加速反应物进入反应区和反应产物离升反应区转移速度， 并通过增加钢渣界面加速各 种物化反应进行；强化了向熔池的传热过程；促进熔池内温度和成分的均匀化，并加速成渣 过程； 促进气体(氮、 氢)和非金属夹杂物的排除； 放热升温； 爆发性的碳氧反应会造成喷溅。
答：目前国内采用三种即定量装入量、定深装入量和分阶段定量装入法。分阶段定量装入法 指将整个炉按炉膛的扩大程度划分为若干阶段， 每个阶段实行定量装入法。 分阶段定量装入 法兼有两者的优点，是生产中最是硬吹和软吹？对冶金过程产生哪些影响？
答：供氧制度的主要内容包括确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。关系到终 点的控制和炉衬的寿命， 对一炉钢冶炼的技术经济指标产生重要影响氧射流的冲击力大为硬 吹，反之为软吹。冶炼中期硬吹时，由于渣内富有大量 CO 气泡以及渣中氧化铁被金属液滴 中的碳所还原，导致炉渣的液态部分消失而“返干”； 软吹时，容易发生大喷或溢渣。因 此，必须正确调整枪位和供氧量，使乳化液中是金属保持某一百分比。
缺点：炉龄较低；有些厂只有 2000 炉；∑FeO 少，化渣比较困难，脱磷不如 LD; 钢种[H]含量较高；碳氢化合物作冷却剂。近年正在研究新的喷嘴冷却剂，例如液态二 氧化碳等。 25、何谓短流程相比它有哪些优点？电炉炼钢工艺路线的三位一体、四个一指什么？ 答：废钢—电炉炼钢流程，其流程短，设备布置、工艺衔接紧凑，投入产出快，故称为“短 流程” 。 优点：投资少，建设周期短，生产能耗低，操作成本低，劳动效率高，占地面积小，环 境污染小。 “三位一体” ：电炉冶炼—炉外精炼—连铸 “四个一” ：电炉—炉外精炼—连铸—连轧 长流程：即传统的冶金冶炼生产工艺流程，炼焦→烧结→高炉冶炼→平炉冶炼→铸锭→ 初轧开坯→成品轧制 26、画出电弧炉主电路图，给出主电路电器的组成及其作用。 答：
-dω[c]%/dt=kcω[c]%
8、熔渣在炼钢中的作用体现在哪些方面？ 答： ①去除铁水和钢水中的磷、 硫等有害元素， 同时能将铁和其它有用元素的损失控制最低； ②保护钢液不过度氧化，不吸收有害气体，保温，减少有益元素烧损；③防止热量散失，以 保证钢的冶炼温度；④吸收钢液中上浮的夹杂物及反应产物。 9、什么是渣的氧化性，碱度，渣的指标。 答：熔渣的氧化性是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。 全氧折合法：∑（%FeO）=（%FeO）+1.35（%Fe2O3） 全铁折合法：∑（%FeO）=（%FeO）+0.90（%Fe2O3） 熔渣氧化性在炼钢过程中的作用体现在对熔渣自身、 对钢水和对炼钢操作工艺影响三个方 面。影响化渣速度，渣中 FeO 能促进石灰溶解，加速化渣，改善炼钢反应动力学条件，加速 传质过程；影响熔渣粘度，渣中 Fe2O3 和碱性氧化物反应生成铁酸盐，降低熔渣熔点和粘度， 避免炼钢渣“返干” ；影响熔渣向熔池传氧。 熔渣中碱性氧化物浓度总和与酸性氧化物浓度总和之比称之为熔渣碱度。R=ωCaO/ωSiO2 指标：熔点、黏度、密度、表面张力。 10、碳氧反应的作用是什么，脱碳速率如何表达？ 答：[C]+0.5O2=CO [C]+[O]=CO [C]+(FeO)=[Fe]+CO 作用：①加大钢-渣界面，加快反应的进行；②搅拌熔池均匀成分和温度；③有利于非金属 夹杂物的上浮和有害气体的排出；④放热升温。 脱碳速率表达式：-dω[c]%/dt=kcω[c]%。 11、钢液脱氧有哪几种方式，各有什么特点? 答：沉淀脱氧：操作简单，成本低，效率高，应用广泛，可同时对钢液合金化，脱氧产物会 部分残留，污染钢液。 扩散脱氧：速度慢，时间长，进行扩散脱氧前需要换新渣防止回磷，不污染钢液，但效 率低。 真空脱氧：通过抽真空打破原有的碳氧平衡促使碳氧反应，达到去除氧的目的，不污染 钢液，对钢液有精炼作用，但设备成本高。 12、转炉炼钢对铁水成分和温度有何要求？ 答：铁水中的硅含量为 0.30%-0.60%为宜，转炉用铁水对锰与硅比值要求为 0.8-1.0，铁水[P] ≤0.20%，入炉铁水的硫含量不超过 0.05%，进入转炉的铁水要求带渣量不得超过 0.5%，入 炉铁水温度应大于 1250℃。 13、转炉和电炉炼钢的原材料各有哪些？ 答：转炉：铁水（生铁） ，废钢，铁合金，造渣剂，冷却剂，增碳剂，燃料和氧化剂。 电炉：废钢，生铁，造渣剂，冷却剂，增碳剂，燃料和氧化剂。 14、什么是活性石灰，它有哪些特点？ 答：通常把在 1050℃-1150℃温度下，在回转窑或新型竖窖内焙烧的石灰叫活性石灰。它具 有高反应能力，体积密度小，孔隙度高，比表面积大晶粒细小等特点。 15、萤石在炼钢中起什么作用？ 答：加速石灰溶解，迅速改善炉渣流动性。 16、氧气顶吹冶炼过程中元素的氧化，炉渣成分和温度变化体现出什么样的特征？ 答： 元素变化： 吹炼初期， [Si]、 [Mn]大量氧化， 随着吹炼的进行， 由于石灰的溶解， 2FeO*SiO2