2021年钢铁冶金学炼钢部分总结知识点

1、钢和生铁区别？

答：C < 2.11%Fe-C合金为钢；C > 1.2%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，必要经再次冶炼才干得到良好金属特性；钢韧性、塑性均优于生铁，硬度不大于生铁

长流程：以铁矿石为原料，煤炭为能源-高炉-铁水预解决-转炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢

短流程：以废钢为原料，电为能源-电炉炼钢-炉外精炼-连铸-轧钢

2、炼钢基本任务？

答：钢铁冶金任务是由生产过程碳、氧位变化决定。炼钢基本任务分为脱碳，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、炉渣返回运用，回收煤气、蒸汽等。

高炉——分离脉石，还原铁矿石铁水预解决——脱S,Si,P

转炉——脱碳，升温炉外精炼——去杂质，合金化

3、钢中合金元素作用？

答：C：控制钢材强度、硬度重要元素，每1％[C]可增长抗拉强度约980MPa；Si：增大强度、硬度元素，每1％[Si]可增长抗拉强度约98MPa；Mn：增长淬透性，提高韧性，减少S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，增长强度、韧性等；V：细化钢材组织，增长强度、韧性等；Cr：增长强度、硬度、耐腐蚀性能。

4、钢中非金属夹杂物来源？

答：

5、重要炼钢工艺流程？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。重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杂质钢，可生产几乎所有重要钢品种。顶底复吹工艺过氧化限度低，熔池搅拌好，金属-渣反映快，控制灵活，成渣快。

当代炼钢流程：炼铁，炼钢（铁水预解决、炼钢、炉外精炼），连铸，轧钢，重要产品。

6、铁氧化和熔池基本传氧方式？

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)。

吹氧炼钢特点：熔池在氧流作用下形成强烈运动和高度弥散气体－熔渣－金属乳化相，是吹氧炼钢特点。乳化可以极大地增长渣－铁间接触面积，因而可以加快渣－铁间反映。

乳化：在氧流强冲击和熔池沸腾作用下，某些金属微小液滴弥散在熔渣中；乳化限度和熔渣粘度、表面张力等性质关于。乳化可极大增长渣－铁接触面积，因而可加快渣－铁间反映。

杂质氧化方式：直接氧化：气体氧直接同铁液中杂质进行反映。

间接氧化：气体氧优先同铁发生反映，待生成FexO后来再同其她杂质进行反映。

氧气转炉炼钢以间接氧化为主：氧流是集中于作用区附近而不是高度分散在熔池中；氧流直接作用区附近温度高，Si和Mn对氧亲和力削弱；从反映动力学角度来看，C向氧气泡表面传质速度比反映速度慢，在氧气同熔池接触表面上大量存在是铁原子，因此一方面应当同Fe结合成FeO。

7、脱碳反映？

答：脱碳重要性：反映热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢[O]含量。

脱碳产物CO作用：从熔池排出CO气体产生沸腾现象，使熔池受到激烈地搅动，起到均匀熔池成分和温度作用；大量CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气一渣一金属三相乳化重要因素；上浮CO气体有助于清除钢中气体和夹杂物；在氧气转炉中，排出CO气体不均匀性和由它导致熔池上涨往往是产生喷溅重要因素。

“C-O”关系：

脱碳反映热力学条件：增大f[C]有助于脱碳；增长[O]有助于脱碳；减少气相PCO有助于脱碳；提高温度有助于脱碳。

8、脱碳反映动力学？

答：限制性环节：C高O低时，O扩散为限制性环节；C低O高时，C扩散为限制性环节。

脱碳过程：1.吹炼初期以硅氧化为主，脱碳速度较小；

2.吹炼中期，脱碳速度几乎为定值；

3.吹炼后期，随金属中含碳量减少，脱碳速度减少。

9、硅氧化反映？

答：脱硅作用：硅高，增长渣量，需多加石灰提高炉渣碱度，影响前期脱磷，影响炉龄，增长氧气消耗，减少金属收得率；硅低，渣量少，石灰用量少，氧气消耗低，金属收得率提高。

有助于[Si]氧化反映因素：

[Si]氧化反映对炼钢过程影响：热效应；影响脱碳、脱磷反映；影响渣量。

10、锰氧化与还原？

答：有助于[Mn]氧化反映因素：

有助于[Mn]氧化因素：提高[Mn]活度；提高渣中(FeO)活度；减少（MnO）活度；较低温度。

温度对脱锰反映影响：初期温度低，渣中MnO活度低，大量Mn氧化；中后期温度升高、渣中FeO含量减少，碱度提高，炉渣中某些MnO被还原；末期炉渣FeO含量增高，Mn重新被氧化。

11、脱磷反映？

答：有助于脱磷工艺条件：减少温度；提高炉渣碱度；增长炉渣氧化铁活度；增长渣量；增长[P]活度系数。

炉渣重要性：通过造碱性炉渣可以减少P2O5活度系数，同步，碱度CaO/SiO2越高，

磷分派比越大，有助于脱磷；渣量增大有助于脱磷。

回磷因素：吹炼中期炉渣“反干”，炉渣FexO含量减少（炼钢过程）；出钢带渣量多，炉渣碱度减少，[O]含氧量减少（脱氧过程）。

回磷解决办法：高磷铁水吹炼过程中采用“倒包”办法。吹炼高磷铁水技术：运用“后吹”脱磷；“双渣”工艺。

超低磷冶炼工艺技术：采用铁水“三脱”预解决；采用氧气转炉进行脱磷预解决；转炉铁水脱磷工艺。

12、脱硫办法及工艺：

办法：KR（机械搅拌）脱硫；喷粉脱硫。

工艺：LF炉精炼脱硫渣系；真空喷粉钢水脱硫（铁水预解决－BOF－LF－RH－CC工艺；铁水预解决－BOF－真空喷粉精炼－CC工艺）；V-KIP工艺；RH喷粉脱硫；RH-PB工艺；RH 顶喷粉脱硫；IR-UT工艺。

有助于脱硫因素：

硫容量：

炉渣作用：FexO过高不利于脱硫，碱性还原渣有助于脱硫，增大渣量有助于脱硫。

金属脱硫及气相脱硫：

回硫因素及控制：回硫重要来自废钢和铁水脱硫渣；石灰带入硫量很少。转炉炼钢工艺抑制回硫。

衡量脱硫渣能力办法：炉渣碱度、还原性、[O]活度、[S]活度、（O2-）活度、（S2-）活度高低。

13、脱氧必要性：α铁中氧溶解度仅为3~4ppm，过饱和氧会在钢液冷却过程以铁氧化物氧硫化物或其她类型非金属夹杂物形式析出存在于固态铁晶界处。在钢加工和使用过程容易成