7--1炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？
炼钢的基本任务：四脱（脱碳，氧，磷，硫）；两去（去气和去夹杂）；两调整（调整成分和温度），采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作
7--2磷和硫对钢产生哪些危害？
磷：引起钢的冷脆，钢的塑性和冲击韧性降低，降低钢的表面张力，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。降低钢的焊接性能，引起高温龟裂。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
7--3实际生产中为什么要将ω[Mn]/ ω[S]作为一个指标进行控制？
答：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。
7—4氢和氮对钢产生那些危害？
氢在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢会和一氧化碳，氮气等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。
钢热加工过程中，钢中还有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，即发生“氢脆”现象。
钢中的氮是以氮化物的形式存在，他对钢质量的影响体现出双重性。氮含量高的钢种长时间放置，将会变脆，这一现象称为“老化”或“时效”原因是钢中氮化物的析出速度很慢，逐渐改变着钢的性能。低碳钢产生的脆性比磷还严重。
钢中氮含量高时，在２５０—４５０摄氏温度范围，其表面发蓝，钢的刚度升高，冲击韧性降低，称之为“蓝脆”。氮含量增加，钢的焊接性能变坏。
7--5钢中的夹杂物是如何产生的，对钢的性能产生哪些影响？
答：①冶炼和浇注过程中，带入钢液中的炉渣和耐火材料及钢液被大气氧化所形成的氧化产物。②脱氧的脱氧产物。③随着钢液温度的降低，S、O、N 等杂质元素的溶解度下降，于是这些不溶解的杂质元素就呈非金属化合物在钢中沉淀。④凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的产物。
钢中非金属夹杂物的存在通常被认为是有害的。主要表现对钢的强度、延性、韧性、疲劳等诸方面的影响。
7—7钢的力学性能指标有哪些，其含义是什么？
韧性也叫冲击韧性，是指材料抵抗冲击变形的能力，表示方法为冲击值αk。冲击韧性是衡量钢材抗冲击能力的指标，数值越高，说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。
一般情况下，强度低的钢材，硬度也低，塑性和韧性就高，例如钢板、型材，就是由强度较低的钢材生产的；而强度较高的钢材，硬度也高，但塑性和韧性就差，例如生产机械零件的中碳钢、高碳钢，就很少看到轧成板或拉成丝。
7—8钢按用途可分为哪几类？
8--1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。
8--2什么是熔渣的氧化性，在炼钢过程中熔渣的氧化性是如何体现的？
熔渣的氧化性也称炉渣的氧化能力，是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。
炉渣的氧化性在炼钢过程中的作用体现在对炉渣自身、对铁水和对炼钢操作工艺影响三个方面。1、影响化渣速度，渣中的FeO能促进石灰溶解，加速化渣，改善钢铁反应动力学条件，加速传质过程；影响熔渣粘度；影响熔渣向熔池传氧。
2、影响钢水含氧量，当钢水含碳量相同时，钢水氧化性强，则钢水含碳量高；影响钢水脱磷，熔渣氧化性强，有利于脱磷。
3、影响铁合金收得率，氧化性强，降低铁合金收得率；影响炉衬寿命，熔渣氧化性强，炉衬寿命降低；影响金属收得率，氧化性强金属收得率低。
8--3炼钢过程残余锰的含义是什么，钢液中残余锰有何作用？
答：简单的说就是在一炉钢水吹炼到终点时，钢水中会有一定含量的锰。
残锰的作用：（1）防止钢液的过氧化，或避免钢液中含过多的过剩氧，以提高脱氧合金的收得率，减少钢液中氧化物夹杂。（2）可作为钢液温度高低的标态（3）节约Fe-Mn合金的用量
8—5炼钢过程的碳氧化反应的作用是什么，脱碳速度如何表达？
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。
ω[c]%。
脱碳速率表达式：-dω[c]%/dt=k
c
8—6什么是磷的分配系数和炉渣磷熔，影响炼钢过程脱磷的因素有哪些？
8—7什么是硫容，影响炼钢过程脱硫的因素有哪些？
8—8钢液的脱氧方式有哪几种，各有什么特点？
答：按脱氧原理分：脱氧方法有三种，即沉淀脱氧法，扩散脱氧法和真空脱氧法。
沉淀脱氧法：又叫直接脱氧。把块状脱氧剂加入到钢液中，脱氧元素在钢
液内部与钢中氧直接反应，生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法称为沉淀
脱氧。特点：在钢液内部进行，脱氧速度快；但生成的脱氧产物有可能难以完
全上浮而成为钢中非金属夹杂。
扩散脱氧法：又叫间接脱氧。将粉状的脱氧剂如C粉﹑Fe-Si粉﹑CaSi粉
﹑Al粉加到炉渣中，降低炉渣中的氧含量，使钢液中的氧向炉渣中扩散，从
而达到降低钢液中氧含量的一种脱氧方法。特点：在渣中进行，钢液中的氧需
要向渣中转移，故脱氧速度慢，脱氧时间长；但脱氧产物在渣相内形成，不在
钢中生成非金属夹杂物。
真空脱氧法：是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。只
适用于脱氧产物为气体的脱氧反应如[C]----[O]反应。（常用于炉外精炼）特点：脱氧产物为气体，易于排除，不会对钢造成非金属夹杂的污染，故这种脱
氧方法的钢液洁净度高；但需要有专门的真空设备。
8—9什么是较为活泼的金属在炼钢过程中的转变温度，金属铬在不锈钢冶炼中如何保证其不被氧化？
当温度大于转变温度时，金属与氧的结合能力比碳与氧的结合能力差，当温度小于转变温度时，则相反。
脱碳保铬
9-1 转炉和电炉用的原材料各有哪些？
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。
9-2 转炉炼钢对铁水成分和温度有何要求？
（1）成分：Si为0.30%-0.60%、Mn为0.20%-0.80%、 [P]≤0.20%、S≤0.05%。（2）带渣量：进入转炉的铁水要求带渣量不得超过0.5%。
（3）温度：我国炼钢规定入炉铁水温度应大于1250℃，并且要相对稳定。
9—3什么是活性石灰，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。9—4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。
10-1氧气顶吹转炉冶炼过程中元素的氧化、炉渣成分和温度的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*SiO
2转变为2CaO*SiO
2
[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℃.
10—2什么是转炉的炉容比，确定装入量应考虑哪些因素？
装入量指炼一炉钢时铁水和废钢的装入数量。
炉容比：它是指炉内自有空间的容积与金属装入量之比，通常在０．７—１．０波动，我国转炉炉容比一般在０．７５.
熔池深度：：合适的熔池深度应大于顶枪氧气射流对熔池的最大穿透深度，以保证生产安全，炉底寿命和冶炼效果。
炉子附属设备：应与钢包容量，浇注吊车起重能力，转炉倾动力矩大小，连铸机的操作等相适应。
10-3 供氧制度的含义是什么，氧枪的枪位对熔池中的冶金过程产生哪些影响？供氧制度：确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。
氧枪的枪位的影响：枪位低，氧气射流对熔池的冲击力大，冲击深度深，炉内反应速度快，产生大量CO2使熔池内部搅拌充分，降低了熔渣中的全铁含量。枪位高反之。
10-4 转炉的成渣过程有何特点，成渣速度主要受哪些因素的影响，如何提高成渣速度？
吹炼初期：炉渣主要来自于铁水中的硅、锰、铁的氧化物，碱度逐渐得到提高。吹炼中期：FeO含量逐渐降低，石灰熔化速度有所减缓，炉渣泡沫化程度迅速提高。吹炼末期：脱碳速度下降，渣中FeO含量再次升高，石灰加快熔化，熔池中乳化和泡沫现象趋于减弱和消失。
成渣速度主要受石灰熔化速度的影响
改变石灰本身的质量，铁水的成分，适当的采取高枪位，加入助溶剂。
10—5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。
10—6什么是终点控制，终点的标志是什么？
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。
10-7 什么是溅渣护炉，其操作有什么要求？
利用MgO含量到达饱和或者过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好的粘接。
要求：调整好熔渣成分，留渣量要合适，控制溅渣枪位，控制氮气的压力与流量，保证溅渣时间。
10-8 底吹氧气转炉炼钢法与顶吹氧气转炉炼钢法相比体现出哪些工艺特征？
优点：金属收得率高，铁锰、铝合金消耗量降低，脱氧剂和石灰消耗量降低，氧耗降低，烟尘和喷溅少，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。
缺点：炉龄较低，氧化铁含量少、化渣比较困难、脱磷效果不如顶吹，钢中氢含量较高。
10-10 顶底复合吹炼工艺与顶吹工艺相比有哪些特点？
成渣速度快，金属收得率高，脱硫条件好，钢水锰、磷含量高，钢水氧含量低，渣中FeO含量低。
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。11—1何为“短流程”，它具有哪些优点，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
11-4 传统电炉氧化法冶炼过程包括哪几个阶段，其中熔化、氧化、还原各期的主要任务？
传统6阶段：补炉、装料、熔化、氧化、还原、出钢。
熔化：熔化块状炉料，加热到氧化温度；提前造渣，早期去磷；减小钢液吸气与挥发。
氧化：继续脱磷到要求—脱磷；脱碳至规格下限—脱碳；去除气、去夹杂—二去；提高钢液温度—升温。
还原：脱氧至要求—脱氧；脱硫至一定值—脱硫；调整成分—合金化；调整温度—调温。
11—5试述现代电炉炼钢工艺操作特点。
答：配以炉外精炼，电炉采用留钢留渣操作，达到快速熔化与升温操作，脱磷操作，脱碳操作，合金化，良好的温度控制，泡沫渣操作。
11-8 氧-燃烧嘴主要解决什么问题？
在尽可能短的时间内将废钢熔化并使钢液温度达到出钢温度。
11—10废钢预热节能技术有哪几种？说出其设备特点和节能效果。
答：有四种。双壳电炉法：两个炉体一套供电系统，提高变压器的时间利用率，缩短冶炼时间，可回收废气带走热量的30%以上节电40~50kWh/t；竖窑式电炉：竖炉炉体为椭圆形，在炉体相当炉顶第四孔的位置配置一竖窑烟道，并与熔化室连通，节能效果明显，可回收废气带走热量的60%~70%，节电60~80 kWh/t；炉料连续预热电炉：由炉料连续输送系统，废钢预热系统，电炉熔炼系统，燃烧室及余热回收系统等四部分组成，降低电耗60 ～100kWh/t。
11-11 电炉炼钢采取无渣出钢的意义是什么，渣、钢分离技术有哪些，偏心炉底出钢电炉的优点有哪些？
氧化性的炉渣带入钢包精炼过程将会使精炼过程中钢液增磷，降低脱氧、脱硫能力，降低合金回收率以及影响吹氩效果与真空度等。
低位，偏心炉底，偏位炉底，侧面炉底，水平，滑阀等出钢法。
优点：出钢倾动角度的减少：简化电炉倾动结构；降低短网的阻抗；增加水冷炉壁使用面积，提高炉体寿命。
留钢留渣操作：无渣出钢，改善钢质，有利于精炼操作；留钢留渣，有利电炉冶炼、节能。
炉底部出钢：降低出钢温度，节约电耗；减少二次氧化，提高钢的质量；提高钢包寿命。
12—1比较传统炼钢流程和现代炼钢流程，指出传统炼钢流程的特点，试述钢水二次精炼的优越性。
答：传统炼钢流程的缺点：低效率，高成本，钢种质量低，合格率低，冶炼时间长，环境污染严重，工艺控制难于掌控。
二次精炼的优越性：提高钢的质量，扩大品种，缩短冶炼时间，提高生产率，调节炼钢炉与连铸的生产节奏，降低炼钢成本，提高经济效益。
12-2 试述钢水二次精炼的手段及达到的目的。
基本手段有搅拌、真空、添加精炼剂、加热、渣洗、喷吹及喂丝等几种。当前各种炉外精炼方法也都是这些基本手段的不同组合。
目的：脱碳、脱气（H、N、CO）、脱氧、脱硫、去除夹杂物、控制夹杂物的形态、调整成分及温度。
12-3 什么是铁水预处理，铁水预处理的种类有哪些？
铁水兑入炼钢炉之前，对其进行脱除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种铁水处理工艺。
普通铁水预处理：脱硅、脱硫、脱磷（三脱）
特殊铁水预处理：提钒、提铌、提钨等
12-4 为什么铁水预脱磷前必须进行铁水预脱硅？
铁水中硅的氧势比鳞的氧势低，当脱磷过程中加入氧化剂后，硅与氧的结合能力远远大于磷，所以硅比磷先氧化。为了减少脱磷剂用量、提高脱磷效率，开发了铁水预脱硅技术。
12—5简单分析金属镁预脱硫的基本原理。
（1）金属镁溶于铁水：Mg(固)——Mg（液）——Mg（气）——[Mg](溶于铁水) （2）高温下，镁和[s]有强亲和能力，铁水中[Mg]和气态的镁都能与铁水中的硫迅速反应生成固态的硫化镁，反应生成的硫化镁再铁水温度下是固态的并进入渣中。
12-6 如何实现铁水同时脱磷、脱硫？
喷吹石灰粉剂，可以在铁水罐中不同部位造成不同氧势，喷嘴及氧枪附近氧势高，可以脱磷；灌底、内衬及渣铁界面氧势低，有利于脱硫。
12—7钢水二次精炼的主要方法有哪些？
答：二次精炼又称炉外精炼，LF法、RH法、VD法、VOD法、AOD法。
12-8 LE电炉主要有哪些冶金功能？
钢水升温、调温及保温功能；强化脱氧、脱硫功能；合金微调功能。
12-9 RH真空处理的工作原理及冶金功能是什么？
原理：脱气室下部设有与其相通的两根循环流管，脱气处理时将将环流管插入钢液，靠脱气室抽真空的压差使钢液由管子进入脱气室，同时上升管中吹入驱动气体氩气，利用气泡泵原理引导钢水通过脱气室和下降管产生循环运动，并在脱气室内脱除气体。
功能：真空脱碳；真空脱气；脱硫；脱磷；升温；均匀钢水温度；均匀钢水成分和去除夹杂物。
12—10试述不锈钢炉外精炼的种类，AOD与VOD法各自的特点，解释“降碳保铬”的含义。
13—1连铸与模铸相比体现出那些优越性？
1、成材率高；
2、节约能源；
3、减少劳动强度；
4、改善劳动环境；
5、生产效率高。
13—3如何确定液相穴深度和冶金长度？
液相穴深度L液是指从结晶器液面开始到铸坯中心液相凝固终了的长度，也称为液心长度。
根据最大拉速确定的液相穴深度为冶金长度L冶。冶金长度是连铸机的重要结构参数，决定着连铸机的生产能力，也决定了铸机半径或高度，对二次冷却区和矫
直区结构以及铸坯的质量都会产生重要影响。
13-4 中间包冶金的含义是什么？
中间包，位于钢包与结晶器之间，起着减压、稳流、去渣、储钢、分流等作用。现代连铸的应用和发展过程中，中间包的作用越来越重要，其内涵不断扩大，从而形成了一个独特领域。
13-6 “负滑脱”的含义是什么，浇注速度提高后可采取哪些措施来解决坯壳与结晶器壁的粘接问题？
含义：振动过程中结晶器下行速度大于拉坯速度
措施：使用新型保护渣，采用非正弦振动。
13-8 什么是凝固偏析，生产工艺中可采取哪些措施来控制偏析的产生？
凝固结构中溶质浓度分布不均匀，最先凝固的部分溶质含量较低，而最后凝固的部分溶质含量则很高。
措施：增加钢液冷凝速度；合适的铸坯断面；采用各种方法控制钢液的流动；工艺因素；降低钢液中S、P含量；电磁搅拌；凝固末端的轻压下技术。
13-11连铸坯产生内部裂纹的根本原因是什么，有哪些具体措施可以减少因应力造成的裂纹?
从结晶器下口拉出带液芯的铸坯，在弯曲、矫直和压辊的压力作用下，由于凝固前沿薄弱的固液界面上沿一次树晶或等轴晶界裂开。
采用压缩浇注技术、采用多点矫直技术、连续矫直技术；二冷区压辊辊距要合适、对弧要准；二冷区冷却水分配要适当，保持铸坯表面温度均匀；拉辊的压下量要合适。
应力集中
合理的陪睡和合适的冷却制度，以使铸呸的表面温度避开高温下的脆性区间，冷却要均匀，防止回热。
13—13什么是浇注温度，如何确定？
连铸的浇注温度是指中间包内的钢水温度。
浇注温度（Tc）由下式确定：
Tc=Tl+△T
Tl——钢水的液相线温度。它取决于钢水所含元素的性质和含量。可根据铁与各元素间相图或查有关手册进行计算；
△T——钢水过热度。该值要根据浇注的钢种、铸坯断面、生产实际条件等多种因素确定。一般取值范围为5—40℃，
钢水流动性好、浇注过程温降小、铸坯断面大则取下限，反之亦然。如高碳钢小方坯连铸，可取15—25℃，
不锈钢小方坯连铸则应取25—35℃。
13-14 连铸保护渣的冶金功能是什么，其在结晶器中体现出什么样的结构特征？功能：绝热保温；隔绝空气；吸收非金属夹杂物，净化钢液；在铸坯凝固坯壳与结晶器内壁之间形成融化渣膜；改善了结晶器与坯壳间的传热。
保护渣有三层结构：液渣层、烧结层、粉渣层。形成的渣膜也为三层：冷凝式呈玻璃态或极细晶粒固体层、中间液体-晶体共存层、凝固坯壳侧液态层。
试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2% 以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。 3．电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。 4、炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是：气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是：效果不稳定。 7、炼钢工艺分为：熔化期，氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中，使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用：大吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。； 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由：绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外：绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱C、O、S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应：元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？（√）2．抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。（√）
冶金原理复习 第一部分基本知识 一、金属矿按金属存在的化学状态分为自然矿石、硫化矿石、氧化矿石和混合矿石四类。 二、通常，人们习惯将冶金方法进行粗略划分，划分为两大类：火法冶金、湿法冶金。冶金方法进行细致划分，可分为三大类：火法冶金、湿法冶金、电冶金。 三、火法冶金生产中常见的单元过程有原料准备（破碎、磨制、筛分、配料等）、原料炼前处理（干燥、煅烧、焙烧、烧结、造球或制球团）、熔炼（氧化、还原、造锍、卤化等）、吹炼、蒸馏、熔盐电解、火法精炼等过程。 四、金属如何分类？ 现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类，铁、铬、锰三种金属属于黑色金属，其余的金属属于有色金属。有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属四类。 五、什么是湿法冶金？ 在低温下（一般低于１００℃，现代湿法冶金温度可达３００℃）用熔剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，通过液固分离等制得含金属的净化液，然后再从净化液中将金属提取和分离出来。 六、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。４
七、脉石是矿石中的无用矿物。 八、精矿是经过选矿处理而获得的、高品位的矿石叫做精矿。 九、什么是火法冶金？１０ 是指矿石（或精矿）经预备处理、熔炼和精炼等冶金过程，在高温下发生一系列物理化学变化，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。 十、电冶金是利用电能来提取精炼金属的方法。按电能转换形式不同可分为两类：电热冶金和电化冶金。 十一、电化冶金是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。电化冶金分为水溶液电化冶金和熔盐电化冶金两类。 十二、熔盐电化冶金（也称熔盐电解）是在高温熔融体中进行电化作用，使金属从含金属盐类的熔体中析出的冶金（如铝电解）。 十三、湿法冶金生产中常见的单元过程有原料准备（破碎、磨制、筛分、配料等）、原料预处理（干燥、煅烧、焙烧）、浸出或溶出、净化、沉降、浓缩、过滤、洗涤、水溶液电解或水溶液电解沉积等过程。 十四、火法冶金具有生产率高、流程短、设备简单及投资省的优点，但有不利于处理成分结构复杂的矿石或贫矿的缺点。
一填空题（每空1分，共20分） 目前铁水预处理“三脱”包括：（1），（2），（3）。2015A 目前铁水预处理生产中用量最大、使用最广泛的脱硫剂是（4）。2015A 脱硅渣起泡的原因有两方面：一是（1）；二是（2）。2015B 常用铁水脱磷剂的组成为：（8）。 常用脱磷剂体系有（3）和（4）系。2015B 铁水脱硫有______、______、______系脱硫剂。 采用石灰（CaO）进行铁水预处理脱磷，可选择______、______、______作助熔剂。 炉外精炼采用的基本手段包括渣洗、（5）、（6）、（7）、（8）等五种。2015A 表征渣洗用合成渣性能指标包括（4）、（5）、（6）、（7）等。2015B VD的英文全称是，VOD的英文全称是。 LF的英文全称是，LFV的英文全称是。 吹氩搅拌效果有______、______、______。 转炉终点碳含量越______、钢水氧化性越______、下渣量越______，则出钢过程中的渣洗脱硫效果越差。 二名词解释（每题2分，共20分） 铁水预处理2015A KR搅拌法2015A 铁水脱硫喷吹法铁水预处理脱硅 专用转炉脱磷2015B铁水深度预处理 炉外精炼2015A 渣洗脱碳保铬2015B VOD2015B AOD炉喷射冶金搅拌 真空循环脱气法（RH）钢包炉精炼法（LF） CAS-OB 二次燃烧洁净钢同化 三单项选择题（每题2分，共20分） （1-1）铁水喷吹纯镁脱硫时，镁脱硫的主要反应是：（1）镁蒸气与铁水中的硫反应（2）铁水中的溶解镁与硫反应。2015A （1-2）铁水喷吹脱硫能力最高的脱硫剂是：（1）单独喷吹纯镁（2）Mg/CaO复合喷吹（3）单独喷吹CaO。2015B （1-3）铁水罐中加入固体氧化剂脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变（1-4）铁水罐中加入吹氧气脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变 （2-1）同时具有加热、真空功能的炉外精炼装置是：（1）CAS-OB （2）RH-OB （3）VD。2015A （2-2）钢包精炼喂CaSi线的主要冶金目的是：（1）脱氧（2）夹杂物变性（3）成分微调2015A （2-3）对钢的成分和洁净度影响最小的钢水精炼加热方法：（1）CAS化学热法（2）电弧加热法（3）RH-OB法。2015B （2-4）LF炉脱硫最佳的热力学条件是：（1）顶渣碱度越高、顶渣氧化性越低，底吹氩越小，效果越好（2）炉渣氧化性越低，底吹氩越大，效果越好（3）顶渣碱度高、顶渣氧化性越低及合适的搅拌功率，效果越好。2015B （2-5）法不适合加热钢包中的钢水。A、电弧加热B、化学热法C、燃料燃烧（2-6）采用钢水脱硫效果最好。A、RH-PB B、LF C、RH-PTB （2-7）不具有真空功能的炉外精炼装置是。A、AOD B、RH C、DH。 （2-8）采用钢水的升温速度最快。A、CAS B、CAS-OB C、LF。 铁水预脱硅后最佳硅含量确定的主要因素是：（1）转炉少渣冶炼（2）优化铁水预脱磷（3）
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。 新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。 优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程： 采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材
在决定考研的那一刻，我已预料到这一年将是怎样的一年，我做好了全身心地准备和精力来应对这一年枯燥、乏味、重复、单调的机械式生活。可是虽然如此，我实在是一个有血有肉的人呐，面对诱惑和惰性，甚至几次妥协，妥协之后又陷入对自己深深的自责愧疚当中。这种情绪反反复复，曾几度崩溃。 所以在此想要跟各位讲，心态方面要调整好，不要像我一样使自己陷入极端的情绪当中，这样无论是对自己正常生活还是考研复习都是非常不利的。 所以我想把这一年的经历写下来，用以告慰我在去年饱受折磨的心脏和躯体。告诉它们今年我终于拿到了心仪学校的录取通知书，你们的付出和忍耐也终于可以扬眉了。 知道自己成功上岸的那一刻心情是极度开心的，所有心酸泪水，一扫而空，只剩下满心欢喜和对未来的向往。 首先非常想对大家讲的是，大家选择考研的这个决定实在是太正确了。非常鼓励大家做这个决定，手握通知书，对未来充满着信念的现在的我尤其这样认为。当然不是说除了考研就没有了别的出路。只不过个人感觉考研这条路走的比较方便，流程也比较清晰。没有太大的不稳定性，顶多是考上，考不上的问题。 而考得上考不上这个主观能动性太强了，就是说，自己决定自己的前途。所以下面便是我这一年来积攒的所有干货，希望可以对大家有一点点小小的帮助。 由于想讲的实在比较多，所以篇幅较长，希望大家可以耐心看完。文章结尾会附上我自己的学习资料，大家可以自取。 华北理工大学材料与化工初试科目：(101)思想政治理论(204)英语二 （302）数学二(801)冶金原理或(803)金属学
(801)冶金原理参考书： 《钢铁冶金原理》第三版黄希祜，冶金工业出版社 先说英语吧。 词汇量曾经是我的一块心病，跟我英语水平差不多的同学，词汇量往往比我高出一大截。从初中学英语开始就不爱背单词。在考研阶段，词汇量的重要性胜过四六级，尤其是一些熟词僻义，往往一个单词决定你一道阅读能否做对。所以，一旦你准备学习考研英语，词汇一定是陪伴你从头至尾的一项工作。 考研到底背多少个单词足够？按照大纲的要求，大概是5500多个。实际上，核心单词及其熟词僻义才是考研的重点。单词如何背？在英语复习的前期一定不要着急开始做真题，因为在单词和句子的基础非常薄弱的情况下，做真题的效果是非常差的。刚开始复习英语的第一个月，背单词的策略是大量接触。前半月每天两个list，大概150个单词左右，平均速度大概1分钟看1个，2个半小时可以完成一天的内容。前一个月可以把单词过两遍。 历年的英语真题，单词释义题都是高频考点，这一点在完型中体现的非常突出，不仅是是完型，其实阅读中每年也都有关于单词辨析的题目，掌握了高频单词，对于做题的帮助还是非常大的，英语真题我用的是木糖英语真题手译。 进入第二个月开始刷真题，单词接触的量可以减少，但是对于生疏词应该进行重点的记忆，一天过1个list（75个单词）。一定记住的有两点：①背单词不需要死记单词的拼写！②多余的方法无用，音标法加上常用的词根词缀就能搞定考研英语的词汇！ 9月开学后，专业课的学习进入白热化的阶段。英语学习的重中之重变成了
试题库 一、填空题 1.高炉生产的主要原料是___________________、_________ 和熔剂。 答案：铁矿石及其代用品；燃料 2.炼铁的还原剂主要有三种，即__________、_________和_________ 。 答案：碳、一氧化碳、氢 3.高炉CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的____________需要过量的CO与生成物平衡。答案：间接还原 4.钢、铁都是铁碳合金，一般把碳含量大于2.00%叫_______________。 答案：铁 5.硅的氧化反应是________反应，低温有利于硅的氧化。答：放热 6.钢中加入适量的铝，除了脱氧的作用以外，还具有___________的作用。 答案：细化晶粒 7.在硫的分配系数一定的条件下，钢中含硫量取决于_______中硫含量和渣量。答案：炉渣 8.要使炉况稳定顺行，操作上必须做到三稳定，即____________、____________、____________。答案：炉温、碱度、料批 9.钢中有害气体主要是_________、_________。答案：H；N 10.炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和__________。 答案：去气和去夹杂物 11.造渣方法根据铁水成份和温度，冶炼钢种的要求选用_______、双渣法、留渣法。措施。答案：单渣 12.12.铁矿石还原速度的快慢，主要取决于____________和____________的特性。 答案：煤气流；矿石 13.生铁一般分为三大类，即____________、____________、____________。 答案：铸造铁、炼钢铁、铁合金 14.在钢材中引起热脆的元素是____________ ，引起冷脆的元素是____________ 。 答案：Cu、S；P、As 15.在Mn的还原过程中，____________是其还原的首要条件, ____________是一个重要条件。答案：高温；高碱度 16.炉渣中含有一定数量的MgO，能提高炉渣____________ 和____________。 答案：流动性；脱硫能力 17.氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指__________和终点温度控制。。 答案：过程温度 18.氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多，经常起主要作用的因素是_________。答案：枪位和氧压 19.铁子预处理主要是指脱硫，另外也包括___________。答案：脱硅和脱磷 20.影响高炉寿命的关键部位是____________ 和____________。答案：炉缸；炉身中部 21.氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和（间接传氧）两种方式。 22.高炉下部调剂中,凡是减少煤气体积或改善透气性的因素就需____________ 风速和鼓风动能；相反，则需相应____________ 风速和鼓风动能。答案：提高；减小 23转炉入炉铁水温度应在_________以上。答案：1250℃ 24.一般规定矿石中含硫大于为____________高硫矿。答案：0.3% 25.FeO含量对烧结矿质量的影响主要表现在____________和____________两个方面。
科技大学2008 /2009学年第1学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、 简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的 碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自山能？写出形成质量理标 准溶 液的标准溶解吉布斯自山能汁算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、 填空题（共20空，每空1分，共20分） 1. 在恒温、恒压下，溶液的热力学性质 对某一组元摩尔 量的 偏微分值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2. 在任意温度下，各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3. 按照熔渣离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组 成。 4. 熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5. 在一定温度下，把熔渣具有 ________ 粘度的组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6. 若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ， 垃載対酣 nnnnnnnnnnnn 豊躱 ..... ........... ...........................................
且反应级数与反应物的计量系数相等,这样
的反应称为基元反应。 7. 气体分子在 分子（或得华）引力 的作用下被吸附到固体或 液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被 吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、 分析题（共2题，每题12分，共24分） 1. 请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] + （Cr 3O 4） = 3[Cr] + 4CO, 试用热力学原理分 析有利于实现去碳保珞的热力学条件。 1UU 80 60 40 20 400 600t t 800 1000 1 200 675 737 温度八C
《钢冶金学》 第1章绪论 1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别？（※） 2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务，并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。（※）3何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”？哪种流程的能耗高、排放量大？为什么？（※）4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类？以下钢号分别为什么钢种，每个钢号的数字和字母代表什么意思？65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。 5 主要的炼钢方法有哪些？LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF各指哪种炼钢方法？（※） 第2章炼钢的基础理论 1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值（1600℃）及炉渣的粘度、密度和渣—钢界面张力的常用数值。 2 钢的熔点是如何定义的？何谓“液相线”，何谓“固相线”？为什么钢液凝固，是在一个温度区间内完成？ 3 炼钢炉渣的来源有哪些？为什么说“炼钢就是炼渣”？ 4 炉渣的“氧化性”是什么意思？为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质？炉渣氧化性在炼钢过程中的作用？（※） 5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。 6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水，其钢水中的酸溶铝为0.018%，请问钢水中的溶解氧最低不低于多少ppm？ 7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件？ 8 炼钢过程中硅[Si]反应的特点？铁水硅含量 [Si]对炼钢过程有何影响？（※） 9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中，钢液中[Mn]的变化规律？提高残锰有何意义？写出吹炼过程中熔池回[Mn]的反应式，分析影响回[Mn]的因素。为什么吹炼终点残[Mn]的高低，一定程度反映吹炼水平的高低？（※） 10 如何理解“炼钢过程的[C]+[O]=CO是目的，更是手段，又是氧化精炼的主要手段。”？（※）
名词解释 脉石：铁矿石中除有含Fe的有用矿物外，还含有其它化合物，统称为脉石。 焦比：冶炼每吨生铁消耗干焦或综合焦炭的千克数。 熔剂：由于高炉造渣的需要，入炉料中常配有一定数量助熔剂，简称熔剂。 有效容积利用系数：在规定的工作时间内，每立方米有效容积平均每昼夜生产的合格铁水的吨数。等于[t/（m3*d）]=合格生铁折合产量/有效容积×规定工作日 休风率：高炉休风时间（不包括计划中的大中及小修）占规定工作时间的百分数。 冶炼强度：冶炼过程强化的程度，干焦耗用量/有效容积×实际工作日 直接还原：铁矿石还原剂为固态炭，产物为CO的反应。 耦合反应：某个渣中的离子得到或失去电子成为铁液中不带电的中性原子与另一个铁中原子失去或得到电子而成为渣中离子的氧化还原反应成为耦合反应。 熔化温度：理论上就是相图上液相线温度，或炉渣在受热升温过程中固相完全消失的最低温度。 熔化性温度：炉渣可自由流动的最低温度粘度曲线与45切线的切点温度。 长渣和短渣：温度降到一定值后，粘度急剧上的称为短渣；随温度下降粘度上升缓慢称为长渣。 液泛现象：反应生成的气体穿过渣层，生成气泡，气泡稳定存在于渣层内，炉渣在焦块空隙之间产生类似沸腾现象的上下浮动。 热交换的空区或热储备区：炉身中下部区间内，煤气与炉料的温差很小，大约只有50℃左右，是热交换及其缓慢的区域，成为热交换的空区或热储备区。 水当量：表示单位时间内炉料和炉气流温度变化1℃是所吸收或放出的热量。 上部调节：利用装料制度的变化一调节炉况称为上部调节。 下部调节：调节风速，鼓风动能及喷吹量等送风制度方面参数一调节炉况称为下部调节。 简答题 1、高炉冶炼的过程主要目的是什么？ 答：用铁矿石经济而高效率的得到温度和成分合乎要求的业态生铁。 2、高炉冶炼过程的特点是什么？ 答：在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂的交织在一起的化学反应和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入及产出外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。 3、焦炭在高炉中的作用是什么？ 答：○1提供冶炼所需热量; ○2作为氧化物还原所需的还原剂; ○3作为骨架，保证高炉内透气性; ○4铁水渗碳。 4、高炉冶炼对焦炭质量的要求是什么？ 答：○1要有足够的强度○2固定C量高而灰分低○3焦炭带入硫量低○4挥发分的的质量分数为0.8%-1.2% ○5成分性能以及粒度的稳定性。 5、铁矿粉造块的目的是什么？ 答：(1)将粉状料制成具有高温强度的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求; (2)通过造块改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善; (3)通过造块去除某些有害杂质，回收有益元素达到综合利用资源和扩大炼铁矿石原料资源。
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。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为： 1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。2)渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。3)干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。 (3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。 2—1高炉常用的铁矿石有哪几种，各有什么特点？
2016年辽宁科技大学专升本考试大纲《冶金工程专 业》 【指定参考教材】 1.《钢铁冶金原理》黄希祜主编，冶金工业出版社 2.《钢铁冶金学（炼铁部分）》王筱留主编，冶金工业出版社 3.《钢铁冶金学（炼钢部分）》陈家祥主编，冶金工业出版社 4.《机械设计基础》杨可桢，程光蕴，李仲生主编，高等教育出版社高等教育出版社 考试科目：冶金原理、钢铁冶金学、机械设计基础 考试时间：150分钟 成绩分配：总分200分，其中冶金原理50分、钢铁冶金学100分、机械设计基础50分 第一部分《冶金原理》 一、冶金热力学基础 1、掌握化学反应的吉布斯自由能和平衡常数的计算方法。 2、掌握活度及活度系数的计算方法。 3、掌握活度标准态的选取。 二、冶金动力学基础 1、掌握冶金动力学的基本理论。 2、掌握冶金反应中某一反应级数的判断方法。 3、掌握零级、一级、二级反应的反应速率的计算方法。 三、金属熔体 1、了解金属熔体的种类。 2、了解熔铁及其合金的结构以及物理性质。 3、掌握铁液中组分活度的相互作用系数的计算。 四、冶金炉渣 1、掌握钢铁冶金熔渣的结构理论、熔渣的化学和物理性质。 2、掌握二元渣系的相图的分析方法。 3、掌握三元相图的基本知识及基本结构。 五、氧化熔炼反应
1、掌握氧化熔炼反应的物理化学原理以及氧势图在这里的应用。 2、掌握在冶金过程中硫、磷、硅等有害元素的去除方法。 六、钢液的二次精练 1、了解二次精练的含义。 2、掌握钢液真空处理的方法及热力学原理。 3、了解吹氩处理的作用以及热力学原理。 4、掌握钢中夹杂物的处理方法，钢液中夹杂物的种类及产生原因。第二部分《钢铁冶金学》 一、概论 1、了解高炉冶炼的基本过程及冶炼特点。 2、熟练掌握高炉冶炼的目的、原燃料的种类、性能要求。 3、了解高炉的主要产品。 二、铁矿粉造块 1、了解铁矿粉造块的意义及基本工艺过程。 2、熟练掌握烧结、球团的基本原料、成矿过程。 3、掌握烧结、球团过程的重要物理化学反应。 三、高炉炼铁基本理论 1、熟练掌握高炉逐级还原原则、高炉还原原理。 2、掌握炉渣在高炉冶炼过程中的作用和成渣过程。 3、掌握高炉风口前燃烧的作用及基本特点。 4、了解终渣的理化性质。 5、掌握高炉炉渣脱硫反应。 四、高炉冶炼过程中的传输现象 1、了解高炉常见的传输现象、高炉炉料下降的条件。 2、熟练掌握高炉用散料的基本参数及对高炉透气性、高炉煤气运动的影响，高炉煤气流分布的特点及采取的上部调剂的操作方法。 3、掌握高炉简单的热交换规律。 五、高炉冶炼能量利用 掌握燃料比，焦比等常用指标的概念及简单计算。 六、高炉炼铁工艺 1、熟练掌握高炉基本操作制度。 2、掌握高炉强化冶炼的措施。 七、炼钢的任务、原材料和耐火材料
钢铁冶金学试卷（B ） 一、名词解释题（每题3分，共18分） 1.高炉冶炼强度 2. HPS 3.高炉渣熔化性温度 1. “假象”赤铁矿的结晶结构未变，而化学成分已变为 Fe 2O 3） 2. 一般要求焦炭的反应性高，而煤粉的反应性则要低） 3. 高炉风口喷吹的煤粉，有少量是与煤气中的 CO 2反应而气化的 4. 高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖） 5. 烧结料层的自动蓄热现象，主要是由于燃料在料层中的偏析所致） 6. 提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量） 7. 实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料） 8. 对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言，赤铁矿优于磁铁矿） 9. 原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁） 10. 高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定） 4.高炉的悬料 5.高炉的硫负荷 6. FINEX 炼铁工艺 X 。） 二、判断题（每题 1.5分，共30分） （对：“，错: 院係） ___________ 班级 ______________ 学号 ______________ 姓名 _____________
11.高炉炉渣的表面张力过小时，易造成渣中带铁，渣铁分离困难 12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。 13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是C02。 14.高炉实施高压操作后，鼓风动能有增大的趋势。 15.高炉脱湿鼓风，有提高风口理论燃烧温度的作用。 16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。 17.具有倒V型软熔带的高炉，其中心煤气流比边缘煤气流发达。 18.为了抑制边缘煤气流，可采取“高料线”或“倒装”的装料制度 19.高炉富氧鼓风，有助于提高喷吹煤粉的置换比。 20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。 三、简答题（每题8分，共24分） 1.简述酸性氧化球团矿生产工艺，说明该类球团矿的焙烧固结机理。 2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响，并说明其原因。 3.画出高炉理想操作线，并说明A、B、C、D、E、P、W点的意义 四、论述题（每题14分，共28分） 1.分析高炉冶炼过程中，用CO、H2还原铁氧化物的特点。 a .画出CO、H2还原铁氧化物的平衡关系示意图（叉子曲线）； b .分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同 2. Ergun公式如下: P L 150 w (1 )2 (de)2 3 1.75 w2(1 ) de 3
且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样的反应称为基元反应。 7.气体分子在 分子（或范得华）引力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、分析题（共2题，每题12分，共24分） 1．请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物，利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应： 344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+，试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。 图1 四、计算题（共3题，每题12分，共36分）
1. 测得温度1873K 还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为及1-?m N ，两者的接触角 38=α。试求钢--渣的界面张力，并确定此种还原渣能否在钢液中乳化? 解： 305 .138cos 45.063.1245.063.1cos 202222 =???-+=-+=s m s m ms σσσσσ 铺展系数：125.0305.145.063.1-=--=--=ms s m S σσσ 铺展系数小于0，说明此熔渣不易在钢渣中乳化。 2.在用CO 还原铁矿石的反应中，l173K 的速率常数 12110987.2--?=s k ，1273K 的速率常数12210623.5--?=s k 试求：(1) 反应的活化能；(2)1673K 的速率常数k 值；(3)1673K 的可逆反应的速率常数：)1 1(0K k ++。 反应为 ()2CO FeO CO s FeO +=+； T G m r 26.24228000 +-=? 1-?mol J 解：（1）由?? ? ??-=RT E k k a exp 0 可得： ?? ? ???-=?-1173314.8exp 10978.202a E k ?? ? ???-=?-1273314.8exp 10623.502a E k 先对上两式取对数，而后在相减，可得： ?? ? ??-- =??--1273111731 147.1910623.510978.2lg 2 2 a E
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. SFCA 3.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。 三、简答题（每题8分，共24分） 1.简述烧结矿固结机理，何种粘结相（液相）有利于改善烧结矿质量? 2.提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。 3.画出高炉理想操作线，并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。 四、论述题 (每题14分，共28分) 1. 分析炉渣粘度对高炉冶炼过程的影响，并论述影响炉渣粘度的因素以及维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施。 2.论述降低高炉燃料比的技术措施。 a . 画出高炉能量利用图解分析的rd —C 图， 分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径； b . 根据所学的炼铁理论和工艺知识，阐述降低高炉燃料比的具体对策。
第一篇冶金熔体 第一章冶金熔体概述 1. 什么是冶金熔体它分为几种类型 在火法冶金过程中处于熔融状态的反应介质和反应产物（或中间产品）称为冶金熔体。它分为：金属熔体、熔渣、熔盐、熔锍。 2.何为熔渣简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。 熔渣是指主要由各种氧化物熔合而成的熔体。 冶炼渣主要作用在于汇集炉料中的全部脉石成分，灰分以及大部分杂质，从而使其与熔融的主要冶炼产物分离。 精炼渣主要作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化物，使之与主金属分离。 3.什么是富集渣它与冶炼渣的根本区别在哪里 富集渣：使原料中的某些有用成分富集与炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。 冶炼渣：汇集大部分杂质使其与熔融的主要冶炼产物分离。 4.试说明熔盐在冶金中的主要应用。
在冶金领域，熔盐主要用于金属及其合金的电解生产与精炼。熔盐还在一些氧化物料的熔盐氯化工艺以及某些金属的熔剂精炼法提纯过程中广泛应用。 第二章冶金熔体的相平衡图 1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。 X ：A 10% ，B 70% ，C 20% ； Y ：A 10% ，B 20% ，C 70% ； Z ：A 70% ，B 20% ，C 10% ； 若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。 2.下图是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图 （1）写出各界限上的平衡反应 （2）写出P、E两个无变点的平衡反应 （3）分析下图中熔体 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 的冷却结晶路线。
3.在进行三元系中某一熔体的冷却过程分析时，有哪些基本规律答：1 背向规则2杠杆规则3直线规则4连线规则 5 三角形规则6重心规则7切线规则8共轭规则等 第三章冶金熔体的结构 1. 熔体远距结构无序的实质是什么 2.试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
《钢铁冶金原理》基本知识点 By Moonlight 2009/10/17 注：主要知识点是基于老师上课提问的问题，限于名词、概念、公式的解析。 1、 活度、活度系数、活度的标准态： 以拉乌尔定律或亨利定律为基准或参考态，引入修正后的浓度值称为活度；而此修正系数称为活度系数。 具有纯物质、假想纯物质及 =1﹪溶液蒸汽压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。 2、 、 、 的含义： ， 分别为以拉乌尔定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数和以亨利定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数。 指的是稀溶液以纯物质为标准态的活度系数，其值为常数。 3、 活度标准态选择的一般原则以及钢铁冶金过程中组分活度标准态如何选择？ 一般作为溶剂或浓度较高的组分可选纯物质作为标准态，若组分的浓度比较低时，可选用假想纯物质或质量为1﹪溶液作为标准态。 在冶金过程中，作为溶剂的铁，如果其中元素的溶解量不高，而铁的浓度很高时，可选纯物质作为标准态， =x [Fe]=1,Fe r =1 ；如果溶液属于稀溶液，则可以浓度代替活度（H K 标准态）；熔渣中组分的活度常选用纯物质标准态。 4、 理想溶液，稀溶液以及超额函数： 理想溶液：在整个浓度范围内，服从拉乌尔定律的溶液； 稀溶液：溶质蒸汽压服从亨利定律，溶剂蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液； 超额函数：实际溶液的偏摩尔量（或摩尔量）与假想其作为理想溶液时的偏摩尔量（或摩尔量）的差值。 ex B G =RT ln B r ex m G =RT ln B B x r ∑ 5，为什么温度升高使实际溶液趋向于理想性质？ 由()2 B B T T G H T ???=-? 知： 2 ln B B T r H RT ??=-? B w
科技大学2008 /2009 学年第 1 学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、简答题 （共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能？写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、填空题（共20空，每空1分，共20分） 1.在恒温、恒压下，溶液的 热力学性质 对某一组元 摩尔 量的 偏微分 值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2.在任意温度下， 各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3.按照熔渣 离子 结构理论，熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组成。 4.熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5.在一定温度下，把熔渣具有 相等 粘度的 组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6.若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ，且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样 学生班级________________学生学号： □□□□□□□□□□□□学生姓名：________________ ………………装订线………装订线………装订线…………试卷须与答题纸一并交监考教师…………装订线………装订线………装订线………………
钢铁冶金原理 1.冶金热力学研究对象：反应能否进行，即反应的可行性和方向性、反应达到平衡态 的条件及该条件下反应物能达到的最大产出率。 2.平衡常数的含义：可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每 个反应物浓度系数次幂的连乘积之比，这个比值叫做平衡常数。 3.稀溶液：一定温度和压力下，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液。 4.正规溶液：混合焓不为0，但混合熵等于理想溶液混合熵的溶液。 5.活度系数：是指活度与浓度的比例系数。 6.试比较CO和H2还原氧化铁的特点？ 解CO和H2是高炉内氧化铁的间接还原剂。它们均能使Fe2O3还原到Fe。但它们的还原能力在不同温度下却有所不同。在810℃，两者的还原能力相同，而在810℃以下，CO的还原能力比H2的还原能力强，但在810℃以上，则相反，氢有较强的还原能力，这反映在还原剂的分压上，随温度的升高，还原FeO所要求的CO分压增高，还原FeO 需要的H2分压则减小。高炉下部高温区H2强烈参与还原，而使C消耗于形成CO（C 的气化反应）的量有所减少。另，在高温区内，它们形成的产物H2O（g）及CO2均能与焦炭反应，分别形成H2及CO。增加间接还原剂的产量。这也就推动了碳直接还原的进行。在还原的动力学上，由于H2在FeO上的吸附能力及扩散系数均比CO的大，所以H2还原氧化铁的速率，即使在810℃以下，也比CO的高（约5倍）。提高还原气体中H2的浓度有利于氧化铁还原速率的增加。 7.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。 8. 炼钢二次精炼手段和目的。 答：炉外精炼的基本手段有搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5种，目的是：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分(微合金化)和调整温度并使其均匀化，去除夹杂物，改变夹杂物形态和组成等。钢水炉外精炼是为适