石嘴山市阳光育才职业技能培训学校冶炼（中级）专业结业试卷
姓名得分
一、单项选择题（共60题，每题1分）。
1、下列物质中属于金属材料的是（）
A、黄铜
B、金刚石
C、水
D、氧化镁
2、下列关于合金的说法，正确的是（）
A、合金的很多性能与组成它们的纯金属不同
B、合金属于纯净物
C、合金没有延展性
D、合金不能导电、传热
3、生铁和钢的主要区别是（）
A、生铁和钢都是碳的合金
B、生铁和钢的主要成分都是铁，但二者的含碳量不同，性能也不同。
C、生铁就是含杂质较多的钢，钢就是含杂质较少的生铁。
D、生铁是混合物，钢是纯净物
4、下列关于合金的叙述中正确的是（）
A．金属和非金属之间不可能形成合金 B、合金不具有金属光泽
C．生铁和钢都是铁的合金 D、钛合金是使用最多的合金
5、以下叙述不正确的是（）
A、钛和钛合金是制造飞机轮胎的重要材料
B、黄铜是合金
C、不锈钢是化合物
D、铝是地壳中含量最多的元素
6、下列物质属于纯净物的是（）
A.铁锈
B. 石灰石
C. 氧化铁
D.硬铝
7、通常将24K的黄金称作为纯金。现有一位顾客购买了一件18K的黄金首饰，则这件首饰中黄金的含量约为（）
A.70%
B.72%
C. 82%
D. 75%
8、下列物质中不属于合金的是（）
A、不锈钢
B、白铜
C、高碳钢
D、金刚石
9、下列有关合金的叙述中正确的是（）
①合金具有金属特性；②合金中的元素以单质形式存在；③合金中不一定含有金属；④钢是含杂质较少的铁合金；⑤合金属于金属材料；⑥生铁可完全溶解于稀盐酸
A.①②③④⑤⑥
B.①③④⑤⑥
C.①④⑥
D. ①②④⑤
10、据报道：目前世界有近20亿人口患缺铁性贫血，为了预防缺铁性贫血，专家建议最好使用（）
A、铝锅
B、砂锅
C、钛合金锅
D、铁锅
11、在常温下，将下列物质投入足量稀盐酸中，能产生气体且有金属不溶物残留的是（）
A.黄铜
B.纯铁
C.碳酸钙
D.碳素钢
12、白云石煅烧得到煅白控制温度在（）
A、1350℃
B、1000℃
C、2100℃
D、1750℃
13、金属镁冶炼方法有（）
A电解法和热还原法B氧化法C酸法 D 碱法
14、2、以下哪个不是炼镁的原料（）.
A、白云石
B、金刚石
C、菱镁矿
D、光卤石
15、下列物质中，不属于合金的是（）
A 硬铝 B黄铜 C 水银 D钢铁
16、硅热法炼镁用的硅铁合金是( )
A、25%Si
B、45%Si
C、75%Si
D、85%Si 17、 4、下列不属于黑色金属的是（）
A、铁
B、铬
C、锰
D、镁
18、5、下列不属于轻金属的是（）
A、铝
B、镁
C、钠
D、铁
19、镁在其熔点以上易在空气中燃烧，发出眩目的（）光
A、黄光
B、蓝光
C、绿光
D、白光
20、下列哪个不是镁的应用领域？（）
A 、电子产品B、军工及航天航海 C 、压铸件 D 、电的绝缘材料
21、用碳作还原剂时，反应产物除金属元素外，就是（）气体
A CO
B CO2
C SiO
D SiS
22、用硅热法生产金属镁时不可以用（）作还原剂。
A 、铜
B 硅铝合金
C 废铝 D、75%硅铁
23、下列哪个不是手机及电脑外壳用的镁合金材料所起到的作用是（）
A、隔磁作用
B、耐高温
C、减振
D、轻巧
24、下列被誉为―21世纪的绿色工程材料的是（）
A、不锈钢
B、镁合金
C、铁合金
D、塑料
25、哪个不是皮江发炼镁用到的原料（）
A、白云石
B、萤石（CaF2）
C、铜
D、硅铁（Si75%)
26、普通耐火材料的耐火度要求大于 ( ) ℃。
A、1480
B、1580
C、1770
D、2000
27、皮江法炼镁得到的炉渣中含有的成分是（）
A、氯化物
B、碳酸盐
C、氟化物
D、二钙硅酸盐
28、镁的热还原方法实际上是（）
A、酸化法
B、氧化法
C、电解法
D、真空还原法
29、下列哪个不属于热还原法冶炼镁中抽成真空的目的（）
A、降低反应温度 B 、防止硅被空气氧化C、防止镁被空气氧化D、升高反应温
30、在高温条件下，H2与CO的还原能力哪个强（）
A、不能判定
B、CO
C、一样强
D、H2
31、硅热法炼镁为何采用75%的硅铁、（）
A、75%硅含游离硅和FeSi2
B、75%硅全部是以游离硅
C、75%硅含FeSi2FeSi
D、75%%硅含FeSi和Fe3Si2
32、皮江法炼镁中添加萤石起到的作用是（）
A、催化剂
B、氧化剂
C、还原剂
D、原料
33、硅热法炼镁中萤石的添加量是（）
A、10%
B、2%
C、20%
D、30%
34.我国的消防方针是：（）
Ａ.安全第一，预防为主。Ｂ.预防为主，防消结合。Ｃ.预防为主.防治结合
35.在空气不流通的狭小地方使用二氧化碳灭火器可能造成的危险是（）
Ａ.中毒Ｂ.爆炸Ｃ. 缺氧
36. ( )指安全生产管理，要以预防事故的发生、防患未然、将事故消灭在萌芽状态为重点，而不是以处理事故为重点。
A.综合治理
B. 安全第一
C. 预防为主
37.特种作业人员必须经过（）合格取得操作证者，方可上岗。
Ａ. 智力测试Ｂ.文化考试Ｃ.体能测试 D. 专业技术培训考试
38.硅热法炼镁中煅烧白云石的目的是（）
A、除去水分，得到镁的碳酸盐
B、得到二氧化碳气体
C、得到粗镁
D、得到煅白（MgO?CaO）
39.三线电缆中的红线代表（）
A.零线Ｂ. 高压线Ｃ.地线 D.火线
40.如果工作场所潮湿，为避免触电，使用手持电动工具的人应（）
Ａ.站在铁板上操作Ｂ. 直接操作Ｃ.穿防静电鞋操作 D. 站在绝缘胶板上操作
41. 禁止标志的含义是不准或制止人们的某种行为，它的基本几何图形是（）。
A.带斜杠的圆环
B.三角形
C.圆形
D.矩形
42.各种气瓶的存放，必须距离明火（）米以上，避免阳光暴晒。
Ａ.１０Ｂ.８Ｃ. ５Ｄ.１５
43.根据作业环境的不同，安全帽的颜色也不同，如在爆炸性作业场所工作宜戴（）安全帽。
Ａ. 黄色Ｂ. 红色Ｃ.白色Ｄ.绿色
44.火灾使人致命的最主要的原因是：（）
Ａ.被人践踏Ｂ.窒息Ｃ.烧伤
45.以下灭火剂中，( )破坏大气的臭氧层，要逐步淘汰。
Ａ.干粉Ｂ.泡沫Ｃ. １２１１Ｄ. 二氧化碳
46.检查燃气用具是否漏气时，通常采用( )来寻找漏气点。
A.用火试
B.闻气味
C. 肥皂水
47.硅热法炼镁，白云石中镁的含量不低于（）
A、20%
B、50%
C、40%
D、30%
48. 从业人员发现直接危及人身安全的紧急情况时，（）撤离作业场所。
A、无权停止作业
B、必须经单位负责人同意方可停止工作
C、必须经现场负责人同意方可停止作业
D、有权停止作业或者在采取可能的应急措施后
49. 根据安全生产概念和工作要求，对于生产经营单位，安全生产需要保护的第一对象是（）。
A.设备
B. 技术人员
C.管理人员
D.从业人员
50.以下几种逃生方法哪种是不正确的？（）
Ａ.用湿毛巾捂着嘴巴和鼻子Ｂ.弯着身子快速跑到安全地点
Ｃ.马上从最近的消防通道跑到安全地点Ｄ.躲在床底下，等待消防人员救援
51 生产经营单位对（）应当登记建档，定期检测、评估、监控，并制定应急预案，告知从业人员和相关人员应当采取的紧急措施。
A重大危险源 B 重大事故隐患 C事故频发场所
52. 《安全生产法》规定，生产经营单位采用新工艺、新技术、新材料或者使用新设备时，应对从业人员进行（）的安全生产教育和培训。
A专门 B 车间级 C班组级
53.扑救爆炸性物品时，（）用沙土盖压，以防造成更大的伤害。
Ａ. 禁止Ｂ.必须Ｃ.可以
54.触电事故中，绝大部分都是（）导致人身伤亡的。
A．烧伤 B．人体接受电流遭到电击 C.电休克
55.下列说法正确的是（）。
Ａ.安全色中的对比色为黑.白.红.黄四种。Ｂ.安全色中的对比色为黑.白.红三种。
Ｃ.安全色中的对比色为黑白两种。
56.安全标志分为四类,它们分别是（）。
Ａ.通行标志.禁止通行标志.提示标志和警告标志
Ｂ.禁止标志.警告标志.通行标志和提示标志
Ｃ. 禁止标志.警告标志.命令标志和提示标志Ｄ.禁止标志.警告标志.命令标志和通行标志
57.下面哪种气体属于易燃气体？（）
Ａ.二氧化碳Ｂ. 二氧化硫Ｃ.氧气 D. 乙炔
58.身上着火时，应（）。
Ａ.用灭火器喷灭Ｂ.往身上浇水
Ｃ.使劲拍打Ｄ.就地打滚，或用厚衣物覆盖压灭火苗
59.下列啊些情况不属于违章作业？（）
Ａ.高处作业穿硬底鞋Ｂ.任意拆除设备上的照明设施
Ｃ.非岗位人员任意在危险区域内逗留Ｄ.特种作业持证者独立进行操作
60.身上沾有油污，应用下列（）物品清洗。
Ａ.有机溶剂Ｂ. 干冰Ｃ.自来水 D.肥皂
二、判断题（共20题，每题2分）
（）1．生产经营单位应当在有较大危险因素的生产经营场所和有关设施.设备上，设置明显的安全警示标志。
（）2．从业人员在作业过程中，应当严格遵守本单位的安全生产规章制度和操作规程。
（）3．生产经营单位的从业人员不服从管理，违反安全生产规章制度或者操作规程的，造成重大事故，构成犯罪的，依照刑法有关规定追究刑事责任。
（）4．生产经营单位可以将生产经营项目.场所.设备发包或者出租给不具备安全生产条件或者相应资质的单位或者个人。
（）5．劳动者依法享有职业卫生保护的权利。
（）6．我国安全生产的方针是安全第一，预防为主。
（）7．管理人员进行生产岗位可以不戴安全帽。
（）8．冶金安全生产形势总体平稳，但形势仍然严峻，重大事故隐患依然大量存在。
（）9．职工享有参加安全生产教育培训的权利。
（）10．硅热法炼镁煅白和硅铁粉碎的粒度越细越好。
（）11．安全生产责任制度是生产单位中最为核心的、最基本的一项管理制度。
（）12．特种作业操作证申请复审或者延期复审前，特种作业人员应当参加必要的安全培训并考试合格。（）13．职工发现事故隐患和不安全因素后，应及时向上级管理人员报告，接到报告的人员应当及时予以处理。
（）14．职业健康是指对生产过程中产生的有害员工身体健康的各种因素所采取的一系列治理措施和卫生保健工作。
（）15．生产经营单位的主要负责人对本单位的重大危险源全面负责。
（）16．蓝色主要用于各种提示标识。
（）17．普通安全鞋不得作为防静电、绝缘鞋等特种安全鞋使用。
（）18.利用不同还原剂（硅铁、碳化钙和炭）在高温下，可以将镁从其镁化合物中还原出来而制得金属镁。
（）19．安全帽可以临时当凳子使用。
（）20．用硅铁（Si-Fe）作还原剂，在高温（1200-1250℃）、高真空（1-13Pa）的条件下进行还原反应制取金属镁，此方法简称硅热法炼镁（即皮江法炼镁）。
1概论 长流程: 以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程 短流程: 以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程 炉外精炼: 凡是在熔炼炉（如转炉、电炉）以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。 2 转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些？ 电炉炼钢的不足: (1)还原渣有较强的脱硫能力，但炉内渣钢接触面积太小，脱硫能力不能充分利用。氧化期出钢［S］0.02%～0.04% (2)在氧化期H降低到2.5～3ppm，在还原期又回升至5～7ppm (3)在还原期O≤80ppm，终脱氧后O≤30ppm，出钢过程100～200ppm (4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用 转炉炼钢的不足: (1)温度成分不均匀(2)一般出钢［C］≥0.04%，很难将［C］控制在≤0.02%下出钢(3)一般出钢［O］≥500ppm，出钢合金化后［O］≥100ppm (4)脱硫率为30%左右；若铁水［S］≤0.03%，出钢［S］≤0.02%；若铁水［S］0.002-0.005%，出钢［S］0.004-0.007% (5)脱磷率≥90%，终点［P］0.005-0.015%，出钢过程中回磷(6)氧化性渣FeO≥15% 3 炉外精炼的作用和地位？经济合理性有哪些？ 作用和地位：1 提高质量扩大品种的主要手段2 优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本主要方法3 炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工序衔接 炉外精炼的经济合理性:1 提高初炼炉的生产率2 缩短生产周期3 降低产品成本4 产品质量提高 4 炉外精炼的任务？炉外精炼的三个特点? 对精炼手段的有哪些要求? 炉外精炼的任务:1 钢水成分和温度的均匀化2 精确控制钢水成分和温度3 脱氧脱硫脱磷脱碳4 去除钢中气体（氢氮）及夹杂物5 夹杂物形态控制 炉外精炼的三个特点:1 二次精炼2 创造较好的冶金反应的动力学条件3 二次精炼的容器具有浇注的功能对精炼手段的要求:1 独立性2 作用时间可以控制3 作用能力可以控制4 精炼手段的作用能力再现性要强5 便于与其他精炼手段组合6 操作方便、设备简单、基建投资和运行费用低 5 炉外精炼有哪5个基本手段并简述其作用？ 1 渣洗：快速脱硫，脱氧以及去除夹杂 2 真空：对钢液的脱气，用碳脱氧，超低碳钢种的脱硫等反应产生影响 3 搅拌：可以均匀成分和温度，促进夹杂的上浮 4 加热：调节被精炼钢液温度，避免钢液回炉的救急措施 5 喷吹：喷吹是将反应剂加入冶金熔体的一种手段 6 CAS CAS-OB VD AOD VOD LF LFV的英文全称？ CAS ：Composition Adjustment by Scalded Argon Bubbling CAS-OB：Composition Adjustment by Scalded Argon Bubbling-Oxygen Blowing VD：Vacuum Degassing AOD(Argon Oxygen Decarburization VOD(Vacuum Oxygen Decarburization LF（Ladel Furnace） LFV：Ladel Furnace Vacuum Degassing 2 炉外精炼理论基础 异炉渣洗:用专用炼渣炉炼渣，出钢时钢液冲进事先盛有液渣的钢包内 同炉渣洗:液渣和钢液同一炉炼制 混合炼钢:在一座电炉中按普碳钢的工艺冶炼半成品钢液，在另一座电炉中熔化合金和造还
填空 1、钢材在服役过程中的破坏有延性破坏和脆性破坏两种类型。 2、RH真空室的加热方法有煤气烧嘴加热法和石墨电极加热法。 3、搅拌的方法主要有电磁搅拌和吹气搅拌。 4、渣洗的目的是脱氧、脱硫和去除非金属夹杂。 5、预熔渣的生产方法有竖炉法和电熔法。 6.为了充分发挥吹氩搅拌的作用，透气砖应安装在钢包底部半径中心位置。 7.钢水在还原气氛下精炼有利于脱硫。 8.钢水中喂入硅钙线是为了对夹杂物进行改性处理。 9.工艺规定，吹氩站加入小废钢后吹氩时间应在3分钟以上。 10.钢水在吹氩站加入500Kg小废钢，带来的钢水温降为5℃左右。 11、钢包吹氩的方式有顶吹方式和底吹方式。 12、真空处理的目的包括真空氧脱碳、控制浇注温度、化学加热和脱气。 13、钢中的气体杂质主要是指氮气、化学加热和脱气。 14、稀土在钢中的作用主要为净化、变质和合金化。 15.LF炉精炼渣中通常都含有CaF2，其作用是提高钢渣流动性。 判断 1、（×）钢包吹氩过程中氩气的流量越大越好。 2、（√）钢中磷会降低钢的焊接性能。 3、（√）做好出钢时的挡渣操作是发挥精炼渣精炼作用的基本前提。 4、（×）挡渣球的密度要小于炉渣而大于钢水。 5、（√）当采用CaO-Al2O3 渣系进行渣洗时，CaO是反应物，其它为调节成分、降低熔点。 6、（√）炼铁的主要方法是高炉炼铁。 7、（×）采用真空碳脱氧可以将钢中Al2O3、SiO2等夹杂物中氧去。 8、（√）降低氮、氢在气相中的分压，可达到降低钢中氢、氮的目的。 9、（×）动力学研究化学反应能否进行的。 10、（√）钢中的锰可以提高钢的强度。 11、（×）真空碳脱氧过程中CO的长大和上浮是限制性环节。 12、（√）精炼炉内的真空度主要是根据钢液脱氢的要求来确定。 13、（×）铝-氧加热法的优点是生产过程中不产生烟气。 14、（×）固体合成渣包括机械混合渣、烧结渣和预熔渣。 15、（×）温度越高，越有利于碳氧反应进行，越容易提高钢的纯净度。 选择 1、向钢水中喷入CaO粉可以起到（B）作用。 A.脱氧 B.脱硫 C.加热钢水
1.五种精炼手段 （1）渣洗（2）真空（3）搅拌（4）加热（5）喷吹 2.工业生产的挡渣技术 （1）挡渣球（2）浮动塞挡渣（3）气动吹气挡渣塞（4）虹吸出钢口挡渣（5)偏心炉底出钢 3.顶渣改质 目的：（1）适当提高覆盖渣碱度；（2）降低覆盖渣氧化性；（3）改善覆盖渣的流动性；（4）适当提高夹杂物去除率。 方法：在转炉出钢过程中向钢包内加入改质剂，利用钢水的流动冲刷和搅拌作用促进钢—渣反应并快速生成覆盖渣。 4.合成渣有液态渣、固态渣和预熔渣。根据液态合成渣炼制方式不同，渣洗工艺可分为异炉渣洗和同炉渣洗。固态合成渣有机械混合体、烧结渣。 5.合成渣的物理化学性能：必须具有较高的碱度、高还原性、低熔点和良好的流动性；此外要具有合适的密度、扩散系数、表面张力和导电性等。 6.搅拌：气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌和重力引起的搅拌（如渣洗）等。 7.钢包吹氩的主要作用是什么？（简答题） (1)调温。主要是冷却钢液。对于开浇温度有比较严格要求的钢种或浇注方法，都可以利用吹氩将钢液温度降到规定的要求。 （2）混匀。在钢包底部适当位置安放透气砖，氩气喷入可使钢包中的钢液产生环流，用控制氩气流量的方法控制钢液的搅拌程度。 （3）净化。搅拌的钢液增加了钢中非金属夹杂物碰撞长大的机会。上浮的氩气泡不仅能够吸收钢中的气体，还会黏附悬浮于钢液中的杂质，将黏附的夹杂物带至钢液表面而被渣层所吸收。 8.吹氩方式：顶吹、底吹。 9.影响钢包吹氩效果的主要因素：氩气耗量、吹氩压力、流量与吹氩时间及气泡大小等。 10.能量耗散速率（比搅拌功率）：单位时间内，向1t钢液提供的搅拌能量作为描述搅拌特征和质量的指标。 11.常用的加热方法主要是电弧加热，化学加热（化学热法）、燃料燃烧加热、电阻加热等 12.燃料燃烧加热存在哪些不足？ （1)由于燃烧的火焰是氧化性的，而炉外精炼时总是希望钢液处在还原性气氛下，这样钢液加热时，必然会使钢液和覆盖在钢液面上的精炼渣的氧势提高，不利于脱硫、脱氧这样一些精炼反应的进行。 （2）用氧化性火焰预热真空室或钢包炉时，会使其内衬耐火材料处于氧化、还原的反应交替作用下，从而使内衬的寿命降低。 (3)真空室或钢包炉内衬上不可避免会粘上一些残钢，当使用氧化性火焰预热时，这些残钢的表面会被氧化，而在下一炉精炼时，这些被氧化的残钢就成为精炼钢液二次氧化氧的来源之一。 （4）火焰中的水蒸气分压将会高于正常情况下的水蒸气分压，特别是燃烧含有碳氢化合物的燃料时，这样将增大被精炼钢液增氢的可能性。 （5)燃料燃烧之后的大量烟气（燃烧产物），使得这种加热方法不便于与其他精炼手段（特别是真空）配合使用。 13.钢的真空脱气分类：钢流脱气、钢包脱气、循环脱气。 壹
湖南工业大学试题 2007 年~ 2008 年第 2 学期 课程名称：炉外精炼新技术专业年级：冶金工程2005级 考生学号：考生姓名： 试卷类型：A卷■B卷□考试方式: 开卷□闭卷■…………………………………………………………………………………………………………………………… 一、填空题（30分=15分×2） 1、VAD的完整拼写为Vacuum Arc Degassing；AOD的完整拼写为Argon Oxygen Decarburization 。 2、真空脱气过程的限制性环节是气体在钢液中的扩散。 3、渣洗的最大的缺点是效果不稳定（重现性差）。 4、炉外精炼中，气液界面的主要来源包括吹氩、_ CO气泡、吹氧和熔体表面。 5、LF电弧加热速率的特点：通电后，缓慢升温1~2℃/min，逐渐趋于平均值3~4℃/min。 6、RH工艺处理容量的下限为_30吨 7、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。 8、AOD精炼工艺分为氧化期、还原期和精炼期。（注意顺序） 9、AOH没有像CAS-OB得到广泛使用的原因是产物去除困难 10、夹杂物变性处理中，使用Ca处理Al2O3_夹杂物。 二、名词解释（20分=4分×5） 1、炉外精炼 2、活性缝隙 3、抽引比 4、粉气流的经济流速 5、循环流量 1、炉外精炼：将常规炼钢炉的炼钢任务部分或全部地移到钢包或其它容器中进行。 2、活性缝隙：能够作为C-O反应新相生成核心的缝隙。 3、抽引比：单位体积流量的气体，可以提升的钢液的体积。 4、粉气流的经济流速：能保证粉气流基本上均匀、稳定的最小流速。 5、循环流量：单位时间内通过真空室的钢液量。 三、简答题（35分=7分×5） 1、炉外精炼中包含哪些精炼手段及这些精炼手段的功能、代表工艺(至少2种)。 答：精炼手段包括： 1）渣洗。功能：脱硫、脱氧、去夹杂。代表工艺：同炉渣洗、异炉渣洗；（1.5分） 2）真空。功能：脱气、脱氧、脱碳。代表工艺：VD、RH；（1.5分） 3）搅拌。功能：均匀成分和温度、净化钢液、促进其它冶金反应。代表工艺：除了渣洗外所有精炼工艺。（1.5分） 4）加热。功能：调温、保证精炼时间。代表工艺：LF、CAS-OB；（1.5分） 5）喷吹。功能：高效加入反应剂。代表工艺：SL、WF。（1分） 2、真空下，为什么碳的实际脱氧能力远没有热力学计算的大？ 答：1）碳氧反应未达到平衡；（2分） 2）反应区的压力大于真空度；（2分） 3）真空下，碳脱化合物中的氧困难；（1.5分） 4）耐材、炉渣、夹杂中氧化物可能向钢液供氧。（1.5分）
炉外精炼问答题提纲（结合参考书及课堂笔记）- 1.炉外精炼的目的、任务及功能有哪些？ 答：1）目的：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。2）炉外精炼的任务： ⑴钢水成分和温度的均匀化；⑵精确控制钢水成分和温度；⑶脱氧、脱硫、脱磷、脱碳；⑷去除钢中气体（氢氮）及夹杂；⑸夹杂物形态控制。 或炉外精炼可以完成下列任务： （1）降低钢中的硫、氧、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性能； （2）深脱碳，在特定条件下把碳降到极低含量，满足低碳和超低碳钢的要求； （3）微调合金成分，将成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，降低合金消耗，提高合金元素收得率；将钢水温度调整到浇铸所需要的范围内，减少包内钢水的温度梯度。）炉外精炼设备具备以下功能： ①熔池搅拌功能，均匀钢水成分和温度，促进夹杂物上浮和钢渣反应； ②钢水升温和控温功能，精确控制钢水温度，最大限度地减小包内钢水的温度梯度； ③精炼功能，包括脱气、脱碳、脱硫、去除夹杂和夹杂物变性处理等； ④合金化功能，对钢水实现窄成分控制，并使其分布均匀； ⑤生产调节功能，均衡炼钢—连铸生产。 2.简述RH脱气过程： 答：插入管插到钢液内，启动真空泵;随着压力的降低，钢液沿着两根插入管上升;向一根插入管1/3处吹入驱动气体；由于高温和低压的作用，气体的膨胀功推动钢液在上升管中快速提升，钢液呈喷泉状进入真空室；钢中气体在真空环境下被脱除；脱气后的钢液，在重力的作用下，经下降管返回钢包；不断循环若干次，以达到去气目的。 3.炉外精炼的搅拌方式有几种？工艺上有何不同特点？ 答：两种：吹氩搅拌和电磁搅拌 ⑴吹氩搅拌： 优点： ①气体入口正上方，流速最高，搅拌强烈（搅拌强度大），不受处理容量限制； ②促使夹杂物上浮（能去夹杂），能脱气； ③设备投资较低。 局限性： ①对大钢包（300～350t）包底四周有低流速的“死点”－死区（有死角），难以有效控制； ②夹杂物的上浮排出不好（强烈的搅拌不利于上浮，且顶渣卷入或冲刷炉衬耐材，产生 新夹杂源，喷口上方搅拌强烈，顶渣影响较大），可能回磷、有二次氧化； ③电弧加热会增碳（增碳倾向较大），不适于超低碳钢的精炼； ④降温程度较大（气体带走一部分，主要为液面搅动强烈，增加热辐射）。 ⑵电磁搅拌： 优点： ①搅拌强度比吹氩搅拌小，包内各点比前者搅拌均匀些、较弱些、无死角，且易控，可靠性较强； ②夹杂物的上浮排出较好，回磷少、二次氧化少，适于纯洁度要求很高的钢； ③电弧加热增碳少； ④降温较小。 ⑤运行操作简单、运行费用低（不考虑设备折旧和备品备件）。
1 概述 1 名词解释：长流程短流程炉外精炼 长流程:以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程 短流程:以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程 炉外精炼:凡是在熔炼炉（如转炉、电炉）以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。 2 转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些？（07级A） 电炉炼钢的不足 (1)还原渣有较强的脱硫能力，但炉内渣钢接触面积太小，脱硫能力不能充分利用。氧化期出钢［S］0.02%～0.04% (2)在氧化期H降低到2.5～3ppm，在还原期又回升至5～7ppm (3)在还原期O≤80ppm，终脱氧后O≤30ppm，出钢过程100～200ppm (4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用 转炉炼钢的不足 (1)温度成分不均匀 (2)一般出钢［C］≥0.04%，很难将［C］控制在≤0.02%下出钢 (3)一般出钢［O］≥500ppm，出钢合金化后［O］≥100ppm (4)脱硫率为30%左右； 若铁水［S］≤0.03%，出钢［S］≤0.02%； 若铁水［S］0.002-0.005%，出钢［S］0.004-0.007% (5)脱磷率≥90%，终点［P］0.005-0.015%，出钢过程中回磷 (6)氧化性渣FeO≥15% 3 炉外精炼的作用和地位？经济合理性有哪些？ 作用和地位： 1 提高质量扩大品种的主要手段 2 优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本主要方法 3 炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工序衔接 炉外精炼的经济合理性 1 提高初炼炉的生产率 2 缩短生产周期 3 降低产品成本 4 产品质量提高 炉外精炼的任务？炉外精炼的三个特点? 对精炼手段的有哪些要求?（07级A 炉外精炼的任务 1 钢水成分和温度的均匀化 2 精确控制钢水成分和温度 3 脱氧脱硫脱磷脱碳 4 去除钢中气体（氢氮）及夹杂物 5 夹杂物形态控制 炉外精炼的三个特点 1 二次精炼 2 创造较好的冶金反应的动力学条件 3 二次精炼的容器具有浇注的功能
炉外精炼复习题答案完 整版 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
1 概述 1 名词解释：长流程短流程炉外精炼 长流程:以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程 短流程:以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程 炉外精炼:凡是在熔炼炉（如转炉、电炉）以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。 2 转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些（07级A） 电炉炼钢的不足 (1)还原渣有较强的脱硫能力，但炉内渣钢接触面积太小，脱硫能力不能充分利用。氧化期出钢［S］%～% (2)在氧化期H降低到～3ppm，在还原期又回升至5～7ppm (3)在还原期O≤80ppm，终脱氧后O≤30ppm，出钢过程100～200ppm (4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用 转炉炼钢的不足 (1)温度成分不均匀 (2)一般出钢［C］≥%，很难将［C］控制在≤%下出钢 (3)一般出钢［O］≥500ppm，出钢合金化后［O］≥100ppm (4)脱硫率为30%左右； 若铁水［S］≤%，出钢［S］≤%； 若铁水［S］，出钢［S］脱磷率≥90%，终点［P］，出钢过程中回磷 (6)氧化性渣FeO≥15% 3 炉外精炼的作用和地位经济合理性有哪些
作用和地位： 1 提高质量扩大品种的主要手段 2 优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本主要方法 3 炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工序衔接 炉外精炼的经济合理性 1 提高初炼炉的生产率 2 缩短生产周期 3 降低产品成本 4 产品质量提高 炉外精炼的任务炉外精炼的三个特点对精炼手段的有哪些要求（07级A 炉外精炼的任务 1 钢水成分和温度的均匀化 2 精确控制钢水成分和温度 3 脱氧脱硫脱磷脱碳 4 去除钢中气体（氢氮）及夹杂物 5 夹杂物形态控制 炉外精炼的三个特点 1 二次精炼 2 创造较好的冶金反应的动力学条件 3 二次精炼的容器具有浇注的功能 对精炼手段的要求 1 独立性
1炉外精炼的主要目的和任务? ①降低钢中O.S.H.N.和非金属夹杂物的含量，改变夹杂物的形态，以提高钢的纯净度，改善钢的机械性 能②脱C满足低C钢的要求③微调合金成分把合金成分控制在很窄的范围内并使其分布均匀尽量降低合金的消耗以提高合金收得率④调整钢液温度到浇注所要求的温度范围内最大限度的减小包内的温度梯度 2炉外精炼的技术特点 ⑴二次精炼⑵创造良好的冶金动力条件⑶二次精炼容器具有浇注功能 3炉外精炼的手段：渣洗真空搅拌加热喷吹 4 C O反应的步骤⑴溶解在钢液内的C和O通过扩散边界层迁移到钢液和气相得相界面⑵在气液相界面上进行化学反应生成CO气体⑶反应产物CO脱离相界面进入气相⑷CO气泡长大和上浮并通过钢液排除 5脱气反应的步骤 ⑴通过扩散或对流钢液中的溶解气体原子迁移到气液相界面⑵气体原子由溶解状态变为表面吸附状态⑶表面吸附的气体原子彼此相互作用生成气体分子⑷气体分子从钢液表面脱离⑸气体分子扩散进入气相并被真空泵抽出 6脱N效果不好的原因 N的扩散系数比H小扩散速度慢氮化物分解压极低 7钢液滴流脱气法的原理及问题 原理：是钢液以流束状注入置于真空室内的容器中由于真空室压力急剧降低使流股松散膨胀并散开成一定角度以滴状降落脱气表面积增大有利于气体的溢出 问题：钢液温降较大小容量钢包尤为突出为保证充分脱气和合格的浇注温度钢液过热100℃左右 8 DH法脱气工作原理 ⑴吸嘴插入钢液内⑵启动真空泵钢液上升到真空室内的压差高度⑶钢包下降或是真空室提升⑷处理后钢液密度大，沉降到钢包底部⑸当钢包提升或真空室下降时又有一批钢液进入真空室脱气，直至处理结束为止。 9 DH法的主要优缺点 优点：进入真空室内的钢液由于气相压力的降低激烈的沸腾，脱气表面积增大，脱气效果好，适用于大量钢液的脱气处理，可用较小的真空室处理大吨位的钢液，对真空室进行烧烤加热，因此处理过程中滤降小。由于激烈沸腾还具有较大的脱C能力，合金通过真空室加入，提高合金收得率。 缺点：设备比较复杂，成本高 10钢液真空循环原理（RH） (1)将真空室下部的两根浸管插入钢液内100-150mm的深度启动真空泵抽真空钢液使从两根浸管中上升到压差相等的高度(2)从上升管吹入驱动气体，产生小气泡核形成循环(3)气泡进入真空室后炸裂成无数小液滴，是脱气面积大大增加，加速了脱气过程（4）脱气后的钢液汇集到真空室的底部，经下降管返回到钢包内。未经脱气的钢液有不断从上升管进入真空室脱气，周而复始，形成连续过程。 11处理容量V：是指被处理的钢液量 12处理时间于哪些因素有关? 处理时间决定于脱气时的平均降温速度而平均速度主要与处理容量钢包（800摄氏度）和真空室（1400摄氏度）的预热温度处理时加入添加剂的种类和数量以及渣层厚度包衬材料的导热率的因素 13循环因数U：是指处理过程中循环钢液的当量次数即通过真空室的钢液总量与处理容量之比U=wt/v 11真空冶金的一般规律--压力对化学平衡的影响? 当反应生成物为气相时，减少系统的压力可以使化学平衡向着增加气体物质的方向移动，也就是说真空可以使已经达到平衡的脱气，脱C和脱O反应继续进行，从而提高钢液的质量。在冶金过程中，应用真空技术时，只有当反应过程中有气相参加并且反应且生成物的气体摩尔数大于反应物中的气体摩尔数时才有可能引起平衡的移动。 12真空下碳还原固体金属氧化物能力的提高：真空状态下碳和氧的亲和力随气相压力的降低而增加，使碳的还原还能力大大提高，因此可以得到含碳很低的金属和铁合金 13真空下脱C和O的热力学：[c]+[o]=CO(g) lgk=lgPco/a(c)a(o) a(c)a(o)=Pco/k 即[%C][%O]=Pco/K 所以Pco=[%c][%o]k 熔池中C.O关系 14为什么在气液相界面上面有效? 因为在气液相界面上脱O产物CO能从液面上去除到气相中，此时反应邀平衡受气相中Pco的影响 15钢中气体：指溶解在钢中的H和N KH=0.0027 KN=0.040 [%H]=KH(PH2)1/2 [%N]=KN(PN2)1/2 16真空度：是指RH处理的真空室内可以达到并且保持的最小的压力 17本处理：本是指在高真空（气压不大于0.27KPa）下，以去除钢液中H.O（脱氧产物）为目的真空脱气处理，一般本处理的脱率在50%左右最大可达70% 18 RH轻处理：利用RH的搅拌，脱C功能在低真空条件下，对未脱氧钢液进行短时间处理，同时使钢液温度、成分调节到适于连续铸钢的工艺要求 产品：准沸腾钢对应浇注方式 19 RH的发展：RH→RH-O→RH-OB→RH-KTB(RH-FMB)等 20（1）RH-O真空吹氧技术。功能强制脱碳用于冶炼低碳不锈钢（2）RH-OB真空吹氧技术。冶炼超低碳钢、不锈钢。弱点：喷嘴寿命低，降低了设备的作业率，喷溅严重结瘤(3)RH-IJ RH喷粉技术脱S脱H脱C 减少非金属夹杂物和调整成分(4)RH-PB喷粉技术(5)RH-KTB真空喷粉技术（6）真空顶喷粉技术（7）RH-MFB 多功能喷粉技术 21钢包吹氩的作用：（1）驱动钢液自下而上运动，均匀钢液的成分和温度（2）脱气：氩气泡上升过程中吸附钢液中溶解的气体H和N（3）粘附非金属夹杂物并排出 22吹氩压力：理想的吹氩压力应该使氩气泡能遍布整个钢包，氩气泡在钢液内存均匀分布 23吹氩方式（1）顶吹方式：在线吹氩，缩短时间效果不如底吹（2）底吹方式：吹的过程中不能中止，一直贯穿整个过程 24 VD真空吹氩脱气。手段：真空搅拌。完成的功能任务：吹氩搅拌增大钢与真空的接触面积，很强的脱H、N能力，同时上浮的氩气泡还能粘附非金属夹杂物，促使夹杂物从钢液内排除，使钢的纯净度提高，消除钢的白点和发纹缺陷 缺点：缺少加热手段，不能造新渣脱硫造新渣 25 CAS密封吹氩微调合金成分 基本功能：）均匀和调整钢液成分和温度）提高合金收得率）净化钢液、去除夹杂物 精炼工艺过程）大量底吹氩）降下隔离罩，罩住该无渣区域）罩内呈密封状态、惰性气氛 26 CAS-OB为了快速补偿CAS法处理过理过程中的温降，在隔离罩内增设了一支吹氧枪对钢液进行吹氧，同时向钢液内加入铝或硅铁，利用加入的铝或硅铁与氧反应所放出的热量直接加热钢液 目的：是对转炉钢液进行快速升温，补偿法工序的温降，为中间包内的钢液提供准确的目标温度，使转炉和连铸协调配合 27隔离罩的作用：）隔开浮渣在钢液表面造成的无渣亮面并提供加入微调合金空间，形成保护区和为加热钢液提供货学反应空间）也是有一般烟罩的作用，借以收集和排出烟气 特点：1）为锥形体）材质三氧化二铝2）寿命一百次左右3）罩住气泡区 28 CAS-OB的特点：在吹氧的同时，不断通过隔离罩向钢液内加入铝或硅铁，利用铝或硅铁氧化的化学热对钢液加热，吹氧时有少量的Mn C Fe元素被氧化，升温速度为5--10摄氏度/s，当出钢温度低时或浇注时，经吹氧处理，可以不回炉再冶炼 29 CAS-OB法钢液的热调温目的：为了转炉与连铸更好地协调配合，钢包处理暂起缓冲作用，为连铸中间包内的钢液提供准确的目标温度而创造条件，由于表现了过程中加热，有助于降低转炉的出钢温度，提高炉龄和钢液质量，并且可以协调转炉与连铸的生产，提高生产率。利用加入的铝或硅铁与氧的反应所放出的热量直接加热钢液操作方便，且成本低，效率高 30IR-UT带有增加温度能力的喷吹精炼 31钢包冶金站采用上部敞口式隔离罩，它与采用的上部封闭的隔离罩相比的优点：1）可使整个设备的高度降低2）喂线可在隔离罩内进行，免除与表面渣的反应3）在钢液处理过程中容易观察和调整各项操作如 吹氧搅拌合金化及隔离罩内耐火材料的侵蚀等 32 IR-UT的特点法取消了包底的多孔透气砖，改底吹氩为顶吹氩，可以有力的搅拌钢液，促使钢液温度和成分均匀 14钢包炉通常都具有真空搅拌加热等三种以上的精炼手段 15钢包炉在精炼功能方面的特点⑴有良好的脱气条件真空搅拌⑵能够准确的调整钢液温度⑶钢液的成分均匀稳定⑷可以加渣料造还原渣精炼充分的脱氧脱硫精炼低硫钢种⑸优越的合金化条件 16钢包炉精炼法的任务 脱碳脱氧脱气脱硫提高纯净度合金化 17典型的三种ASEA-SKF V AD LF(v) 手段都是真空加热搅拌 18 ASEA-SKF钢包加热电磁搅拌精炼法 ⑴功能电磁搅拌真空脱气和电弧加热⑵任务可以进行脱气脱氧脱碳脱硫加热去除夹杂物调整合金成分等操作⑶实现方式①真空密封炉盖和抽真空系统②加热电弧加热系统③搅拌水冷电磁感应搅拌器即变频器⑷ASEA-SKF 钢包同时兼有钢包真空脱气设备和精炼炉的作用与普通钢包相似钢包外壳形状为无锥度的柱形为采用圆锥形钢包势必将搅拌器也要制成圆锥形结果使制造困难以及带来其他不利之处⑸优点①提高钢的质量②提高产量③扩大品种④降低成本⑤可以根据精炼的目的不同而选择不同的操作工艺缺点①采用电磁搅拌搅拌器设计复杂价格昂贵②应用起来比吹Ar费用高③工艺处理周期长 19 V AD真空电弧加热脱气法 ⑴功能真空脱气真空下电弧加热吹Ar搅拌多种冶金功能⑵任务造渣脱硫脱氧去夹杂脱H脱N 合金化⒀实现方式①真空真空系统②加热电弧加热③搅拌吹Ar⑷与ASEA-SKF法不同的是①用Ar气搅拌更激烈②真空盖上设有可在真空下添加合金即溶剂的双钟式漏斗以便连续加料时不破坏真空度 20 LF（v）钢包炉精炼法 ⑴功能LF炉内还原性气氛低吹Ar气搅拌石墨电极埋弧加热在高碱度和成渣精炼微调合金成分⑵任务脱气脱硫脱氧去夹杂加热钢液微调成分等⑶实现方式①真空脱气系统②加热电弧加热③搅拌吹Ar⑷如何实现还原性气氛①水冷炉盖与密封橡胶圈的作用可以起到隔离空气的密封作用②还原性渣以及加热时石墨电极与渣中的氧化铁氧化锰三氧化二铬等氧化物作用生成一氧化碳气体增加炉气的还原性③石墨电极与包中的氧气反应生成一氧化碳阻止炉气种的氧向金属传递保证了精炼时炉内的还原气氛⑸LF炉盖得作用钢包口密封保持炉内强还原性气氛防止钢包散热提高加热效率⑹埋弧加热的作用散热少减少电弧光对炉衬热辐射和侵蚀并可稳定电流⑺高碱度合成渣精炼的作用降低钢中氧硫和非金属夹杂物的含量⑻LF应用广泛的原因①Ar气搅拌成本低效果好②设备简单可以满足精炼的需要⑼LFV通常由座包工位加热工位真空工位组成⑽LFV的精炼工艺①基本精炼工艺纯净刚生产不造渣②特殊精炼工艺超纯净刚造渣③普通精炼工艺一般要求的低合金钢无真空不造渣④真空吹氧脱碳工艺低碳和超低碳不锈钢 21电弧炉返回吹氧法的特点以不锈钢为原料高温吹氧碳氧化铬不氧化 22脱碳保铬对铬含量的要求理论要求在12%以上常见在13%以上 23脱碳保铬的途径⑴提高温度提高熔池温度使K增加即可使平衡的C含量降低⑵降低Pco在一定铬含量下降低Pco使平衡的C含量降低所达到的脱碳保铬效果比升温更好 24降低Pco的方法 ⑴真空法利用真空使Pco大大降低进行脱C保铬⑵稀释法吹入Ar气N气和水蒸气等稀释气体来降低Pco 进行脱碳保铬如AOD CLU法 选择性氧化确切的说是氧化程度的选择高铬钢液脱碳时一氧化碳的生成部位熔池内部熔池表面和悬空液滴熔池理想状态熔池内部脱碳的比例越小表面和悬空液滴所脱碳的比例越大钢液最终含碳量越低 7影响脱碳速度的限制环节：（1）高碳区供氧量（2）低碳区碳在钢内的扩散 8 VOD方法的特点真空吹氧脱碳 向处于真空室内的不锈钢进行顶吹氧和底吹氩气搅拌精炼，达到脱碳保铬的目的 9 VOD的设备构成：钢包、真空罐、抽真空系统、吹氧系统、吹氩系统、自动加料系统、测温取样装置、过程控制装置等 10 VOD基本功能 具有吹O脱C升温氩气搅拌真空脱气造渣合金化等冶金功能适用于不锈钢工业纯铁精密合金高温合金结构钢的冶炼尤其是超低C 不锈钢和合金结构钢的冶炼尤其是超低C不锈钢和合金的冶炼 11 AOD ：氩氧精炼法（1）设备：由炉体，倾动机构，氩氧枪，测温装置，气体混合调节装置，除尘设备，加料设备等组成，⑵功能，精炼效果脱硫，由于加入石灰石硅铁可造高碱度渣，又有强力的氩气搅拌，可深脱硫，能力超过电炉白渣法冶炼，脱氢，吹入氩气搅拌也有明显的脱氢效果，脱氮，比电炉钢低，脱氧搅拌时促使氧化物分离上浮，去夹杂物，刚中氧化物夹杂易于分离上浮，纯净度高，⑶优缺点，优点：1可大量使用廉价的高碳铬铁及碳素废钢来配料，降低了原料成本，2采用电炉和AOD炉双联生产不锈钢，生产能力提高，3AOD设备简单投资低，4过程控制比较简单，工艺容易掌握5刚的质量高，缺点：1由于氩气消耗量大，因而操作费用高，2炉龄比较低，耐火材料消耗高，生产成本高，⑷AOD比VOD发展快的原因：1AOD 在原料选择生产成本和生产率方面都比VOD优越，2AOD能快速处理高碳钢液，3AOD的铬收得率高，锤炼过程比较容易实现计算机的自动控制 12喷射冶金：根据流化态和气力输送原理用氩气或其他的气体做载体，将不同类型的粉剂（多为含钙物质）吹入钢液或铁水中进行精炼的一种冶金方法， 13喷射冶金可完成的任务：钢液的脱S脱O脱P去除夹杂，改变夹杂物形态，调温，控制微量元素和合金化等，铁水脱S，脱SI脱P预处理 14喷射冶金的系统设备的组成：储料仓，喷粉罐，输送管道，流量监测和控制系统，喷枪及其操作系统组成，核心设备：喷粉灌 15喷粉灌的结构形式：气压式流态化式振动式 16典型的喷粉灌有如下三种基本形式：1平床式喷粉灌{平床流化下出料}2平床式喷粉灌{平床流化上出料}3锥体流化段喷粉灌 17 典型的喷粉系统：TN法SL法系统 18 TN法的特点：1设备简单分配容器较小2分配器上设上下两个出料口根据粉剂特性不同采用不同的出料方式3备用包盖以防止喷溅和减少散热损失4喷枪用砖衬保护喷吹时喷枪插入钢液深部用N气做载流气体 19SL的特点：分配器内采用微孔尼龙套或其他弥散孔透气材料组成流态化段流化床的面积较小主要集中左下段锥口接近出口部位局部流态化得效果较好利用分配系和孰料管道内的压差将粉料从分配器内喷出喷枪由特殊钢管外套高铝质耐火材料组成 20 与TN相比喷粉系统中设有回收站其作用是冷态调试以预选各种喷吹参数时可回收粉料当跟换粉料时可用次罐回收分配器中的剩余粉料 21喷射冶金的应用：1铁水的脱S P Si 等预处理2电炉炼钢过程中炉内喷吹氧化期强化脱P 还原期加速脱S 缩短冶炼时间减低电耗3将易氧化元素粉剂用Ar气做载体喷入钢液内可提高合金元素的利用率减少烧损稳定钢液成分4高Cr钢液的脱P5夹杂物形态的控制6喷粉增C 22流态化：向固体微粒床层中通入气体或是液体是床层具有类似流体的某些特性的过程 固定床：颗粒固定不动 临界流化态床：颗粒刚刚可以自由移动 散失流态化床层：流速稍大于流态化速度或颗粒较细时 聚式流化床层：床层中的空隙度随着位置和时间变化颗粒分为群体而湍动 气力输送：使粉剂悬浮于气流中通过管道输送粉剂出喷粉罐到钢液之间的运动
1概述 1名词解释：长流程短流程炉外精炼 长流程：以氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程 短流程:以电炉炼钢工艺为中心的小钢厂生产流程 炉外精炼：凡是在熔炼炉(如转炉、电炉)以外进行的，旨在进一步扩大品种提高钢的质量、降 低钢的成本所采用的冶金过程统称为炉外精炼。 2转炉炼钢和电弧炉炼钢的不足之处有哪些？( 07级A 电炉炼钢的不足 (1)还原渣有较强的脱硫能力，但炉内渣钢接触面积太小，脱硫能力不能充分利用。 氧化期出钢［S］ 0.02%?0.04% ⑵在氧化期H降低到2.5?3ppm在还原期又回升至5?7ppm ⑶在还原期O< 80ppm终脱氧后O< 30ppm出钢过程100?200ppm (4)不能充分发挥超高功率电弧炉的作用 转炉炼钢的不足 (1)温度成分不均匀(2) 一般出钢］C］> 0.04%，很难将］C］控制在W 0.02%下出钢
⑶一般出钢］Oi> 500ppm出钢合金化后［O］ > 100ppm (4)脱硫率为30%左右； 若铁水［S］< 0.03%，出钢［S］< 0.02%; 若铁水［S］0.002-0.005%，出钢［S］0.004-0.007% ⑸ 脱磷率》90% 终点］P］0.005-0.015%，出钢过程中回磷 (6)氧化性渣FeO> 15% 3炉外精炼的作用和地位？经济合理性有哪些？作用和地位： 1提高质量扩大品种的主要手段 2优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本主要方法 3炼钢－炉外精炼－连铸－热装轧制工序衔接炉外精炼的经济合理性 1提高初炼炉的生产率 2缩短生产周期 3降低产品成本 4产品质量提高 炉外精炼的任务？炉外精炼的三个特点? 对精炼手段的有哪些要求? （07 级A 炉外精炼的任务
一、理论基础 所谓炉外精炼，就是将在转炉或电炉内初炼的钢液倒入钢包或专用容器内进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属夹杂物和调整钢液成分及温度以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺，即将在常规炼钢炉中完成的精炼任务，如去除杂质(包括不需要的元素、气体和夹杂)、调整和均匀成分和温度的任务，部分或全部地移到钢包或其他容器中进行，变一步炼钢法为二步炼钢，即把传统的炼钢过程分为初炼和精炼两步进行。国外也称之为 二次精炼(Secondary Refining)、 二次炼钢(Secondary steelmaking)、 钢包冶金(Ladle Metallurgy)。 炉外精炼可以完成下列任务： ①降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的性能。 ②深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求。 ③微调合金成分，使其分布均匀，降低合金的消耗，以提高合金收得率。 ④调整钢水温度到浇注所要求的范围内，减小包内钢水的温度梯度。 ①渣洗：将事先配好(在专门炼渣炉中熔炼)的合成渣倒入钢包内，借出钢时钢流的冲 击作用，使钢液与合成渣充分混合，从而完成脱氧、脱硫和去除夹杂等精炼任务。 合成渣洗的主要目的是降低钢中的氧、硫和非金属夹杂物含量，可以把W[O]降到 0.002%、W[S]降至0.005%。 1．工艺流程：渣料加入钢包底→挡渣出钢→吹氩、喂线→浇铸 2．加入量：控制在0.3~0.5%即可保证一定的脱硫率且不会因合成渣的大量加入而使出钢温降增大，确保浇铸顺利。 3．操作要求： （1）合成渣应预热以充分去除渣中水分； （2）采用挡渣出钢技术，做到少下渣或不下渣； （3）做到红包出钢且钢包干净，无残钢残渣； （4）出钢后进行吹氩处理。 4.合成渣冶金效果： (1)脱硫 脱硫反应式：[S]+（CaO）=[O]+（CaS） 平衡常数K= [O](CaS)/ [S] (CaO) 由于合成渣中有较高的CaO，出钢过程深度脱氧，挡渣出钢，出钢过程吹氩充分搅拌，有利于上式反应的进行，因而有较好的脱硫效果，脱硫率可达20~30%。 钢中氧含量低，则能溶解的硫也低，故高碳钢、低合金锰钢采用合成渣脱硫率高于低碳钢脱硫。 (2)降低非金属氧化物夹杂含量。 采用合成渣洗工艺，钢中夹杂物大幅度降低，提高了钢质。 (3)出钢温降情况。采用合成渣工艺相应要提高出钢温度。 (4)钢中氢的变化 合成渣使用前采用预热手段，确保水分小于0.5%，则不会导致钢水增氢 ②真空：将钢液置于真空室内，由于真空作用使反应向生成气相方向移动，达到脱 气、脱氧、脱碳等目的。真空是炉外精炼中广泛应用的一种手段。
一、判断题 ④1.锰铁合金化学成分是FeMn。 (√) ④2.钢包吹氩过程中氩气的流量越大越好。 (×) ③3.钢中磷会降低钢的焊接性能。 (√) ③4. CaO粉剂容易吸潮。 (√) ④5.钢包吹氩过程中加入小块废钢是为了调整钢水的成分。 (×) ③6.转炉炼钢是炼钢主要方法之一。 (√) ②8.LF炉钢水升温法是一种物理加热法。 (√) ③9.脱硫有利条件是高温、高碱度、低FeO。 (√) ③10.脱氧能力从大到小是Al, Mn, Si。 (×) ③11.涟钢RH喷粉所用的载气为氮气。 (×) ③13.钢中的硫会使钢产生热脆性。 (√) ②14.铝在钢中有细化晶粒作用。 (√) ③16.磷总是钢中有害元素。 (×) ③17.正常情况下喷粉处理过程中途不能停止喷粉，以防止堵塞喷枪。(√) ②18.电弧是一种气体放电现象。 (√) ④19．电极在运输过程中应避免受潮和碰伤。 (√) ③20.钢包精炼炉中气氛是氧化性气氛。 (×) ③21.我厂LF炉钢包车是液压驱动。 (×) ③22.脱氧方式有扩散脱氧和沉淀脱氧两种。 (√) ③23.氩气是一种无色、无味、无毒，参与钢、渣化学反应的惰性气体。(×) ④24.钢中的磷可使钢产生冷脆性。 (×) ①25.硫在钢和渣中分配系数Ls =[S]/(S)。 (×) ④26.炼铁的主要方法是高炉炼铁。 (√) ③27.RH脱氮效果强于脱氢。 (×) ④28.降低氮、氢在气相中的分压，可达到降低钢中氢、氮的目的。(√) ③30.钢中的锰可以提高钢的强度。 (√)
①31.精炼渣中配入碳粉，是为了造还原性气氛。 (×) ③32.我厂RH真空泵系统由六级蒸汽喷射泵组成。 (×) ④33.炉渣碱度愈高，对脱磷愈有利。 (×) ②35.气粉比是输送粉料的重量与输送气体的体积之比。(×) ③36. RH循环流量与吹入气体流量、浸渍管内径有关。(√) ③39.喷吹粉剂的输送特性要求粉剂的水平方向输送沉降速度要小。(√) ②40. LF炉氢主要来自气相中的水份。 (×) ③42.钢包衬砖一般采用粘土质耐火材料。 (×) ④43.采用真空碳脱氧可以将钢中Al2O3、SiO2等夹杂物中的氧去除。(×) ③44.真空泵冷凝水温度过高会使真空泵抽气能力下降。 (√) ②45. RH循环系数是指脱气过程中通过脱气室的总钢液量与处理容量之比。(√) ④46.喷粉采用高纯氩气作载流气。 (√) ④47.钢包吹氩是为了降低钢水温度。 (×) ③48.向钢水中喷入CaO粉剂可起到脱硫的作用。 (√) 二、单选 ④1.硅铁合金的化学符号是 A 。 A FeSi B FeMn C SiFe ③2.向钢水中喷入CaO粉可以起到 B 作用。 A脱氧 B脱硫 C加热钢水 ③3.按国家安全标准规定，厂内氧气管道应涂 B 。A黄色 B浅蓝色 C白色 ①4.钢包钢水测温热电偶的材质可以是 A 。 A铂铑—铂 B镍铬—康铜 C镍铬—镍硅 ③5.钢包内渣的碱度通常表示为 B 。 A (MgO)/(SiO2) B (CaO)/(SiO2) C [CaO]/[SiO2] ②6.钢和生铁含碳量的界限是 B 。 A 0.77% B 2.1% C 2.5% ④7.转炉出钢带入钢包的渣量过大时，容易造成钢水 A 。A回磷 B回硅 C回碳 ③8.向钢水中喂入CaSi线可使钢水 C 。 A 脱碳 B脱氢 C改善夹杂物形式 ③10.喷粉系统的供粉能力与 B 无关系。 A 喉口与喷枪出口直径 B钢水量 C 输送管道的长度、直径③11.喷粉处理时，引射气流量下降，压力增高说明 B 。A喷枪熔断 B喷枪堵塞 C喷粉罐喉口堵塞
所谓炉外精炼，就是把常规炼钢炉初炼的钢液倒入钢包或专用容器内，进行脱氧、脱硫、脱碳、去气、去除非金属杂物并调整钢液成分及温度，以达到进一步冶炼目的的炼钢工艺。炉外精炼的任务： 1、降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属杂物含量，改变夹杂物形态，以提高钢的纯净度，改善钢的力学性能。 2、深脱碳，满足低碳或超低碳钢的要求。 3、微调合金成分，把合金成分控制在很窄的范围内，并使其分布均匀，尽量降低合金的消耗，提高合金的收得率。 4、调整钢液温度到浇筑所要求的温度范围内，最大限度地减小包内钢液的温度梯度。 5、作为炼钢与连铸的缓冲，提高炼钢车间的整体效率。炉外精炼设备的功能有：熔池搅拌功能、钢水升温和控温功能、精炼功能、合金化功能、生产调节功能。炉外精炼法所采用的精炼手段与功能：书上炉外精炼P4 目前合成渣系主要是CaO-Al2O3碱性渣系，化学成分大致为：50%~55%CaO、40%~45% Al2O3、≤5% SiO2、＜1% FeO。（选择题）保护渣的基本成分是由CaO-SiO2-Al2O3系组成的。要求渣洗完成的精炼任务决定了渣洗所用的熔渣都是高碱度（R＞2）、低w（FeO），一般w（FeO）＜1%。搅拌的方法有：气体搅拌、电磁搅拌、机械搅拌和重力引起的搅拌，其中气体搅拌用得最多，电磁搅拌次之。钢包吹氩的主要作用有：调温、混匀、净化。炉外精炼过程中，加热的主要方法是电弧加热，以及后来发展起来的化学加热，即所谓的化学热法。炉外精炼所用的真空只对脱气、碳脱氧、脱碳、去夹杂等反应产生较为明显的影响。决定脱气效果的是传质系数和比表面积。 13钢液脱氮效果差的原因：1、氮的扩散系数低，而且氮的原子半径较大，所以真空处理时，脱氮速度缓慢。 2、气-钢表面积大部分被钢中表面活性元素硫、氧所吸附，因此氮的扩散速率小，氮在钢中溶解度高。 3、大气含氮78%，钢液易吸氮，钢中氮与合金元素生成氮化物处于溶解状态。所以钢液脱氮实际效果很差。真空下碳的脱氧能力为什么达不到热力学计算的平均值？1）碳氧反应未达到平衡； 2）反应区的压力大于真空度； 3）真空下，碳脱化合物中的氧困难；4）耐材、炉渣、夹杂中氧化物可能向钢液供氧。脱碳保铬的途径有：1、提高温度 2、降低PCO（降低PCO的方法有：真空法、稀释法、二者组合）稀土在钢中的主要作用为：净化、变质和合金化三大作用。承轴钢不宜钙处理的原因：mCaO〃nAl2O3相比Al2O3对承轴钢疲劳寿命的危害更大。RH的基本原理：脱气时将浸入管（上升管、下降管）插入钢水中，当真空室抽真空后钢液从两根管子内上升到压差高度。根据气力提升泵的原理，从上升管下部约1/3处向钢液吹氩等驱动气体，使上升管的钢液内产生大量气泡核，钢液中的气体就会向氩气泡扩散，同时气泡在高温与低压的作用下，迅速膨胀，使其密度下降。于是钢液溅成极细微粒呈喷泉状以约5m/s的速度喷入真空室，钢液得到充分脱气。脱气后由于钢液密度相对较大而沿下降管流回钢包。RH的主要设备：①真空室； ②浸入管（上升管、下降管）；③真空排气管道；④合金料仓；⑤循环流动用吹氩装置；⑥钢包（或真空室）升降装置；⑦真空室预热装置。 RH工艺参数：处理容量、脱气时间、循环流量、循环系数、真空度。LF精炼手段：电弧加热、造高碱度还原渣LF的精炼功能： 1、埋弧加热功能 2、惰性气体保护功能 3、惰性气体搅拌功能 4、碱性白渣下精炼钢液的氩气吹炼简称AOD（氩气-氧气-脱碳），主要用于不锈钢的炉外冶炼上。VAD法的缺点：电极密封问题难以解决是它的致命缺点，这个缺点导致VAD法不能得到很快的发展。VOD法适合于生产C、N、O含量极低的超纯不锈钢和合金。AOD法与VOD法相比较：因为AOD法虽然在非真空下冶炼，但操作自由，所以较多的钢厂选择了AOD法。投资较少的LF发展最快，RH循环脱气装置精炼的钢水质量最具保证。LF得到发展的原因：LF的设备与操作简单得多，而且投资几乎为AOD和ASEA-SKF法的一半。洁净钢：指钢中非金属夹杂物（氧化物、硫化物）进行严格控制的钢种。纯净钢：指除对钢中非金属夹杂物严格控制外，钢中其他杂质元素含量也少的钢种。纯净钢的生产主要集中在两方面： 1、尽量减少钢中杂质元素的含量； 2、严格控制钢中的夹杂物，暴多夹杂物的数量、尺寸、分布、形状、类型。硫是管线钢中影响钢的抗HIC能力和抗SSCC能力的主要元素。