炼钢设备及车间设计复习资料

一、名词解释1、气缚：离心泵启动时，假如泵内存在空气，由于空气的密度远比液体为小，产生的离心力也小，此时叶轮中心只能造成很小的低压，形不成需要的压差，液体不能上升到叶轮中心，泵也就送不出液体，这种现象称为气缚。

2、汽蚀：如果P1=Ps时，液体就要气化，体积骤然膨胀，必然扰乱叶轮入口处液体的流动。

它所产生的大量气泡中心的空间在冲击点可以产生几万KPa的局部压强，冲击频率也可高达每秒钟几万次，使叶轮很快损坏，呈蜂窝状或海绵状，这种现象称为气蚀。

3、工作点：将泵的特性曲线He-Q和管路特性曲线L-Q画在同一张图上，两曲线有焦点A。

A点所对应的流量与扬程就是泵在此管路运转的实际流量与扬程，所以A点称为工作点。

4、扬程：又称压头，是泵传给单位质量流体的能量，亦即液体进泵前与出泵后的压头差，用符号He表示，单位为液柱高度米。

5、球形系数：也叫球状系数（球形度）Ψs=（与该颗粒体积相同的球体表面积S）/（该颗粒的表面积Sp）6、孔隙率：将颗粒填充在容器里时，颗粒间有孔隙，此孔隙体积总和与颗粒群总体积之比，用ε表示。

Ε=孔隙体积/颗粒群总体积=孔隙体积/（颗粒体积+孔隙体积）。

7、自由沉降：指任一颗粒的沉降不因流体中存在其它颗粒而受干扰。

8、干扰沉降：当非均相物系存在许多颗粒，颗粒沉降相互干扰。

9、不可压缩滤饼：当滤饼由不变形的颗粒如晶体的碳酸钙，硅藻土等组成时，各颗粒间相互排列的位置，以及颗粒之间的孔道均不因床层所受压强的增加而有所改变。

10、可压缩滤饼：当滤饼由无定形的颗粒如胶体氢氧化铝、氢氧化铬或其它水化合物沉淀组成时，颗粒间的孔道则随过滤压强的增加而变小，因此它们对滤液的流动起阻碍作用。

11、滤饼的比阻：反映颗粒床层特性，床层致密，则r大（1/m2）；滤饼阻力：R=rL （1/m）12、变温传热：在传热过程中，更为常见的情况是各流体进入和离开传热设备的温度不同。

13、蒸发：借加热作用使溶液中所含溶剂汽化以提高溶液浓度的物理操作。

一.绪论1.炼钢基本任务。

2.长流程、短流程，以及他们的区别（传统&现代）。

3.O2转炉发展历史（什么时候产生的）。

二。

基本反应1.O2炼钢中乳化和泡沫化现象以及其作用。

2.炉渣的氧化作用，如何传氧（气体-渣-钢液间）。

3.为什么O2转炉以间接氧化为主？4.脱C反应产物CO的重要作用？5.脱C直接、间接反应产物？6.什么是[C][O]积？在1600K时，其数值为多少？7.什么是过剩氧[O]？与什么有关？8.脱C反应的热力学条件？9.脱C过程三个阶段以及其动力学表达式？10.脱C动力学曲线计算例题****11.脱P、S反应，热力学条件以及P、S容量机器含义？12.脱O过程回磷1）定义2）影响因素13.脱O必要性，脱O方式及其特征？14.什么是复合脱氧？举例说明。

（比如Si-Ca如何脱O）15.真空脱O原因。

16.夹杂物国标分类以及其评价指标。

17.非金属夹杂物类别**（这一页PPT ，包括框架结构），以及夹杂物控制（1-如何去除：2-如何防止二次氧化：3-如何处理外来夹杂物）三.铁水预处理1.脱硫剂，脱硫工艺，原理及其优缺点，脱硫的2种方法及其原理，特点和2者之间的比较。

2.脱Si方法，脱Si剂，原理，工艺。

3.脱P方法，脱P剂，原理，工艺。

四。

转炉炼钢1.为什么挡渣？方法？2.什么是溅渣护炉？3.什么是少渣、无渣炼钢？优点是什么？4,。

转炉炼钢原料是？废钢比例是？为什么不采取全废钢？5.转炉出钢终点是温度控制，这个温度是怎么定的？C、P达标又是怎么定的？6.转炉设备？原料？7.装入制度8.如何防止（金属、泡沫渣）喷溅？（原因及防止措施）五。

电炉1.电炉炼钢概念，与转炉炼钢区别？（能源、原料）2.电炉出钢3.电炉冶炼工艺过程。

4.什么是泡沫渣？泡沫渣作用及其影响因素。

5.论述电弧炉炼钢发展与钢铁流程整体优化的关系。

（从钢铁流程角度)六。

炉外精炼1.ＬＦ，ＶＤ，ＲＨ工作原理及其基本功能。

２．ＬＦ炉最显著特点？为何不能冶炼超低Ｃ钢？如果冶炼，原料须是什么？３.炉外精炼基本手段有？哪一些精炼使用真空手段（脱Ｃ，Ｏ，气）？。

冶金设备复习课火法冶金设备1耐火及保温材料耐火材料定义：耐火材料是指耐火度≥1580℃的无机非金属材料，它在一定程度上可以抵抗温度骤变和炉渣侵蚀，并能承受高温荷重。

耐火材料的作用：第一、防止工业窑炉周围环境温度过高，保证周边环境正常；第二、阻碍热能的散失，保证窑炉的运营效率。

冶金炉对耐火材料的要求：①耐火度高；≥1000~1800℃②高温结构强度大；高温下荷重不变形；③热稳定性好：高温下抵抗温度骤变引起破坏的能力；④抗渣侵蚀能力：抵抗炉内高温下熔融炉渣、金属和炉气等的化学腐蚀；⑤高温体积稳定：高温下使用，其内部由于晶型转变会产生不可恢复的体积收缩或膨胀，而造成炉体破坏，因此，要求耐火材料在高温时体积稳定；⑥外形尺寸规整、公差小：筑炉时砌体要规整、砖缝小，以防止炉体从砖缝处破损，这就要求耐火材料制品不能有大的扭曲、缺损、熔洞和裂缝等；尺寸公差合乎规定的要求。

耐火材料的分类：根据耐火材料的耐火度高低可分为：⑴普通耐火材料耐火度为1580~1770℃；⑵高级耐火材料耐火度为1770~2000℃；⑶特级耐火材料耐火度为2000℃以上。

耐火材料从重量上分可以分为重质耐火材料、轻质耐火材料和超轻质耐火材料。

耐火材料的化学矿物组成是决定耐火材料物理性质和工作性质的基本因素。

化学组成：主成分是耐火材料的主体，是影响耐火材料的基本因素。

副成分包括杂质和添加物，其化学成分也是氧化物，它使耐火材料的性能降低，有的具有溶剂作用，即在耐火砖的烧成过程中产生液相实现烧结。

矿物组成：主晶相：是耐火材料中的主体，是熔点较高的结晶体，它在很大程度上决定耐火材料的性能。

基质：是填充在主晶相之间的其他不同成分的结晶矿物和非结晶玻璃相，它的熔点低，起着溶剂作用。

在耐火材料的使用过程中，往往首先从基质部分开始损坏。

耐火材料的物理性质包括：致密性（显气孔率计算等）、热电性、力学性质和外形尺寸。

耐火材料的工作性能：①耐火度：耐火材料在无荷重时抵抗高温而不熔化的能力，通常用温度表示。

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ωMn/ ωS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ωMn/ωS比作为一个指标进行控制,提高ωMn/ωS,可以提高钢的延展性,当ωMn/ωS≧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,其含义是什么钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即：强度、硬度、塑性、韧性;简单的可这样解释：强度,是指材料抵抗变形或断裂的能力;有二种：屈服强度σb、抗拉强度σs;强度指标是衡量结构钢的重要指标,强度越高说明钢材承受的力也叫载荷越大；硬度,是指材料表面抵抗硬物压人的能力;常见有三种:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、维氏硬度HV;硬度是衡量钢材表面变形能力的指标,硬度越高,说明钢的耐磨性越好；即不容易磨损；塑性,是指材料产生变形而不断裂的能力;有两种表示方法：伸长率δ、断面收缩率ψ;塑性是衡量钢材成型能力的指标,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板；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1 建筑及工程用钢：a.普通碳素结构钢；b.低合金结构钢；c.钢筋钢;2 结构钢a.机械制造用钢：a调质结构钢；b表面硬化结构钢：包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢；易切结构钢；d冷塑性成形用钢：包括冷冲压用钢、冷镦用钢;b.弹簧钢c.轴承钢3 工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢;4 特殊性能钢：a.不锈耐酸钢；b.耐热钢：包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢；c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工用钢;5 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等;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;脱碳速率表达式：-dωc%/dt=kωc%;c8—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%%、Mn为%%、 P≤%、S≤%;2带渣量：进入转炉的铁水要求带渣量不得超过%;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,2FeOSiO2转变为2CaOSiO2Si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;CPS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60~80kWh/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+△TTl——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;。

技术监督局转炉炼钢复习资料3150.>煤气中最易中毒的是( )。

A．高炉煤气 B．焦炉煤气 C．转炉煤气151.>炉渣返干时，渣中熔点最高的物质是( )。

A．CaO?SiO2 B．2CaO?SiO2 C．3CaO?SiO2152.>一炉钢水连铸的时间与( )无直接关系。

A．出钢量 B．二冷水量 C．拉速153.>转炉煤气回收时间是指( )。

A．开吹至回收结束B．回收开始至停止吹炼C．回收开始至回收结束154.>Q235这种钢，不能用( )钢作降温坯。

A．Q195 B．08Al C．Q255155.>转炉出钢下渣过多，容易造成钢水( )。

A．回硫 B．回硅 C．回磷156.>在转炉炼钢中，氧的传递方式一般是( )。

A．直接传氧 B．间接传氧 C．直接传氧和间接传氧157.>转炉烟气净化处理方法有燃烧法和未燃烧法，两者是根据空气燃烧系数α值来区分的，当( )为未燃烧法。

A．α＝1 B．α＜1 C．α＞1158.>吹炼过程中，枪位和氧压的控制直接影响炉渣的氧化性，一般( )使炉渣氧化性增强。

A．高枪位或高氧压 B．高枪位或低氧压 C．低枪位或高氧压159.>通常规定钢中锰硫应大于( )。

A．5 B．10 C．15160.>( )氧化物的熔点最高。

A．MgO?SiO2 B．CaO?SiO2 C．2CaO?SiO2161.>复吹转炉冶炼过程中，选择底吹供气强度的根据是( )。

A．钢种 B．铁水成分 C．脱碳速度162.>用元素氧化物的分解压力来解释转炉吹炼初期元素氧化的顺序应为( )。

A．Fe-Mn-Si B．Si-Mn-Fe C．Mn-Si-Fe163.>合理的出钢温度主要是为了( )。

A．提高转炉寿命 B．保证浇钢顺利 C．节约能源164.>氧枪冷却水要从枪身中层管内流入，外侧流出量为了( )。

A．提高冷却水的流速 B．节约冷却水用量 C．提高冷却效果165.>钢中气体通常指溶解在钢中的( )。

钢铁是怎样炼成的知识点整理及归纳考点一、炼钢的基本原理1. 原料准备：炼钢的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石，其中铁矿石是主要的铁源。

2. 高炉冶炼：高炉是炼钢的主要设备，通过高温和还原剂（焦炭）将铁矿石还原为熔融的铁水。

3. 钢水调质：对炼得的铁水进行调质，包括去除杂质、控制成分和温度等。

4. 连铸成型：将调质后的钢水连续浇注到铸造机中，通过冷却和凝固形成铸坯。

二、炼钢的主要工艺流程1. 矿石处理：将铁矿石破碎、磨细，并通过磁选、重选等工艺去除杂质。

2. 焦炭制备：将煤进行干馏得到焦炭，焦炭是高炉冶炼的还原剂。

3. 高炉冶炼：将经过矿石处理和焦炭制备的原料投入高炉，通过高温还原铁矿石中的铁，并将产生的熔融铁水收集。

4. 调质处理：对收集到的铁水进行脱硫、脱磷、脱硅等处理，调整成分和温度。

5. 连铸成型：将调质后的铁水通过连铸机连续浇注到结晶器中，形成铸坯。

三、炼钢中的关键技术和设备1. 高炉：高炉是炼钢的核心设备，其炉体由炉缸、炉腰、炉身和炉喉组成，通过供热和还原剂来实现铁矿石的冶炼。

2. 连铸机：连铸机是将熔融的铁水连续浇注成型的设备，主要由结晶器、浇注机构和冷却系统组成。

3. 调质设备：包括脱硫装置、脱磷设备、调温系统等，用于对熔融的铁水进行去杂质和调整成分、温度等处理。

4. 矿石处理设备：包括破碎机、磨矿机、磁选机等，用于将铁矿石进行处理，去除杂质。

5. 焦炭制备设备：包括焦炉、焦炭破碎机等，用于将煤进行干馏得到焦炭。

四、炼钢的关键参数和控制要点1. 温度控制：炼钢过程中，需要控制高炉温度、铁水温度和钢水温度等，以保证炼钢过程的稳定性和产品质量。

2. 成分控制：炼钢过程中，需要控制铁水中的碳含量、硫含量、磷含量等，以调整钢的性能和成分。

3. 流动控制：炼钢过程中，需要控制铁水和钢水的流动速度和方向，以保证连铸成型的质量和效率。

4. 杂质控制：炼钢过程中，需要去除铁水中的氧化物、硫化物、杂质金属等有害物质，以提高钢的纯净度和质量。

志牌.防火设施的设置,应遵守GBJ16等消防法规,标准的规定;主控室,电气间,电缆隧道,可燃介
用蓄电池,交流驱动采用UPS电源),供事故断电时,将氧枪,副枪提出炉口.
他架空管线的最小净距,应符合有关规定的要求.
2、油管道和氧气管道不应敷设在同一支架上,且不应敷设在煤气管道的同一侧.
3、氧气,乙炔,煤气,燃油管道及其支架上,不应架设动力电缆,电线,供自身专用者除外.
4、氧气,乙炔,煤气,燃油管道,应架设在非燃烧体支架上;当沿建筑物的外墙或屋顶敷设时,该建筑物应为无爆炸危险的一,二级耐火等级厂房.
5、氧气,乙炔,煤气,燃油管道,架空有困难时,可与其他非燃烧气体,液体管道共同敷设在用非燃烧体作盖板的不通行的地沟内;也可与使用目的相同的气体管道同沟敷设,但沟内应填满砂,并不应与其他地沟相通.
氧气与燃油管道不应共沟敷设;油脂及易燃物不应漏入地沟内.
其他用途的管道横穿地沟时,其穿过地沟部分应套以密闭的套管,且套管伸出地沟两壁的长度各约0.2m.
6、煤气,乙炔等可燃气体管线,应设吹扫用的蒸汽或氮气吹扫接头;吹扫管线应防止气体串通.
7、各类动力介质管线,均应按规定进行强度试验及气密性试验.
8、氧气,乙炔,煤气,燃油管道,应有良好的导除静电装置,管道接地电阻应不大于10Ω,每对法兰间总电阻应小于0.03Ω,所有法兰盘连接处应装设导电跨接线.
氧气管道每隔90～100m应进行防静电接地,进车间的分支法兰也应接地,接地电阻应不大于10
连铸大包回转台应配置安全制动与停电事故驱动装置。

连铸浇注区，应设事故钢水包、溢流槽、中间溢流罐。

炼钢设计原理课试题库一、填空题（每空1分）；1.公称容量小于30吨的转炉采用炉型；2.已建成转炉的炉容比V/T波动在～范围内；3.如果高宽比H/D小于就得不到防止炉渣喷溅的起码高度；4.设计部门推荐炉口直径比d0/D在～范围内选择；5.帽锥角θ的推荐值为～度；6.目前，转炉炉衬工作层多使用砖；7.氧枪喷头一般用加工而成，目前多采用型；8.喷头出口马赫数M一般应选定在左右；9.炉膛压力P应为+；周；10.合适的喷孔夹角α应为～之间，喷孔间距A应为～d出=～；11.三孔喷头的喷管流量系数Cd12.氧枪冷却水的进水速度V为～m/s，回水速度Vp为～m/s；j13.选择枪身各层套管壁厚的总原则是最厚，次之，最薄；14.氧气在中心氧管内的流速应为～m/S；15.氧气在中心氧管壁厚一般为～mm；16.氧枪在炉内不被烧坏的条件是≤；17.工业三废排放标准规定，≥12吨转炉排放烟气的含尘浓度≤g/Nm3烟气；18.一般未燃法除尘控制空气过剩系数为；19.转炉的最大炉气量出现在；20.湿法烟气净化分三步进行，即、和；21.一文热平衡计算的目的是为了确定，二文热平衡计算的目的是为了确定；22.溢流文氏管的除尘效率为左右，可调喉口文氏管的除尘效率为；23.选择除尘系统风机时要满足系统和的要求；24.当选定电炉炉坡倾角为45度时，一般D/H为较合适；25.电极心圆直径d三极心D；26.连铸机的冶金长度应液芯长度；27.连铸机的冷却区总长度必须铸坯的液芯长度；28.混铁炉的作用是并铁水成分和温度；29.混铁车的作用是并铁水；30.炉子跨的高度决定于天车轨面标高；31.当采用混铁车向转炉供应铁水时，加料跨标高决定于；32.一般小方坯连铸机的中心距以为宜；33.中间罐的修砌面积为m3/万吨钢；34.转炉最大炉气量出现在炉役期的一炉钢冶炼期;35.宽厚比≥的为板坯,断面≤的为小方坯;36.工业三废排放标准规定, ≥12吨转炉烟尘排放浓度≯ mg/Nm ;37.转炉设置水冷炉口的作用是和；38.已建成转炉的炉容比V/T都波动在之间；39.如果转炉H/D小于就得不到防止喷溅的起码高度；40.当采用混铁车向转炉供应铁水时，加料跨标高决定于；二、解释名词定义（每小题2分）1.物料平衡;2.热平衡;3.转炉公称容量；4.转炉炉型；5.转炉熔池直径;6.转炉熔池深度;7.炉容比;8.均衡炉衬砌筑；9.拉坯速度;10.喷孔夹角;11.炉气;12.烟气;13.含湿量；14.含湿量限度;15.空气过剩系数;16.冶金长度（不带液芯拉矫）;17.液芯长度;18.连铸机的曲率半径；19.连铸机的流数；20.供氧强度;21.氧流量；22.电炉熔池;23.电极心园直径;24.喷孔间距;25.连铸机台数;26.连铸机的总高度；27.全湿法除尘;28.干法除尘;29.转炉出钢口角度;30.未燃法除尘;31.燃烧法除尘;32.转炉出钢口角度β;33.喷孔间距;34.连铸机台数;35.电炉炉坡倾角;36.铸坯断面的公称尺寸；37.全正力矩原则;38.正负力矩原则;39.偏离工作状态工作三、简答下列问题(每小题5分)1.转炉锥球型炉型的特点?2.转炉筒球型炉型的特点?3.转炉截锥型炉型的特点?4.进行物料平衡和热平衡的意义？5.多孔喷头的特点?6.采用溢流水箱的作用？7.调节二文喉口流通面积的作用?8.电炉45度炉坡倾角的作用?9.可燃气体爆炸的条件?10.弧形连铸机的主要特点?11.确定连铸机的曲率半径时应考虑哪些因素?12.电炉45度炉坡倾角的作用?13.集中称量与分散称量各自的特点？14.冶金长度与液芯长度的关系？15.高位料仓的作用？16.为什么炉口过大会出钢困难？17.转炉对炉衬的材质的性能要求？18.水冷炉口有几种形式？19.减小出钢口角度有什么好处？20.托圈承受哪几种力？21.耳轴和托圈是如何连接的？22.影响最大烟气量的因素有哪些？23.转炉烟气有什么不同于其他废气的特点？24.防止烟气爆炸应注意哪些事项？25.防止煤气中毒应注意哪些事项？26.为什么斜烟道又叫循环冷却烟道？27.文氏管的降温原理？28.文氏管的除尘原理？29.为什么把一文叫做降温文氏管，二文叫做除尘文氏管？30.为什么二文要采用调径文氏管？31.文氏管使用的喷嘴有几种形式？32.确定喉口直径有什么意义？33.多孔喷头有什么特点？34.为什么冷却水要从内层管进从外层管出？35.氧枪的喷孔夹角过大过小有什么害处？36.为什么喷孔的扩张角不宜太大？37.为什么喷孔的收缩角不宜太小？38.选择炉型时应考虑哪些基本原则？39.炉壳的作用？40.电炉设计应考虑哪些原则？41.转炉炼钢对喷头有什么要求？四、试述下列问题(每题10分)1.影响炉容比(V/T)大小的因素有哪些?如何影响?2.未燃法除尘的优缺点?3.燃烧法和未然法除尘的优缺点比较？4.转炉在车间如何定位?5.设计喷头时为什么要把马赫数M定在2.0左右?6.确定连铸机的曲率半径时应考虑哪些因素?7.混铁炉供应铁水的特点？8.混铁车供应铁水的特点?9.什么叫转炉的倾动力矩及其计算的目的？10.什么是转炉的帽锥角？帽锥角过大过小有什么不好？11.水冷炉口有什么作用？12.顶底复吹转炉炉型有什么特点？13.出钢口应出在什么位置？为什么？14.转炉转动速度有几种？为什么？15.为什么喷孔的扩张角不宜太大？五、计算题(每题10分)1.已知某厂30t转炉的吹氧时间14分钟,老炉比新炉多产钢系数B=20%,金属消耗系数η=1.14,设K=2.0,试计算熔池直径?2.已知某厂30t转炉采用三孔氧枪，吨钢耗氧量为54Nm3/t,吹氧时间14分钟,设P0＝8.1Kg/cm2,T=290K,喷管流量系数CD=0.92,试计算:(1)氧流量?(2)喉口直径?3．已知某厂30吨转炉的铁水最大装入量32吨,铁水含碳4.0%，终点钢水含碳0.10%;吹氧时间t=12分钟，最大脱碳速度vc =0.36%，炉气中含CO=86%，CO2=10%，采用空气过剩系数 ＝0.08的未然法除尘，设含湿量限度d=0.03Kg/Nm3(干),试求:①最大炉气量V=?②干烟气量V=？③湿烟气量V湿=？4．已知条件：30t电弧炉的钢液比重7.0t/m3,渣量为钢液量的7％。

炼钢的基本任务：“四脱”（脱C、O、P、S），“二去”（去气、去杂质），“二调”（调整成分、温度）。

P-冷脆，S-热脆，H-白点，N-蓝脆。

新一代钢铁材料主要特征：（1）超细晶（2）高洁净度（3）高均匀性。

铁水直接冶炼钢水：1856年英国人贝塞麦。

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。

炼钢技术经济指标：1、生产率；2、质量；3、品种；4、消耗；5、成本与利润。

R的含义：减量化、再利用、再循环。

炼钢原材料分为金属料、非金属料和气体；金属料有铁水（生铁）、废钢、铁合金、直接还原铁和碳化铁。

铁水成分：硅、锰、磷、硫。

废钢是转炉冷却效果比较稳定的冷却剂。

铁合金：用作炼钢的脱氧剂和合金元素添加剂。

萤石：在炼钢生产中，作为助熔剂。

石灰脱磷、脱硫能力强；其活性检验有两种方法：1.温升法2.盐酸滴定法。

常用的氧化剂有：1氧气；2铁矿石；3氧化铁皮。

铁矿石和氧化铁皮既是冷却剂，又是化渣剂和氧化剂。

增碳剂：电极粉、石油焦粉、焦炭粉、木炭粉和生铁。

铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的原因：（1）铁水中含有较高的C、Si、P等元素，提高了铁水中流的活度系数；（2）铁水中的氧含量低，利于脱硫。

常用D-S剂：钙基、镁基。

Mg脱硫反应式：[Mg]+[S]+CaO(s)=CaS(s)+MgO(s)，方法：机械搅拌法和喷吹法。

铁水脱硅的目的：（1）减少转炉石灰用量，减少渣量和铁损；（2）减少脱磷剂用量，提高脱磷脱硫效率；（3）对于含钒和含铌等特殊铁水，可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。

脱磷剂由氧化剂、固定剂和助熔剂组成。

马赫数Ma：喷头出口速度v与当地声速a之比。

顶吹氧射流与熔池的相互作用：“硬吹”和“软吹”。

CO作用：提供搅拌功率。

氧气顶吹转炉的传氧载体：1金属液滴传氧；2乳化液传氧；3熔渣传氧；4铁矿石传氧。

C-O反应的作用：1)加大钢-渣界面，加速物理化学反应的进行；2）搅动熔池，均匀成分和温度；3）有利于非金属夹杂的上浮和有害气体的排出；4）有利于熔渣的形成；5）放热升温；6）爆发性的碳氧反应会造成喷溅。