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炼钢工艺学作业答案

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1、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？
炼钢任务：1、脱碳；2、脱磷；3、脱硫；4、脱氧；5、脱氮、氢等；
6、去除非金属夹杂物； 7、合金化；8、升温；9、凝固成型 。
主要炼钢工艺：铁水预处理, 脱硫预处理；
三脱(脱硅、脱磷、脱硫)预处理
；转炉或电弧炉炼钢；
炉外精炼（二次精炼）；连铸
1、氧气射流对熔池的物理作用？
顶吹氧枪O2出口速度通常可达300～350m/s；
氧流与熔池作用，将动量传递给金属液；
金属熔池产生循环运动
2、比较炼钢条件下铁氧化物的稳定性。
Fe＋[O]＝FeO
G＝－112442＋
46.56 T [1,2]

2/3Fe+[O]=1/3Fe2O3
G＝－152988＋
87.94 T [1,2]

3/4Fe+[O]=Fe3O4
G＝－177232＋
92.96 T [1,2

Fe3O4可以看作为FeOFe2O3；
FeO最稳定；
Fe2O3/FeO平均为0.8。
3、炉渣是如何发挥传氧作用的？
炉渣中FeO与氧化性气氛接触，被氧化成高价氧化物Fe2O3；
渣－铁界面，高价Fe2O3被还原成低价FeO；
气相中的氧因此被传递给金属熔池。
当传氧过程达到平衡时，铁液中[O]达到饱和，[O]饱和含量由炉渣的
氧化性所确定。

4、什么是直接氧化和间接氧化？
直接氧化：气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。
间接氧化：气体氧优先同铁发生反应，待生成FetO以后再同其它杂
质进行反应。
5、脱碳反应的产物－CO在炼钢过程中具有什么作用？
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的作用；
大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气一渣一金属
三相乳化的重要原因；
上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物；
在氧气转炉中，排出CO气体的不均匀性和由它造成的
熔池上涨往往是产生喷溅的主要原因。

6、什么是过剩氧[O]？其主要影响因素是什么？
实际熔池的[O]含量与碳－氧化学平衡的[O]含量之差称为过剩氧
[O]: [O]＝[O]实际 － [O]平衡
过剩氧[O]的大小与脱碳反应动力学有关，脱碳速度快，[O]低；
熔池搅拌强， [O]低；底吹、顶底复吹转炉炼钢[O]低
7、有利于[Si]氧化反应因素是什么？ [Si]的氧化反
应对炼钢过程有何影响？
有利于[Si]氧化反应因素：提高[Si]的活度；降低渣中(SiO2)的活度；
较低温度。
[Si]的氧化反应对炼钢过程的影响
：热效应；影响脱碳、脱磷反应；
影响渣量。
1、有利于[Mn]氧化反应因素是什么？
有利于[Mn]氧化反应因素：提高[Mn]的活度；提高渣中(FeO)的活
度；降低渣中(MnO)的活度；较低温度。
2、有利于脱磷的工艺条件有哪些？
有利于脱磷的工艺条件：降低温度有利于脱磷反应；
提高炉渣碱度有利于脱磷反应；
增加炉渣氧化铁活度有利于脱磷反应；
增加渣量有利于脱磷反应；
增加[P]活度系数有利于脱磷反应。
3、炼钢炉渣成分范围是怎样的？
炼钢炉渣成分范围：
CaO SiO2 MgO Al2O3

45～55% 12～20% 4～13％ 2~4％
MnO P2O5 FetO CaO/SiO2
2～6% 1~5% 12～28% 3~4.5
4、什么是回磷？造成炼钢过程和脱氧过程回磷的原因是什么？
1) 回磷 炼钢过程回磷；脱氧过程回磷。
2) 炼钢过程回磷原因：吹炼中期炉渣返干， FetO
含
量减少；
温度偏高。
脱氧过程回磷原因：出钢带渣量多；炉渣碱度降低；
[O]含量降低。
5、如何生产低磷钢？、低磷钢生产(铁水预处理、氧气炼钢);
超低磷
钢(P<20ppm)生产(铁水预处理＋二次精炼脱磷
)

6、有利于脱硫的因素有哪些？提高温度；提高[S]
的活度系数；提
高炉渣(O2-)活度；降低炉渣(S2-)活度系数；降低[O]活度。
1
、什么是回硫？造成回硫的原因是什么？炉渣碱度对回硫有重要的
影响 炼钢炉料中的硫主要来自废钢、铁水渣和铁水，
石灰等带入的硫很少。
1)回硫主要发生在吹炼的前半期；
2)吹炼前半期炉渣碱度低是促使回硫的重要原因，如
能在吹炼前期快速将碱度提高到2.3以上，将能够减
轻回硫；
3)炉料中的硫主要来自废钢和脱硫渣，减少带渣对抑
制回硫十分重要。
4)冶炼超低硫钢时应采用减少废钢用量或使用低硫优
质废钢、尽可能减少铁水带渣方法。
2、对钢液进行脱氧的方法有哪些？（1）直接（沉淀）脱氧法；
（2）扩散脱氧法；
（3）真空脱氧法。
3
、沉淀脱氧与扩散脱氧相比有何优缺点？直接（沉淀）脱氧是用与
氧亲和力较铁与氧亲和力强的元素作脱氧剂，脱氧剂与钢液中的氧直
接作用，发生脱氧反应，反应产物由钢液上浮排除，从而达到脱氧目
的。沉淀脱氧是目前广为采用的脱氧方法。脱氧时将脱氧剂以铁合金
形式直接加入到钢液中，某些比重较轻或较易气化的脱氧剂（例如铝、
钙、镁等）则多采用向钢液喂丝或喂包芯线方法加入至钢液中。沉淀
脱氧反应速度快，操作简便，成本较低，但由于部分脱氧产物会滞留
在钢中。
扩散脱氧是向炉渣中加入碳粉、硅铁粉、铝粉等脱氧剂，降低炉渣的
FeO含量。由氧在渣－钢之间的分配平衡关系式可知，当渣中FeO
含量不断降低时，钢中的氧即会向炉渣中扩散，以维持氧在渣－钢间
的分配平衡，从而达到钢液脱氧的目的。扩散脱氧方法目前主要应用
于钢水炉外精炼。扩散脱氧的优点是脱氧产物不玷污钢液，缺点是脱
氧速度较慢。
4、1650℃下，元素脱氧能力的强弱顺序如何？Ca > Al > Ti >
C >Si > V > Cr > Mn
5、为何要采用复合脱氧剂？硅－锰复合脱氧
硅比锰的脱氧能力强，
但是用硅－锰同时脱氧，可以降低SiO2的活度，得到更低的残余氧
含量锰同样能提高铝的脱氧能力，锰硅同时存在时可进一步提高铝的
脱氧能力。2、钙－硅复合脱氧 非常强的脱氧能力；
炼钢温度下Ca的蒸汽压很高(1.6～3.7大气压
);

Ca在钢液中溶解度很低 (0.15～0.16%)；仅用Ca脱氧损耗很大
3

为了提高Ca的脱氧效率，需要同时加入第三元素，
提高Ca在钢液中的溶解度。碳、硅、铝能够显著提高Ca的溶解度；
每加入1％的C、Si、Al，Ca的溶解度分别增加90％、25％、20％；
硅－钙合金、铝－钙合金被广泛采用。
6、非金属夹杂物对钢有什么危害，如何减少钢
中非金属夹杂物？疲劳寿命；延性、韧性；焊接性能；
HIC

性能；各向异性(链状Al2O3)；耐蚀性；表面质量；
加工性能。
 减少钢中非金属夹杂物的途径: 减少脱氧产物对钢液的污染
 采用合适的脱氧制度
 吹氩或电磁搅拌
 真空脱氧
 确保足够的镇静时间
 防止钢液的二次氧化
 减少外来杂质的污染
7、钢中气体的来源有哪些？通过哪些方法可以
脱除？
钢中气体的来源：空气（N2、H2O）；炉料（石灰、废钢、合金、
耐火材料等）。
1）利用脱碳反应脱除[N]、[H] 脱碳可以强烈搅拌熔池，加速[N]、[H]
向 液－气反应界面的传递；
脱碳反应生成大量CO气泡，在CO气泡内氮、
氢的分压近似为零；
CO气泡可成为N2、H2核心。
（2）钢水包内吹氩脱除[N]、[H] 3）钢水真空精炼脱除[N]、
[H]

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炼钢厂工艺操作规程试题

炼钢厂工艺操作规程试题

炼钢厂工艺操作规程试题试题：第一部分：选择题（共20小题，每题2分，总计40分）1. 在炼钢厂中，下列哪种材料常用于炉底覆盖材料？a. 石棉板b. 羟基化铝矿渣c. 高炉砖d. 不锈钢板2. 下列哪种设备不属于炼钢厂的主要设备？a. 高炉b. 转炉c. 混铁炉d. 铸造机3. 炼钢厂工艺操作规程中的精炼工艺主要用于对钢液进行哪方面的处理？a. 提高钢液的温度b. 增加钢液的含氮量c. 降低钢液的硫含量d. 增加钢液的含氧量4. 下列哪种工艺常用于炼钢厂的钢水处理？a. 真空脱气b. 空气吹扫c. 氧气喷吹d. 氮气喷吹5. 炼钢厂中使用的常见燃料是什么？a. 电力b. 天然气c. 煤d. 柴油6. 下列哪种方法不能用于精炼工艺中的脱硫？a. 氧气吹吹扫b. 酸洗c. 石灰石反应d. 真空处理7. 在炼钢厂的工艺操作规程中，下列哪种工艺用于去除钢液中的氧化铝？a. 真空除铝b. 氧气吹炼c. 火焰喷吹d. 酸洗8. 炼钢厂常用的废气处理方法是什么？a. 脱硝b. 高温烧结c. 喷吹洗涤d. 干法除尘9. 下列哪种方法常用于炼钢厂的钢水温度控制？a. 水冷却b. 空气冷却c. 液氧淬火d. 火焰加热10. 在炼钢厂中，下列哪种设备用于钢水的注入和出钢？a. 钢包b. 高炉c. 转炉d. 熔化炉11. 炼钢厂中用于钢锭的连续铸造的主要设备是什么？a. 高炉b. 转炉c. 连铸机d. 静态浇铸机12. 下列哪种设备常用于炼钢厂的钢水净化处理？a. 沉淀池b. 过滤器c. 浮选机d. 离心机13. 炼钢厂的铁水质量控制主要通过下列哪种方法？a. 化学分析b. 物理分析c. 光谱分析d. 电子显微镜14. 在炼钢厂的工艺操作中，下列哪种工艺可用于钢材的脱氧？a. 化学脱氧b. 真空脱氧c. 碳脱氧d. 氧化脱氧15. 炼钢厂的工艺操作规程中，下列工艺主要用于钢液的去除哪种杂质？a. 硫b. 氧c. 碳d. 氮16. 下列哪种方法常用于炼钢厂的炉渣处理？a. 深冷处理b. 干法除尘c. 湿法脱硫d. 酸洗处理17. 在炼钢厂的工艺操作规程中，下列哪种操作不属于钢材的成形工艺？a. 锻造b. 轧制c. 铸造d. 拉伸18. 炼钢厂工艺中的钢水脱氧工艺主要用于去除钢水中的哪种元素？a. 硫b. 氧c. 氮d. 碳19. 下列哪种方法常用于炼钢厂的废渣处理？a. 堆积填埋b. 磁选分离c. 冷却装置d. 高温焚烧20. 炼钢厂的工艺操作规程中，下列哪种工艺主要用于去除钢液中的磷？a. 酸洗b. 氧气吹吹扫c. 加入富磷矿石d. 真空处理第二部分：主观题（共3题，每题20分）1. 请列举炼钢厂中常用的主要设备，并简述其用途。

炼钢工—简答题 207

炼钢工—简答题 207

1.什么是溅渣护炉技术?答案:溅渣护炉技术是向炉渣中加入含MgO的造渣剂造粘渣补炉技术的基础上, 采用氧枪喷吹高压N2在2-4mm 内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在转炉内衬表面上,生成炉渣保护层的护炉技术。

2.炉渣来源何处？它在炼钢中起什么作用？答案:来源:（1）钢铁料中夹杂氧化的产物。

（2）造渣材料(石灰、白云石、萤石等)。

（3）冷却剂(氧化铁皮、矿石等)。

（4）被浸蚀和冲刷下来的炉衬耐火材料。

（5）各种原料带来的泥沙。

作用:（1）去夹杂(P、S)；（2）传氧媒介；（3）清洁钢液；（4）对熔池保温；（5）影响金属损失；（6）影响炉衬浸蚀。

3.脱碳反应对炼钢过程的重要意义是什么？答案:（1）铁水中C氧化到钢种所要求的范围。

（2）氧化产生CO气泡对熔池起着循环搅拌作用,均匀钢液成份、温度, 改变各种化学反应的动力学条件。

（3）CO气泡有利于去除N2、H2等。

（4）利于非金属夹杂物上浮。

（5）提供炼钢的大部分热源。

（6）CO气泡使炉渣形成泡沫渣。

4.造成钢包回磷的原因是什么？如何防止？答案:原因:（1）出钢下渣；（2）脱氧产物SiO2；（3）氧含量降低。

防止措施:（1）挡渣出钢,尽量减少出钢带渣。

（2）采用碱性钢包或渣线部位用碱性材料。

（3）出钢过程中投入钢包中石灰粉。

（4）减少钢水在钢包中停留时间。

5.为什么兑铁时,有时会发生大喷?答案:因为转炉吹炼到终点,钢中氧含量和炉渣氧化性高, 留渣或未倒净的渣子和钢水，兑铁时炉内碳含量急剧增加且铁水温度低及钢水温度骤然下降, 促使碳氧反应剧烈进行在炉内产生强烈沸腾,如果兑铁水过猛且炉内残留钢渣较多就会大喷。

6.为什么转炉炼钢脱硫比脱磷困难?答案:碱性转炉渣中含有较高的(FeO),炉渣脱硫的分配比较低,降低了炉渣的脱硫能力,高(FeO)对脱磷工艺是一个相当有利的因素, 转炉炼钢条件下钢渣间磷的分配比较高, 一般可达100-400,而硫的分配比一般为6-15,此外,脱磷反应速度快,很快可达到平衡,而脱硫速度较慢,一般达不到平衡。

炼钢工艺培训学习题库

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炼钢工艺培训学习题库一、选择题1、碳素结构钢中45钢表示含碳量为(B)％。

A、0.045B、0.45C、4.52、钢液中的气体夹杂是以（A）方式表示的。

A、[H]、[N]B、（H）、（N）C、{H2}、{N2}3、氧气顶吹转炉脱[S]效果比较理想的条件是在（B）。

A、吹炼前期B、吹炼中期C、吹炼后期4、弧型连铸机结晶器钢液面至最后一对拉矫机辊之间的距离，叫（A）。

A、冶金长度B、弧型半径C、液相深度5、导致钢“蓝脆”的元素是（A）A、 NB、HC、O6、高碳钢中碳的含量为（C）%。

A 0.1～0.25B 0.25～0.6C 0.6～2.117、08F牌号中，08表示其含碳量为（A）%。

A 0.08B 0.8C 88、普通、优质和高级优质碳钢是按照（B）进行区分的。

A 力学性能B S、P含量C Mn、Si含量9、（B）能使钢产生白点缺陷。

A CB HC O10、在一定范围内，碳能够提高钢的（ C ）性能。

A、焊接B、耐蚀C、强度11、镇静钢在钢包中回磷现象比沸腾钢和半镇静钢（ C ）。

A、相差不大B、弱得多C、严重得多二、判断题1、入炉铁水的含硅量高，则渣量大、喷溅严重。

（√）2、转炉炼钢时，应采用硬烧石灰。

（Х）3、恒压变枪位操作是指在一炉钢的吹炼过程中，氧压保持不变，只调整枪位。

（√）4、转炉单渣法吹炼时，吹炼后期是脱硫条件最差的时期。

（Х）5、转炉炉衬被熔渣侵蚀在吹炼前期主要受碱性渣的作用。

（Х）6、复吹转炉的氧枪枪位与顶吹转炉相同（Х）7、三孔喷头的"鼻子"部分易烧损。

（√）8、“冷脆”是由于钢中含磷量增高引起的。

“热脆”是由于钢中含硫量增高引起的。

（√）9、钢中气体主要指氢和氮，一般来说氮的含量较高，且较难去除。

（√）10、含C量在0.02～2.11%称为钢。

（√）。

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炼钢第一讲（1）：概论填空题选择题1、我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了 C .并在唐钢等企业推广应用。

A、顶吹转炉法B、底吹转炉炼钢法C、全氧侧吹转炉炼钢工艺判断题1、坩埚法是人类历史上第一种生产液态钢的方法。

( √）炼钢第一讲（2）：炼钢原材料填空题1、炼钢原材料主要包括：金属料、非金属料和氧化剂。

2、金属料主要包括：铁水、废钢和合金钢。

3、铁水是转炉炼钢的主要热源，超过 50％能量由铁水提供。

4、废钢能起到冷却作用、减少铁水的使用等作用。

选择题1、转炉炼钢要求铁水的温度（ B ），且稳定。

A、大于1000°B、大于1250°C、大于1800°2、铁水是转炉炼钢的主要原材料，转炉容积的 C 由铁水占据.A、40～50％B、50～70％C、70~100%判断题1、铁水是转炉炼钢的主要原材料。

（√ )5、氧气是转炉炼钢的主要氧化剂.（√）论述题1、转炉炼钢对铁水作用、成分和温度有何要求？答：作用：铁水是转炉炼钢的主要原材料，一般占装入量的70％—100%。

是转炉炼钢的主要热源.铁水温度是铁水含物理量多少的标志,铁水物理热占转炉热收入的50%。

应努力保证入炉铁水的温度，保证炉内热源充足和成渣迅速。

对铁水要求有:成分； Si、Mn、P、 S温度：大于1250度，且稳定。

炼钢第二讲（1）铁水预处理填空题1、铁水预处理是铁水兑入炼钢炉之前，为脱硫、脱硅和脱磷而进行的处理过程。

2、磷是绝大多数钢种中的有害元素，可使钢产生“冷脆 "现象。

3、硫主要是使钢产生“热脆 "现象。

4、脱磷后的铁水为避免回磷，要进行扒渣。

判断题1、铁水预处理是铁水兑入炼钢炉之前,为脱硫、脱硅和脱磷而进行的处理过程。

( √）简答题1、铁水预脱硅基本原理？答：铁水中的硅与氧有很强的亲和力，因此硅很容易与氧反应而被氧化去除。

［Si］+O2=SiO2[Si]+Fe n O m=SiO2+Fe炼钢第二讲(2）：炼钢基本任务填空题1、现代炼钢法分为：转炉炼钢法、电炉炼钢法、平炉炼钢法。