鋼鐵冶金復(fù)習(xí)題及答案

1、1高爐煉鐵的本質(zhì)是什么？髙爐有哪些產(chǎn)品和副產(chǎn)品？高爐煉鐵的本質(zhì)是鐵的還原過(guò)程，即焦炭做燃料和還原劑，在高溫下將鐵礦石或含鐵原料的鐵，從氧化物 或礦物狀態(tài)（如Fc2O3、Fc3O4、Fc2SiO4、Fe3O4 TiO2等）還原為液態(tài)生鐵。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵。爐渣和髙爐煤氣為副產(chǎn)品。2高爐煉鐵的工藝流程有哪些部分組成？髙爐煉鐵生產(chǎn)非常復(fù)雜，除了高爐本體以外，還包括有原燃料系統(tǒng)、上料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、 煤氣處理系統(tǒng)。探3根據(jù)物料存在形態(tài)的不同，可將高爐劃分哪五個(gè)區(qū)域？各區(qū)域主要的反應(yīng)和特征是什 么？根據(jù)物料存在形態(tài)的不同，可將髙爐劃分為五個(gè)區(qū)域：塊狀帶、軟熔帶、滴落帶、燃燒帶、渣鐵

2、盛聚帶。 高爐的五個(gè)部分：爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉。各區(qū)內(nèi)進(jìn)行的主要反應(yīng)及特征分別為：塊狀帶：爐料中水分蒸發(fā)及受熱分解，鐵礦石還原，爐料與煤氣熱交換：焦炭與礦石層狀交替分布，呈固 體狀態(tài)：以氣固相反應(yīng)為主。軟熔帶：爐料在該區(qū)域軟化，在下部邊界開(kāi)始熔融滴落：主要進(jìn)行直接還原反應(yīng)，初渣形成。滴落帶：滴落的液態(tài)渣鐵與煤氣及固體碳之間進(jìn)行多種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)?；匦齾^(qū)：噴入的燃料與熱風(fēng)發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生髙熱煤氣，是爐內(nèi)溫度最高的區(qū)域。渣鐵聚集區(qū)：在渣鐵層間的交界而及鐵滴穿過(guò)渣層時(shí)發(fā)生渣金反應(yīng)。探4硫和磷的危害？硫是對(duì)鋼鐵危害大的元素，它使鋼材具有熱脆性。所謂“熱脆”就是S幾乎不熔于固態(tài)鐵而與鐵形成Fc

3、S,而FcS與Fc形成的共晶體熔點(diǎn)為988*C,低于鋼材 熱加工的開(kāi)始溫度。熱加工時(shí)，分布于晶界的共晶體先行熔化而導(dǎo)致開(kāi)裂。因此礦石含硫愈低愈好。國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)泄生鐵中SS0.07%,優(yōu)質(zhì)生鐵SW0.03%,就是要嚴(yán)格控制鋼中硫含量。磷是鋼材中的有害成分，使鋼具有冷脆性。磷能溶于"-Fc中，固溶并富集在晶粒邊界的磷原子使鐵素體在晶粒間的強(qiáng)度大大增髙，從而使鋼材的室 溫強(qiáng)度提髙而脆性增加，稱為冷脆。磷在鋼的結(jié)晶過(guò)程中容易偏析，而又很難用熱處理的方法來(lái)消除，亦 使鋼材冷脆的危險(xiǎn)性增加探5評(píng)價(jià)鐵礦石的標(biāo)準(zhǔn)有哪些？鐵礦石質(zhì)量直接影響髙爐冶煉效果，必須嚴(yán)格要求。通常從以下幾方而評(píng)價(jià)：1礦石品位2

4、.脈石成分3.有 害雜質(zhì)和有益元素的含量4.礦石的粒度和強(qiáng)度5.鐵礦石的還原性6.礦石化學(xué)成分的穩(wěn)左性。品味提高 1%,焦比下降2%,產(chǎn)量增加3%。探6焦炭在高爐生產(chǎn)中起什么作用，高爐冶煉過(guò)程對(duì)焦炭質(zhì)量提出哪些要求？焦炭是現(xiàn)代髙爐冶煉的主要燃料和能源基礎(chǔ)，在高爐冶煉過(guò)程中具有如下作用：（1）燃料。（2）還原劑。料柱肯架。（4）生鐵滲碳的碳源高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的要求含碳量髙，灰分低。2）含硫等有害雜質(zhì)要少。我國(guó)焦炭含硫一般為0.51.0% 成分穩(wěn)泄。即要求化學(xué)灰分、C、S、H20等穩(wěn)左。（4）揮發(fā)分含雖:適合。（5）強(qiáng)度高，塊度均勻。7對(duì)高爐內(nèi)襯的基本要求？對(duì)髙爐內(nèi)襯的基本要求如下：1）各部位內(nèi)襯與

5、熱流強(qiáng)度相適應(yīng)，以保持在強(qiáng)熱流沖擊下內(nèi)襯的穩(wěn)泄性。2） 爐襯的侵蝕和破壞與冶煉條件密切相關(guān)，不同位苣的耐火材料受侵蝕破壞機(jī)理不同，因此要求各部位內(nèi)襯 與侵蝕破損機(jī)理相適應(yīng)，以延緩內(nèi)襯破損速度。髙爐生產(chǎn)的特點(diǎn)：高溫髙壓、連續(xù)不間斷、大規(guī)模。高爐 爐襯以陶瓷質(zhì)材料和炭質(zhì)材料砌成。探8生鐵和鋼的化學(xué)成分主要差別在于是什么？一般來(lái)說(shuō)，生鐵和鋼的化學(xué)成分主要差別是含碳量鋼中含碳量最高不超過(guò)2.11%。髙爐生鐵含碳量在 2.54.5%范用，鑄鐵中不超過(guò)5.0%。當(dāng)鑄鐵中C>5.0%時(shí)，鑄鐵甚脆，沒(méi)有實(shí)用價(jià)值。9簡(jiǎn)述現(xiàn)代常用于精選鐵礦石的三種方法：（1）重選（2）磁選。（3）浮選10對(duì)燒結(jié)礦質(zhì)量的要求

6、？對(duì)饒結(jié)礦質(zhì)量的要求是：品位髙，強(qiáng)度好，成分穩(wěn)立，還原性好，粒度均勻，粉末少，堿度適宜，有害雜 質(zhì)少。11抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程大致可分為哪五層？簡(jiǎn)述其特點(diǎn)？抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程是將鐵礦粉、熔劑和燃料經(jīng)適當(dāng)處理，按一立比例加水混合，鋪在燒結(jié)機(jī)上，然后從上部點(diǎn) 火，下部抽風(fēng)，自上而下進(jìn)行燒結(jié)，得到燒結(jié)礦。取一臺(tái)車(chē)剖而分析，抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程大致可分為五層（圖 3-2）,即燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層和過(guò)濕層。探12固相反應(yīng)得機(jī)理？燒結(jié)礦的固結(jié)主要依靠發(fā)展液相來(lái)完成。一方而是上述固相反應(yīng)形成的低熔點(diǎn)化合物足以在燒結(jié)溫度下生成液相：同時(shí)隨著燃料層的移動(dòng)，溫度升 髙，各種互相接觸的礦物又形成一系列的易熔化合物，在罐燒溫度

7、下形成新的液相。機(jī)理：在未生成液相的低溫條件下，燒結(jié)料中的一些組分就可能在固態(tài)下進(jìn)行反應(yīng)，生成新的化合物。固 態(tài)反應(yīng)的機(jī)理是離子擴(kuò)散。相鄰顆粒表而電荷相反的離子互相吸引，進(jìn)行擴(kuò)散，遂形成新的化合物，使之 連接成一整體。鳥(niǎo)燒結(jié)與球團(tuán)的區(qū)別？燒結(jié)與球團(tuán)的區(qū)別主要表現(xiàn)在以下幾方而：1）.富礦短缺，必須不斷擴(kuò)大貧礦資源的利用，而選礦技術(shù)的進(jìn)步可經(jīng)濟(jì)地選出髙品位細(xì)磨鐵精礦，其粒 度從-200網(wǎng)目進(jìn)一步減少到-325網(wǎng)目。這種過(guò)細(xì)精礦不益于燒結(jié)，透氣性不好，影響燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量的 提高，而用球團(tuán)方法處理卻很適宜，因?yàn)檫^(guò)細(xì)精礦易于成球，粒度愈細(xì)，成球性愈好，球團(tuán)強(qiáng)度愈髙。2. ）成品礦的形狀不同：燒結(jié)礦是形

8、狀不規(guī)則的多孔質(zhì)塊礦，而球團(tuán)礦是形狀規(guī)則的1025mm的球球團(tuán) 礦較燒結(jié)礦粒度均勻，微氣孔多，還原性好，強(qiáng)度髙，且易于貯存，有利于強(qiáng)化髙爐生產(chǎn)。3. ）適于球團(tuán)法處理的原料已從磁鐵礦擴(kuò)展到赤鐵礦、褐鐵礦以及各種含鐵粉塵，化工硫酸渣等；從產(chǎn)品 來(lái)看，不僅能制造常規(guī)氧化球團(tuán)，還可以生產(chǎn)還原球團(tuán)、金屬化球團(tuán)等：同時(shí)球團(tuán)方法適用于有色金屬的 回收，有利于開(kāi)展綜合利用。4 ）固結(jié)成塊的機(jī)理不同：燒結(jié)礦是靠液相固結(jié)的，為了保證燒結(jié)礦的強(qiáng)度，要求產(chǎn)生一左數(shù)量的液相， 因此混合料中必須有燃料，為燒結(jié)過(guò)程提供熱源。而球團(tuán)礦主要是依靠礦粉顆粒的高溫再結(jié)晶固結(jié)的，不 需要產(chǎn)生液相，熱量由焙燒爐內(nèi)的燃料燃燒提供，混合

9、料中不加燃料5 ）生產(chǎn)工藝不同：燒結(jié)料的混合與造球是在混合機(jī)內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，成球不完全，混合料中仍然含有相當(dāng) 數(shù)量未成球的小顆粒。而球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝中必須有專門(mén)的造球工序和設(shè)備，將全部混合料造成1025mm 的球，小于10mm的小球要篩出重新造球?？谘趸镞€原的一般原理？哪些物質(zhì)可以充當(dāng)還原劑奪取金屬氧化物中的氧，決迫于它們與氧的化學(xué)親和力。還原劑與氧的親和力越 大，奪取氧的能力越強(qiáng)，還原能力越強(qiáng)。C、CO和H2是髙爐煉鐵適宜的還原劑。它們由原料帶來(lái)，兼有 熱能和化學(xué)能的雙重職能，焦炭還作為料柱卄架，滿足高爐冶煉過(guò)程的需要。15高爐猛還原或冶煉鐳鐵的基本條件高爐鐳還原或冶煉鐳鐵的基本條件（1）足夠

10、高的爐缸溫度。（2 ）提高爐渣堿度Mn回收率增加（3 ）正確選擇原料。鐳礦石的含Mn量要髙，含F(xiàn)c量和SiO2要低，P、S要特少。15-1、強(qiáng)化燒結(jié)的措施：混合料預(yù)熱、加生石灰和消石灰、熱風(fēng)燒結(jié)、分層布料和雙層燒結(jié)。歷降低生鐵含硫量的途徑1. ）降低爐料帶入的總硫量：減少入爐原、燃料含硫量，是降低生鐵含硫量，獲得優(yōu)質(zhì)生鐵的根本途徑和 有效措施。2. ）提高煤氣帶走的硫量3）.改善爐渣脫硫性能燈直接還原和間接還原在髙爐冶煉過(guò)程中有什么不同作用？中溫區(qū)所進(jìn)行的還原反應(yīng)稱為間接還原反應(yīng)，而把高溫區(qū)所進(jìn)行的還原反應(yīng)稱為直接還原反應(yīng)。間接還原反應(yīng)除Fc2O3-Fe3O4不可逆外，其它均屬可逆反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)

11、行的方向取決于平衡氣相組成，即CO/CO2 和 H2/H2O 的比值。在高溫區(qū)的直接還原反應(yīng)中，H2與CO類似，它的還原產(chǎn)物H20（氣）與CO還原FcO的產(chǎn)物CO2樣, 立即與焦炭中的碳素作用，又生成H2和CO去參與還原。但無(wú)論H2還是CO的還原，最終都?xì)w結(jié)為消耗 碳素的直接還原反應(yīng)?？梢?jiàn)H2和CO在髙溫直接還原反應(yīng)的條件下，起著中間媒介的作用，這種作用大 大推動(dòng)了碳素直接還原反應(yīng)地進(jìn)行。因?yàn)楣虘B(tài)的鐵氧化物與焦炭之間的直接反應(yīng)是很困難的，浸在渣中的 焦炭與FeO的直接還原也是有限的，所以消耗碳素的直接還原反應(yīng)實(shí)際上是通過(guò)氣相的CO和H2來(lái)進(jìn)行 的。髙爐下部鐵氧化物的直接還原反應(yīng)的進(jìn)行取決于碳的

12、氣化反應(yīng)的發(fā)展（即氣化反應(yīng)的遲早和速率）。而碳 的氣化反應(yīng)的發(fā)展則決泄于溫度和焦炭本身的反應(yīng)性。焦炭反應(yīng)性愈好，碳的氣化反應(yīng)可提前在較低的溫 度下進(jìn)行，則直接還原反應(yīng)發(fā)展的早，進(jìn)行的快，高爐內(nèi)直接還原區(qū)擴(kuò)大。相反，焦炭反應(yīng)性較差時(shí)，碳 的氣化反應(yīng)需要在更髙的溫度下進(jìn)行，則直接還原反應(yīng)發(fā)展的晚，進(jìn)行得慢，即直接還原區(qū)向髙溫區(qū)收縮。 一般希望適當(dāng)擴(kuò)大間接還原區(qū)，縮小直接還原區(qū)。因此，使用反應(yīng)性較差的焦炭反而有利。18高爐渣按照形成過(guò)程分為？含義是什么？高爐渣按其形成過(guò)程有初渣、中間渣和終渣之分。初渣是指在高爐的適當(dāng)溫度區(qū)域剛開(kāi)始岀現(xiàn)的液相爐渣：中間渣是指在處于滴落過(guò)程中成分、溫度在不斷 變化的爐渣

13、終渣是指已經(jīng)下達(dá)爐缸，并周期的從爐內(nèi)排出的爐渣。19改善煤氣化學(xué)能利用的關(guān)鍵是改善煤氣化學(xué)能利用的關(guān)鍵是提髙CO利用率（neo）和H2利用率（nH2）o爐頂煤氣中CO2愈高，co 愈低，則煤氣化學(xué)能利用愈好。反之，CO2愈低，CO愈髙，則化學(xué)能利用愈差（傳質(zhì)不良）。20論述高爐節(jié)能的主要方向？高爐節(jié)能的主要方向：1. ）降低焦比和燃料比 為此，必須用精料，改善高爐操作，提髙煤氣利用率和采用髙壓、高風(fēng)溫、富氧、 綜合噴吹等新技術(shù)。2. ）節(jié)約高爐煤氣，提高鼓風(fēng)有效利用率改進(jìn)燃燒器結(jié)構(gòu)，采用介理的燃燒制度，降低高爐煤氣含水量 和含灰量，提高或保持煤氣的溫度，均可改善燃燒，提髙理論燃饒溫度，從而節(jié)約

14、煤氣用量和節(jié)省煤氣熱 值。3. ）加強(qiáng)能源回收，充分利用二次能源序能耗和鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程總能耗的一個(gè)重要方向。高爐煤氣必須予 以充分回收，降低放散率。熱風(fēng)爐廢氣余熱回收，用來(lái)預(yù)熱助燃風(fēng)和熱爐煤氣，或供余熱鍋爐生產(chǎn)蒸汽。 利用高爐沖渣水采暖。此外，還可利用髙爐冷卻水落差發(fā)電21、風(fēng)口前燃料的燃燒和爐缸工作狀態(tài)對(duì)高爐冶煉過(guò)程的重要意義首先，燃料燃燒是髙爐冶煉所需熱能和化學(xué)能的源泉。燃料在風(fēng)口前燃燒，放岀大量的熱，并產(chǎn)生髙溫還 原性氣體（CO、H2）,保證了爐料的加熱、分解、還原、熔化、造渣等等過(guò)程的進(jìn)行。英次，燃料燃燒是高爐爐料下降的前導(dǎo)。風(fēng)口前焦炭及英他燃料的燃燒和爐料的熔化，產(chǎn)生了空間，為爐 料的

15、不斷下降創(chuàng)造了基本條件。第三，爐缸反應(yīng)除燃料燃燒外，還包括直接還原、滲碳、渣、鐵間脫硫等尚未完成的反應(yīng)，都集中在爐缸 內(nèi)來(lái)最后完成，最終形成生鐵和爐渣，自爐缸內(nèi)排岀。22、軟熔帶的位置和結(jié)構(gòu)形狀如何影響煤氣流運(yùn)動(dòng)的阻力與煤氣流分布軟熔帶位宜的髙低對(duì)高爐冶煉的影響是：頂點(diǎn)位置較高的“八“形軟熔帶，由于增加了軟熔帶中的焦窗數(shù)目， 減小煤氣阻力，有利于強(qiáng)化冶煉，軟熔帶位這較低，則由于焦窗數(shù)目減少，煤氣阻力增加，不利于強(qiáng)化， 但卻擴(kuò)大了塊狀帶間接還原區(qū)，有利于提髙煤氣利用率。軟熔帶寬度和軟熔層厚度對(duì)煤氣阻力的影響是：當(dāng)軟熔帶寬度增加時(shí)，由于煤氣通過(guò)軟熔帶的橫向通道加 長(zhǎng)，煤氣阻力增加；而軟熔帶厚度增加

16、意味著礦仃批重加大，雖因焦窗厚度相應(yīng)增加使煤氣通道的阻力減 小，但焦窗數(shù)目減少，而且由于擴(kuò)大礦批后塊狀帶中分布到中心部分的礦石增加，煤氣阻力呈增加趨勢(shì)， 從而使總的煤氣阻力和總壓差可能升高，不利于強(qiáng)化和高爐頂行。只有適當(dāng)?shù)慕埂⒌V層厚度才能達(dá)到總阻 力最小。這個(gè)適宜的厚度是因冶煉條件不同而異的，需通過(guò)實(shí)踐摸索。探23、煉鋼的基本任務(wù)是什么?采用的主要技術(shù)手段有哪些？煉鋼的基本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提髙溫度和調(diào)整成分。歸納 為：“四脫“(碳、氧、磷和硫)，“二去“(去氣和去夾雜)，“二調(diào)整”(成分和溫度)。采用的主要技術(shù)手段 為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金

17、化操作。探24、簡(jiǎn)述磷和硫?qū)︿摦a(chǎn)生哪些危害鋼中磷的含量髙會(huì)引起鋼的“冷脆“，即從高溫降到0°C以下，鋼的塑性和沖擊韌性降低，并使鋼的焊接性 能與冷彎性能變差。磷是降低鋼的表面張力的元素，隨著磷含量的增加，鋼液的表而張力降低顯著，從而降低了鋼的抗裂性能。 磷是僅次于硫在鋼的連鑄坯中偏析度高的元素，而且在鐵固熔體中擴(kuò)散速率很小，因而磷的偏析很難消除, 從而嚴(yán)重影響鋼的性能，所以脫磷是煉鋼過(guò)程的重要任務(wù)之一。硫?qū)︿摰男阅軙?huì)造成不良影響，鋼中硫含量髙，會(huì)使鋼的熱加工性能變壞，即造成鋼的“熱脆“性。硫還會(huì)明顯降低鋼的焊接性能，引起髙溫龜裂，并在焊縫中產(chǎn)生氣孔和疏松，從而降低焊縫的強(qiáng)度。硫含 量

18、超過(guò)0.06%時(shí)，會(huì)顯著惡化鋼的耐蝕性。硫還是連鑄坯中偏析最為嚴(yán)重的元素。25、鋼中脫氧的任務(wù)包括哪些？常用的脫氧劑？根據(jù)具體的鋼種，將鋼中的氧含疑降低到所需的水平，以保證鋼水在凝固時(shí)得到合理的凝固組織結(jié)構(gòu)； 使成品鋼中非金屬夾雜物含量最少，分布合適，形態(tài)適宜，以保證鋼的各項(xiàng)性能指標(biāo)： 得到細(xì)晶結(jié)構(gòu)組織。常用的脫氧劑有Fe-Mn, Fe-Si, Mn-Si, Ca-Si等合金。26、外來(lái)夾雜和內(nèi)生夾雜指什么？外來(lái)夾雜是指冶煉和澆鑄過(guò)程中，帶入鋼液中的爐渣和耐火材料以及鋼液被大氣氧化所形成的氧化物。 內(nèi)生夾雜包括(1)脫氧時(shí)的脫氧產(chǎn)物：(2) 鋼液溫度下降時(shí)，硫、氧、氮等雜質(zhì)元素溶解度下降而以非

19、金屬夾雜形式岀現(xiàn)的生成物：(3) 凝固過(guò)程中因溶解度降低、偏析而發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物：(4) 固態(tài)鋼相變?nèi)芙舛茸兓傻漠a(chǎn)物。(5) 鋼中大部分內(nèi)生夾雜是在脫氧和凝固過(guò)程中產(chǎn)生的。探27、氮和氮對(duì)鋼產(chǎn)生哪些危害？氫在固態(tài)鋼中溶解度很小，在鋼水凝固和冷卻過(guò)程中，氫會(huì)和CO、N2等氣體一起析出，形成皮下氣泡中 心縮孔、疏松、造成白點(diǎn)和發(fā)紋。鋼熱加工過(guò)程中，鋼中含有氫氣的氣孔會(huì)沿加工方向被拉長(zhǎng)形成發(fā)裂，進(jìn)而引起鋼材的強(qiáng)度、塑性、沖擊 韌性的降低，即發(fā)生“氫脆”現(xiàn)象。鋼中的氮是以氮化物的形式存在，它對(duì)鋼質(zhì)量的影響體現(xiàn)岀雙重性。氮含雖:髙的鋼種長(zhǎng)時(shí)間放宜，將會(huì)變 脆，這一現(xiàn)象稱為“老化"或“時(shí)效”。

20、原因是鋼中氮化物的析出速度很慢，逐漸改變著鋼的性能。低碳鋼產(chǎn) 生的脆性比磷還嚴(yán)重。鋼中氮含量高時(shí)，在250-4500C溫度范由，其表而發(fā)藍(lán)，鋼的強(qiáng)度升髙，沖擊韌性降低，稱之為“藍(lán)脆”。 氮含量增加，鋼的焊接性能變壞。探28、鋼的分類？(1) 按化學(xué)成分分類按是否加入合金元素可鋼分為把碳素鋼和合金鋼兩大類。按煉鋼爐設(shè)備不同可分為轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼、平爐鋼。其中電爐鋼包括電弧爐鋼、感應(yīng)爐鋼、電渣鋼、電子 束熔煉及有關(guān)的真空熔煉鋼等。按脫氧程度不同可分為沸騰鋼(不經(jīng)脫氧或微弱脫氧)、鎮(zhèn)靜鋼(脫氧充分)和半鎮(zhèn)靜鋼(脫氧不完全， 介于鎮(zhèn)靜鋼和沸騰鋼之間)。按質(zhì)量水平不同可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和髙級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼。(2

21、) 按用途分類分為三大類：結(jié)構(gòu)鋼，工具鋼，特殊性能鋼29、實(shí)際生產(chǎn)中為什么要將Mn/S比作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制？冶煉一般鋼種時(shí)要求將Mn控制在0.4%-0.8%。在實(shí)際生產(chǎn)中還將Mnl/S比作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制， Mnl/S對(duì)鋼的熱塑性影響很大。從低碳鋼高溫下的拉伸實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)提高M(jìn)n/S比可以提髙鋼的熱延展性。一般Mn/S27時(shí)不產(chǎn)生 熱脆。30、影響鋼液物理性質(zhì)的因素(1) 鋼的密度 溫度升高，鋼液密度降低，原因在于原子間距增大。(2)鋼的熔點(diǎn)(3)鋼液的黏度(4)液的 表而張力鋼液的表而張力是隨著溫度的升高而增大(5)鋼鋼的導(dǎo)熱能力影響鋼導(dǎo)熱系數(shù)的因素主要有鋼液的成分、組織、溫度、非金屬夾雜物

22、含量以及鋼中晶粒的細(xì)化程度等。31、熔渣在煉鋼中的作用體現(xiàn)在哪些方面？熔渣在煉鋼過(guò)程不利作用表現(xiàn)在哪些方面？去除鐵水和鋼水中的磷、硫等有害元素，同時(shí)能將鐵和其他有用元素的損失控制最低：保護(hù)鋼液不過(guò)度氧化、不吸收有害氣體、保溫、減少有益元素?zé)龘p：防止熱量散失，以保證鋼的冶煉溫度：吸收鋼液中上浮的夾雜物及反應(yīng)產(chǎn)物侵蝕耐火材料，降低爐襯壽命，特別是低堿度熔渣對(duì)爐襯的侵蝕更為嚴(yán)重；熔渣中夾帶小顆粒金屬及未被還原的金屬氧化物，降低了金屬的回收率。32、煉鋼熔渣的來(lái)源？煉鋼過(guò)程有目的加入的造渣材料，如石灰、石灰石、螢石、硅石、鐵磯上及火磚塊。鋼鐵材料中Si、Mn、P、Fc等元素的氧化產(chǎn)物。冶煉過(guò)程被侵蝕的

23、爐襯耐火材料。探探33、熔渣的堿度的定義？熔渣中堿性氧化物濃度總和與酸性氧化物濃度總和之比稱之為熔渣堿度，常用符號(hào)R表示。34、什么是熔渣的氧化性，在煉鋼過(guò)程中熔渣的氧化性是如何體現(xiàn)的？熔渣的氧化性也稱熔渣的氧化能力,熔渣的氧化性決定了脫磷、脫碳以及夾雜物的去除等熔渣氧化性在煉鋼過(guò)程中的作用體現(xiàn)在對(duì)熔渣自身、對(duì)鋼水和對(duì)煉鋼操作工藝影響三個(gè)方而。影響化渣速度，渣中FcO能促進(jìn)石灰溶解，加速化渣，改善煉鋼反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，加速傳質(zhì)過(guò)程：影響熔 渣粘度，渣中Fc2O3和堿性氧化物反應(yīng)生成鐵酸鹽，降低熔渣熔點(diǎn)和粘度，避免煉鋼渣“返”：影響熔渣 向熔池傳氧。影響鋼水含氧M|O,低碳鋼水含氧量明顯受熔渣氧化

24、性的影響，當(dāng)鋼水含碳量相同時(shí)，熔渣氧化性強(qiáng)，則 鋼水含氧量髙；影響鋼水脫磷，熔渣氧化性強(qiáng)，有利于脫磷。影響鐵合金收得率，氧化性強(qiáng)，降低鐵合金收得率：影響爐襯壽命，熔渣氧化性強(qiáng)，爐襯壽命降低：影響 金屬收得率，熔渣氧化性越強(qiáng)，金屬收得率越低。35、硅和猛的氧化和還原反應(yīng)的影響因素有哪些？硅的氧化和還原反應(yīng)的影響因素有溫度、爐渣成分、金屬液成分和爐氣氧分壓。溫度低有利于硅的氧化：爐渣中降低S1O2的成分含量如增加CaO、FcO含量，有利于硅的氧化，爐渣氧化能力越強(qiáng)，越有利硅的 氧化；金屬液中增加硅元素含量，有利于硅的氧化；爐氣氧分壓越髙，越有利于硅的氧化。與硅的氧化和還原一樣，影響猛的氧化和還原反

25、應(yīng)的因素有溫度爐渣成分金屬液成分爐氣氧分壓。溫度低有利于猛的氧化；爐渣堿度高，使(MnO)的活度提高爐渣氧化性強(qiáng)，則有利于鐳的氧化：能增加Mn元素活度的元素，其含量增加，有利于銹的氧化：爐氣氧分壓越髙，越有利于鎰的氧化。36、鋼液中殘猛有何作用？防I匕鋼水的過(guò)氧化，或避免鋼水中含過(guò)多的過(guò)剩氧，以提髙脫氧合金的收得率，降低鋼中氧化物夾雜：可作為鋼液溫度高低的標(biāo)態(tài)，爐溫高有利于(MnO)的還原，殘鐳含量高；能確泄脫氧后鋼水的含鐳量達(dá)到所煉鋼種的規(guī)格，并節(jié)約Fe-Mn用量。*探37、煉鋼過(guò)程的碳氧反應(yīng)的作用是什么？加大鋼一渣界而，加速反應(yīng)的進(jìn)行：均勻熔池中成分和溫度：有利于熔渣的形成：有利于非金屬夾

26、雜的上浮和有害氣體的排出：放熱升溫。探38、脫磷的條件？脫磷的條件：高堿度、高氧化鐵含量（氧化性）、良好流動(dòng)性熔渣、充分的熔池?cái)噭?dòng)、適當(dāng)?shù)臏囟群痛笤?量。脫硫的條件：髙溫、高堿度、低（FeO）、好流動(dòng)性。39、脫氧的方式？按脫氧原理分：脫氧方法有三種，即沉淀脫氧法，擴(kuò)散脫氧法和真空脫氧法。探391、煉鋼常用脫氧劑：鋁、硅、鐳。先加鐳再加硅后加鋁酣、煉鋼用原材料有哪些？煉鋼原料分為金屬料，非金屬料和氣體。金屬料：鐵水、廢鋼、合金鋼非金屬料：造渣劑（石灰、螢石、鐵礦石）、冷卻劑（廢鋼、鐵礦石、氧化鐵、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）、增碳劑 和燃料（焦炭、石墨籽、煤塊、重油） 氧化劑：氧氣、鐵礦石、氧化鐵皮41、

27、轉(zhuǎn)爐煉鋼對(duì)鐵水成分和溫度有何要求？對(duì)鐵水要求有：（1）成分；鐵水中的硅含量為0.30%-0.60%為宜 鐳的含量為0.20%-0.80%a磷（P）。磷對(duì)一般鋼種來(lái)說(shuō)是有害元素，因此要求鐵水磷含雖:越低越好，一般要求鐵水PJWO.2O%。硫（S）。除了含硫易切削以外，絕大多數(shù)鋼種要求去除硫這一有害元素。我國(guó)煉鋼技術(shù)規(guī)程要求入爐鐵 水的硫含量不超過(guò)0.05%。（2）帶渣量：進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的鐵水要求帶渣量不得超過(guò)0.5%。（3）溫度 鐵水溫度是鐵水含物理量多少的標(biāo)志，鐵水物理熱得占轉(zhuǎn)爐熱收入的50%。應(yīng)努力保 證入爐鐵水的溫度，保證爐內(nèi)熱源充足和成渣迅速。我國(guó)煉鋼規(guī)立入爐鐵水溫度應(yīng)大于1250C,并且要相

28、 對(duì)穩(wěn)定。42、什么是合成造渣劑？它有何作用？合成造渣劑是用石灰加入適量的氧化鐵皮、螢石、氧化鐳或其他氧化物等熔劑，在低溫下預(yù)制成型。 合成渣劑熔點(diǎn)低、堿度髙、成分均勻、粒度小，且在高溫下易碎裂，成渣速度快，因而改善了冶金效果， 減輕了轉(zhuǎn)爐造渣負(fù)荷43、頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝主要包含:？頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝主要包含：（1）裝料 （2）供氧 （3）造渣（4）溫度及終點(diǎn)控制（5）脫氧及合金化44、裝料次序？（1）對(duì)使用廢鋼的轉(zhuǎn)爐，一般先裝廢鋼后裝鐵水。先加潔凈的輕廢鋼，再加入中型和重型廢鋼，以保護(hù)爐 襯不被大塊廢鋼撞傷，而且過(guò)重的廢鋼最好在兌鐵水后裝入。（2）為了防止?fàn)t襯過(guò)分急冷，裝完廢鋼后，應(yīng)立即

29、兌入鐵水。爐役末期,以及廢鋼裝入量比較多的轉(zhuǎn)爐也可 以先兌鐵水，后加廢鋼。45、什么是轉(zhuǎn)爐的爐容比？確定裝入量應(yīng)考慮哪些因素？裝入量指煉一爐鋼時(shí)鐵水和廢鋼的裝入數(shù)疑，爐容比：它是指轉(zhuǎn)爐內(nèi)自由空間的容積與金屬裝入疑之比（m3/t）,通常在0.7-1.0波動(dòng)，我國(guó)轉(zhuǎn)爐爐容比一 般 0.75。熔池深度：合適的熔池深度應(yīng)大于頂槍氧氣射流對(duì)熔池的最大穿透深度，以保證生產(chǎn)安全，爐底壽命和冶 煉效果。爐子附屬設(shè)備：應(yīng)與鋼包容量、澆注吊車(chē)起重能力、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)力矩大小、連鑄機(jī)的操作等相適應(yīng)。46、供氧制度的含義是什么？供氧制度的主要內(nèi)容包括確泄合理的噴頭結(jié)構(gòu)、供氧強(qiáng)度、氧壓和槍位控制。47、爐料熔化過(guò)程基本可分為

30、四個(gè)階段爐料熔化過(guò)程見(jiàn)下圖，基本可分為四個(gè)階段（期），即點(diǎn)弧、穿井、主熔化及熔末升溫。48、電爐煉鋼氧化期、熔化期和還原期的主要任務(wù)氧化期的主要任務(wù)繼續(xù)脫磷到要求脫磷：脫碳至規(guī)格下限脫碳：去除氣、去夾雜二去：提髙鋼液溫度一升溫熔化期的主要任務(wù)將塊狀的固體爐料快速熔化，并加熱到氧化溫度：提前造渣，早期去磷：減小鋼液吸氣及揮發(fā)。還原期的主要任務(wù)脫氧至要求脫氧；脫硫至一定值脫硫；調(diào)整成分合金化：調(diào)整 溫度調(diào)溫。英中：脫氧是核心，溫度是條件，造渣是保證49、合金化操作的總的原則和具體的原則？合金加入時(shí)間總的原則是：熔點(diǎn)高，不易氧化的元素可早加：熔點(diǎn)低，易氧化的元素晚加。A）易氧化的元素后加原則B）比重

31、大的加強(qiáng)攪拌原則：熔點(diǎn)高的、比重大的鐵合金，加入后應(yīng)加強(qiáng)攪拌。如鴿鐵的密度大、熔點(diǎn)高, 沉于爐底，其塊度應(yīng)小些。C）便宜的先加原則：在許可的條件下，優(yōu)先使用便宜的高碳鐵合金，然后再考慮使用中碳鐵合金或低碳 鐵合金。D）貴重的控制下限原則：50、UHP電爐主要優(yōu)點(diǎn)：縮短熔化時(shí)間，提高生產(chǎn)率：提髙電、熱效率，降低電耗；易于與爐外精煉，連鑄相配合，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu) 質(zhì)、低耗。51、衡量一座電爐是不是UHP電爐的標(biāo)準(zhǔn)衡量一座電爐是不是UHP電爐，不僅要看功率的髙低，還要看變壓器利用率，工藝流程優(yōu)化否，公害抑 制的如何，以及是否髙效節(jié)能。52、電爐的熱點(diǎn)與冷點(diǎn)的含義在電爐爐襯的渣線水平而上，距電極最近點(diǎn)叫熱

32、點(diǎn)（區(qū)），而距電極最遠(yuǎn)點(diǎn)叫冷點(diǎn)（區(qū)）。53、直流電弧爐的優(yōu)越性？石墨電極消耗大幅度降低，可降低50%左右。原因一是爐頂電極由三根變成一根：二是陽(yáng)極效應(yīng)。 降低電能消耗，可節(jié)約電能約5%10%。原因一是單相，電阻損失少；二是直流損耗低。對(duì)電網(wǎng)的干擾和沖擊小，電壓閃爍降低了 50%左右,這樣根據(jù)電網(wǎng)條件可省去SVC裝置或減小補(bǔ)償?shù)娜?量。爐襯壽命提高，耐材消耗降低，噴補(bǔ)材料可節(jié)約30%o噪音降低1015dB。電磁攪拌力強(qiáng)，鋼液成分及溫度均勻。54、EBT （偏心底出鋼法）電爐的優(yōu)點(diǎn)？具體優(yōu)點(diǎn)如下：出鋼傾動(dòng)角度的減少：簡(jiǎn)化電爐傾動(dòng)結(jié)構(gòu)；降低短網(wǎng)的阻抗：增加水冷爐壁使用而積，提高爐體壽命。 留鋼留渣操

33、作：無(wú)渣出鋼，改善鋼質(zhì)，有利于精煉操作；留鋼留渣，有利電爐冶煉、節(jié)能。爐底部出鋼：降低出鋼溫度，節(jié)約電耗：減少二次氧化，提高鋼的質(zhì)量；提高鋼包壽命。55、直流與交流電弧爐設(shè)備的主要區(qū)別？直流與交流電弧爐設(shè)備的主要區(qū)別：增加晶閘管整流裝巻、爐頂石墨電極由三根變成一根及增設(shè)爐底電極 等。其中爐底電極的設(shè)置是直流電弧爐的最大特征。56、高阻抗電弧爐的優(yōu)點(diǎn)：高阻抗電弧爐發(fā)揮長(zhǎng)弧的優(yōu)勢(shì)，具有如下優(yōu)點(diǎn)：1）、因電流大為減小，電耗與電極消耗降低：2）、因提高電抗及電抗百分?jǐn)?shù)，電弧穩(wěn)左性髙，：3）、因電流波動(dòng)小，減少電壓閃爍約30%,這樣根據(jù)電網(wǎng)條件可省去SVC裝置或減小補(bǔ)償?shù)娜萘浚?）、因短路電流小，降低回

34、路電動(dòng)應(yīng)力，保證設(shè)備使用探57、爐外處理的主要目的和基本手段爐外處理的主要目的：鐵水預(yù)處理：脫硫、脫硅及同時(shí)脫磷一脫硫；鋼水二次精煉：脫碳、脫氣（H、N、CO）、脫氧、脫硫、去除夾雜物、控制夾雜物的形態(tài)、調(diào)整成分及溫 度。所采用的基本手段不外乎攪拌、真空、添加精煉劑、加熱、渣洗、噴吹及喂絲等幾種。當(dāng)前各種爐外精 煉方法也都是這些基本手段的不同組合。探58、什么是鐵水預(yù)處理？鐵水預(yù)處理的種類有哪些？鐵水預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前對(duì)其進(jìn)行脫除雜質(zhì)元素或從鐵水中回收有價(jià)值元素的一種鐵水處理 工藝。鐵水預(yù)處理分為普通鐵水預(yù)處理和特殊鐵水預(yù)處理兩類。厶久為什么鐵水預(yù)脫磷前必須進(jìn)行鐵水預(yù)脫硅處理鐵水中硅

35、的氧勢(shì)比磷的氧勢(shì)低得多，當(dāng)脫磷過(guò)程加入氧化劑后，硅與氧的結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磷與氧的結(jié)合 能力，所以硅比磷優(yōu)先氧化為了減少脫磷劑用量、提髙脫磷效率，開(kāi)發(fā)了鐵水預(yù)脫硅技術(shù)。鐵水中的硅與氧有很強(qiáng)的親和力，因此硅很容易與氧反應(yīng)而被氧化去除。60、LF爐主要冶金功能及精煉手段：LF爐具有的主要冶金功能有：1、鋼水升溫、調(diào)溫及保溫功能2、強(qiáng)化脫氧、脫硫功能 3、合金微凋功能采用的精煉手段有：1、吹氮攪拌 2、埋弧加熱3、造強(qiáng)還原氣氛4、造堿性合成渣61、RH的精煉功能如下1）真空脫碳 在25min處理周期內(nèi)可生產(chǎn)出CW0.002%的超低碳鋼水。2）真空脫氣可生產(chǎn)HW0.00015%, N0.002%的純凈鋼

36、水。3）脫硫 RH附加噴粉裝置（RH-PB）處理后可生產(chǎn)出SW0.001%的超低硫鋼水。4）脫磷 經(jīng)RH噴粉處理（RH-PB）,可生產(chǎn)出PW0.002%的超低磷鋼。5）升溫 采用RH-KTB技術(shù)，可降低轉(zhuǎn)爐出鋼溫度26°C；采用RH-OB法加鋁吹氧提溫，鋼水最大升溫 速度可達(dá)8°C / min。6）均勻鋼水溫度可保持連鑄中間包鋼水溫度波動(dòng)不大于5°C。7）均勻鋼水成分和去除夾雜物生產(chǎn)岀TQJW0.0015%的超純凈鋼。62、連鑄的優(yōu)越性1、簡(jiǎn)化了工序，縮短了流程。2、提髙了金屬收得率。3、降低了能源消耗。4、生產(chǎn)過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化 程度提高。5、提高質(zhì)雖:，擴(kuò)大品

37、種。名詞解釋冶金方法：從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一泄性能的金屬材料的過(guò)程 和工藝方法有效容積利用系數(shù)：髙爐單位有效容積的日產(chǎn)鐵量。焦比：生產(chǎn)每噸生鐵所消耗的焦炭量。冶煉強(qiáng)度：?jiǎn)挝惑w積高爐有效容積焦炭日消耗量。溶化性就是爐渣熔化的難易程度。可用融化溫度和溶化性表示。為了使高爐冶煉順行，應(yīng)使?fàn)t渣熔化后的溫度能保證爐渣達(dá)到自由的流動(dòng)，這個(gè)最低溫度稱為溶化性溫度。 熔化溫度是指加熱爐渣時(shí)，爐渣固相完全消失，開(kāi)始完全熔化為液相的溫度，即液相線溫度。爐渣的穩(wěn)泄性是指爐渣性質(zhì)（主要是溶化性溫度和粘度）隨其成分和溫度表變化而波動(dòng)的幅度大小。分為 熱穩(wěn)泄性和化學(xué)穩(wěn)泄性。熔渣的氧化

38、性是指在一定溫度下，單位時(shí)間內(nèi)熔渣向鋼液供養(yǎng)的數(shù)量。爐容比是指轉(zhuǎn)爐內(nèi)自由空間的容積與金屬裝入量之比?？刂蒲b入量的方法：龍量裝入疑、泄深裝入量、分 階段定量裝入法。終點(diǎn)控制是指終點(diǎn)溫度和成分的控制。實(shí)質(zhì)是脫碳和溫度的控制。'四個(gè)一”即由電爐一爐外精煉一連鑄一連軋組成的流程?！叭灰惑w”電爐一爐外精煉一連鑄。短網(wǎng)是指從電爐變壓器低壓側(cè)岀線到石墨電極末端為止的二次導(dǎo)體。包括石墨電極、橫臂上的導(dǎo)電銅管、 繞性電纜及硬母線。補(bǔ)爐三原則：快補(bǔ)、熱補(bǔ)、薄補(bǔ)。傳統(tǒng)的氧化法冶煉工藝操作過(guò)程：補(bǔ)爐、裝料、熔化、氧化、還原、出鋼。澆鑄溫度是指中間包內(nèi)的鋼液溫度。一般在中間包開(kāi)澆5min、澆鑄過(guò)程、澆鑄結(jié)束前

39、5min均應(yīng)測(cè)溫，取 其平均值補(bǔ)充造渣方法：?jiǎn)卧?、雙渣法、雙渣留渣法。影響爐渣黏度的因素：溫度、爐渣成分。彫響爐料順利下降因素：焦炭的饒結(jié)和消耗，爐料的熔化和渣鐵 的排出。高爐強(qiáng)化冶煉的內(nèi)容：精料、高壓操作、髙風(fēng)溫、噴吹、富氧、綜合鼓風(fēng)、自動(dòng)控制等。高爐接受高分溫的條件:1/精料:減少渣量減少入爐粉末。2、加濕鼓風(fēng)，噴煤粉。影響爐渣脫硫能力的因素：1）爐渣的堿度：2）爐缸的溫度；3）還原性氣氛；4）渣鐵界而脫硫化學(xué)反應(yīng):5）硫在鐵中和渣中的傳質(zhì)速度氧-燃燒嘴主要解決的問(wèn)題：“冷點(diǎn)”區(qū)廢鋼的熔化及爐內(nèi)溫度分布不均勻的情況。一、名詞解釋（每題3分，共30分）1. 冶金方法：從礦石中提取金屬或金屬

40、化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的 過(guò)程和工藝方法。2. 鋼與鐵：鐵碳合金，含碳量大于2.11%為鐵，小于2.11%為鋼。3. 間接還原：還原劑為CO或H2,被還原物為鐵氧化物，產(chǎn)物為CO2或H2O。4. 焦比：冶煉1噸鐵水所耗焦炭量，Kg/t Fe o5. 鋼鐵生產(chǎn)的副產(chǎn)品：爐渣、煤氣等。6. 爐渣堿度：爐渣中堿性氧化物的質(zhì)疑分?jǐn)?shù)總和與酸性氧化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和之比，常用爐渣中的氧化 鈣含疑與二氧化硅含量之比表示，符號(hào)R=Ca0/Si02o7. 煉鐵原料：鐵礦石（燒結(jié)礦、球團(tuán)礦）、焦炭、熔劑。8. 鐵水預(yù)處理：在煉鐵一煉鋼之間的工序，包括脫Si、S、P等。9. RH：煉鋼的一種真空脫氣方法，它利用真空罐底部?jī)蓷l插入鋼液的耐火管，英中一條通以氮?dú)猓瑢?dǎo) 致兩管內(nèi)的鋼液產(chǎn)生密度差，從而使鋼液在鋼包與真空罐之間上下循環(huán)流動(dòng)，發(fā)生脫氣反應(yīng)。10. 連鑄工序的功能：將鋼水轉(zhuǎn)化成一豪規(guī)格鑄坯，銜接煉鋼一軋鋼區(qū)段，是化學(xué)冶金向物理冶金轉(zhuǎn)變 的結(jié)合部。二、簡(jiǎn)答題（每題5分，共30分）1.簡(jiǎn)述球團(tuán)礦生產(chǎn)工藝過(guò)程？答：造球-> 干燥-> 焙燒。具體如下：球團(tuán)法是將細(xì)磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個(gè)加