煉鋼工藝學復習題

1、煉鋼工藝學復習提綱（詳見看課本和筆記）2013.4.17（授課教師：劉宇雁）1.鐵水預處理的“三脫”是指脫硅、脫磷、脫硫。2.鐵水預處理指鐵水在兌入煉鋼爐之前，為除去某種有害成分( 如S、P、Si等)或提取/回收某種有益成分(如V、Nb 等)的處理過程。或鐵水預處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前對其進行脫除雜質(zhì)元素（如S、P、Si等）或從鐵水中回收有價值元素的一種處理工藝。3.鐵水預處理可分為普通鐵水預處理和特殊鐵水預處理，前者包括鐵水脫硅、脫硫和脫磷(即“三脫”)或同時脫磷脫硫；后者是針對鐵水中的特殊元素進行提純精煉或資源綜合利用而進行的處理過程，如鐵水提釩、提鈮、提鎢等。 4.鐵水預處理目的及意義

2、：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范圍，以簡化煉鋼過程，提高鋼的質(zhì)量。有效提高鐵水質(zhì)量；減輕煉鋼負擔；為優(yōu)化煉鋼工藝，提高鋼材質(zhì)量創(chuàng)造良好條件；對特殊鐵水預處理而言，可有效回收利用有益元素，實現(xiàn)綜合利用。5.鐵水預處理優(yōu)點：鐵水中含有大量的硅、碳和錳等還原性的元素，在使用各種脫硫劑時，脫硫劑的燒損少，利用率高，有利于脫硫。鐵水中的碳、硅能大大提高鐵水中硫的活度系數(shù)，改善脫硫的熱力學條件，使硫較易脫至較低的水平。鐵水中含氧量較低，提高渣鐵中硫的分配系數(shù)，有利于脫硫。鐵水處理溫度低，使耐火材料及處理裝置的壽命比較高。鐵水脫硫的費用低?？梢蕴岣吒郀t煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼的生產(chǎn)能力。6.鐵水預脫硅技術(shù)的

3、目的：鐵水脫磷前必須脫硅。減少轉(zhuǎn)爐石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的堿度），減少渣量和鐵損，改善操作和提高煉鋼經(jīng)濟技術(shù)指標。鐵水預脫P的需要，可減少脫磷劑用量、提高脫磷、脫S效率。當鐵水Si0.15%時，脫磷劑用量急劇增大。因此，脫磷處理前需將鐵水含Si脫至0.15，這個值遠遠低于高爐鐵水的硅含量，也就是說，只有當鐵水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脫磷前必須先脫硅。鐵水預脫P的最佳Si初始：蘇打脫P：Si初始 0.1%石灰熔劑脫P：Si初始 0.100.15%對含V或Nb等特殊鐵水，預脫Si可為富集V2O5和Nb2O5等創(chuàng)造條件。7.鐵水預脫硫技術(shù)迅速發(fā)展的原因：用戶對

4、鋼的品種和質(zhì)量要求提高。連鑄技術(shù)的發(fā)展要求鋼中硫含量進一步降低，否則連鑄坯容易產(chǎn)生內(nèi)裂，鐵水脫硫可滿足冶煉低硫鋼和超低硫鋼種的要求。鐵水中碳、硅、磷等元素的含量高，可提高硫在鐵水中的活度系數(shù)，而有利于脫硫，同時鐵水中的氧含量低，沒有強烈的氧化性氣氛，有利于直接使用一些強脫硫劑，如電石（CaC2）、金屬鎂等；故鐵水脫硫效率高。鐵水脫硫費用低于高爐、轉(zhuǎn)爐和爐外精煉的脫硫費用。其費用比值為：高爐脫硫：鐵水預處理脫硫：轉(zhuǎn)爐：爐外精煉=2.6：1：16.9：6.10降低煉鐵和煉鋼爐脫硫負擔; 有利于降低消耗和成本，并增加產(chǎn)量。提高煉鐵和煉鋼經(jīng)濟技術(shù)指標；有效提高鋼鐵企業(yè)鐵、鋼、材的綜合經(jīng)濟效益。全程脫硫

5、：高爐鐵水爐外煉鋼爐(精煉爐)實現(xiàn)鐵水深度脫硫，經(jīng)濟有效生產(chǎn)超低S高級優(yōu)質(zhì)鋼；提高鋼質(zhì)、擴大品種、優(yōu)化工藝（改善轉(zhuǎn)爐煉鋼操作）；8.鐵水預脫硫優(yōu)點（鐵水脫硫條件比鋼水脫硫優(yōu)越的主要原因）用優(yōu)質(zhì)鐵水煉鋼，是提高產(chǎn)品質(zhì)量、擴大品種、增加效益和增強產(chǎn)品市場競爭力的重要條件之一，也是生產(chǎn)低硫潔凈鋼的基礎(chǔ)。鐵水爐外脫硫有利于提高煉鐵、煉鋼技術(shù)經(jīng)濟指標。通過比較各種脫硫工藝，鐵水脫硫預處理工藝有如下優(yōu)點：鐵水中C、Si較高，fs，提高硫的反應能力；鐵水中O較低，提高渣鐵之間的硫分配比（Ls），脫硫效率高；攪拌充分，脫硫劑利用率高，脫硫速度快； 鐵水脫硫可提高煉鐵煉鋼的生產(chǎn)能力、節(jié)約工序能源、降低成本。故鐵

6、水脫硫費用費用比其他工序低。9.鐵水預脫硫技術(shù)的發(fā)展：鐵水爐外脫硫技術(shù)在20世紀60年代氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝發(fā)展后得到迅速推廣，在國外已趨成熟，在實際生產(chǎn)中大量應用，處理工藝方法約數(shù)十種之多。先后發(fā)明的工藝大致可分為分批處理法和連續(xù)處理法兩大類，其中分批處理法又可分為鋪撒法/投入法(含倒包法)、機械攪拌法、吹氣攪拌法、噴射法、鎂脫硫法等。目前常用的方法有噴吹法和KR機械攪拌法。目前生產(chǎn)中主要應用的鐵水脫硫方法有KR攪拌法和噴吹法。KR機械攪拌法：是將澆注耐火材料并經(jīng)過烘烤的十字形攪拌頭，熔池一定深度，借其旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應，達到脫硫目的。其優(yōu)點是動力學

7、條件優(yōu)越，有利于采用廉價的脫硫劑如CaO，脫硫效果比較穩(wěn)定（由于攪拌能力強和脫硫前后能充分的扒渣，回硫少，可將硫脫至很低，即實現(xiàn)深脫硫），效率高(脫硫到0.005 %) ，脫硫劑消耗少，適應于低硫品種鋼要求高、比例大的鋼廠采用。其缺點是設(shè)備復雜，一次投資較大，脫硫鐵水溫降較大。噴吹法：是利用惰性氣體（N2或Ar）作載體將脫硫粉劑（如CaO，CaC2和Mg）由噴槍噴入鐵水中，載氣同時起到攪拌鐵水的作用，使噴吹氣體、脫硫劑和鐵水三者之間充分混合進行脫硫。目前，以噴吹鎂系脫硫劑為主要發(fā)展趨勢，其優(yōu)點是設(shè)備費用低，操作靈活，噴吹時間短，鐵水溫降小。相比KR法而言，一次投資少，適合中小型企業(yè)的低成本技術(shù)

8、改造。噴吹法最大的缺點是，動力學條件差，扒渣操作較難，易回硫（尤其是單噴法）有研究表明，在都使用CaO基脫硫劑的情況下，KR法的脫硫率是噴吹法的四倍。10.敘述鐵水鎂基預脫硫工藝過程和工藝特點：在出鐵溝內(nèi)向鐵水中加入造渣料、保溫劑等，使鐵水從鐵口至鐵水罐的過程中，可以進行脫硅、脫硫，調(diào)整鐵水成分。鐵水運到預處理車間，噴吹或加入金屬鎂、石灰脫硫劑。脫硫后將鐵水上面的渣除去，加入保溫劑可以保持鐵水溫度、控制硫含量。工藝特點：充分發(fā)揮鐵水氧勢低的特點。高爐：爐渣堿度和焦比下降，有利于高爐順行和提高生產(chǎn)率。轉(zhuǎn)爐：減少石灰用量和渣量，提高金屬收得率，冶煉超低硫鋼。11.鐵水脫硫預處理的工藝方法：投擲（入

9、）法：將脫硫劑投入鐵水中。噴吹法：將脫硫劑噴入鐵水中。攪拌法（KR法）：將通過中空機械攪拌器向鐵水內(nèi)加入脫硫劑，攪拌脫硫。12.常用鐵水預脫硫劑有石灰、碳化鈣/電石、蘇打、金屬鎂及復合脫硫劑等?；蛏a(chǎn)中，常用的脫硫劑有蘇打灰(Na2CO3)、石灰粉(CaO)、電石粉（CaC2）和金屬鎂。13.提高鐵水脫硫效果的措施：1）熱力學條件。fs（C、Si）；降低氧位，即O、（O2）（加入鋁）脫硫劑用量（同時生產(chǎn)費用）；控制好溫度。2）動力學條件。 根據(jù)鐵水條件及鋼種要求，選擇適當主脫硫劑。即要滿足脫硫要求，又要盡量降低脫硫成本且操作方便。脫硫要求一般時（輕脫硫），脫硫劑組成以石灰粉為主；生產(chǎn)低硫生鐵時

10、，以電石粉為主（深脫硫）。添加適當促進劑。適當減小脫硫劑粒度，增大反應界面，加快脫硫速度；強化熔池攪拌，增加逗留時間，減小擴散邊界層厚度，提高混勻攪拌效率，均可加快脫硫反應速度；控制好溫度。提高鐵水溫度，增大硫的傳質(zhì)系數(shù)；選擇適當?shù)膰姶祬?shù)，以取得最佳噴吹效果。14.選擇脫硫方法的原則（鐵水脫硫方案的選擇）鐵水條件供應條件；冶煉鋼種要求；處理規(guī)模（處理能力，作業(yè)率）、工藝流程（鐵水運輸方式）及總圖布置（布置位置）；脫硫效率及脫硫劑消耗；處理成本（設(shè)備和基建費用）；鐵水溫降；預留鐵水三脫的可能性；環(huán)境污染15.轉(zhuǎn)爐的內(nèi)襯由絕熱層/隔熱層、永久層、工作層組成。煉鋼用耐火材料按化學性質(zhì)可分為：堿性耐

11、火材料、酸性耐火材料和中性耐火材料。堿性耐火材料是指以CaO和MgO為主組成的耐火材料。耐火度：是使耐火材料軟化到一定程度的溫度?？乖裕耗突鸩牧显诟邷叵碌挚範t渣侵蝕的能力。16.轉(zhuǎn)爐爐襯損壞原因主要為機械作用、高溫作用、化學侵蝕、爐襯剝落?；驒C械沖擊和磨損、耐材的高溫溶解、高溫溶液滲透、高溫下氣體揮發(fā)。轉(zhuǎn)爐出鋼口采用耐沖蝕性好、抗氧化性高的鎂碳磚。爐齡：轉(zhuǎn)爐從開新爐到停爐，整個爐役期間煉鋼的總爐數(shù)。轉(zhuǎn)爐爐齡：是指轉(zhuǎn)爐大修后投入生產(chǎn)直到下次停爐大修期間所煉鋼的爐數(shù)。經(jīng)濟爐齡即為最佳爐齡，也就是要獲得最好的生產(chǎn)率和最低的成本。17.煉鋼的基本任務(wù)：脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜

12、物，提高溫度和調(diào)整成分。 采用的主要技術(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作?；颉八拿摗保撎肌⒚撗酢⒚摿缀兔摿颍岸ィㄈ夂腿A雜）”，“兩調(diào)整”（調(diào)整溫度和成分）。或脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去氣（去除有害氣體）和非金屬夾雜物，升溫及脫氧合金化（提高溫度和調(diào)整成分）。1）脫碳：把鐵水中的碳氧化脫除到所煉鋼種的范圍內(nèi)。 2）脫磷脫硫：通過造出成分合適的爐渣，去除鐵水中的磷、硫。 3）脫氧和合金化：加入脫氧劑和鐵合金，降低鋼液中的氧和使鋼液達到鋼種要求的合金成分。 4）脫氣（氫、氮）和脫夾雜物：把溶解在鋼液中的氣體和來不及上浮排除的非金屬夾雜物，通過一定的方法去除。5）升溫：把冶煉

13、過程的金屬液溫度升高至出鋼溫度。 6）澆注：將成分和溫度合格的鋼水澆注成坯。18.熔渣的物理化學性質(zhì)煉好鋼首先要煉好渣，所有煉鋼任務(wù)的完成幾乎都與熔渣有關(guān)。熔渣的結(jié)構(gòu)決定著熔渣的物理化學性質(zhì)，而熔渣的物理化學性質(zhì)又影響著煉鋼的化學反應平衡及反應速率。因此，在煉鋼過程中，必須控制和調(diào)整好爐內(nèi)熔渣的物理化學性質(zhì)。15.爐渣在煉鋼中起著什么作用? 爐渣不僅是煉鋼生產(chǎn)的廢棄物，又是冶煉過程中不可缺少的主要物質(zhì)，所謂“煉鋼就是煉渣”，爐渣在煉鋼過程中所起的主要作用有：爐渣能有效的去除鐵水中的有害元素S和P。爐渣是煉鋼過程中氧的重要傳遞媒介，特別是對電爐、精煉爐更是如此。爐渣可以搜集從金屬液中上浮的各種反

14、應產(chǎn)物及非金屬夾雜物。爐渣對熔池的傳熱有重要作用，可以減少熔池的散熱損失。爐渣對金屬的收得率有重要影響，爐渣的物理性質(zhì)控制不當就會造成噴濺或是增加渣中夾鐵量而造成更多的金屬損失。爐渣可以保護爐襯，濺渣護爐（爐渣是使爐襯侵蝕的主要物質(zhì)，因此爐渣的化學成分及物理性質(zhì)對爐襯的使用壽命有重要影響）?；驙t渣的作用：脫除磷硫、向金屬熔池傳氧、減少爐襯侵蝕等?；蛉墼跓掍撨^程中的作用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：去除鐵水和鋼水中的磷、硫等有害元素，同時能將鐵和其他有用元素的損失控制在最低限度內(nèi)。熔渣還能吸收鐵水中的釩、鈮等有用元素的氧化物，而成為釩渣或鈮渣，然后再從中提取釩或鈮，可以說熔渣是煉鋼去除雜質(zhì)的精煉劑；

15、煉鋼熔渣覆蓋在鋼液表面，保護鋼液不過度氧化、不吸收有害氣體，保溫，減少有益元素燒損；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產(chǎn)物。熔渣在煉鋼過程中也有不利作用，主要表現(xiàn)在：侵蝕耐火材料，降低爐襯壽命，特別是低堿度熔渣對爐襯的侵蝕更為嚴重；熔渣中夾帶小顆粒金屬及未被還原的金屬氧化物，降低了金屬的收得率。 因此，造好渣是煉鋼的重要條件。要造出成分合適、溫度適當并具有適宜于某種精煉目的的爐渣，發(fā)揮其積極作用，抑制其不利作用。有利作用：通過調(diào)整熔渣成分氧化還原鋼液，使鋼液中硅、錳、鉻等元素氧化或還原的硫、磷、氧等元素；吸收鋼液中的非金屬夾雜物；防止爐襯的過分侵蝕；覆蓋鋼液，減少散

16、熱和防止二次氧化和吸氫。其他作用：在不同煉鋼方法中，熔渣還有其獨特的作用。如：氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程熔渣鋼液滴氣泡形成高度的乳化相鋼渣接觸面積加速吹煉過程。電弧爐煉鋼時穩(wěn)弧（穩(wěn)定電弧燃燒）和傳熱良好的泡沫渣能包圍住弧光弧光對爐襯的輻射侵蝕電渣重熔時作電阻發(fā)熱體可重熔和精煉金屬（電渣爐）出鋼時鋼液的二次氧化澆注時作保護渣，可減少氧化，防止散熱，并改善鑄坯表面質(zhì)量等。不利作用：侵蝕耐火材料，降低爐襯壽命，特別是低堿度熔渣對爐襯的侵蝕更為嚴重。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。嚴重泡沫化熔渣會引起噴濺。（轉(zhuǎn)爐）19.煉鋼爐渣的來源，主要有三個方面：煉鋼過程有目的加入的各種

17、造渣材料（石灰、螢石、粘土磚等）。鋼鐵材料（生鐵或廢鋼）中所含元素Si、Mn、P、Fe等元素的氧化產(chǎn)物。煉鋼過程中化學反應的產(chǎn)物，即金屬爐料、脫氧劑及合金中的各元素被氧化后所生成的氧化物（SiO2、MnO、P2O5、FeO、Fe2O3）；還有少量硫化物（CaS、MnS）。冶煉過程被侵蝕的爐襯耐火材料。或煉鋼過程中爐渣來自何處?爐渣的來源主要有：鋼鐵料(鐵水、廢鋼)所含的各種雜質(zhì)元素(如Si、Mn、P等)被氧化生成的氧化物；為去除鐵水中的硫、磷而加入的造渣材料(石灰等)及助熔劑(螢石等)；作為氧化劑或冷卻劑加入的礦石、燒結(jié)礦、氧化鐵皮等材料帶入的雜質(zhì)；被侵蝕或沖刷下來的爐襯耐火材料；由各種原材料

18、帶入的泥沙雜質(zhì)。20.熔渣的氧化性（熔渣的氧化能力）：是指在一定的溫度下，單位時間內(nèi)熔渣向鋼液供氧的數(shù)量（在單位時間內(nèi)從渣相向金屬相供氧的數(shù)量）；是熔渣的一個重要性質(zhì)，決定了脫磷、脫碳，以及去除夾雜物等。通常用渣中氧化鐵含量的多少表示熔渣氧化能力的強弱。生產(chǎn)中常用渣中(%FeO)表示渣的氧化性。21.熔渣氧化性對操作過程有何影響？如雜質(zhì)的去除程度；鋼水含氧量；石灰溶化速度；熔渣的泡沫程度；噴濺；爐襯壽命；金屬和鐵合金的收得率。22.熔渣與熔融金屬之間應有足夠大的表面張力，以有助于渣殼分離，防止熔渣卷入金屬內(nèi)；而熔渣與非金屬夾雜物之間的表面張力越小越好，以利于熔渣對非金屬夾雜物的浸潤、吸附和溶解

19、。爐渣堿度：是指爐渣中的堿性氧化物與酸性氧化物的數(shù)量之比，一般用R=%CaO/%SiO2來表示。溶渣粘度代表溶渣內(nèi)部相對運動時各層之間的內(nèi)摩擦力。影響爐渣粘度的主要因素是：爐渣成分、溫度、懸浮于渣中固態(tài)微粒的尺寸和數(shù)量。23.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐的傳氧機理主要可分為直接傳氧和間接傳氧兩種形式。煉鋼時向鋼液供氧的方式有直接供氧和間接供氧。硅的直接氧化反應式為：Si+O2=（SiO2）和Si+2O=（SiO2）。24.煉鋼脫磷的有利條件有哪些？答：脫磷反應：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP2O5)+5Fe 或脫P化學反應式為：2P+5（FeO）+3（CaO）=（3CaOP2O5）+5Fe+Q

20、由去磷反應式可知，高堿度、高氧化鐵爐渣有利于去磷。脫磷有利條件：高堿度、高（FeO）/氧化性、良好流動性熔渣、充分的熔池攪拌、適當?shù)臏囟群痛笤?。氧化脫磷的有利條件：較高的爐渣堿度（34）；氧化鐵較高（1520）；良好流動性熔渣；充分的熔池攪拌；適當?shù)臏囟龋?4501550）；渣量要大，可利用多次放渣和造新渣去磷。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，去除P的任務(wù)主要是在吹煉中前期完成。脫磷工藝的熱力學和動力學條件和煉鋼過程中脫磷特點及脫磷的必要性：2P+5(FeO)+3(CaO)=3CaO.P2O5+5Fe 或 2P+5(FeO)+4(CaO)=4CaO.P2O5+5Fe磷使鋼產(chǎn)生冷脆，磷含量越高越易在結(jié)

21、晶邊界析出磷化物，降低鋼的沖擊值，含碳高時C促進凝固過程中磷的偏析。2P+5O+3(O2-)=2(PO4-)T 有利脫P，放熱反應R有利脫P，CaO與P2O5結(jié)合,降低；R 粘度不利FeO有利脫P，必要條件，促進P2O5 O 渣量 有利脫P,稀釋Si Mn Cr C 不利脫P O 提高LP，能擴大鋼渣界面提高傳質(zhì)系數(shù)的因素有脫碳速度、氧槍位置、供氧強度等，都能促進脫磷。轉(zhuǎn)爐和電爐煉鋼過程R有利于脫磷。但出鋼脫氧后鋼水中O ,帶入的轉(zhuǎn)爐渣中的P要回到鋼水中，如何解決爐外精煉過程回磷是煉鋼脫磷課題。25.回磷：就是磷從熔渣中又返回到鋼中，也是脫磷的逆向反應；或成品鋼中磷含量高于終點磷含量也屬回磷現(xiàn)

22、象?；蛄鬃誀t渣返回鋼液的現(xiàn)象。26.減少回磷的措施：為了抑制“回磷”現(xiàn)象，在生產(chǎn)中常用的辦法是：在出鋼前向爐內(nèi)加入石灰，使爐渣變稠以防止出鋼時下渣。冶煉中期，保持(FeO)10，防止因爐渣“返干”而產(chǎn)生的回磷；控制終點溫度不要過高，并調(diào)整好爐渣成分，使爐渣堿度保持在較高水平。出鋼時，適當提高脫氧前的爐渣堿度；擋渣出鋼，盡量避免下渣；出鋼后，向鋼包渣面加一定量石灰，增加爐渣堿度；脫氧合金化時，盡可能采取鋼包脫氧，而不采取爐內(nèi)脫氧。27.煉鋼脫硫的有利條件有哪些？脫硫的有利條件：高溫、高堿度、低氧化鐵（FeO），良好流動性熔渣、充分的熔池攪拌和大渣量。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐脫S效果比較理想的條件是在吹煉后期

23、。28.碳氧濃度積：在一定的溫度和壓力下鋼液中的碳氧反應達到平衡時，碳和氧的質(zhì)量百分濃度之積是一個常數(shù)。29.脫碳反應對煉鋼過程的作用/碳氧化在煉鋼中的作用：煉鋼熔池中脫碳反應基本形式為：COCO和C(FeO)FeCO。脫碳，將熔池中的碳氧化脫除至所煉鋼種的終點要求；放熱升溫，加速傳質(zhì)傳熱；均勻熔池成分、溫度；加大鋼渣界面，加速反應的進行，也有利于熔渣的形成；去氣去夾雜（有利于非金屬夾雜的上浮和有害氣體的排出）。爆發(fā)性的脫碳反應會造成噴濺。或氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼脫碳反應的意義:氧化鐵水中的碳至少種要求終點碳的范圍內(nèi)；均勻鋼水溫度、成分促進各種化學反應進行；去除鋼中氣體，促進鋼中非金屬夾雜物碰撞上浮

24、；為轉(zhuǎn)爐煉鋼提供大部分熱源；使爐渣形成成泡沫，有利于爐渣與金屬滴間的化學反應。30.碳氧反應發(fā)生的必要條件是：必須存在過剩氧，即O實際O平衡。31.鋼中氧的危害性主要表現(xiàn)在以下方面（1）產(chǎn)生夾雜；（2）形成氣泡；（3）加劇硫的危害。32.脫氧任務(wù)：煉鋼爐內(nèi)氧的存在形態(tài)有氣態(tài)氧、溶解在渣中的氧、溶解在鋼中的氧。按鋼種要求降低鋼液中溶解的氧；排除脫氧產(chǎn)物；控制殘留夾雜的形態(tài)和分布。煉鋼生產(chǎn)常用的脫氧方法有沉淀脫氧、擴散脫氧和真空脫氧。33.煉鋼脫氧的方法有哪幾種？它們各有什么特點？答：按脫氧原理及脫氧反應發(fā)生的地點不同，脫氧方法分為沉淀脫氧擴散脫氧和真空脫氧。 1）沉淀脫氧定義：把脫氧劑加入鋼液中

25、，脫氧產(chǎn)物以沉淀形態(tài)產(chǎn)生于鋼液之中的脫氧方法就叫沉淀脫氧，又叫直接脫氧，是目前廣為采用的脫氧方法?；虬褖K狀脫氧劑加入到鋼液中，脫氧元素在鋼液內(nèi)部與鋼中氧直接反應，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進入渣中的脫氧方法稱為沉淀脫氧?；蚴前褖K狀脫氧劑直接加入到鋼水中，脫除鋼水中氧的一種脫氧方法?；?qū)⒚撗鮿┘拥戒撘褐?，它直接與鋼液中的氧反應生成穩(wěn)定的氧化物，即直接脫氧?；?qū)K狀脫氧劑沉入鋼液中，熔化、溶解后與鋼中氧反應生成穩(wěn)定的氧化物并上浮進入爐渣，以降低鋼中氧的脫氧方法?；蛑苯酉蜾撘褐屑尤朊撗鮿?，以奪取溶解在鋼液中的氧，并生成不溶于鋼液的氧化物或復合氧化物而排至爐渣中。特點：優(yōu)點：脫氧效率比較高，耗時短，合金消耗較

26、少（沉淀脫氧反應在鋼液內(nèi)部進行，效率高，脫氧反應速度快，對冶煉時間無影響），操作簡便，成本較低，因而在生產(chǎn)中廣泛采用。缺點：脫氧產(chǎn)物容易殘留在鋼中會造成內(nèi)生夾雜物。當脫氧產(chǎn)物不能清除時將增加金屬液中雜質(zhì)的含量，易污染鋼液（生成的脫氧產(chǎn)物有可能難以完全上浮而成為鋼中非金屬夾雜；沉淀脫氧的脫氧程度取決于脫氧劑能力和脫氧產(chǎn)物的排出條件）。應用：轉(zhuǎn)爐煉鋼普遍采用沉淀脫氧法，出鋼過程的預脫氧，鋼水喂線(如鋁線、Ca 5i線等)終脫氧都屬沉淀脫氧。常用的脫氧劑有：錳鐵、硅鐵、鋁和復合脫氧劑等。2）擴散脫氧原理：是根據(jù)氧分配定律建立起來的，隨著鋼液中氧向爐渣中擴散，爐渣中(FeO)逐漸增多，為了使(FeO)

27、保持在低水平，需在渣中加脫氧劑來還原渣中的(FeO)，這樣可以保證鋼液中的氧不斷向渣中擴散。擴散脫氧時，脫氧劑加到熔渣中，通過降低熔渣中的(FeO)含量，使鋼水中氧向熔渣中轉(zhuǎn)移擴散，達到降低鋼水中氧含量的目的。定義：擴散脫氧又叫間接脫氧。它是將粉狀的脫氧劑如C粉Fe-Si粉CaSi粉Al粉加到爐渣中，降低爐渣中的氧含量，使鋼液中的氧向爐渣中擴散，從而達到降低鋼液中氧含量的一種脫氧方法?；蛲ㄟ^不斷減低爐渣中（FeO）含量來相應降低鋼液中氧含量的方法?；蚴窃谝簯B(tài)金屬與熔渣界面上進行的，利用熔渣中的 FeO 與鋼液中的 FeO 能夠互相轉(zhuǎn)移，趨于平衡時符合分配定律的機理進行脫氧。 特點：優(yōu)點：鋼中殘

28、留的有害夾雜物較少。脫氧反應在鋼渣界面上進行，脫氧產(chǎn)物不會污染鋼液（擴散脫氧的產(chǎn)物存在于熔渣中/在渣相內(nèi)形成，不在鋼中生成非金屬夾雜物，這樣有利于提高鋼液的潔凈度）。缺點：鋼水平靜狀態(tài)下擴散脫氧的時間較長（脫氧速度較慢），脫氧劑消耗較多。由于擴散脫氧是在鋼渣界面上進行，鋼液中的氧需要向渣中轉(zhuǎn)移，完全靠氧的擴散，因此速度很慢/脫氧時間長，可以通過吹氬攪拌或鋼渣混沖等方式加速脫氧進程；另外，進行擴散脫氧操作前，需換新渣，以防止回磷。應用：一般用于電爐還原期，或鋼液的爐外精煉。合成渣洗、LF白渣精煉均屬擴散脫氧，脫氧效率較高，但必須有足夠時間使夾雜物上浮。配有吹氬攪拌裝置，效果非常好。3）真空脫氧：

29、原理：將鋼包內(nèi)鋼液置于真空條件下(如RH精煉)，通過抽真空打破原有的碳氧平衡，促使碳與氧的反應，達到通過鋼中碳去除氧的目的。定義：利用降低系統(tǒng)的壓力來降低鋼液中氧含量的脫氧方法。它只適用于脫氧產(chǎn)物為氣體的脫氧反應如C-O反應。特點：優(yōu)點：不消耗合金，脫氧比較徹底，脫氧產(chǎn)物為CO氣體，易于排除，不污染鋼液（不會對鋼造成非金屬夾雜的污染），而且在排出CO氣體的同時，還具有脫氫、脫氮的作用，故這種脫氧方法的鋼液潔凈度高。局限：需要有專門的真空設(shè)備。應用：隨著爐外精煉技術(shù)的應用，根據(jù)鋼種的需要，鋼水(轉(zhuǎn)爐或電爐)也可采用真空脫氧。34.促使脫氧產(chǎn)物上浮的措施：上浮速度；形成液態(tài)的脫氧產(chǎn)物。形成與鋼液間

30、界面張力大的脫氧產(chǎn)物。30.合金元素加入一般的原則：脫氧元素先加，合金化元素后加；脫氧能力較強、且比較貴重的合金，應在鋼水脫氧良好的情況下加入，以提高合金收得率。熔點高，不易氧化的元素，可加在爐內(nèi)。 35.鋼中氣體來源及其對鋼質(zhì)的影響：鋼中氣體主要指氫和氮，一般來說氮的含量較高，且較難去除。2)鋼中氫、氮的來源及它們對鋼質(zhì)量的影響1）鋼中氫的來源及其對鋼性能的影響來源：爐氣、原材料、冶煉和澆注系統(tǒng)。鋼中氫主要來源于煉鋼用原材料。例如，石灰通常含有46%的水分，鐵合金中也有少量水分。爐襯和澆注設(shè)備(如未烘干的爐襯、鋼包等)也是氫的來源之一。氫也可來自大氣中的水分，尤其在雨季，空氣濕度大，鋼中往往

31、有較多的氫。對鋼質(zhì)量的影響：“白點”、氫脆、發(fā)紋、“魚眼”、層狀斷口。鋼中氫危害性極大，隨著鋼中含氫量的增加，鋼的強度特別是塑性和韌性將顯著下降，使鋼變脆，稱為“氫脆”。氫還是鋼中“白點”產(chǎn)生的根本原因。所謂“白點”，就是存在于熱軋鋼坯和大鍛件內(nèi)部的小裂縫，因其在鋼試樣的縱向斷口上，多呈圓形或橢圓形的銀白色斑點，故稱“白點”。但在其酸浸后的橫向切上，卻呈細小裂縫，故又名“發(fā)裂”。白點對鋼的性能有極不利的影響，主要表現(xiàn)在降低鋼的機械性能，零件淬火時會開裂，或使用時裂紋發(fā)展造成嚴重事故。所以白點是鋼材不允許存在的缺陷。2）鋼中氮的來源及其對鋼性能的影響來源：氧氣、爐氣和大氣、金屬爐料鋼中的氮主要來

32、源于氧氣、爐氣和所加入的金屬爐料（主要是含Cr、V、Ti等與氮有較強親和力的元素的廢鋼和鐵合金）。氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉的鋼，其含氮量主要受氧氣純度的影響。對鋼質(zhì)量的影響：時效硬化、藍脆、“合金元素”的作用鋼中氮能增加鋼的時效硬化性，即含氮高的鋼，在室溫下長期置放后，性能不斷變化，鋼的強度和硬度升高，塑性和沖擊韌性顯著下降。特別是低碳鋼，由于Fe4N的析出而引起低溫脆性，使沖擊韌性大大降低，損害了薄板的深沖性能。鋼中氮還是導致“藍脆”的主要原因。所謂“藍脆”，是指在250450這個溫度范圍內(nèi)，鋼的強度升高、沖擊韌性下降。由于鋼在這種溫度下加熱時，表面發(fā)藍而得名。但在一定條件下，氮也作為一種重要合金元素來

33、應用。一般采用中間合金和滲氮方法加入鋼中。如高鉻鋼中加入氮，可提高其強度而又不降低塑性；在不銹鋼中，氮可增強其抗點腐蝕的能力；對鋼部件進行表面滲氮處理，則可提高其耐磨性、抗蝕性和抗疲勞性能。鋼中氣體（H、N）的來源：煉鋼爐料帶有水分或由于空氣潮濕，都會使鋼中的含氫量增加；氮由空氣進入鋼中。金屬料如廢鋼和鐵合金中含有的一定量的氫和氮。潮濕的造渣劑，加入爐內(nèi)后分解，也使鋼中氣體增加。耐火材料用粘結(jié)劑含有8%9%的氫。暴露在空氣中的鋼液，會從空氣中吸收氫和氮。如果煉鋼采用的氧氣不純，也能造成鋼的增氮。36.降低鋼中氣體的主要措施鋼中氣體通過哪些方法可以脫除？冶煉易產(chǎn)生白點等缺陷的鋼種時，要求：特別注

34、意原材料（尤其是石灰）的干燥清潔，冶煉時間要短；要求嚴格的鋼種應充分發(fā)揮爐內(nèi)脫碳的去氣作用；也可經(jīng)爐外吹A(chǔ)r或真空處理。甚至采用熔煉的方法使鋼中氫降到很低的水平。降低鋼中N的方法靠脫碳沸騰，吹氬攪拌去氣，真空下去氣。降低鋼中氣體的主要措施：減少鋼中氣體含量可從兩方面入手：一是減少鋼液吸進去的氣體；一是增加冶煉過程中排出去的氣體。在煉鋼過程中，氣體可從爐氣和原料進入鋼液，而脫碳產(chǎn)生的沸騰作用，又可除去鋼中的部分氣體。如果沸騰去除的氣體量超過進入鋼液的氣體量，鋼中氣體量就將減少。因此，降低鋼中氣體的主要措施不外乎是兩個方面減少吸入的氣體量和加強去氣速度。鋼中的氫可由水分解產(chǎn)生，因此要采取烘烤、干燥

35、等措施，最大限度去除原料、造渣材料及耐火材料中的水分。提高轉(zhuǎn)爐用氧氣的純度可降低鋼中溶解的氮。鋼中氣體都與冶煉時間有關(guān)，冶煉時間越長，鋼中溶解的氣體越多，所以要盡量縮短冶煉時間。當原材料、耐火材料等條件一定時，應加強如下氣體的排除工作： 在煉鋼過程中利用脫碳反應產(chǎn)生的氣泡去氣，在冶煉過程中必須保證有良好、有力的脫碳反應，造成熔池積極、活躍的“沸騰”，才會大量地排除鋼中氣體。 在出鋼后可采用底吹惰性氣體進行精煉除氣，這種方法稱為“氣泡法”。惰性氣體吹入金屬既不參與化學反應又不溶解于金屬內(nèi)，卻形成氣泡，氣泡中氫與氮幾乎為零，溶解在鋼液中的氫、氮可以不斷地擴散到氣泡中去，隨之上升排除到大氣中去。 真

36、空去氣：氫、氮在鋼中的溶解度均與它們在氣相中的分壓力的平方根成正比。那么，如果我們不斷地減少氫、氮在氣相中的分壓，以至氣相中的壓力很低很低，甚至于接近真空狀態(tài)時，那時氣相中氫、氮的分壓也就接近于零，鋼中溶解的(H)、(N)也將很少很少。這就是真空去氣的原理。真空去氣不僅適于氫、氮，也適用于(O)。這就是鋼水精煉技術(shù)的一大進步。降低鋼中氣體的主要措施：減少入爐原料帶入的氣體加強原材料和冶煉澆注設(shè)備的干燥和烘烤，采用高純度的氧氣，保證煉鋼原材料質(zhì)量。如選用干燥的爐料，必要時應對廢鋼、礦石、鐵合金、石灰等進行烘烤（使用含氣體量低的廢鋼和鐵合金，對含水分的原材料進行烘烤干燥），以減少爐氣中水蒸氣的分壓

37、；冶煉澆注設(shè)備耐火制品的干燥和烘烤，以降低鋼中含氫量；提高氧氣純度，以降低含氮量等?？刂坪娩撘簻囟葴p少吸氣量，采用正確的出鋼操作。由西華爾特定律知，溫度升高有利于吸氣，因此，要注意控制鋼液溫度，盡量降低出鋼溫度，減小氣體在鋼中的溶解度；同時要盡量縮短出鋼時間，以減少裸露鋼液直接與空氣接觸的時間，減少吸氣。加快排氣速度。采用合理的生產(chǎn)工藝，完善冶煉操作，強化排氣，控制好脫碳速度和脫碳量，保持熔池活躍沸騰（在冶煉過程，應充分利用脫碳反應產(chǎn)生的溶池沸騰來降低鋼水中的氣體含量）。鋼中氣體主要是通過脫碳引起的劇烈沸騰作用來排除的。在熔池中上升的CO氣泡內(nèi)，氫、氮的分壓都等于零。因此，鋼液中的氫和氮就迅速

38、向其中擴散，然后隨氣泡一起上浮逸出熔池而排除。而熔池的劇烈攪動又加速了氫、氮的擴散。脫碳速度越大，排氣速度就越快。煉鋼實際操作中，在氧化精煉期一般均要求有一定的脫碳量和脫碳速度，以保證熔池能劇烈而均勻地沸騰一定時間。同時，還要有一定厚度的、流動性良好的爐渣覆蓋鋼液，既可防止沸騰時吸氣，又能使氣泡順利排出，達到充分除氣的目的。采用真空、吹氬脫氣等爐外精煉技術(shù)，降低鋼水中的氣體含量。如采用鋼包吹氬攪拌，真空精煉脫氣，微氣泡脫氣等方法對鋼水進行脫氣處理。對一些重要用途的鋼種，需要嚴格控制鋼中氣體含量時，最有效的方法是采用真空處理等精煉技術(shù)。采用保護澆注技術(shù)，防止鋼水從大氣中吸收氣體。37.鋼中非金屬

39、夾雜物的來源及分類：鋼中非金屬夾雜鋼中存在的非金屬化合物，如氧化物、硫化物、氮化物等都呈獨立相存在，統(tǒng)稱為非金屬夾雜物，簡稱夾雜物。1）鋼中夾雜物的組成和來源組成：鋼中夾雜物按其化學成分不同可分為氧化物、硫化物、氮化物等，而以氧化物（如FeO, SiO2 , A12O3）、硫化物（主要是FeS , MnS）以及它們組成的各種不同成分的硅酸鹽等復雜化合物，占鋼中夾雜物的絕大部分。來源：原材料帶入的雜物；冶煉和澆注過程中的反應產(chǎn)物；耐火材料的侵蝕物；乳化渣滴夾雜物等。鋼中夾雜物主要來源于兩個方面：鋼中非金屬夾雜物按來源可分為內(nèi)生夾雜和外來夾雜。內(nèi)生夾雜：鋼中存在著硫磷氧氮等雜質(zhì)元素，這些元素與鋼中

40、的合金元素如硅錳鋁鈦釩等形成非金屬化合物，如氧化物硫化物氮化物等。鋼中的這些非金屬化合物，統(tǒng)稱為非金屬夾雜物，也稱為內(nèi)生夾雜。鋼液脫氧過程中的產(chǎn)物以及澆注和凝固過程中進行的各種物理化學反應的產(chǎn)物，未能及時上浮排除而滯留在鋼中;鋼中各元素與氧、硫、氮的反應產(chǎn)物，這是鋼中夾雜物的主要來源。此類夾雜物又稱內(nèi)在夾雜。一般顆粒比較細小，在鋼中分布也相對比較均勻。內(nèi)生夾雜包括：脫氧時的脫氧產(chǎn)物；鋼液溫度下降時，硫、氧、氮等雜質(zhì)元素溶解度下降而以非金屬夾雜形式出現(xiàn)的生成物；凝固過程中因溶解度降低、偏析而發(fā)生反應的產(chǎn)物；固態(tài)鋼相變?nèi)芙舛茸兓傻漠a(chǎn)物。 鋼中大部分內(nèi)生夾雜是在脫氧和凝固過程中產(chǎn)生的。外來夾雜：

41、是指冶煉和澆鑄過程中，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?；蛟跓掍撨^程中，鋼水與爐渣和爐襯接觸，爐渣爐襯中的化合物被卷入到鋼水中，也會造成非金屬夾雜物，也稱為外來夾雜。由于耐火材料、爐渣等在冶煉、出鋼、澆注過程中進入并滯留在鋼中，以及在出鋼及澆注過程中鋼液二次氧化的產(chǎn)物滯留在鋼中所造成的夾雜。此類稱為外來夾雜，具有外形不規(guī)則、尺寸較大、分布不均勻等特點。2）鋼中非金屬夾雜物的分類（組成、性能、來源、大?。?按夾雜物的化學成分分：氧化物夾雜；硫化物夾雜；氮化物夾雜等。按加工性能（加工變形后夾雜物的形態(tài)）分：塑性夾雜；脆性夾雜；半塑性夾雜、球狀(點狀)不變形夾雜物。按夾雜物

42、的來源分：內(nèi)生夾雜和外來夾雜。A)按組成分類 簡單氧化物氧化物系夾雜物 復雜氧化物 尖晶石類 （MeOR2O3） 鈣鋇等 硅酸鹽 固溶體 類硫化物（最小）硫化物系夾雜物 類硫化物（熱脆傾向） 類硫化物（次之）氮化物系夾雜物具體來說，根據(jù)成分不同，夾雜物可分為：氧化物夾雜，即 FeO、MnO、SiO2、Al2O3、Cr2O3等簡單的氧化物；FeO-Fe2O3 、FeO-Al2O3、MgO-Al2O3等尖晶石類和各種鈣鋁的復雜氧化物；2FeO-SiO2，、2MnO-SiO2、 3MnO-Al2O3-2SiO2等硅酸鹽；硫化物夾雜，如FeS、MnS、CaS等；氮化物夾雜，如AlN、TiN、ZrN、V

43、N、BN等。 B)按熱加工變形后夾雜物的形態(tài)分類塑性夾雜脆性夾雜不變形夾雜四次夾雜或 按加工性能，夾雜物可分為：塑性夾雜，它是在熱加工時，沿加工方向延伸成條帶狀；脆性夾雜，它是完全不具有塑性的夾雜物，如尖晶石類型夾雜物，熔點高的氮化物；點狀不變性夾雜，如SiO2超過70%的硅酸鹽，CaS、鈣的鋁硅酸鹽等。C)按夾雜物的來源分類（詳見前面論述）外來夾雜：顆粒較大，外形不規(guī)則，出現(xiàn)帶有偶然性，分布無規(guī)律。內(nèi)生夾雜（一次、二次、三次、四次夾雜）：分布較均勻，顆粒較細小，形成時間越晚，顆粒越細小。D)按夾雜物的尺寸分類宏觀夾雜（大型夾雜）：100m微觀夾雜（顯微夾雜）：1100m超顯微夾雜：1m由于非

44、金屬夾雜對鋼的性能產(chǎn)生嚴重的影響，因此在煉鋼、精煉和連鑄過程應最大限度地降低鋼液中夾雜物的含量，控制其形狀、尺寸。38.鋼中非金屬夾雜物對鋼質(zhì)量的影響（危害）：1）鋼中非金屬夾雜物所占數(shù)量或總體積雖然不多，但它們在鋼中呈獨立相存在，與鋼本身性質(zhì)完全不同，破壞了金屬基體的連續(xù)性，將造成鋼的塑性、韌性和疲勞強度降低，使鋼的冷熱加工性能乃至某些物理性能變壞。2）夾雜物的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布的不同，對鋼性能的影響也不同。如均勻分布的細小夾雜物其危害性較??；而大顆?；蚓植考械募毿A雜物，其危害性大。總的來說，夾雜物越多，對鋼材危害越大。3）但非金屬夾雜物也有有利的一面，如硫化物夾雜使鋼材脆性增加，可

45、改善鋼的切削性能；而彌散的細小氮化鋁夾雜則可細化晶粒等。 綜上所述，非金屬夾雜物對絕大多數(shù)鋼種是有害物質(zhì)，應設(shè)法減少。并要通過控制其組成、形狀、大小和分布，來改善其對鋼性能的影響。鋼的性能f（化學成分、組織）非金屬夾雜在鋼中呈獨立相存在破壞了鋼基體的連續(xù)性鋼組織不均勻影響程度f（非金屬夾雜的數(shù)量、大小、形態(tài)、分布等）對力學性能的影響（強度、塑性、沖擊韌性、疲勞性能）工藝性能的影響（鑄造性能、切削性）35.降低鋼中非金屬夾雜物的主要途徑：提高原材料質(zhì)量和清潔度，最大限度減少外來夾雜。在冶煉中采取各種手段降低鋼中雜質(zhì)元素OSNP等的含量，提高鋼的潔凈度，從根本上減少內(nèi)生夾雜物。采用合理的冶煉工藝及

46、脫氧制度。主要包括：控制終點碳。鋼中夾雜物的主要來源之一是脫氧產(chǎn)物，而鋼中的氧主要決定于鋼中的碳含量。因此，為了在脫氧前使鋼中的氧盡可能低，應控制好冶煉終點的碳含量。正確選用脫氧劑。同時，各種脫氧劑要很好地配合使用，應按一定原則加入爐內(nèi)或鋼包中。采取有效措施使脫氧產(chǎn)物易于迅速地從鋼液中去除（使脫氧產(chǎn)物易于聚集上浮，提高從鋼液的排除數(shù)量）。如用復合脫氧劑，從包底吹氬氣攪拌幫助夾雜物上浮等。采取有效措施避免脫氧后鋼液的二次氧化。采取保護澆注、真空澆注技術(shù)等，防止或減少空氣對鋼液的二次氧化（防止鋼水從周圍大氣環(huán)境中吸收氧氫氮）。提高耐火材料質(zhì)量，選擇合適的材質(zhì)，提高其抗沖擊和耐侵蝕的能力，減少外來夾

47、雜物數(shù)量。出鋼過程或出鋼后采用爐外處理措施，強化排除過程（應用鋼包冶金如真空脫氧吹A(chǔ)r攪拌噴粉處理等和中間包冶金如采用堰、壩導流板過濾器湍流控制器等控流裝置，去除鋼水中的夾雜物）。對特殊要求的鋼，則需采用真空技術(shù)、渣洗、惰性氣體凈化、電渣重熔等爐外精煉手段，才能有效地進一步減少鋼中非金屬夾雜和氣體，獲得高質(zhì)量的鋼。39.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐設(shè)備除轉(zhuǎn)爐外還包括供氧、供料、廢氣處理及回收系統(tǒng)等附屬系統(tǒng)。40.按金屬熔池（爐底）形狀轉(zhuǎn)爐爐型可分為：筒球型、錐球型、截錐型。轉(zhuǎn)爐爐型種類特點及選取原則：一般應盡量使新砌爐襯內(nèi)型接近使用正常的轉(zhuǎn)爐停爐時的殘余爐襯得輪廓。筒球型：爐襯砌筑簡單，其形狀比較接近于金屬流

48、的循環(huán)軌跡。錐球型：這種爐型的形狀符合鋼渣環(huán)流的要求，爐襯侵蝕后，形狀變化較小，對操作較為有利。截錐型：熔池深，不適宜大型轉(zhuǎn)爐。41.煙氣凈化回收裝置：目前主要有濕法（OG法）和干法（LT法）兩種除塵方式。（原始含塵量100150g/Nm3降至100mg/Nm3，排放標準）轉(zhuǎn)爐煙氣采用未燃法、濕式凈化回收系統(tǒng)稱為OG系統(tǒng)。42.轉(zhuǎn)爐的煙塵排放濃度環(huán)保要求：隨著工業(yè)和科學技術(shù)的發(fā)展，環(huán)境保護問題越來越引起人們的重視，根據(jù)工業(yè)三廢排放標準規(guī)定，大于12噸的轉(zhuǎn)爐的煙塵排放濃度150mgNm3（煙氣），小于12噸轉(zhuǎn)爐的煙塵排放濃度200mgNm3（煙氣）。而煙氣的實際煙塵濃度為80150gNm3（煙氣

49、），高出國家規(guī)定排放標準的上千倍，所以轉(zhuǎn)爐煙氣必須進行凈化處理后方可排放。43.采用爐煙氣凈化回收系統(tǒng)條件：CO：5070%，O2：12%，100t轉(zhuǎn)爐，要求實現(xiàn)負能煉鋼。在煉鋼過程中消耗能量小于回收能量，稱為負能煉鋼。44.對鐵水溫度的要求：高（1250）且穩(wěn)定。45.煉鋼對廢鋼的基本要求：(1)廢鋼表面應清潔干燥（清潔、少銹、無混雜）。(2)廢鋼中不得混有鐵合金（有害的殘余金屬元素如銅、鋅、鉛、錫、銻、砷等；部分合金結(jié)構(gòu)鋼中五害元素為Pb、As、Sb、Bi、Sn，對優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，五害元素含量應分別控制在0.02。）。(3)廢鋼中不得混有封閉器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。以保證安全

50、生產(chǎn)。(4)廢鋼要有明確的化學成分；廢鋼中有用的合金元素應盡可能在冶煉過程中回收利用；對有害元素含量應限制在一定范圍以內(nèi)。(5)不同性質(zhì)的廢鋼分類存放。(6)廢鋼要有合適的塊度和外形尺寸。46.目前用于生產(chǎn)中的廢鋼代用品有：生鐵、鐵水、直接還原鐵（）與熱壓塊鐵（）、脫碳粒鐵。47.電弧爐內(nèi)熱兌鐵水一般為20%30%。48.因生鐵中含碳及雜質(zhì)較高，爐料中生鐵塊配比通常為1025，最高30。49.煉鋼用的非金屬料主要有造渣材料、氧化劑、配碳劑和增碳劑等。50.煉鋼常用造渣材料包括石灰、螢石、白云石、合成造渣劑等。51.石灰的活性：石灰與熔渣的反應能力稱石灰的活性，也稱水活度是石灰反應能力的標志，是

51、衡量石灰在渣中溶解速度的指標，也是衡量石灰質(zhì)量的重要參數(shù)。石灰的晶粒越?。ń缑娑啵?、氣孔率越高，其在渣中的溶解速度越快，即活性越好?；钚允遥和ǔ０言?0501150溫度下，在回轉(zhuǎn)窯或新型豎窯內(nèi)焙燒的石灰，即具有高反應能力的體積密度小、氣孔率高、比面積大、晶粒細小的優(yōu)質(zhì)石灰稱為活性石灰。52.氧氣復吹轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝五大操作制度包括：裝入制度；供氧制度；造渣制度；溫度制度；終點控制與出鋼合金化。工藝操作過程裝入制度、造渣制度、供氧制度、溫度制度、終點控制制度、脫氧和合金化制度53.裝入制度內(nèi)容及依據(jù)：裝入制度主要內(nèi)容：確定裝入量、裝入方法、廢鋼比及裝料順序四個問題。裝入制度就是確定轉(zhuǎn)爐合理的裝入量

52、和合適的鐵水廢鋼比。轉(zhuǎn)爐的裝入量是指主原料的裝入數(shù)量，它包括鐵水和廢鋼。不同噸位的轉(zhuǎn)爐以及一座轉(zhuǎn)爐在不同的生產(chǎn)條件下，都有其不同的合理金屬裝入量。實踐證明每座轉(zhuǎn)爐都必須有合適的裝入量，裝入量過大或過小都不能得到好的技術(shù)經(jīng)濟指標。如裝入量過小，產(chǎn)量低，且熔池變淺，氧流易直接沖擊爐底，造成爐底破壞（爐底會因氧氣射流對金屬液的強烈沖擊而過早損壞，甚至造成漏鋼），并會降低轉(zhuǎn)爐的金屬料種類等因素有關(guān)。裝入量過大，則爐容比相對就小，熔池攪拌不充分，吹煉時間增加，在吹煉過程中易造成噴濺，化渣困難、金屬損耗增加、易燒槍粘鋼、爐帽壽命縮短。在確定各階段合理的裝入量時必須考慮的三個主要因素：合適的爐容比；合適的熔

53、池深度；爐子附屬設(shè)備的匹配。（1）要有合適的爐容比。爐容比（V/T ，m3/t）：一般是指轉(zhuǎn)爐新砌磚后爐內(nèi)自由空間的容積V 與金屬裝入量T之比?；蛴行莘e(轉(zhuǎn)爐內(nèi)自由空間的容積)與金屬裝入量之比（0.81.0）。，以V/T 表示單位為立方米/噸（m3t ）?；蚴侵皋D(zhuǎn)爐腔內(nèi)的自由空間的容積V(單位m3)與金屬裝入量(鐵水+廢鋼+生鐵塊，單位t)之比。轉(zhuǎn)爐爐容比：轉(zhuǎn)爐的工作容積與公稱噸位之比，單位為m3/t 。爐容比范圍：0.8-1.05(30-300t轉(zhuǎn)爐)；大型轉(zhuǎn)爐的爐容比一般在0.91.05 m3t之間，而小型轉(zhuǎn)爐的爐容比在0.8 m3t左右。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中爐渣噴濺和生產(chǎn)率與爐容比密切相關(guān)。通常

54、當轉(zhuǎn)爐容量小、或鐵水含磷高、或供氧化強度大、噴孔數(shù)少、用鐵礦石或氧化鐵皮做冷卻劑等情況，則爐容比應選取上限。反之則選取靠下限。轉(zhuǎn)爐公稱容量是指該爐子設(shè)計平均每爐出鋼量。（2）合適的熔池深度。為了保證生產(chǎn)安全和延長爐底壽命，要保證熔池具有一定的深度。熔池深度：需大于氧氣射流的沖擊深度 800-2000mm (30-300t轉(zhuǎn)爐)（3）對于模鑄車間，裝入量應與錠型配合好。裝入量可按下列公式進行計算：裝入量=（鋼錠單重鋼錠支數(shù)十澆注必要損失）鋼水收得率（%）合金用量合金吸收率（% )此外，確定裝入量時，還要受到鋼包的容積、轉(zhuǎn)爐的傾動機構(gòu)能力、澆注吊車的起重能力等因素的制約。54.裝入制度類型：氧氣轉(zhuǎn)爐裝入方法（控制裝入量方法）主要有：定量裝入、定深裝入、分階段定量裝入。定量裝入制度：就是在整個爐役期間，每爐的裝入量保持不變?；?qū)⒁粋€爐役分成若干階段，每個階段的裝入量不變叫做定量裝入法。定深裝入（制度）：是指在整個爐役期間，保持每爐的金屬熔池深度不變。分階段定量裝入制度：在一個爐役期間，按爐膛擴大的程度劃分為幾個階段每個階段定量裝入。如：150爐，51200爐，200爐以上，槍位每天要校正。交接