鋼鐵冶金部分課后作業(yè)題及答案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上11高爐煉鐵工藝由哪幾部分組成？答案（1）：在高爐煉鐵生產(chǎn)在中，高爐是工藝流程的主體，從其上部裝入的鐵礦石燃料和溶劑向下運(yùn)動(dòng)，下部鼓入空氣燃燒燃料，產(chǎn)生大量的還原性氣體向上運(yùn)動(dòng)。爐料經(jīng)過加熱、還原、熔化、造渣、滲碳、脫硫等一系列物理化學(xué)過程，最后生成液態(tài)爐渣和生鐵。組成除高爐本體外，還有上料系統(tǒng)、裝料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、回收煤氣與除塵系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)12 高爐煉鐵有哪些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？答案：綜合入爐品位(%)煉鐵金屬收得率(%)生鐵合格率(%)鐵水含硅(%)鐵水含硫(%)風(fēng)溫()頂壓(KPa)熟料比(%)球礦比(%)高爐利用系數(shù)(t/m3.d)綜

2、合焦比(Kg/t)入爐焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)噴煤比(Kg/t)13 高爐生產(chǎn)有哪些特點(diǎn)？答案：一是長期連續(xù)生產(chǎn)。高爐從開爐到大修停爐一直不停地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，僅在設(shè)備檢修或發(fā)生事故時(shí)才暫停生產(chǎn)（休風(fēng)）。高爐運(yùn)行時(shí)，爐料不斷地裝入高爐，下部不斷地鼓風(fēng)，煤氣不斷地從爐頂排出并回收利用，生鐵、爐渣不斷地聚集在爐缸定時(shí)排出。二是規(guī)模越來越大型化?，F(xiàn)在已有5000m3以上容積的高爐，日產(chǎn)生鐵萬噸以上，日消耗礦石近2萬t，焦炭等燃料5kt。三是機(jī)械化、自動(dòng)化程度越來越高。為了準(zhǔn)確連續(xù)地完成每日成千上萬噸原料及產(chǎn)品的裝入和排放。為了改善勞動(dòng)條件、保證安全、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，要求有較高的機(jī)械化和自動(dòng)化水平

3、。四是生產(chǎn)的聯(lián)合性。從高爐煉鐵本身來說，從上料到排放渣鐵，從送風(fēng)到煤氣回收，各系統(tǒng)必須有機(jī)地協(xié)調(diào)聯(lián)合工作。從鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中煉鐵的地位來說，煉鐵也是非常重要的一環(huán)，高爐體風(fēng)或減產(chǎn)會(huì)給整個(gè)聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。因此，高爐工作者要努力防止各種事故，保證聯(lián)合生產(chǎn)的順利進(jìn)行。15 高爐生產(chǎn)有哪些產(chǎn)品和副產(chǎn)品，各有何用途？ 答案：高爐冶煉主要產(chǎn)品是生鐵，爐渣和高爐煤氣是副產(chǎn)品。（1)生鐵。按其成分和用途可分為三類：煉鋼鐵，鑄造鐵，鐵合金。(2)爐渣。爐渣是高爐生產(chǎn)的副產(chǎn)品，在工業(yè)上用途很廣泛。按其處理方法分為：1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。2)渣棉：作絕熱材料，用于建筑業(yè)和生產(chǎn)中。3)干

4、渣塊：代替天然礦石做建筑材料或鋪路用。(3)高爐煤氣。高爐煤氣可作燃料用。除高爐熱風(fēng)爐消耗一部分外，其余可供動(dòng)力、燒結(jié)、煉鋼、煉焦、軋鋼均熱爐等使用。21高爐常用的鐵礦石有哪幾種，各有什么特點(diǎn)？高爐煉鐵使用的鐵礦石分為赤鐵礦（紅礦）Fe2O3、磁鐵礦（黑礦）Fe3O4、褐鐵礦Fe2O3nH2O和菱鐵礦FeCO3。赤鐵礦又稱紅鐵礦，其顏色為赤褐色到暗紅色，硫、磷含量低，其在常溫下無磁性，但在一定溫度下，當(dāng)Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e2O3時(shí)便具有磁性。磁鐵礦，主要含鐵礦物為Fe3O4，顏色為灰色或黑色，具有磁性。P、S含量低，致密，堅(jiān)硬，孔隙度小，還原比較困難。褐鐵礦是含有結(jié)晶水的氧化鐵礦石，顏色一般呈

5、淺褐色到深褐色或黑色，組織疏松，還原性較好，其中硫、磷、砷等有害雜質(zhì)一般較多。菱鐵礦為碳酸鹽鐵礦石，顏色呈灰色、淺黃色中褐色。受熱分解放出CO2后，不僅提高了含鐵量，而且變成多孔狀結(jié)構(gòu)，還原性很好。22評價(jià)鐵礦石質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)是什么？答案：最重要的指標(biāo)是含鐵量要高。含鐵在55%以上稱為富礦。2、脈石中SiO2、CaO、Al2O3等含量越少越好。一般情況下SiO2、Al2O3含量高的鐵礦石價(jià)值低，而CaO、MgO含量高的鐵礦石價(jià)值高。3、含P、S、Pb、Zn、K、Na等有害雜質(zhì)越少越好。4、鐵礦石越容易還原越好。一般情況下，鐵礦石的還原性磁鐵礦差，赤鐵礦居中，褐鐵礦和菱鐵礦最好。5、鐵礦石一般都有較

6、高的軟化溫度，常常大于1100，鐵礦石軟熔特性以軟熔溫度區(qū)間窄的礦石為好。6、鐵礦石粒度約均勻越好。小于5mm的粒度的礦石比例要低于5%，粒度為5-10mm的比例要低于30%。一般要求，磁鐵礦粒度要低于40mm，赤鐵礦和褐鐵礦低于50mm，中小高爐要求粒度在20-35mm。7、鐵礦石成分要溫度，要求含鐵波動(dòng)在0.5%以內(nèi)、堿度波動(dòng)在0.8以內(nèi)。8、鐵礦石抗爆裂性要好，還原度要高、含結(jié)晶水要少。我國鐵礦石礦山多是貧礦，資源儲(chǔ)量占到總量的80%。因此每年會(huì)從國外進(jìn)入大量的高品位的礦石，主要是從澳大利亞和巴西。23焦炭在高爐生產(chǎn)中起什么作用，高爐冶煉過程對焦炭質(zhì)量提出哪些要求？答：（1）、燃料，提供

7、高爐冶煉所需要的大部分熱量。（2）、還原劑，焦炭燃燒產(chǎn)生的CO是鐵及其他氧化物進(jìn)行還原的還原劑。（3）、高爐料主骨架。（4）、生鐵滲碳的碳源，生鐵形成過程中滲碳的碳源。焦炭質(zhì)量要求：（1）、固定碳含量要高，灰分要低。（2）、含S、P有害雜質(zhì)要少。（3）、成分穩(wěn)定，揮發(fā)分含量適中，含水率低且穩(wěn)定。（4）、強(qiáng)度高。（5）、焦炭均勻，使高爐透氣性良好，但粒度穩(wěn)定與否取決于焦炭強(qiáng)度。（6）、焦炭的高溫性能。焦炭的反應(yīng)性要低，抗堿性要強(qiáng)。24不同條件下的燒結(jié)固相反應(yīng)有何不同，液相在燒結(jié)過程中起什么作用？答案：不同條件下的燒結(jié)，固相反應(yīng)產(chǎn)物不同，開始反應(yīng)溫度也不同。液相作用：燒結(jié)礦的固結(jié)主要依靠液相完成。

8、起黏結(jié)作用26燒結(jié)與球團(tuán)有哪些區(qū)別？答：(1)、用料粒度差別，粒度越細(xì)，不利于燒結(jié)，而成球性越好，球團(tuán)強(qiáng)度越高；（2）、成品礦的形狀不同。燒結(jié)礦是形狀不規(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)度高，且易于貯存，有利于強(qiáng)化高爐生產(chǎn)；（3）、團(tuán)結(jié)成塊的機(jī)理不同。球團(tuán)主要靠固相，少量液相為輔；燒結(jié)主要是液相固結(jié)。；（4）、生產(chǎn)工藝不同。生產(chǎn)球團(tuán)在原料配比中不像燒結(jié)需要燃料，只需球團(tuán)的添加劑，而燒結(jié)中不需添加劑而用熔劑。27生球焙燒固結(jié)成球團(tuán)礦的原理是什么？P53答：（1）、晶橋連接。磁精礦粉生球氧化產(chǎn)生Fe2O3微晶，F(xiàn)e2O3以“微晶鍵”

9、連接，將生球中顆粒互相黏結(jié)起來。（2）、固相燒結(jié)。生球顆粒之間開始由于固相擴(kuò)散而形成渣化聯(lián)接頸，然后由于球團(tuán)空隙減少，密度增大而增大強(qiáng)度。（3）、液相燒結(jié)。燒結(jié)過程中生球中SiO2含量較高，焙燒溫度過高時(shí)，可能產(chǎn)生一定的熔化而出現(xiàn)液相，冷卻過程中液相凝固把生球中各礦粒黏結(jié)起來。一般認(rèn)為，磁鐵礦球團(tuán)燒結(jié)固結(jié)機(jī)理是先氧化為Fe2O3，而后再結(jié)晶固結(jié)。31高爐冶煉過程中氧化物還原的熱力學(xué)條件是什么，高爐內(nèi)發(fā)生哪些主要還原反應(yīng)？答案：吉布斯自由能改變量小于零，鐵氧化物、硅酸鐵、錳、硅磷、釩鈦磁鐵礦的還原32直接還原與間接還原在高爐冶煉過程中有什么不同作用？1、中溫區(qū)所進(jìn)行的還原反應(yīng)稱為間接還原反應(yīng)，而

10、把高溫區(qū)所進(jìn)行的還原反應(yīng)稱為直接還原反應(yīng)。2、間接還原反應(yīng)除Fe2O3Fe3O4不可逆外，其它均屬可逆反應(yīng)。反應(yīng)進(jìn)行的方向取決于平衡氣相組成，即CO/CO2和H2/H2O的比值。3、在高溫區(qū)的直接還原反應(yīng)中，H2與CO還原FeO的產(chǎn)物CO2和H2O，立即與焦炭中的碳素作用，又生成H2和CO去參與還原。H2和CO在高溫直接還原反應(yīng)的條件下，起著中間媒介的作用，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)際上是通過氣相的CO和H2來進(jìn)行的。33為什么通常用生鐵中的硅含量來表示爐溫？答案：

11、Si無論從液態(tài)還原還是從氣態(tài)還原，都需要很高的溫度，爐缸溫度越高，還原進(jìn)入生鐵的Si就越多。反之，生鐵中的Si就越少，爐缸溫度(渣鐵物理熱)與生鐵含Si成直線關(guān)系，因此通常用生鐵含Si量來表示爐溫34從鐵氧化物中還原鐵和從復(fù)雜化合物中還原鐵有什么區(qū)別？答案：高爐原料中的鐵氧化物常與其他化合物結(jié)合形成復(fù)雜化合物，形成這些復(fù)雜化合物時(shí)放出熱量，能位降低，因此，從這些化合物中還原鐵要比從自由鐵氧化物中還原鐵困難，要消耗更多的熱量。35高爐爐渣是怎樣形成的，爐渣在高爐冶煉過程中起什么作用？答：（1）初渣的生成。初渣的生成包括固相反應(yīng)、軟化、熔融、滴落幾個(gè)階段。（2）、中間渣的變化。形成的初渣在滴落下降

12、過程中，隨著溫度升高，其化學(xué)成分和物理性質(zhì)將不斷發(fā)生變化，F(xiàn)eO不斷被還原減少，流動(dòng)性隨溫度的升高而增加。（3）、終渣的形成。中間渣經(jīng)過風(fēng)口區(qū)域后焦炭和噴吹煤粉燃燒后的灰分參與造渣，使渣中Al2O3和SiO2含量明顯升高，而CaO和MgO卻較初渣、中間渣相對降低。爐渣成分與性能趨于穩(wěn)定后流入爐缸，形成終渣。作用：1、分離渣鐵。由于爐渣具有低熔點(diǎn)、密度小和不溶于生鐵的特點(diǎn)，渣、鐵才能得以分離，獲得純凈的鐵。2、調(diào)整生鐵成分。渣鐵之間進(jìn)行合金元素的還原及脫硫反應(yīng)，起著控制生鐵成分的作用。3、利于爐況順行，能夠獲得良好的冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。4、保護(hù)爐襯，延長高爐壽命。爐渣附著在路墻上形成渣皮，起到保護(hù)

13、爐襯的作用。36什么是爐渣的熔化溫度和溶化性溫度，他對高爐煉鐵有什么影響？答案：爐渣的熔化溫度指爐渣完全熔化為液相的溫度，或液態(tài)爐渣冷卻時(shí)開始析出固相的溫度。 影響：熔化溫度是爐渣熔化性的標(biāo)志之一，熔化溫度高，表明它難熔，熔化溫度低，表明它易熔。難熔爐渣在爐內(nèi)溫度不足的情況下，可能黏度升高，影響成渣帶以下的透氣性，不利于高爐順行；但難熔爐渣成渣帶低，進(jìn)入爐缸時(shí)溫度高，增加爐缸熱量，對高爐冶煉有利。易熔爐渣流動(dòng)性好，有利于高爐順行，但降低爐缸熱量，增加爐缸熱消耗。因此，選擇爐渣熔化溫度時(shí)，必須兼顧流動(dòng)性和熱量兩方面的因素。溶化性溫度：爐渣從不能自由流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茏杂闪鲃?dòng)時(shí)的溫度。影響：化性溫度說明

14、該溫度下爐渣能否自由流動(dòng)，因此，爐渣熔化性溫度的高低影響高爐順行和爐渣能否順利排出。只有熔化性溫度低于高爐正常生產(chǎn)所能達(dá)到的爐缸溫度，才能保證高爐順行和爐渣的正常排放。37哪些因素影響爐渣的脫硫能力？答：1、爐渣化學(xué)成分，爐渣堿度。一般規(guī)律是爐渣堿度愈高，脫硫能力愈強(qiáng)。但是，堿度過高使渣的流動(dòng)性變壞，使?fàn)t渣的脫硫能力大大降低。高堿度渣只有在保證良好流動(dòng)性的前提下才能發(fā)揮較強(qiáng)的脫硫能力。2、爐缸（渣、鐵）溫度。溫度對爐渣脫硫能力的影響有兩個(gè)方面：一是由于脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，提高溫度對脫硫反應(yīng)有利；二是提高溫度降低爐渣黏度，促進(jìn)硫離子和氧離子的擴(kuò)散，對脫硫反應(yīng)也是有利的。3、提高硫分配系數(shù)。4、還

15、原性氣氛。強(qiáng)烈的還原性氣氛，可使渣中FeO不斷被還原，不斷降低其濃度，有利于反應(yīng)向脫硫方向進(jìn)行。41哪些因素影響爐料的順利下降？（1）必要條件：風(fēng)口焦炭燃燒騰出空間；焦炭在下降過程中，由于直接還原耗碳騰出空間；礦石下降過程中，小顆粒進(jìn)入大顆粒間，排列更緊密，礦石由固相變?yōu)橐合囿w積收縮；生成液態(tài)渣鐵定期排出爐外。（2）力學(xué)條件：爐料在重力作用下降過程中受到一定的阻力，如：爐墻摩擦力、爐料之間的摩擦力、煤氣對爐料的上浮力，爐料要想順利下降必須克服這些條件。42爐缸燃燒反應(yīng)在高爐冶煉過程中起什么作用，燃燒帶對高爐冶煉有什么影響？答：爐缸燃燒反應(yīng)在高爐冶煉過程中的作用如下：（1）、焦炭在風(fēng)口前燃燒放出

16、的熱量，是高爐冶煉過程中的主要熱量來源。（2）、爐缸燃燒反應(yīng)的結(jié)果產(chǎn)生了還原性氣體CO，為爐身中上部固體爐料的間接還原提供了還原劑，并在上升過程中將熱量帶到上部起傳熱介質(zhì)的作用。（3）、由于爐缸燃燒反應(yīng)過程中固體焦炭不斷變?yōu)闅怏w離開高爐，為爐料的下降提供了自由空間，保證爐料的不斷下降。（4）、風(fēng)口前焦炭的燃燒狀態(tài)影響煤氣流的初始分布，從而影響整個(gè)爐內(nèi)的煤氣流分布和高爐順行。（5）、爐缸燃燒反應(yīng)決定爐缸溫度水平和分布，從而影響造渣、脫硫和生鐵的最終形成過程及爐缸工作的均勻性，也就是說爐缸燃燒反應(yīng)影響生鐵的質(zhì)量。燃燒帶對高爐冶煉過程的影響1、 對煤氣流的分布的影響：燃燒帶長，中心氣流多；短則邊緣多

17、。燃燒帶長和水平截面積大，煤氣流分布均勻。燃燒帶過長則中心過分發(fā)展，產(chǎn)生中心過吹。2、對爐缸工作均勻化的影響：燃燒帶長，提高爐缸中心溫度；短則邊緣溫度高。3、對高爐爐料下降的影響：燃燒帶水平截面積大，爐料活動(dòng)區(qū)域大，爐墻對爐料的摩擦力降低。43風(fēng)口前理論燃燒溫度與爐缸溫度有什么區(qū)別，哪些因素影響理論燃燒溫度？44爐缸煤氣在上升過程中體積，成分和溫度發(fā)生什么變化？答案：爐缸煤氣在上升過程中體積、成分和溫度發(fā)生什么變化？煤氣的體積自下而上不斷變大，溫度自下而上不斷下降，爐底CO35-45%無二氧化碳，爐頂CO20-25%二氧化碳15-22%，其他氣體成分也有所變化45爐缸煤氣在上升過程中體積、成分

18、和溫度發(fā)生什么變化？煤氣的體積自下而上不斷變大，溫度自下而上不斷下降，爐底CO35-45%無二氧化碳，爐頂CO20-25%二氧化碳15-22%，其他氣體成分也有所變化46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？答：軟熔帶位置的高低對高爐冶煉的影響是：頂點(diǎn)位置較高的“”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，軟熔帶位置較低，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)，有利于提高煤氣利用率。軟熔帶寬度和軟熔層厚度對煤氣阻力的影響是：當(dāng)軟熔帶寬度增加時(shí)，由于煤氣通過軟熔帶的橫向通道加長，煤氣阻力增加；而軟熔帶厚度增加意味

19、著礦石批重加大，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，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?、礦層厚度才能達(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，需通過實(shí)踐摸索。47什么是上部調(diào)劑，選擇裝料制度的目的是什么？所謂上部調(diào)劑是在爐型和原料物理性質(zhì)一定的情況下，下部控制燃燒帶，中部控制軟熔帶獲得合理的煤氣流分布，在高爐爐喉，煤氣的分布主要取決于爐料的分布，因此，可以通過布料來控制煤氣分布，使其按一定規(guī)律分布。目的：保證高爐順行，獲得合理的煤氣分布，充分利用煤氣能量

20、的主要環(huán)節(jié)。48如何根據(jù)CO2曲線來分析爐內(nèi)煤氣能量利用與煤氣流分布？答：凡CO2含量低出，CO含量必然高。煤氣溫度也高，說明該位置煤氣流發(fā)展，煤氣利用不好；反之，凡CO2含量高處，CO含量必然低，煤氣溫度也低，說明該位置煤氣流較少，煤氣利用較好。51高爐強(qiáng)化冶煉包括哪些內(nèi)容？答：高爐強(qiáng)化冶煉是指使高爐生產(chǎn)達(dá)到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的一系列技術(shù)措施，主要包括精料、高冶煉強(qiáng)度、高壓、高風(fēng)溫、噴吹燃料和富氧鼓風(fēng)等。52高壓操作的條件和優(yōu)點(diǎn)是什么？答：條件：1.鼓風(fēng)機(jī)要有滿足高壓操作的壓力，保證在高壓操作下能向高爐供應(yīng)足夠的風(fēng)量。2.高爐及整個(gè)爐頂煤氣系統(tǒng)和送風(fēng)系統(tǒng)必須保證可靠地密封及足夠的強(qiáng)度，以滿足高

21、壓操作的要求。優(yōu)點(diǎn)：1.強(qiáng)化冶煉進(jìn)程，提高產(chǎn)量。2.可在一定程度上降低焦比。3.降低爐塵吹出量。4.可以回收能量。5.高壓以后，對硅的還原不利，而強(qiáng)化了滲碳過程，所以高壓有利于生鐵的冶煉，使生鐵含碳量增加。54高爐接受高風(fēng)溫的條件是什么？ 答：高爐接受高風(fēng)溫的條件是：(1)改善原料條件。精料是高爐接受高風(fēng)溫的基本條件，只有原料強(qiáng)度好、力度組成均勻、粉末少，才能在高溫條件下保證高爐順行；(2)噴吹燃料。噴吹物在爐缸燃燒帶的加熱分解，需要應(yīng)提高風(fēng)溫來補(bǔ)償，這就為高爐接受高風(fēng)溫創(chuàng)造了條件；(3)加濕鼓風(fēng)。鼓風(fēng)中的水分分解吸熱降低燃燒溫度，可相應(yīng)提高風(fēng)溫來補(bǔ)償；(4)搞好上下部調(diào)劑，保證高爐順行。如果

22、高爐不順，則不宜使用高風(fēng)溫。此時(shí)需正確運(yùn)用上下調(diào)劑手段，首先保證高爐順行，方可提高風(fēng)溫。56為什么富氧鼓風(fēng)與噴吹燃料結(jié)合能獲得良好的冶煉效果？答：隨著鼓風(fēng)中氧濃度增加，氮濃度降低，燃料1kg碳所需風(fēng)量減少，相應(yīng)地風(fēng)口前燃燒產(chǎn)生的煤氣量也減少，而煤氣中CO含量增加，氮含量減少。：能有效強(qiáng)化高爐冶煉，明顯改善噴吹燃料的效果，大幅降低焦比和燃料比。7-1煉鋼的基本任務(wù)是什么，通過哪些手段實(shí)現(xiàn)？煉鋼的基本任務(wù)：四脫（脫碳，氧，磷，硫）；兩去（去氣和去夾雜）；兩調(diào)整（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，加脫氧劑和合金化操作7-2磷和硫?qū)︿摦a(chǎn)生哪些危害？磷：引起鋼的冷脆，鋼的塑性和沖

23、擊韌性降低，降低鋼的表面張力，并使鋼的焊接性能與冷彎性能變差。硫：使鋼的熱加紅性能變壞，引起鋼的熱脆性。降低鋼的焊接性能，引起高溫龜裂。硫還是連鑄坯中偏析最為嚴(yán)重的元素。7-3實(shí)際生產(chǎn)中為什么要將Mn/S作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制？答：答：Mn在鋼的凝固范圍內(nèi)生成MnS和少量FeS。這樣可有效防止鋼熱加工過程中的熱脆，故在實(shí)際生產(chǎn)中將（Mn）/（S）比作為一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行控制，提高（Mn）/（S），可以提高鋼的延展性，當(dāng)（Mn）/（S）7時(shí)不產(chǎn)生熱脆。74氫和氮對鋼產(chǎn)生那些危害？氫在固態(tài)鋼中溶解度很小，在鋼水凝固和冷卻過程中，氫會(huì)和一氧化碳，氮?dú)獾葰怏w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

24、。鋼熱加工過程中，鋼中還有氫氣的氣孔會(huì)沿加工方向被拉長形成發(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，他對鋼質(zhì)量的影響體現(xiàn)出雙重性。氮含量高的鋼種長時(shí)間放置，將會(huì)變脆，這一現(xiàn)象稱為“老化”或“時(shí)效”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)，在攝氏溫度范圍，其表面發(fā)藍(lán)，鋼的剛度升高，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。7-5鋼中的夾雜物是如何產(chǎn)生的，對鋼的性能產(chǎn)生哪些影響？答：冶煉和澆注過程中，帶入鋼液中的爐渣和耐火材料及鋼液被大氣氧化所形成的氧化產(chǎn)物。脫氧的脫氧產(chǎn)

25、物。隨著鋼液溫度的降低，S、O、N等雜質(zhì)元素的溶解度下降，于是這些不溶解的雜質(zhì)元素就呈非金屬化合物在鋼中沉淀。凝固過程中因溶解度降低、偏析而發(fā)生反應(yīng)的產(chǎn)物。鋼中非金屬夾雜物的存在通常被認(rèn)為是有害的。主要表現(xiàn)對鋼的強(qiáng)度、延性、韌性、疲勞等諸方面的影響。77鋼的力學(xué)性能指標(biāo)有哪些，其含義是什么？鋼材常見的力學(xué)性能通俗解釋歸為四項(xiàng)，即：強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性。簡單的可這樣解釋：強(qiáng)度，是指材料抵抗變形或斷裂的能力。有二種：屈服強(qiáng)度b、抗拉強(qiáng)度s。強(qiáng)度指標(biāo)是衡量結(jié)構(gòu)鋼的重要指標(biāo)，強(qiáng)度越高說明鋼材承受的力（也叫載荷）越大；硬度，是指材料表面抵抗硬物壓人的能力。常見有三種:布氏硬度HBS、洛氏硬度HRC、維

26、氏硬度HV。硬度是衡量鋼材表面變形能力的指標(biāo)，硬度越高，說明鋼的耐磨性越好；即不容易磨損；塑性，是指材料產(chǎn)生變形而不斷裂的能力。有兩種表示方法：伸長率、斷面收縮率。塑性是衡量鋼材成型能力的指標(biāo)，塑性越高，說明鋼材的延展性越好，即容易拉絲或軋板；韌性也叫沖擊韌性，是指材料抵抗沖擊變形的能力，表示方法為沖擊值k。沖擊韌性是衡量鋼材抗沖擊能力的指標(biāo)，數(shù)值越高，說明鋼材抵抗運(yùn)動(dòng)載荷的能力越強(qiáng)。一般情況下，強(qiáng)度低的鋼材，硬度也低，塑性和韌性就高，例如鋼板、型材，就是由強(qiáng)度較低的鋼材生產(chǎn)的；而強(qiáng)度較高的鋼材，硬度也高，但塑性和韌性就差，例如生產(chǎn)機(jī)械零件的中碳鋼、高碳鋼，就很少看到軋成板或拉成絲。78鋼按用

27、途可分為哪幾類？(1)建筑及工程用鋼：a.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼；b.低合金結(jié)構(gòu)鋼；c.鋼筋鋼。(2)結(jié)構(gòu)鋼a.機(jī)械制造用鋼：(a)調(diào)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼；(b)表面硬化結(jié)構(gòu)鋼：包括滲碳鋼、滲氨鋼、表面淬火用鋼；易切結(jié)構(gòu)鋼；(d)冷塑性成形用鋼：包括冷沖壓用鋼、冷鐓用鋼。b.彈簧鋼c.軸承鋼(3)工具鋼：a.碳素工具鋼；b.合金工具鋼；c.高速工具鋼。(4)特殊性能鋼：a.不銹耐酸鋼；b.耐熱鋼：包括抗氧化鋼、熱強(qiáng)鋼、氣閥鋼；c.電熱合金鋼；d.耐磨鋼；e.低溫用鋼；f.電工用鋼。(5)專業(yè)用鋼如橋梁用鋼、船舶用鋼、鍋爐用鋼、壓力容器用鋼、農(nóng)機(jī)用鋼等。8-1熔渣在煉鋼中的作用體現(xiàn)在哪些方面？答：去除鐵水和鋼水中的

28、磷、硫等有害元素，同時(shí)能將鐵和其它有用元素的損失控制最低；保護(hù)鋼液不過度氧化，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。8-2什么是熔渣的氧化性，在煉鋼過程中熔渣的氧化性是如何體現(xiàn)的？熔渣的氧化性也稱爐渣的氧化能力，是指在一定的溫度下，單位時(shí)間內(nèi)熔渣向鋼液供氧的數(shù)量。爐渣的氧化性在煉鋼過程中的作用體現(xiàn)在對爐渣自身、對鐵水和對煉鋼操作工藝影響三個(gè)方面。1、影響化渣速度，渣中的FeO能促進(jìn)石灰溶解，加速化渣，改善鋼鐵反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，加速傳質(zhì)過程；影響熔渣粘度；影響熔渣向熔池傳氧。2、影響鋼水含氧量，當(dāng)鋼水含碳量相同時(shí)，鋼水氧化性強(qiáng)，

29、則鋼水含碳量高；影響鋼水脫磷，熔渣氧化性強(qiáng)，有利于脫磷。3、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，氧化性強(qiáng)金屬收得率低。8-3煉鋼過程殘余錳的含義是什么，鋼液中殘余錳有何作用？答：簡單的說就是在一爐鋼水吹煉到終點(diǎn)時(shí)，鋼水中會(huì)有一定含量的錳。殘錳的作用：（1）防止鋼液的過氧化，或避免鋼液中含過多的過剩氧，以提高脫氧合金的收得率，減少鋼液中氧化物夾雜。（2）可作為鋼液溫度高低的標(biāo)態(tài)（3）節(jié)約Fe-Mn合金的用量85煉鋼過程的碳氧化反應(yīng)的作用是什么，脫碳速度如何表達(dá)？作用：加大鋼-渣界面，加快反應(yīng)的進(jìn)行；攪拌熔池均勻成分和溫度；有利于

30、非金屬夾雜物的上浮和有害氣體的排出；放熱升溫。脫碳速率表達(dá)式：-dc%/dt=kcc%。86什么是磷的分配系數(shù)和爐渣磷熔，影響煉鋼過程脫磷的因素有哪些？87什么是硫容，影響煉鋼過程脫硫的因素有哪些？88鋼液的脫氧方式有哪幾種，各有什么特點(diǎn)？答：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。沉淀脫氧法：又叫直接脫氧。把塊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(yīng)，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進(jìn)入渣中的脫氧方法稱為沉淀脫氧。特點(diǎn)：在鋼液內(nèi)部進(jìn)行，脫氧速度快；但生成的脫氧產(chǎn)物有可能難以完全上浮而成為鋼中非金屬夾雜。擴(kuò)散脫氧法：又叫間接脫氧。將粉狀的脫氧劑如C粉Fe-Si粉C

31、aSi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(kuò)散，從而達(dá)到降低鋼液中氧含量的一種脫氧方法。特點(diǎn)：在渣中進(jìn)行，鋼液中的氧需要向渣中轉(zhuǎn)移，故脫氧速度慢，脫氧時(shí)間長；但脫氧產(chǎn)物在渣相內(nèi)形成，不在鋼中生成非金屬夾雜物。真空脫氧法：是利用降低系統(tǒng)的壓力來降低鋼液中氧含量的脫氧方法。只適用于脫氧產(chǎn)物為氣體的脫氧反應(yīng)如C-O反應(yīng)。（常用于爐外精煉）特點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物為氣體，易于排除，不會(huì)對鋼造成非金屬夾雜的污染，故這種脫氧方法的鋼液潔凈度高；但需要有專門的真空設(shè)備。89什么是較為活潑的金屬在煉鋼過程中的轉(zhuǎn)變溫度，金屬鉻在不銹鋼冶煉中如何保證其不被氧化？當(dāng)溫度大于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，金屬與氧的結(jié)合能

32、力比碳與氧的結(jié)合能力差，當(dāng)溫度小于轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，則相反。脫碳保鉻9-1轉(zhuǎn)爐和電爐用的原材料各有哪些？答：轉(zhuǎn)爐：鐵水（生鐵），廢鋼，鐵合金，造渣劑，冷卻劑，增碳劑，燃料和氧化劑。電爐：廢鋼，生鐵，造渣劑，冷卻劑，增碳劑，燃料和氧化劑。9-2轉(zhuǎn)爐煉鋼對鐵水成分和溫度有何要求？（1）成分：Si為0.30%-0.60%、Mn為0.20%-0.80%、P0.20%、S0.05%。（2）帶渣量：進(jìn)入轉(zhuǎn)爐的鐵水要求帶渣量不得超過0.5%。（3）溫度：我國煉鋼規(guī)定入爐鐵水溫度應(yīng)大于1250，并且要相對穩(wěn)定。93什么是活性石灰，它有哪些特點(diǎn)？答：通常把在1050-1150溫度下，在回轉(zhuǎn)窯或新型豎窖內(nèi)焙燒的石灰叫活

33、性石灰。它具有高反應(yīng)能力，體積密度小，孔隙度高，比表面積大晶粒細(xì)小等特點(diǎn)。94螢石在煉鋼中起什么作用？答：加速石灰溶解，迅速改善爐渣流動(dòng)性。10-1氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉過程中元素的氧化、爐渣成分和溫度的變化體現(xiàn)出什么樣的特征？答：元素變化：吹煉初期，Si、Mn大量氧化，隨著吹煉的進(jìn)行，由于石灰的溶解，2FeO*SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)?CaO*SiO2Si被氧化至很低程度。而吹煉后期，爐溫上升（MnO）被還原，Mn含量上升。CPS均在吹煉中期，氧化脫去速度最快。爐渣成分變化：槍位低時(shí)，（FeO）降低，礦石多時(shí)，（FeO）增高，脫碳速度高時(shí)，（FeO）低，吹煉初期，由于Si的氧化爐渣堿度不高，但隨著石灰的溶解

34、直至吹煉結(jié)束，爐渣堿度均呈上升。溫度變化：入爐鐵水1300左右；吹煉前期結(jié)束：1500左右；吹煉中期：1500-1550；吹煉后期：1650-1680.102什么是轉(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)量。爐容比：它是指爐內(nèi)自有空間的容積與金屬裝入量之比，通常在波動(dòng)，我國轉(zhuǎn)爐爐容比一般在.熔池深度：合適的熔池深度應(yīng)大于頂槍氧氣射流對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)。10-3供氧制度的含義是什么，氧槍的槍位對熔池中的冶金過程產(chǎn)生哪些影響？供氧制度：確定

35、合理的噴頭結(jié)構(gòu)、供氧強(qiáng)度、氧壓和槍位控制。氧槍的槍位的影響：槍位低，氧氣射流對熔池的沖擊力大，沖擊深度深，爐內(nèi)反應(yīng)速度快，產(chǎn)生大量CO2使熔池內(nèi)部攪拌充分，降低了熔渣中的全鐵含量。槍位高反之。10-4轉(zhuǎn)爐的成渣過程有何特點(diǎn)，成渣速度主要受哪些因素的影響，如何提高成渣速度？吹煉初期：爐渣主要來自于鐵水中的硅、錳、鐵的氧化物，堿度逐漸得到提高。吹煉中期：FeO含量逐漸降低，石灰熔化速度有所減緩，爐渣泡沫化程度迅速提高。吹煉末期：脫碳速度下降，渣中FeO含量再次升高，石灰加快熔化，熔池中乳化和泡沫現(xiàn)象趨于減弱和消失。成渣速度主要受石灰熔化速度的影響改變石灰本身的質(zhì)量，鐵水的成分，適當(dāng)?shù)牟扇「邩屛?，?/p>

36、入助溶劑。105造渣的方法有哪幾種，各有什么特點(diǎn)？答：有三種。單渣法，工藝比較簡單，吹煉時(shí)間短，勞動(dòng)條件好，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制；雙渣法，雙渣操作脫磷效率可達(dá)95%以上，脫硫效率約60%左右，操作的關(guān)鍵是決定合適的放渣時(shí)間；雙渣留渣法，此法的優(yōu)點(diǎn)是可加速下爐吹煉前期初期渣的形成。106什么是終點(diǎn)控制，終點(diǎn)的標(biāo)志是什么？答：終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐吹煉末期的重要操作，主要指終點(diǎn)溫度和和成分的控制。達(dá)到終點(diǎn)的表現(xiàn)為：鋼中碳含量達(dá)到所煉鋼種要求的范圍；鋼中P、S含量低于規(guī)定下限要求一定范圍；出鋼溫度保證能順利進(jìn)行精煉和澆鑄；達(dá)到鋼種要求控制的含氧量。10-7什么是濺渣護(hù)爐，其操作有什么要求？利用MgO含量到達(dá)飽和

37、或者過飽和的煉鋼終點(diǎn)渣，通過高壓氮?dú)獾拇禐R，使其在爐襯表面形成一層高熔點(diǎn)的熔渣層，并與爐襯很好的粘接。要求：調(diào)整好熔渣成分，留渣量要合適，控制濺渣槍位，控制氮?dú)獾膲毫εc流量，保證濺渣時(shí)間。10-8底吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法與頂吹氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法相比體現(xiàn)出哪些工藝特征？優(yōu)點(diǎn)：金屬收得率高，鐵錳、鋁合金消耗量降低，脫氧劑和石灰消耗量降低，氧耗降低，煙塵和噴濺少，脫碳速度快、冶煉周期短、生產(chǎn)率高，廢鋼比增加，攪拌能力大、氮含量低。缺點(diǎn)：爐齡較低，氧化鐵含量少、化渣比較困難、脫磷效果不如頂吹，鋼中氫含量較高。10-10頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝與頂吹工藝相比有哪些特點(diǎn)？成渣速度快，金屬收得率高，脫硫條件好，鋼水錳、磷含量

38、高，鋼水氧含量低，渣中FeO含量低。答：成渣速度快，需要的時(shí)間比頂吹轉(zhuǎn)爐短；渣中（FeO）含量從吹煉初期到中期逐漸降低，中期變化平穩(wěn)，后期稍有升高；頂?shù)讖?fù)吹工藝比頂吹工藝的脫氮效率高；出鋼前鋼水中的殘錳比頂吹轉(zhuǎn)爐高；脫磷率、脫硫率比頂吹轉(zhuǎn)爐高；石灰單耗低，渣量少，能形成高堿度氧化性爐渣，提前脫磷，直接拉碳。111何為“短流程”，它具有哪些優(yōu)點(diǎn)，電爐煉鋼工藝路線的“三位一體”，“四個(gè)一”指什么？答：廢鋼電爐煉鋼流程，其流程短，設(shè)備布置、工藝銜接緊湊，投入產(chǎn)出快，故稱為“短流程”。優(yōu)點(diǎn)：投資少，建設(shè)周期短，生產(chǎn)能耗低，操作成本低，勞動(dòng)效率高，占地面積小，環(huán)境污染小?！叭灰惑w”：電爐冶煉爐外精煉連

39、鑄“四個(gè)一”：電爐爐外精煉連鑄連軋11-4傳統(tǒng)電爐氧化法冶煉過程包括哪幾個(gè)階段，其中熔化、氧化、還原各期的主要任務(wù)？傳統(tǒng)6階段：補(bǔ)爐、裝料、熔化、氧化、還原、出鋼。熔化：熔化塊狀爐料，加熱到氧化溫度；提前造渣，早期去磷；減小鋼液吸氣與揮發(fā)。氧化：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；提高鋼液溫度升溫。還原：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。115試述現(xiàn)代電爐煉鋼工藝操作特點(diǎn)。答：配以爐外精煉，電爐采用留鋼留渣操作，達(dá)到快速熔化與升溫操作，脫磷操作，脫碳操作，合金化，良好的溫度控制，泡沫渣操作。11-8氧-燃燒嘴主要解決什么問題？在盡可能短的時(shí)

40、間內(nèi)將廢鋼熔化并使鋼液溫度達(dá)到出鋼溫度。1110廢鋼預(yù)熱節(jié)能技術(shù)有哪幾種？說出其設(shè)備特點(diǎn)和節(jié)能效果。答：有四種。雙殼電爐法：兩個(gè)爐體一套供電系統(tǒng)，提高變壓器的時(shí)間利用率，縮短冶煉時(shí)間，可回收廢氣帶走熱量的30%以上節(jié)電4050kWh/t；豎窯式電爐：豎爐爐體為橢圓形，在爐體相當(dāng)爐頂?shù)谒目椎奈恢门渲靡回Q窯煙道，并與熔化室連通，節(jié)能效果明顯，可回收廢氣帶走熱量的60%70%，節(jié)電6080kWh/t；爐料連續(xù)預(yù)熱電爐：由爐料連續(xù)輸送系統(tǒng)，廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)，電爐熔煉系統(tǒng)，燃燒室及余熱回收系統(tǒng)等四部分組成，降低電耗60100kWh/t。11-11電爐煉鋼采取無渣出鋼的意義是什么，渣、鋼分離技術(shù)有哪些，偏心爐

41、底出鋼電爐的優(yōu)點(diǎn)有哪些？氧化性的爐渣帶入鋼包精煉過程將會(huì)使精煉過程中鋼液增磷，降低脫氧、脫硫能力，降低合金回收率以及影響吹氬效果與真空度等。低位，偏心爐底，偏位爐底，側(cè)面爐底，水平，滑閥等出鋼法。優(yōu)點(diǎn)：出鋼傾動(dòng)角度的減少：簡化電爐傾動(dòng)結(jié)構(gòu)；降低短網(wǎng)的阻抗；增加水冷爐壁使用面積，提高爐體壽命。留鋼留渣操作：無渣出鋼，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。121比較傳統(tǒng)煉鋼流程和現(xiàn)代煉鋼流程，指出傳統(tǒng)煉鋼流程的特點(diǎn)，試述鋼水二次精煉的優(yōu)越性。答：傳統(tǒng)煉鋼流程的缺點(diǎn)：低效率，高成本，鋼種質(zhì)量低，合格率低，

42、冶煉時(shí)間長，環(huán)境污染嚴(yán)重，工藝控制難于掌控。二次精煉的優(yōu)越性：提高鋼的質(zhì)量，擴(kuò)大品種，縮短冶煉時(shí)間，提高生產(chǎn)率，調(diào)節(jié)煉鋼爐與連鑄的生產(chǎn)節(jié)奏，降低煉鋼成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。12-2試述鋼水二次精煉的手段及達(dá)到的目的?；臼侄斡袛嚢?、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。目的：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。12-3什么是鐵水預(yù)處理，鐵水預(yù)處理的種類有哪些？鐵水兌入煉鋼爐之前，對其進(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。普通鐵水預(yù)處理：脫硅、脫硫、脫磷（三脫）特殊鐵水

43、預(yù)處理：提釩、提鈮、提鎢等12-4為什么鐵水預(yù)脫磷前必須進(jìn)行鐵水預(yù)脫硅？鐵水中硅的氧勢比鱗的氧勢低，當(dāng)脫磷過程中加入氧化劑后，硅與氧的結(jié)合能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于磷，所以硅比磷先氧化。為了減少脫磷劑用量、提高脫磷效率，開發(fā)了鐵水預(yù)脫硅技術(shù)。125簡單分析金屬鎂預(yù)脫硫的基本原理。（1）金屬鎂溶于鐵水：Mg(固)Mg（液）Mg（氣）Mg(溶于鐵水)（2）高溫下，鎂和s有強(qiáng)親和能力，鐵水中Mg和氣態(tài)的鎂都能與鐵水中的硫迅速反應(yīng)生成固態(tài)的硫化鎂，反應(yīng)生成的硫化鎂再鐵水溫度下是固態(tài)的并進(jìn)入渣中。12-6如何實(shí)現(xiàn)鐵水同時(shí)脫磷、脫硫？噴吹石灰粉劑，可以在鐵水罐中不同部位造成不同氧勢，噴嘴及氧槍附近氧勢高，可以脫磷；灌底、內(nèi)襯及渣鐵界面氧勢低，有利于脫硫。127鋼水二次精煉的主要方法有哪些？答：二次精煉又稱爐外精煉，LF法