寫出有石灰參與的氧化性脫磷反應(yīng)的分子式或離子式,并討論影響脫磷的因素

1、1. 寫出有石灰參與的氧化性脫磷反應(yīng)的分子式或離子式， 并討論影響脫磷的因 素。答：用堿性爐渣進(jìn)行脫磷的反應(yīng)為：在渣 -金界面 3(CaO)+2P+5O = (3CaO P2O5) Go=-1487150+636.40T J/mol3 (CaO)+2 P +5( FeO) = (3CaO P2O5) +5Fe Go=-882150+374.40TJ/mol 在渣-金-氣界面3 (CaO) +2 P +5/2O2= (3CaO P2O5)Go=-2069940+620.94T J/mol 提高爐渣脫 P 能力的措施： 1) 溫度：脫 磷反應(yīng)是一個(gè)較強(qiáng)的放熱反應(yīng)。低溫有利脫磷。 2) 合適爐渣的堿

2、度：一 般煉鋼爐渣的終渣堿度控制在2.53.5為宜3)爐渣氧化性：提高爐渣氧 化性，即增加爐渣中FeO的活度，可以提高磷的分配系數(shù)，從而提高脫磷效果。但是，爐渣中的FeO對(duì)脫磷有雙重影響，當(dāng)(FeO)=12%18%時(shí)， 爐渣的脫磷能力最強(qiáng)。4)金屬液成分：鐵液中C、Si、O、N、S的存在，可使fP增加。但有的元素氧化產(chǎn)物對(duì)爐渣的物理化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。如Si 雖然能增加fP,但其氧化產(chǎn)物(SiO2)影響到爐渣堿度，反而不利于脫磷。Mn 對(duì)fP影響不大，但其氧化產(chǎn)物(MnO)有助于石灰溶解，幫助化渣，從而促進(jìn) 脫磷。5) 通過增加造渣量：增加渣量可以降低鋼水中的磷含量，從而提高脫磷效果2. 傳統(tǒng)的

3、氧化法電爐煉鋼冶煉工藝操作過程包括哪幾個(gè)階段， 其中哪三個(gè)階段 為老三期，老三期每個(gè)期的任務(wù)是什么？ 答：傳統(tǒng)的氧化法冶煉工藝操作過程包括：補(bǔ)爐、裝料、熔化、氧化、還原 與出鋼六個(gè)階段組成。主要由熔化期、氧化期、還原期三期組成，俗稱老三期。 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，減少鋼液吸氣與揮發(fā)。 氧化期的主要任務(wù)：造渣脫 磷到要求；脫碳至規(guī)格下限；去氣、去夾雜；提高鋼液溫度。 還原期的主 要任務(wù)：脫氧至要求；脫硫至一定值；調(diào)整鋼液成分，進(jìn)行合金化；調(diào)整鋼 液溫度。3. 以高爐為中心，圖示出高爐煉鐵生產(chǎn)中的原料及其來源和各產(chǎn)品的去向。4. 為

4、什么要選礦？選礦生產(chǎn)工藝過程分為幾個(gè)階段？各起什么作用？選礦方 法有哪些？如何選用？衡量選礦效果有哪些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？5. 煉鋼脫氧的方法有哪幾種，它們有什么特點(diǎn)？答：根據(jù)脫氧反應(yīng)發(fā)生的地點(diǎn)不同，脫氧方法分為沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧和真 空脫氧。 沉淀脫氧：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)：脫氧反應(yīng)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：又叫間 接脫氧。它是將粉狀的脫氧劑加到爐渣中，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

5、鋼液中氧含量的一種脫氧方法。特點(diǎn)：由 于脫氧反應(yīng)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(zhǎng)。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。 它只適用于脫氧 產(chǎn)物為氣體的脫氧反應(yīng)如 C-O 反應(yīng)。特點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物為氣體，易于排除， 不會(huì)對(duì)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。6. 風(fēng)口前燃料燃燒有何重要的意義？高爐內(nèi)燃燒反應(yīng)的特點(diǎn)是什么？寫出風(fēng) 口前焦炭燃燒的化學(xué)反應(yīng)式。什么是回旋區(qū)和燃燒帶？（2）風(fēng)口前焦碳燃燒的作用：為高爐冶煉過程提供主要熱源；為還原反應(yīng)提供 CO、

6、H2 等還原劑；為爐料下降提供必要的空間?；匦齾^(qū)：風(fēng)口前產(chǎn)生焦炭和煤氣流回旋運(yùn)動(dòng)的區(qū)域稱為回旋區(qū)。 回旋區(qū)和中間層組成焦 炭在爐缸內(nèi)進(jìn)行燃燒反應(yīng)的區(qū)域稱為燃燒帶。7. 高爐造渣的作用是什么？寫出有爐渣脫硫反應(yīng)的化學(xué)方程式 （分子式或離子 式），并討論影響脫硫的因素。答： （1）高爐爐渣的作用有：1）、分離渣鐵，具有良好的流動(dòng)性，能順利排出爐外。 2）、具有足夠的脫硫能力，盡可能降低生鐵含硫量，保證冶煉 出合格的生鐵。 3）、具有調(diào)整生鐵成分，保證生鐵質(zhì)量的作用。4）、保護(hù)爐襯，具有較高熔點(diǎn)的爐渣，易附著于爐襯上，形成“渣皮” ，保護(hù)爐襯， 維持生產(chǎn)。（2）爐渣脫硫反應(yīng)為： FeS+ （CaO）

7、+C=（CaS）+Fe+CO+141055kJ（3）提高爐渣脫硫能力的措施：1）提高爐渣堿度，即增加渣中CaO量有利于脫硫，當(dāng)堿度超過一定水平時(shí)，脫硫能力下降。 2）提高溫度：脫硫 反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，高溫有利于脫硫；高溫能降低爐渣粘度，有利于擴(kuò)散過程 進(jìn)行，加速FeO的還原，提高脫硫速度 3）低FeO:可使鐵中FeS易轉(zhuǎn) 入渣中，高爐是強(qiáng)還原氣氛，且鐵水中 C、 Si高，有利于脫 硫。4）合 適的 MgO、 MnO 含量: MgO 是近似于 CaO 的堿性氧化物，渣中 MgO 含 量增加，有 利于下列脫硫反應(yīng)進(jìn)行。8. 氧對(duì)鋼材質(zhì)量有什么影響？請(qǐng)說出常用的脫氧方法有哪些？答:（1）氧對(duì)鋼材性能的

8、影響1）在室溫下，鋼中氧含量的增加使鋼的延伸率顯著降低。2）在較低溫度和氧含量極低時(shí)，鋼的強(qiáng)度和塑性均隨氧含量的增加而急劇降低。 3）隨氧含量的增加，鋼的抗沖擊性能下降，脆 性轉(zhuǎn)變溫度很快升高。 4）氧在鋼中與其它元素形成氧化物夾雜，對(duì)鋼的塑 性、韌性和疲勞強(qiáng)度均有不利的影響。5）當(dāng)FeO與其它夾雜形成低熔點(diǎn)的復(fù)合化合物而聚集在晶界上時(shí)， 也可能造成鋼的熱脆。 （2）脫氧的方法有: l） 沉淀脫氧又叫直接脫氧。 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。2）擴(kuò)散脫氧：又叫間接脫氧。它是將粉狀的脫氧劑如 C粉、Fe-S

9、i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(kuò)散， 從而達(dá)到降低鋼液中氧含量的一種脫氧方法。 3） 真空脫氧： 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。 它只適用于脫氧產(chǎn)物為 氣體的脫氧反應(yīng)如 C-O 反應(yīng)。9. 轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本任務(wù)是什么？其中影響鋼液脫碳的因素有哪些？答：（1）煉鋼的基本任務(wù) 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(dá)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