钢铁冶金学_炼铁部分习题

1、冶金的方法及其特点是什么？

提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。

(1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。

(2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富

(3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。

电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。

电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如：

①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。

②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。

钢铁冶金：火法、电热冶金

有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等

2、钢与生铁有何区别？

都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。

(1) 生铁：硬而脆，不能锻造。

用途：①炼钢生铁；

②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。

(2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。

3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么？

把铁矿石冶炼成合格的钢：

铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。

炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。

炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。

铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢

4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。

传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。

优点：工艺成熟，生产率高，成本低

缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差

短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。

优点：避免反复氧化还原

缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。

新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。

优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。

缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。

5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。

目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程：

采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材

6、我国铁矿石资源有什么特点？高炉炼铁常用铁矿石有哪几种？各有什么特点？

我国铁矿石资源特点：分布“广”、品位“贫”、成分“杂”。

分布广；贫矿多；多元素共生的复合矿多，难选难采的矿石多。

天富矿石：可直接冶炼的矿石，含铁量为其理论含铁量70%以上的矿石。如：含铁50%的(天然富)块矿。

然贫矿石：品位太低，需经选矿加工富集的矿石。

矿富矿粉：富铁矿在破碎过程中得到的粉矿，粒度＜10mm。

石精矿(粉)：贫铁矿经选矿加工处理后获得的高品位矿石，通常为粉矿，粒度-200目左右。

人烧结矿：铁矿粉(精矿粉、富矿粉、含铁粉尘和烟尘)加入适量的燃料和熔剂烧结成块矿。

造优点：可利用粉矿，扩大矿源，冶金性能好。

富球团矿：把润湿的精矿粉和少量添加剂混合，在造球机中滚成8～15mm的圆球，再经过干燥和焙烧，矿使生球固结，成为适合高炉使用的含铁原料。

7、铁矿石入炉前需进行哪些准备处理工作？

8、高炉炼铁对铁矿石的质量要什么？

成分稳定，含铁高，脉石少，含P、S等有害杂质低，粒度均匀，还原性好。

9、粉矿造块的意义及其方法有哪些？

造块原因：

①富矿越来越少，不得不大量利用贫矿。

②富矿开采过程产生大量粉矿，粉矿不能直接入高炉冶炼。

③改善和控制含铁原料的冶金性能。

如：烧结矿优点：透气性好，还原性好，去除部分有害元素。

④通过造块过程，可脱除某些杂质，如：S、P、K、Na等；

⑤充分利用工业废物，如：高炉炉尘、轧钢铁皮、均热炉炉渣等。

方法：烧结法和球团法。

人造富矿：粉矿经造块后获得的烧结矿和球团矿(冶金性能高于天然富矿)。

配加熔剂，去除有害杂质。

熟料：粉矿经造块后获得的烧结矿、球团矿，统称人造富矿或熟料。

10、焦炭在高炉炼铁中起何作用？高炉对其质量有何要求？

焦炭的三大主要作用：

1.发热剂：热源→在风口前燃烧，提供冶炼所需热量；

2.还原剂→本身及其氧化产物CO均为铁氧化物的还原剂；

3.骨架和通道→矿石高温熔化后，焦炭是唯一以固态存在的物料。

·有支撑数十米料柱的骨架作用

·有保障煤气自下而上畅流的通道作用

作用③是任何固体燃料所无法替代的。

对焦炭的质量要求：

①强度高；②固定C高；③灰分低；④S含量低；⑤挥发分合适；

⑥反应性弱(C＋CO2→2CO)；⑦粒度合适(为矿石平均粒度的3～5倍为宜，d小/d大≈0.7)。

11、常用的高炉喷吹燃料有哪些？对高炉喷吹用煤粉有哪些要求？

煤粉(无烟煤、烟煤、褐煤)、天然气、重油

高炉喷吹用煤粉的质量要求：

①固定C高，灰分低；②含S低；③粒度细（－200网目占80%以上）；

④煤粉可磨性好，爆炸性弱；⑤燃烧性好，反应性强。

12、高炉炼铁为什么要加入熔剂？常用的熔剂有哪些？对其有什么要求？

加入碱性熔剂目的：

①降低矿石中脉石和焦炭灰分的熔点，与熔剂CaO生成低熔点的炉渣。

②高炉中加入熔剂后，炉渣熔点降低，其粘度也下降，因而渣的流动性好，渣铁易分离。

③有利于脱硫，改善铁水质量

[FeS] + (CaO) + [C] ====== (CaS) + [Fe] + CO↑

因矿石脉石、焦炭灰分为酸性，故高炉所用熔剂多属碱性。

熔剂

碱性熔剂——石灰、石灰石、白云石

酸性熔剂——硅石特殊熔剂——萤石

对碱性熔剂的要求：

①有效成分含量高。碱性氧化物含量高，酸性氧化物含量低。

②S、P含量低。

③粒度均匀，强度好，粉末少。

13、试述烧结矿的生产工艺流程。

工艺流程：

原料准备→配料→混合→铺底料→布料→点火→烧结

→冷却→破碎→筛分→成品烧结矿→高炉。

14、试述球团矿的生产工艺流程。

1、高炉冶炼有什么特点？用框图表示现代高炉炼铁车间生产工艺流程。

特点

①逆流：在逆流(炉料下降及煤气上升)过程中，完成复杂的物理化学反应；

②“黑箱”：在投入(装料)及产出(铁、渣、煤气)之外，无法直接观察炉反应过程；

③顺行：维持高炉顺行(保证煤气流合理分布及炉料均匀下降)是冶炼过程的关键。

2、从高炉解剖分析高炉冶炼过程大致可分为几个区域？冶炼过程的主要物理化学变化有哪些？写出反应式。

高炉炉料的形态：

块状带、软熔带、滴落带、风口带、炉缸带

高炉的变化和化学反应：

o 风口前燃料的燃烧：2C + O2 == 2CO

o 逆向运动热交换

o 水分蒸发、碳酸盐分解：H2O +C == CO + H2；XCO3 == XO + C02

o 还原反应：MeO +X == Me + XO

o 固液转变

o 脱硫反应：[FeS]+(CaO)+C == (CaS)+Fe+CO

o 渗碳反应和渣铁形成：2CO == CO2 + C;3Fe固+ 2CO == Fe3C + CO2

3、风口前燃料燃烧有何重要意义？高炉燃烧反应有什么特点？何谓回旋区或燃烧带？

风口燃烧带的作用：①提供热源；②提供还原剂CO；③提供炉料下降的空间。

特点：

·焦炭75%以上C到达风口前燃烧，其它参与还原、气化、渗C。风口喷吹补充燃料(煤粉、重油和天然气等)要先热解后再燃烧。

·风口区为高温、过剩C，故离开风口燃烧带的碳氧化物全为CO！

燃烧带煤气主要产物是CO、少量的H2以及风中的大量N2。

燃烧带：风口前碳被氧化而气化的区域，又叫风口回旋(循环)区。它是高炉唯一的氧化区域，故又称氧化带。

4、铁氧化物还原的特点是什么？还原反应的条件是什么？

特点：①分解压： Fe2O3＞Fe3O4＞FeO

②逐级还原：t＞570 ℃， Fe2O3→ Fe3O4→FeO →Fe

t＜570 ℃， Fe2O3→ Fe3O4→Fe

(因为，570℃时，4FeO == Fe + Fe3O4)

5、什么是直接还原和间接还原？比较它们的特点。

间接还原——用CO和H2还原铁氧化物：

定义：还原剂为气态的CO和H2，产物为CO2和H2O的还原反应，称为间接还原

直接还原——用固体碳C还原铁氧化物：

定义：还原剂为固态C、产物为CO的还原反应，称为直接还原。

比较：

间接还原：还原剂为气态的CO或H2，还原产物为CO2或H2O，不直接消耗固体碳，但还原剂需要过剩系数(n ＞1)直接还原：还原剂为碳素，还原产物为CO，直接消耗固体碳，伴随着强烈的吸热，但还原剂不需要过剩系数(n = 1)

6、什么是渗碳？生铁是如何形成的？如何控制铁水中的含C量？

渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。

铁水形成实质：渗碳和其它元素进入铁水的过程。

C含量不能控制，主要受温度和合金元素的影响。

(1) [Mn]、[Cr]、[V]、[Ti]促进铁水渗碳：

与碳形成稳定碳化物，并溶解于铁水中，使含碳量增加。

(2) [Si]、[P]、[S]阻碍铁水渗碳：

[Si]、[P]碳化物不稳定，易与Fe形成稳定化合物(合金)，使Fe3C分解析出石墨碳。

7、高炉造渣的作用是什么？造渣过程分几个阶段？各有什么特点？

炉渣作用：

①实现铁水与脉石分离；

②完成渣铁间的脱硫；

③调整铁水成分：炼制钢铁，造碱性渣；炼铸造铁，造酸性渣。

④促进高炉顺行：保持下部透气性良好！

⑤保护炉衬：“渣皮”保护，TiO2护炉，洗炉等

造渣阶段及特点：

(1)固相反应和矿石软化

(2)初渣的形成：炉身下部或炉腰处刚开始出现的液相炉渣。熔融状态，流动性差，FeO 10%～30%。

(3)中间渣：处于滴落下降过程中的成分、温度都不断变化的炉渣。FeO、MnO不断减少，CaO、SiO2、MgO、Al2O3不断增加。熔点升高，流动性变好。

(4)终渣：达到炉缸并从渣、铁口定期排出的炉渣。FeO最低～0.5%。

8、分析高炉炉渣脱硫因素，写出炉渣脱硫反应式。高炉脱硫能力高于炼钢过程的原因是什么？

影响炉渣脱硫能力的因素：

①温度：T↑，炉渣脱硫能力↑。因吸热反应，Kp↑，有利于Ls↑；

T↑，η↓，有利于扩散。

②炉渣碱度：R↑，即增加炉渣碱性氧化物含量，有利于脱硫。

③气氛影响(还原)：还原性气氛，渣中(FeO) ↓-> LS↑

④提高铁水中[S]的活度系数f[S]：铁水[C]、[Si]、[P]↑-> f[S]↑-> LS↑

总反应: [FeS]+(CaO)+C == (CaS)+Fe+CO -149.0 kJ/mol (4660kJ/kgS)

原因：铁水中C.P.Mn含量高,使渣中CaO活度高,提高硫在渣铁间分配系数

1. 何谓高炉四大操作制度，何谓“上部调剂”和“下部调剂”？

装料制度、送风制度、造渣制度、热制度。

上部调节是通过改变装料制度来调节炉况。即通过对炉料在高炉上部的分布状况的调节来保证顺行、煤气利用等炉况的正常。

下部调节是通过改变送风制度来调节炉况。即通过对各送分参数和喷吹参数的变动来控制风口燃烧带状况和煤气流的初始分布，从而来调控炉况。

2. 如何实现高炉系统的高压操作？高压操作以后对高炉冶炼的效果如何？并说明原因。

效果：

提高高炉产量:在风量不增加时，①ΔP减小，高炉顺行容易，可接纳更多风量。②由于一方面压力增大，鼓风体积减小，鼓风动能降低；另一方面CO和O2分压增大，反应速度加快，导致燃烧带减小。因此可增加鼓风量，提高另外冶炼强度，从而提高产量

降低高炉焦比:①炉况顺行，煤气利用率提高；②炉尘吹出量大幅减少；③产量提高单位生铁热损失减少；④有利于间接还原发展；⑤生铁含Si可控制在下限水平

促进顺行

改善铁水质量:①抑制了C+SiO2=CO2+Si的正反应进行，[Si]降低，有利于冶炼低硅生铁；②降低了焦比，减少了带入的有害元素，改善铁水质量

减少炉尘吹出量

3. 提高风温后对高炉冶炼的作用是什么？并说明原因。

①风温物理热补偿，焦比下降；

②焦比降低，煤气量减少，炉顶煤气t顶降低，煤气带走热量减少；

③高温区下移，间接还原区扩大，煤气CO利用率提高；

④因产量增加，单位铁水热损失相应减少；

⑤风温高可补偿喷吹热量，增大喷吹量，节省焦比。

4. 提高风温可采取什么措施？风温的进一步提高受何限制？

获得高风温的设备因素受限制：风温升高超过极限时，致使炉况不顺（焦比升高、产量下降）。接收高风温的条件：（1）精料，改善料柱的透气性；（2）高压操作，降低煤气流速ΔP↓；（3）降低风口理论燃烧温度，通过热分解①喷吹燃料②加湿鼓风（在不喷吹燃料时）。

获得高风温：（1）烧出高风温：①空气预热（添加预热炉）；②高发热值燃料。（2）热风炉能够承受高风温

①改进热风炉结构②改进材质（钢、耐火材料）③采用高温热风阀④改善保温问题。

5. 高炉喷煤的效果何在？原因是什么？

降低焦比：

煤粉代替焦炭间接还原发展炉缸热状态稳定为接受高风温创造条件

改善铁水质量：喷吹后，焦比降低，只要喷吹物含S量低于焦炭，铁水硫含量↓，质量普遍提高

降低铁水成本

6.已知：某高炉喷煤前焦比520kg/t，实施喷煤100kg/t后，高炉的综合冶炼强度为1.20t/m3·d，高炉燃料比为540kg/t。

求解：(1)高炉的有效容积利用系数；

(2)喷煤置换比。

卜知道！只知道(1) 焦比定义：冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数(kg/t)

(2) 煤比定义：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数(kg/t)

(3) 燃料比(焦比+煤比)定义：冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t)

(4) 综合焦比(焦比+煤比×煤焦置换比)

(5) 利用系数＝综合冶炼强度/综合焦比

7. 何谓“加湿鼓风”、“脱湿鼓风”？各自对高炉冶炼的主要特征是什么？

加湿鼓风：在鼓风中加入水蒸气以提高鼓风湿度。通常水蒸气在冷风管道中加入，最大特征—强化高炉冶炼、促进顺行。

脱湿鼓风：把鼓风中的水分脱除一部分，使鼓风湿度保持在低于大气湿度的稳定水平。通常用氯化锂作脱湿剂吸收鼓风中水分，或用冷却法脱除鼓风中水分。最大特征—节省燃料消耗。

不喷煤高炉(全焦冶炼)加湿鼓风。影响：①鼓风含氧量增加，冶强↑；焦比不变时，产量↑；②充分利用高风温(水分耗热，为高风温创造了条件)；③H2浓度↑，有利还原，rd↓；④消除大气湿度波动对高炉炉况的影响——稳定湿度；⑤可减少单位碳量在风口燃烧所需风量→煤气量↓，ΔP↓；⑥保持ΔP一定时，可加风，冶强↑，产量↑。对于不喷吹燃料的高炉，加湿鼓风不失为一种调剂炉况的手段。

喷煤高炉脱湿鼓风。影响：①节省湿分的耗热以弥补喷煤分解耗热(将湿分分解消耗的热量节省下来用于喷煤更合算！)；②可以消除大气湿度波动的影响—稳定湿度。

8. 说明富氧鼓风对高炉冶炼的影响。喷吹煤粉的补偿手段有哪些？

影响：

①提高产量每富氧1%，增产3%～5%

②提高t理每富氧1%, t理↑45～50℃ (炉缸煤气量↓所致)

③燃烧带有缩小的趋势(N2↓, t理↑→加快碳的燃烧过程)

④高温区下移，炉身、炉顶温度↓(煤气量↓所致)

⑤直接还原度略有升高

(尽管CO↑→ rd↓，但是：炉身温度↓→ rd↑，I↑→停留时间↓→rd↑

可通过运用高风温、高压操作和富氧来作为喷吹煤粉的补偿手段

1、高炉冶炼的产品、副产品有哪些？各有什么特点、用途？各有哪些指标要求？

生铁：生铁是高炉生产的主要产品。按其成分和用途可分为三类：一类是供炼钢用的制钢铁，一类是供铸造用的铸造铁，还有一类是铁合金。高炉冶炼的铁合金主要是锰铁和硅铁。

铁合金：(1) 高碳锰铁：含[Mn] 73%～82%，含碳高达6%～7%，主要由高炉(碳热法)生产。

用途：炼钢用脱氧剂、锰合金化添加剂。

(2) 高碳硅铁：含[Si]～40%，含碳～2% 。

用途：炼钢脱氧剂或合金添加剂，部分金属的热还原剂。

(3) 其他高炉产铁合金：高碳镍铁、高碳铬铁、高碳硅锰合金。

高炉渣：冶炼过程中不能进入到铁水的氧化物、硫化物等形成的熔融体。

用途：a制成水渣，做制砖和制水泥的原料b用蒸汽或压缩炉渣制成渣棉可做绝热材料c填料

煤气：高炉冶炼过程中从炉顶上升管出来的荒煤气，经除尘、洗涤、脱水，进入净煤气总管，供用户使用。用途：钢铁厂加热设备自用，如热风炉、焦炉、混铁炉、均热炉、等，还有用于铁水罐、钢包、中间包、

结晶器等的烘烤煤气等。

2、高炉生产技术经济指标主要有哪些？其概念和表达方式如何？目前国外水平如何？

产能指标

有效容积利用系数ηv 定义：每M3高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量(t/M3·d)

休风率定义：休风时间占全年日历工作时间的百分数。

焦炭冶炼强度定义：每M3高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭吨数(t/M3·d)

综合冶炼强度定义：每M3高炉有效容积每昼夜燃烧的综合焦炭的吨数(t/M3·d)

燃烧强度定义：每M2炉缸截面积每昼夜燃烧的焦炭的吨数(t/M2·d)

能耗指标

焦比定义：冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数(kg/t)

煤比定义：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数(kg/t)

燃料比定义：冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t)

综合焦比焦比+煤比×煤焦置换比

工序能耗 Ci＝(燃料消耗+动力消耗－回收二次能源)/产品产量(吨标准煤/t)

操作指标

风温、煤气利用率、铁水含[Si]量、铁水含[S]量等。

经济指标

生铁(铁水)合格率定义：合格铁水产量占总产量的百分数(%)

生铁(铁水)成本定义：生产每吨合格铁水所消耗原料、燃料、材料、动力、人工等一

切费用的总和(元/t)

一代炉龄定义：从高炉点火开始生产到停炉大修之间实际运行的时间或每m3

高炉有效容积的产铁总量(年，或t/m3)

1炼钢的基本任务

脱碳；脱硫脱磷；脱氧去除非金属夹杂物；脱氮脱氢；合金化；升温；凝固成形；废钢、炉渣返回利用；回收煤气、蒸汽等。

2炉渣在炼钢过程中有哪些作用

3炼钢炉渣的来源以及主要组成是什么

1) 由造渣材料或炉料带入的物质。如加入石灰、白云石、萤石等，金属材料中的泥沙或铁锈，也将使炉渣中含有（FeO）、（SiO2）等。这是炉渣的主要来源。2) 元素的氧化产物。含铁原料中的部分元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落，则耐火材料进入渣中。4）合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。如用Al脱氧化生成的（Al2O3），用Si脱氧生成的（SiO2），以及脱硫产物（CaS）等。

化学分析表明，炼钢炉渣的主要成分是：Ca0、Si02、Fe203、Fe0、Mg0、P205、Mn0、CaS等，这些物质在炉渣中能以多种形式存在，除了上面所说的简单分子化合物以外，还能形成复杂的复合化合物，如2Fe0·Si02、2Ca0·Si02、4Ca0·P205等。

4何为炉渣的氧化反应，如何表示

5脱碳反应在炼钢过程中有什么作用

脱碳反应是贯穿于炼钢过程始终的一个主要反应。反应热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢中[O]含量。

6转炉熔池中碳氧浓度间存在怎样的关系

熔池中的碳氧平衡浓度具有等边双曲线函数关系，碳氧浓度是互相制约的

8为什么要脱磷，试写出脱磷的化学反应并分析脱磷的基本条件

磷对于大部分钢种来说都是有害的，降低塑性和韧性，随着碳氮含量的增加作用更加明显，而且磷容易偏析，加剧这种有害作用。2[P]＋5[O]＝(P2O5)

2[P]＋5(FeO)＋3(CaO)＝(3CaO.P2O5)＋5[Fe]

2[P]＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO.P2O5)＋5[Fe]

9硫对钢的性能有什么影响，如何才能提高炉渣脱硫的效率

热加工性(红脆)；降低低温韧性；焊接性能；抗氢致裂纹性能；各向异性。高碱度，低氧化性炉渣。增加渣量，提高温度。

10为什么要脱氧，脱氧的原理和任务

氧气炼钢临近结束时，钢液实际处于“过度氧化”状态。

氧对钢性能的影响：

钢中原溶解的绝大部分氧以铁氧化物、氧硫化物等微细夹杂物形式在奥氏体或铁素体晶界处富集存在；在钢的加工和使用过程容易成为晶界开裂的起点，导致钢材生脆性破坏；钢中氧含量增加降低钢材的延

性、冲击韧性和抗疲劳破坏性能，提高钢材的韧－脆转换温度，降低钢材的耐腐蚀性能等

11脱氧的方法有几种，各有什么优点

1.沉淀脱氧；

2. 扩散脱氧；

3. 真空脱氧法。

真空脱氧是指将钢液置于真空条件下，通过降低CO气体分压，促使钢液[C]－[O]反应继续进行，利用[C]－[O]反应达到脱氧的目的；真空脱氧方法的最大特点是脱氧产物CO几乎全部可由钢液排除，不玷污钢液；钢液温度降低较大，且投资和生产成本较高。

12试分析钢中氢氮的来源及其对钢质量的危害，以及降低钢中气体的措施

氮的危害：降低塑性、低温韧性、焊接性能等；增加钢材时效；铸坯表面裂纹等缺陷。

氢的危害：钢材脆断；厚板、大型锻件部裂纹等。

炼钢过程去除氮、氢：氧气转炉吹炼过程脱除N、H；钢水真空处理脱除N、H

13何为钢中非金属夹杂物，其主要组成和来源有哪些

非金属夹杂物：氧化物夹杂物，硫化物，氮化物（析出物）；

非金属夹杂物类别

1. 生类非金属夹杂物脱氧产物；钢-渣反应、钙处理等化学反应生成的夹杂物；二次氧化产物；钢液冷却和凝固过程生成的夹杂物。

2. 外来类非金属夹杂物炉渣卷入形成的夹杂物；耐火材料浸蚀形成的夹杂物。

14非金属夹杂物对钢的性能有什么影响，降低其含量的主要途径有哪些

夹杂物对疲劳性能的影响

?夹杂物尺寸愈大，对疲劳性能影响愈大；?夹杂物愈靠近钢材表面，对疲劳性能的影

响愈大；?形状不规则和多棱角的夹杂物较球形夹杂物对疲劳性能的危害更大。

15什么叫转炉炉龄，何为溅渣护炉技术

转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数。利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着，称为溅渣护炉技术

17何为硬吹和软吹

软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中，渣中FeO升高、有利于脱磷；

硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好，但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈。

18氧气顶吹转炉吹炼反应的特点是什么

反应速度快，和平炉相比脱碳速度提高100倍；热效率高，可以熔化20~25%的废钢；钢中气体含量（O、N、H）低。存在问题：钢渣反应不平衡，后期钢渣过氧化。

19供氧制度包括哪些容，吹炼过程中一般可以调节哪些参数

21成渣速度对转炉吹炼有什么重要意义，它和哪些因素有关

成渣速度快则吹炼时间短，石灰石的熔解速度

22转炉吹炼终点控制的目的是什么，通常终点控制的方法

转炉炼钢终点控制是控制转炉炼钢过程的进行时间，以保证钢水温度和成分在吹炼结束时符合要求的操作技术。转炉炼钢终点控制的好可以提高炼钢的生产率、金属收得率、资源利用率、钢的品质，降低生产成本、能耗。一吹到底增碳法、拉碳补位法、副枪测定法、成分测算法和气相分析法，通常分为经验控制，静态控制，动态控制以及自动控制。

24氧气底吹转炉与顶吹转炉相比有什么优缺点

优点：钢渣反应接近平衡，消除了过氧化现象；终点锰的收得率提高；吹炼平稳，钢铁量消耗降低；脱硫效率高。渣中氧化铁含量低；钢中氧含量低；吹炼终点残锰含量比顶吹转炉约提高1倍；脱磷、脱硫效率高于顶吹转炉。

25什么叫顶底复合吹炼转炉，他有什么优点

炉顶吹氧气，炉底吹惰性气体。成渣较底吹转炉好；搅拌较顶吹转炉强；反应平衡程度高；复吹转炉基本保留了顶吹转炉和底吹转炉的优点，避免各自的缺点。

26为什么电弧炉大都为碱性电弧炉

碱性电弧炉可以有效的去除钢中的硫磷等杂质元素，进一步提高钢的纯净度，使成品钢的性能更加优越，符合特钢冶炼的要求，因此特钢冶炼多采用碱性电弧炉。

27电弧熔化期的任务是什么

熔化钢液，脱部分磷，防止吸气、金属挥发，达到所需温度

28电弧炉炼钢缩短融化期的主要措施是什么

吹氧助燃，用燃料辅助加热，炉外预热废钢

29氧化期的任务是什么

脱磷脱碳，去氢去氮，去除夹杂物

30为什么说电炉炼钢脱碳不是目的而是一种手段

生成CO造成沸腾，搅动钢液，从而均匀钢液的温度成分，去除气体和夹杂物

31如何造好还原渣，什么样的渣才算好渣

如何造好：确定合适造渣方法、渣料的加入数量和时间、成渣速度。

好渣：一定的碱度、良好的流动性、合适的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣。

32普通功率电弧炉与超高功率电弧炉有和区别

电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉

33辅助燃料助熔在电炉炼钢中的作用

多元化的燃料利用技术，包括氧气、油、天气等体现电弧炉炼钢高效、节能、低消耗的基本技术思想。

34什么叫炉外精炼

“二次精炼”

35炉外精炼对特殊钢将产生什么作用

进一步去除有害元素，降低夹杂物以及气体含量，调整合金成分

36炉外精炼一般可分为哪几种

LF,VD,VAD,VOD,DH,RH

37炉外精炼时为什么能够促进脱硫反应

合成渣洗：使渣和钢充分接触，通过渣—钢之间的反应，有效去除钢中的硫和氧（夹杂物）。

38 RH法和DH法有什么区别，效果如何

RH循环真空脱气DH提升真空脱气。RH加热方法为电热，精炼对象为O，H，N，C，S，DH精炼对象为O，H，N，不去C，S。

39AOD有什么特点，多用来冶炼什么钢种

Ar-O2混吹脱碳，冶炼低碳钢或超低碳钢。

40LF炉有什么特点

常压下埋弧加热，底吹氩

41连铸铸钢与模铸相比有什么优越性

增加产量；提高钢收得率；降低能耗；降低生产成本；质量提高

42什么叫偏析，采取哪些措施可以减轻偏析

合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。

低过热度(低温)浇铸；电磁搅拌；低拉速、低二次冷却强度；轻压下

43连铸机的主要类型和特点

1立式（无弯曲变形；占地少；夹杂物易上浮；二冷均匀简单）

2立弯式（机身小，钢水静压小；有垂直段，夹杂物易上浮；水平出坯；二次冷却简单）

3多点弯曲立弯式（有垂直段；多点弯曲；可在未完全凝固进入弧形段，提高生产率）

4弧形连铸机（机身高度小，机建费用低；静压小，铸坯质量好；加长机身简单，效率高）

5椭圆形连铸机（机身高度小，厂房高度低；多次变形；静压小）

44以弧形连铸机为例，说明连铸机的主要组成部分及各自的作用

钢水包钢包回转台中间包结晶器结晶器振动系统冷却喷嘴电磁搅拌器夹棍引锭杆切割机

45连铸坯的主要缺陷有哪些，如何防止和减少

部缺陷：部裂纹、疏松、偏析、夹杂物等；

表面缺陷：裂纹（纵裂、横裂、角裂、网状裂纹等）；

夹渣、大型夹杂物、气孔等；

形状缺陷：脱方、鼓肚等。

46连铸技术的主要发展趋势

两个方向，一个是更厚，一个是更薄