炼钢基本知识

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炼钢基本知识

钢铁中微量金属元素的作用:

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1、磷(P):使钢产生冷脆和降低钢的冲击韧性;但可改善钢的切削性能。

2、硅(Si):能增加钢的强度、弹性、耐热、耐酸性及电阻系数等。冶炼中的脱氧剂能增加钢的过热和脱碳敏感性。

3、锰(Mm):能提高钢的强度和硬度及耐磨性。冶炼时的脱氧剂和脱硫剂。

4、铬(Cr):能增加钢的机械性能和耐磨性,可增大钢的淬火度和淬火后的变形能力。同时又可增加钢的硬度、弹性、抗磁力和抗强力,增加钢的耐蚀性和耐热性等。

5、镍(Ni):可以提高钢的强度、韧性、耐热性、防腐性、抗酸性、导磁性等。增加钢的淬透性及硬度。

6、钒(V):可赋于钢的一些特殊机械性能:如提高抗张强度和屈服点,明显提高钢的高温强度。

7、钛(Ti):可防止和减少钢中气泡的产生,提高钢的硬度、细化晶粒、降低钢的时效敏感性、冷脆性和腐蚀性。

8、铜(Cu):一般如P、S一样是残留有害元素。Cu的存在会降低钢的机械性能,破坏钢的焊接性能,会使钢在锻轧等加工时产生热脆性。钢中加入一定量的Cu,可提高钢的退火硬度,降低成本。若含Cu 0.15~0.25%时,可使钢的耐大气腐蚀的性能。

9、铝(Al):(1)低碳结构钢中 0.5~1%的Al有助于增加钢的硬度和强度;(2)铬钼钢和铬钢中含Al可增加其耐磨性;(3)高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。10、钨(W):可提高钢的蠕变强度,又是钢中碳化物的强促进剂,每1%的W可提高钢的抗张强度和屈服点4×9.8N/cm²,并使其具有回火稳定性和高温强度。

11、钼(Mo):可增加钢的强度又不致降低钢的可塑性和韧性,同时又能使钢在高温下具有足够的强度,能改善钢的冷脆性和耐磨性等。

12、钴(Co):可以提高和改善钢的高温性能,增加其红硬性,提高钢的抗氧化性和耐蚀性能等。

13、铌(Nb):可使钢的晶粒细化,降低钢的过热敏感性及回火脆性;改善钢的焊接性能,提高耐热钢的强度和抗蚀性等。

14、钽(Ta):提高钢的质量及机械性能,提高合金的熔点、高温强度、碳化物及γ相的稳定性。

15、锆(Zr): 冶炼过程中的除氧、硫、磷剂,Zr、Hf能提高钢的强度与硬度,尤其是钢的持久强度及改善钢的焊接性能。

16、稀土(Re):是很好的脱氧、脱硫剂。能消除或见减弱钢中许多有害元素的影响,改善钢的质量。在不锈耐热钢中加入Re可改善钢的热加工性能,结构钢中加入Re可提高其塑性及韧性。

17、硼(B):钢中的“维生素“。能成倍地增加淬火性;增加钢的硬度和抗张力;改善钢的焊接性能等。低碳钢中加入0.1~4.5%的B,有吸收中子的功能。

18、钙(Ca):可以提高钢的强度及切削性能。冶炼过程中的净化剂。(除氧、硫、磷等)。碳(C,carbon)是非金属元素,是炼钢不可缺少的成份,是炼钢时候与铁并存的元素,碳含量越高,硬度就越高,耐磨性能就越好,但韧性和抗腐蚀性能会随着碳含量的增加而降低。铬(Cr,chromium)铬是不锈钢中的抗腐蚀组成成份,马氏体不锈钢铬含量不能低于12.5%,铬含量越高抗腐蚀性能就越好,铬的抗腐蚀机理是铬能与氧在钢的表面形成一层致密的氧化膜(即是钝化膜),这钝化膜是非常稳定的,可以隔绝钢材里其他元素与外界具有腐蚀能力的物质(具有氧化能力的物质,如酸,碱等)的接触从而阻断了腐蚀行为的发生和进行。同时铬能与碳形成高硬度的碳化物(HRC76),是不锈钢中的强化相。

钼(Mo, molybdenum)具有细化钢微观晶粒而达到细晶强化的作用,提高钢的强度,并且能提高钢的回火抗力使回火时减少马氏体的分解,保持硬度。同时能与碳形成高硬度的碳化物(HRC78),是钢中的强化相,同时钼能提高不锈钢在稀硫酸和稀盐酸中的抗腐蚀能力和提高钢材的淬透性(淬透性是以材料在热处理淬火时形成马氏体距离表层的深度来衡量的,深度越深则表示淬透性越好,材料的强度就越高)。

钒(V,vanadium)和钼的作用相似,具有细晶强化和提高回火抗力和提高材料的淬透性的作用,也能和碳形成碳化物,碳化钒的硬度非常高,可达到HRC84,是钢的强化相,提高钢的力学性能。

硫(S,sulfur)和磷(P,phosphor)都是钢中的有害成份,过高的磷和硫含量会导致钢的强度急剧下降,会导致钢材变脆。高级优质钢材(如不锈钢,高级优质碳素钢)必须对磷和硫的含量作严格的控制,如P含量质量分数≤0.035%和S含量质量分数≤0.030%

炼钢工

1 .氧气转炉吹炼过程控制的目的是什么?

答案:氧气转炉吹炼过程控制的目的是使操作稳定,缩短冶炼时间,降低各种能耗,提高终点命中率,从而达到“高产、优质、低耗和省力”。具体地讲,吹炼控制要求尽可能地形成碱性渣,使降低碳和成渣速度加快。在尽可能少加入辅助材料消耗的条件下,保证钢水充分脱硫、脱磷;吹炼过程中喷溅和溢渣最少,炉龄长,金属收得率高,产品各项指标符合要求,能源消耗少。

2 .一炉钢的吹炼一般分哪三个阶段?各阶段的脱碳反应有何规律?

答案:一炉钢的吹炼一般根据熔池脱碳特点可分为吹炼初期、中期和末期三个阶段。第一阶段的脱碳速度随吹炼时间几乎成直线增加。虽然这时金属中含碳量很高,有利于碳的氧化反应,但由于吹炼初期熔池温度较低、铁水中硅锰和少量铁的氧化优先于碳的氧化,因此碳的氧化速度尽管随吹炼时间几乎成直线增加,可碳的氧化速度还是很小。随着硅锰含量的下降和熔池温度的升高,脱碳反应加剧进入吹炼中期,此时脱碳反应速度基本恒定,这是因为熔池温度升高时,碳的氧化速度显著地增大,其脱碳速度几乎只取决于供氧强度。当碳的含量降到一定程度后,碳的扩散速度下降了,成为反应的控制环节。特别是当碳降至 0.20% 以下后,碳的氧化速度急剧下降,这时碳的氧化速度与吹炼初期相似,但取决于碳的浓度和扩散速度,并与含碳量成正比。

3 .脱磷的基本条件是什么?写出化学反应式。

答案:在炼钢条件下, P 不可能被氧直接氧化而去除,只有在经的氧化物 (P2O5) 与 (CaO) 相结合,生成稳定的复杂化合物,才能有效的去除。根据 lgKp = (P2O5)/[P]2(FeO)5(CaO)4 式看出影响因素有: (1) 炉渣碱度:提高 R 可以提高脱 P 效果,但若 R 过高,由于炉渣变粘,不利于脱 P 。 (2)(FeO) 的影响:增加渣中 FeO 含量,提高脱 P 能力。 (3) 温度的影响:脱 P 反应是一个强放热反应,适当降低温度有利于脱 P 。 (4) 渣量:增大渣量可以使钢中 P 含量降低。 (5) 炉渣粘度:脱 P 是钢渣界面反应,降低炉渣粘度有利于脱 P 反应的进行。

2[P] + 5(FeO) + 4(CaO) = (4CaO · P2O5) + 5[Fe]

2[P] + 5(FeO) + 3(CaO) = (3CaO · P2O5) + 5[Fe]

4 .脱碳反应对炼钢过程有什么重大意义?

答案:(1) 铁液中的碳通过脱碳反应被氧化到接近或等于出钢时钢液中的碳的规格范围内。

(2) 脱碳反应过程中所产生的大量 CO 气泡对金属熔池起着循环搅拌作用。从而均匀了钢液的成分和温度并改善了各种化学反应的动力学条件,有利于炼钢各种化学反应的进行。 (3) 脱碳反应有利于去除钢中的气体和非金属夹杂物。 (4)[C] 与 O2 的化学反应是强放热反应,所以碳氧反应为转炉炼钢提供了大量热源。 (5) 在氧气顶吹转炉中,脱碳反应产生的 CO 气泡可使炉渣形成泡沫渣,这有利于与金属珠滴间的化学反应。

5 .绘图说明并简要分析在吹炼过程中脱碳速度的变化规律。

答案:吹炼初期由于 Si 与氧的亲合力较大, Si 迅速氧化,脱碳速度较小,随着 Si 的氧化结束及熔池温度的升高,进入第二阶段,即碳的激烈氧化期,在第二阶段内,脱碳速度受到供氧强度控制,在供氧强度基本不变的情况下,脱碳速度几乎为一常数,当碳降低到一定程度时,碳的扩散为反应的限制性环节,所以随着碳含量的降低,脱碳速度降低。如右图所示。

6 .炼钢造渣的目的?

答案:( 1 )去除钢中的有害元素 P 、 S 。

( 2 )炼钢熔渣覆盖在钢液表面,保护钢液不过氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损。

( 3 )吸收上浮的夹杂物及反应产物。

( 4 )保证碳氧反应顺利进行。

( 5 )可以减少炉衬蚀损。

7.脱碳反应对炼钢有什么重要作用 ?

答案: (1) 把铁液中的碳降到或接近钢的规格范围内;

(2) 产生的 CO 对溶池有搅拌作用,均匀熔池成分和温度,增加化学反应的动力学条件;

(3)CO 的“小真空”可消除部分 N1H 等;

(4)CO 的搅拌使钢液中夹杂物增加碰撞,使质点集聚长大,有利于夹杂物的上浮;

(5) 产生大量的热,是炼钢的主要热源之一;

(6)CO 可使炉渣形成泡沫渣,有利于渣和金属珠滴之间的化学反应;

(7) 当回收煤气时,可降低炼钢工序能耗。

8.“钢包大翻”的原因,有哪些预防措施?

答案:在钢包较深沉,成团合金裹渣未熔化,当合金熔开,有可能是合金所含水分形成的蒸汽或是钙形成的钙蒸汽,在高温下急剧膨胀,推开钢水向外排出;也有可能因为其它原因发生突发性反应,急剧产生大量气体,引起钢包大翻。预防措施如下:

( 1 )出钢脱氧合金化时,出钢前不得将合金加在钢包包底或出钢过程不要加入大量合金。

( 2 )维护好出钢口,不得使用大出钢口出钢。

( 3 )合金溜槽位置合适,合金应加到钢流冲击区。

( 4 )避免钢包包底渣过多。

( 5 )避免使用粘有高合金钢的钢包出钢。

( 6 )在终点碳低时,不要先加增碳剂增碳。

( 7 )提高终点碳,减少低碳出钢。

( 8 )出钢过程采用钢包底吹氩搅拌。

9.碱金属在高炉中的危害。

答案:碱金属在高炉中的危害很大,它能降低矿石的软化温度,使矿石尚未充分还原就已熔化滴落,增加了高炉下部的直接还原热量消耗;它能引起球团的异常膨胀而严重粉化;它能强化焦炭的气化反应能力,使反应后的强度急剧降低而粉化;造成料柱透气性严重恶化,危及生产冶炼过程进行;液态或固态碱金属附于炉衬上,既能使炉墙严重结瘤,又能直接破坏砖称。

10.简述成渣过程对高炉冶炼过程的影响。

答案:成渣过程是矿石软化粘结、形成软熔层和转变位液相渣滴落的过程.对高中下部的顺行和冶炼过程有重大影响。

初渣形成时期由于矿石软熔性能的差异,受软熔带形成的位置、软熔层的厚度和软熔带的形状影响,对炉况顺行及煤气流动阻力损失与分布会产生巨大影响。

造渣过程的稳定性十分重要,成渣过程的变化轻则影响炉况的顺行和煤气流的分布,重则造成炉况难行和下部崩、悬料现象的发生。

渣量多少是直接影响冶炼过程强化的根本因素。

11.简述高炉结瘤的原因及预防。

答案:原因:

(1)原燃料条件差,粉末多,软化温度低,矿石品种多,成分波动大;碱金属以及铅、锌等有害杂质多;

(2)炉料分布不合适或石灰落在边缘;

(3)操作制度与客观条件脱节,维持过高的冶炼强度,忽视稳定顺行;

(4)炉形或炉顶装料设备有缺陷,造成炉料及煤气流分布不当;

(5)冷却强度过大或落水,产生炉墙粘结;

(6)处理低料线、崩料、悬料不当,长期堵风口操作,或长期休风后复风处理不当。

预防:

( 1 ) 禁止长时间过深的低料线操作;

(2)炉身冷却强度合理,禁止冷却设备长期漏水;

(3)上下部调剂相结合,在不影响顺行的条件下,采取加重边缘,控制边缘煤气流;

(4)避免高炉长期的管道、塌料、悬料操作,一旦发生,要及时处理;

(5)稳定配料比,稳定操作,稳定造渣制度,稳定热制度。

12.为什么说高压操作可以降低焦比?

答案:(1)提高炉顶压力,则煤气体积缩小,在风量大致不变的情况下,煤气在炉内停留的时间延长,增加了矿石与煤气接触的时间,有利于矿石还原。

(2)由于现在使用的球团矿和烧结矿都具有微空隙和小空隙,存在着大量的内表面,高压加快了气体在这些微小空隙的扩散速度。

(3)气体扩散速度使得矿石还原速度加快,并且提高炉顶压力后,加速了CO分解(2CO→CO2+C)反应,分解出碳存于矿石之间,也能加速矿石还原反应。

(4)提高炉顶压力后瓦斯灰吹出量降低,吹出的碳量也相应减少。

13.简述转炉氧枪烧枪的原因及预防措施

答案:烧枪的主要原因是氧枪粘钢,吹氧时发生回火造成。一般来说,当氧枪喷头部位干净时,不会导致烧枪,只有当喷头和喷头以上部位粘钢,溅完渣后被炉渣包住,下枪吹炼时若喷头部位还处于红热状态或枪位偏低就容易引发回氧点火,粘附在喷头附近的钢皮与氧发生剧烈的化学反应,放出大量热量,导致氧枪外套管烧穿漏水。为了杜绝烧枪,生产实践中采取如下措施:

(1)优化过程冶炼控制,减少炉渣返干粘枪,减低金属喷溅。

(2)转炉钢水必须出尽。

(3)对氧枪铜头焊缝进行打磨处理。

(4)溅完渣后及时刮渣,保证氧枪干净,包括喷头及附近部位。若氧枪粘钢严重,溅完渣后粘钢刮不动,下炉下枪时开吹枪位应相对调整,防止回火烧枪。当无法清除冷钢时,应组织换枪。

(5)对刮渣器进行改进,改善刮渣效果。

14.简述炉渣泡沫化的条件及影响因素?

答案:要使炉渣泡沫化必须要有足够的气体进入熔渣;熔渣本身要有一定的发泡性。衡量炉渣发泡性的标准有一是泡沫保持时间,二是泡沫渣的高度。熔渣的泡沫化程度是形成泡沫渣的外部条件和内部条件作用的结果。在熔渣的诸多性质中,炉渣的表面张力的黏度对其发泡性的影响最大而且直接。炉渣的表面张力俞小,其表面积就易增大即小气泡易进入而使之发泡。增大炉渣的黏度,将增加气泡合并长大及从渣中溢出的阻力。

影响炉渣泡沫化程度的因素主要有四个:

(1)进量和气体的种类;

(2)熔池温度;

(3)熔渣的碱度和( FeO )含量;

(4)熔渣的其它成份。影响 CaO-FeO-SiO2 系熔渣表面张力和黏度的成份,都会影响炉渣的发泡性能。

15.转炉炼钢减少回磷可采取哪些措施?

答案:(1)转炉吹炼中期,要保持渣中氧化铁含量大于10%以上,较高氧化性可防止炉渣返干而产生回磷;

(2)控制终点温度不要过高,并调整炉渣成分,使炉渣碱度处于较高的水平;

(3)习题避免在炉内进行脱氧和合金化操作,防止渣中氧化铁含量下降白

(4)采取挡渣球或挡渣棒等方法,尽量减少出钢时的下渣量;

(5)采用碱性包衬;

(6)出钢时向包内投入少量石灰以提高钢包内渣层的碱度。

16.试论氧气顶吹转炉脱碳反应有哪些特点?

答案:氧气顶吹转炉炼钢过程中碳氧反应主要是在三相乳化液中进行,速度很快,这是转炉炼钢的特点之一,在转炉炼钢过程中的脱碳过程大致分为三个变化期。第Ⅰ期(硅锰氧化期),脱碳反应速度随着吹炼的进行而不断加快。因为此期温度低、硅锰含量高,而且硅、锰与氧的亲和力大,所以此期以硅、锰的氧化为主,同时通过氧化放出热量使熔池的温度逐渐上升,而脱碳速度随着温度的上升和硅锰含量的下降而逐步提高;第Ⅱ期(碳氧化期)脱碳速度稳定,因为此期的熔池温度已提高到1450℃以上,硅、锰已被大量氧化,熔池内硅、锰所剩无几,此时碳处于活泼状态,加之由于碳氧反应产生的沸腾引起的强烈搅拌形成的乳浊液,更使脱碳速度大为加快,所以此期主要是碳的氧化,其反应速度快而稳定,脱碳速度大小取决于供氧强度;第Ⅲ期(冶炼后期)碳的氧化速度呈直线下降,因为此时碳经过第Ⅱ期的剧烈反应后已经下降到较低的水平,到达反应界面的碳大为减少,使脱碳反应变得困难,脱碳速度下降。此期中,脱碳速度取决于碳的多少。

17.如何控制炉渣的氧化性?

答案:喷枪枪位及使用氧压起着主要作用,在一定的供氧强度下,高枪位或低氧压使炉渣氧化性增强;脱碳反应速度对炉渣氧化性有很大影响,强烈的脱碳反应,不仅消耗全部吹入的氧气,甚至使部分原有渣中的FeO还原,使渣中FeO保持在较低的水平上;熔池的搅拌强度越大,加速了炉渣向金属熔池的传氧,也使渣中FeO降低;温度对炉渣氧化性的影响是间接的,温度升高,将加速脱碳反应的进行,从而降低渣中FeO含量;加入铁矿石、氧化铁皮,可以短时地提高渣中FeO含量;终点钢液中含碳及含锰量低时,渣中FeO也将增高。

18.怎样预防喷溅发生?

答案:控制好熔池温度;控制好渣中∑FeO,不使渣中氧化铁过高;吹炼中途加料,尽量采用小批量多批次的办法,以避免熔池温度明显降低,而使渣中氧化铁增高;炉渣不化,提枪化渣时,不要长时间在高枪位吹氧,否则炉渣一化,氧化铁大量增加,引起喷溅。一旦喷溅不能立即降枪、适当提枪降压;

19.什么是假温度?如何避免?

答案:在吹炼过程中,熔池内尚有大型废未完全熔化,或是石灰结坨未成渣,及至终点时,废钢或渣坨突然熔化,大量吸收熔池热量,致使熔池温度降低;

在炉役后期,此时炉子容量扩大,钢水量增加很多,由于对熔池搅拌不好,金属温度及化学成分出现不均匀现象熔池表面温度高,下部温度低,观测温度往往高于实际温度。

避免办法:如果如果入炉有重型废钢,过程温度的掌握应适当偏高一些;避免石灰结坨;吹炼末期,特别是老炉阶段喷枪位置要低,一方面降低渣中氧化铁含量,也可以加强熔池搅拌,均匀熔池,绝对要避免高枪位吊吹

20.吹炼过程熔池温度过高、过低有什么不好?

答案:过高:

难化渣,温度过高脱碳反应更为激烈,致使渣中FeO保持很低水平,使石灰溶解更加困难,甚至出现严重“反干”。

炉衬侵蚀严重,白云石炉衬的耐火温度并不是很高的,炉温升高,炉衬软化趋势大,冲击侵蚀更加容易。

末期去磷困难,脱磷反应对温度的敏感性较强,虽然末期渣的碱度高,但高温下磷的分配比下降,致使钢液中的含磷量较难降到要求以下。

溶解于钢液中的气体增加,从而影响钢的质量。

出钢钢水温度过高,容易造成浇铸事故。

过低:

温度过低,前期化渣不好,后期难造高碱度渣,影响脱磷及脱硫。

为了提高炉温,要采用一些强制性措施,增加铁合金消耗、铁损增加。

使吹炼时间延长。

21.碳氧反应在炼钢过程中有什么重要作用?

答案:⑴加速了反应物进入反应区和反应产物离开反应区的扩散速度。

⑵大量的CO气泡通过渣层是产生泡沫渣以及使气、渣和金属三相乳化的重要原因,因而大大的增加了界面反应速度,加快了炉内各种物理化学反应的进行。

⑶上浮的CO气泡有利于清除钢中气体和非金属夹杂,从而提高了钢的质量。

22.吹炼过程中怎样预防爆发性喷溅?

答案:⑴控制好熔池温度。前期温度不要过低,中后期不要过高,均匀升温,碳氧反应应以均衡的进行,严禁突然冷却熔池。

⑵控制(TFe)不出现聚集现象,以避免熔渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应。

⑶吹炼过程一旦发生喷溅不要轻易降枪,可适当提枪,这样一方面可以缓和碳氧反应和降低熔池升温速度,另一方面也可以借助于氧气射流的冲击作用吹开熔渣,利于气体的排出。

⑷在炉温很高时,可以在提枪的同时适当加一些石灰,稠化熔渣,但加入量不宜过多。

⑸适当降低氧流量也可以减弱喷溅强度。

23.为什么在碱性转炉中有Mn的还原,而没有Si的还原?

答案:在碱性转炉中,Mn的氧化不彻底,到后期温度升高,炉渣碱度逐渐升高,Mn有还原现象,因为(MnO)是自由状态存在于渣中,被碳还原:

(MnO)+[C]=[Mn]+{CO},即所谓的余锰。

在碱性转炉中SiO2是酸性氧化物,它与(CaO)结合,生成稳定的硅酸盐,没有自由状态的机会,所以不会被还原。

24.简述炉渣在炼钢过程中的主要作用?

答案:炉渣的主要作用是:

⑴铁水中的有害元素— P、S只有通过炉渣才能有效的去除

⑵炉渣可吸附从金属液中上浮的各种反映产物及非金属夹杂物;

⑶炉渣对熔池的传热有重要的作用,可减少熔池的散热损失;

⑷炉渣对金属的收得率有重要影响,炉渣的物理性质控制不当就会造成喷溅或是增加渣中含铁量而造成金属损失;

⑸炉渣是侵蚀炉衬的主要物质,炉渣的化学成分及物理性质对炉衬的使用寿命有重要影响。

25.结合转炉去硫能力,分析吹炼终点〔S〕含量高的原因及处理措施?

答案:钢水终点〔S〕含量高一般有以下原因,铁水、废钢、生铁块硫含量高超过标准,造渣剂、冷却剂含硫量高,因转炉去硫率只有30%左右,70%左右的硫留在钢中,致使钢水的〔S〕含量高于放钢要求,处理措施是:(1)如果钢种需硫很低,而铁水硫高。则采用铁水预处理。(2)如果终点硫略高于目标值可以采用多倒终渣,再加白灰造高碱度高温炉渣去硫,也可以加入一些锰铁合金生成(MnS)去掉一部分炉渣。当终点硫高,

上述方法达不到要求可以采用炉外脱硫的方法,(1)出钢时在钢包内加入脱硫剂。(2)利用精炼炉进行精炼去硫。

26.论述冶炼洁净钢需要哪些技术措施?

答案:冶炼洁净钢应根据品种和用途要求,铁水预处理-炼钢-精炼-连铸的操作都应处于严格的控制之下,主要控制技术对策如下:

(1)铁水预处理。对铁水脱硫或三脱工艺入炉铁水硫含量应小于0.005%甚至小于0.002%。

(2)转炉复合吹炼和炼钢终点控制。改善脱磷条件,提高终点成分和温度一次命中率,降低钢种溶解氧含量,减少钢中非金属夹杂物数量。

(3)挡渣出钢。采用挡渣出钢,钢包内渣层厚度控制在50mm以下。可避免回磷和提高合金的收得率,降低氧化物夹杂。

(4)钢包渣改质。出钢过程向钢流加入炉渣改质剂。还原氧化铁并调整钢包渣成分。

(5)炉外精炼。根据钢种质量要求选择一种或多种精炼组合方式完成钢水精炼任务,达到脱氢,极低碳化,极低硫化,脱氮,减少夹杂物和夹杂物形态控制等。

(6)保护浇注。在浇注过程中采用保护浇注技术对生产洁净钢尤为重要。钢包-中间包-结晶器采用长水口氩封保护浇注,中包采用双层保护渣,结晶器采用保护渣等。具有吸附夹杂物和减少二次氧化的作用。

(7)中间包冶金。在中间包内组织合理的钢水流动,合理的钢水停留时间,促进夹杂物上浮等。

(8)结晶器操作技术。选择性能合适的保护渣;浸入式水口对中、合适的插入深度;拉速、液面稳定;应用结晶器电磁搅拌技术;控制钢水的流动,利于气体与夹杂物的上浮排出,改善铸坯质量。

(9)铸坯的内部质量控制。利用电磁搅拌和轻压技术减少中心疏松,中心偏析和缩孔。增加铸坯的致密度。

(10)采用直结晶器弧形连铸机,和立弯式连铸机,利于夹杂物上浮。

以上是目前国内冶炼洁净钢采用的技术措施,随着科学的发展,冶炼洁净钢的技术也会不断发展。

27.论述底部供气元件端部的“炉渣-金属蘑菇头”是怎样形成的?

答案:从炉渣-金属蘑菇头的剖析来看,它是由金属蘑菇头-气囊带、放射气孔带、迷宫式弥散气孔带三层组成。

开炉初期,由于温度较低,再加上供入气流的冷却作用,金属在元件毛细管端部冷凝形成单一的小金属蘑菇头,并在每个金属蘑菇头间形成气囊。

通过粘渣、挂渣和溅渣,又熔渣落在金属蘑菇头上面,底部继续供气,并且提高了供气强度,其射流穿透渣层,冷凝后即形成放射气孔带。

落在放射气孔带上面的熔渣继续冷凝,炉渣-金属蘑菇头长大。此时的炉渣-金属蘑菇头,加大了底部气流排出的阻力,气流的流动方向,形成了细小、弥散的气孔带,又称迷宫式弥散气孔带。

从迷宫式弥散气孔带流出的流股极细,因此冷凝后气流的通道也极小(∮≤1mm);钢水与炉渣的界面张力大,钢水很难润湿蘑菇头,所以气孔不易堵塞。从弥散气孔流出的气流又被上面的熔渣加热,其冷却效应减弱,因而蘑菇头又难以无限长大。

“炉渣-金属蘑菇头”是这样形成的。

28.论述计算机控制炼钢有哪些优点?

答案:与经验相比,计算机控制炼钢具有以下优点:

(1)较精确的计算吹炼参数。计算机控制炼钢计算模型是半机理半经验的模型,且可不断优化,比凭经验炼钢的粗略计算,精确的多,可将其吹炼的氧气消耗和渣料数量控制在最佳范围,合金和原材料消耗量有明显的降低。

(2)无倒炉出钢。计算机控制炼钢补吹率一般小于8%,其冶炼周期可缩短5-10分钟。

(3)终点命中率高。计算机控制终点命中率一般水平不小于80%,先进水平不小于90%;经验炼钢终点命中率约70%左右,大幅度提高命中率,因此钢中气体含量低,钢质量得到改善。

(4)改善劳动条件,计算机控制炼钢采用副枪或者其他设备测温、取样,能减轻工人劳动强度,也能减少倒炉冒烟的污染,改善劳动环境。

(5)无倒炉出钢,终点命中率高。使炉衬耐材消耗达到最低限度,有利于提高炉龄,减少吹损,提高经济效益。

29.论述影响钢液粘度的主要因素是什么?

答案:一般认为有以下几个方面:

1)温度:一般认为随着钢液温度的升高,粘度降低即流动性增加。

2)成份:元素加入钢液中后影响了熔铁的结构,使原子间空间数增加或减少,同时也改变了原有铁原子间相互使用力,因而使粘度发生变化。

3)夹杂物:主要是受夹杂物的熔点的影响,夹杂物的熔点高或低则钢液的粘度就相应的高或低。

30.论述减少吹损的主要途径?

答案:减少吹损的主要途径:(1)精料方针,即减少渣量。(2)合理造渣制度:即早化渣、化好渣、降低终渣中的氧化亚铁和铁粒含量。(3)采用合理供氧制度、合理的装入制度,以减少金属喷溅。(4)采用热补偿技术,多加废钢,降低铁的化学烧损。(5)合理的复吹吹炼技术,改善溶池搅拌,降低终点渣中∑(FeO )。

31.论述如何防止和减少钢包钢水的回磷?

答案:为了防止钢包回磷或使回磷降低至最低限度,需要严格管理和维护好出钢口,避免出钢下渣;采取挡渣出钢,减少出钢带渣量;出钢过程向钢包内加入钢包渣改质剂,一方面抵消因硅铁脱氧后引起炉渣碱度的降低;另一方面可以稀释熔渣中磷的含量,以减弱回磷反应。精炼前扒除钢包渣。

32.论述吹炼前、中、后期的情况,恒压变枪操作的情况?

答案:恒压变枪:在整个吹炼过程中,保持吹氧压力不变,调节枪位控制过程,枪位的高低可根据吹炼过程的不同时期而变化。

1)吹炼初期Si、Mn大量氧化,对渣中FeO的要求不宜过高,此时枪位应适中。

2)吹炼中期,熔池温度上升,碳急剧氧化,为不使炉渣“返干”,确保硫、磷的继续去除,可适当提高枪位,使渣中FeO含量不致过低。

3)吹炼后期,脱碳速度减慢,活性炉渣已形成,为减少喷溅,保持渣中适量的FeO,加强熔池搅拌,均匀熔池温度和成份

33.论述题

5.怎样预防喷溅的发生?

答案:a.控制好熔池温度,前期温度不过低,中后期温度不过高,防止熔池温度突然降低,保证脱碳反应能均衡进行,消除爆发性脱碳反应。

b.控制好渣中∑ FeO,不使渣中氧化铁过高。在操作上前期化渣不宜过早,否则,因提枪过高,使渣氧化铁积聚过多,炉渣发炮,一旦升温,脱碳反应加速,必然引起大喷。当炉渣已化时,一定要降枪,减少渣中氧化铁。

c.吹炼中途加料,尽量采用小批量多批次的方法,以避免熔池温度明显降低,而使渣中氧化铁增高。

d.炉渣不好,提枪化渣时,不要长时间在高枪位吹炼,否则,炉渣一化过来,氧化铁大量增加,引起喷溅。

e.一旦发生喷溅,不能立即降枪,若此时降枪,脱碳反应更加激烈,反而加剧喷溅。应适当提枪降压,一方面减缓脱碳反应,另一方面,氧气流可以冲击炉渣,使气体排出,减轻炉渣发泡程度,当炉况正常时,才恢复正常吹炼。

34.简述提高炉龄的措施。

答案:a.应用溅渣护炉技术,充分发挥护炉效果。

b.优化转炉冶炼工艺,提高自动化水平,提高终点控制的命中率,减少后吹,控制合适的终点渣成分和出钢温度,少出高温钢等。

c.加强日常炉衬的维护,及时测量炉衬厚度做好喷补,搞好动态管理。

d.采用优质材质的炉衬砖、综合砌炉、确保炉衬的修砌质量等。

35.单渣操作时,转炉吹炼各期是如何利用脱硫反应要素进行脱硫的?

答案:脱硫反应的要素是高(CaO)、低(FeO)、高温及大渣量。吹炼前期由于温度低,炉渣才开始熔化,碱度低不利于脱硫;吹炼中期随着炉温的升高,石灰进一步的渣化,熔渣碱度提高,具备脱硫的条件,是开始脱硫的好时机。吹炼中期关键是控制好炉温和调整好熔渣性质。吹炼后期温度达到最高,高碱度的熔渣已形成,随着碳的降低,应控制好渣中氧化铁含量,做到最大限度脱硫。

36.炼钢厂欲冶炼 ML15MnVB ,该钢种除了成份要求外,还要求良好的深冲性能,气体含量极低,成份标准如下:

你认为从整个炼钢~连铸工艺流程考虑,应采取哪些措施提高质量、降低成本?

答案:因为 ML15MnVB 属于冷镦钢,应遵循冷镦钢的冶炼工艺:

a.铁水预脱硫处理。

b.转炉出钢用AL-Mn-Fe脱氧剂脱氧。

c.LF炉精炼脱硫、脱氧;喂铝丝调整铝含量达到0.020%以上,喂钙合金线控制夹杂物性态、防止水口堵塞、弱吹氩搅拌去除夹杂物。

d.Fe-V、Fe-B易氧化的贵重合金应在Fe-Mn、Fe-Si、铝等脱氧剂全部加完以后脱氧良好的情况下再加,以减少其烧损,也可以在精炼时加入。

e.方坯连铸采用全保护浇注。采用结晶器电磁搅拌,改善铸坯质量。

37.精轧机组轧制规程的内容及制定原则是什么?

答案:精轧机组轧制规程的主要内容是,根据带坯情况及成品带钢的要求确定各架轧机的空载辊缝和空载速度,也就是确定各架轧机的压下制度、速度制度和温度制度,其中主要是各架轧机压下量或轧出厚度的确定。厚度确定以后,才能确定各架轧机的轧制速度。由于各架轧机的轧出厚度实际上等于空载辊缝加上轧机的弹跳值,故欲确定各架轧机空载辊缝值,就必须由实际轧出厚度减去轧机弹跳值。制定精轧机组压下规程的原则,一般是充分利用高温的有利条件,把压下量尽量集中在前几架。在后几架轧机上,为了保证板形、厚度精度及表面质量,压下量逐渐减小。精轧机组的总压下量一般占板坯总压下量的10%~25%。

38.精轧机的设定控制是怎样的?

答案:精轧机设定控制在轧件尚未进入精轧机F1之前,精轧设定模型根据来料尺寸、温度、成分及成品规格等参数,计算出空载辊缝及主电机转速的预设定值,并通过自动位置控制APC功能设定好辊缝及速度,这就是计算机的第一次设定计算。当轧件到达精轧机F1入口时,基于第一次设定后轧件的温度变化做修正计算,即计算机进行第二次设定计算。待轧件刚进入F1、F2精轧机时,用实际测得的轧制力立即修正后面F3~F7精轧机的轧制力预报值,即用F1、F2精轧机所取的轧制力实测值偏差量修正后面几个机座的空载辊缝设定值,即进行第三次设定,这种功能在计算机控制上叫做“自适应”。轧辊磨损、热膨胀、同一批来料成分的微量变动等缓慢变化因素影响已经预设定好的辊缝时,则利用已经轧过去一批料的实测值来修正后续轧制的下一板坯的设定值,这在计算机控制上叫做“自学习”。

39.如何进行速度设定?速度设定应考虑哪些问题?

答案:精轧机的速度设定包括穿带速度、加速度、最高速度三种。采用的设定方式是表格式,这种设定方式的优点是:便于掌握记忆,稳定操作。缺点是终轧温度对粗轧来料温度的依赖性太大,难以保证带钢全长温度的一致性。

速度设定重点考虑的问题是:

( 1 )保证带钢全长上的温度稳定在规定的目标值范围内。

( 2 )精轧机有较高的小时生产能力,并能与轧制线上的其它机组的生产能力相匹配。

( 3 )根据秒流量相等的原则,各机架的速度值在精轧机组速度锥规定的范围内。

( 4 )由最高速度引发的轧制负荷在机电设备允许的能力以内。

40.终轧温度和冷却速度对带钢性能有什么影响?

答案:终轧温度对带钢质量有直接影响。终轧温度的高低,在很大程度上决定了轧后钢材内部的金相组织和力学性能。为了得到细小而均匀的铁素体晶粒,亚共析钢的终轧温度应略高于Ar3相变点,此时为单相奥氏体晶粒,组织均匀,轧后带钢具有良好的力学性能。若终轧温度在Ar3相变点以下,不仅在两相区中金属塑性不好,还会产生带状组织,并且由于卷取后的退火作用,完成相变部分的的晶粒因承受压力加工而粗大,结果会得到不均匀的混合晶粒组织,在力学性能方面使屈服极限稍微降低,延伸率减小,深冲性能急剧恶化,加工性变坏。一般终轧温度在850℃左右,约为800~900℃。

带钢的冷却速度对金相组织和力学性能的影响很大。轧后冷却速度的大小决定了奥氏体组织相变的完成程度,以及相变后的组织和结构。冷却缓慢将出现粗晶粒组织,加快冷却,可以获得细而均匀的铁素体组织和弥散度较大的珠光体组织。

41.为什么精轧机组采用升速轧制?

答案:为了安全生产防止事故,精轧机组穿带速度不能太高,并且在带钢轧出最终机架之后,进入卷取机之前,带钢运送速度也不能太高,以免带钢在辊道上产生飘浮。因此,采取低速穿带然后与卷取机同步升速进行高速轧制的办法,可使轧制速度大幅度提高。现在一般的精轧速度图如下所示,图中(A)段从带钢进入F1~F7机架,直至带钢头部到达计时器设定值P 点为止,保持恒定的穿带速度;(B)段为带钢前端从P点到进入卷取机为止,进行较低的加速轧制;(C)段从带钢前端进入卷取机卷上后开始到预先给定的最高速度为止,进行较高的

升速轧制;(D)段从轧制速度达到最高后,至带钢尾部离开开始减速的机架(Fi)为止,维持最高速度;(E)段从带钢尾部离开最终机架后,到达卷取机之前要使带钢停住,但若减速过急,则在输出辊道上会使带钢堆叠,因此,当尾部尚未出精轧机组之前,就应提前减速到规定的速度;(F)段带钢离开最终机架(F7)以后,立即将轧机转速降至后续带钢的穿带速度。

采用升速轧制,可使带钢终轧温度控制得更加精确和使轧制速度大为提高,减小了带钢头尾温度差,从而为轧制更薄的带钢创造了条件。

42.试分析轧辊氧化膜剥落的原因及控制措施?

答案: 1 、氧化膜剥落原因:

1) 轧制节奏不均衡。生产顺利轧制间隙时间非常短,轧辊表面得不到充分冷却,造成辊面温度迅速升高,氧化膜厚度快速增大,氧化膜在轧辊基体表面的附着力降低,稳定性变差,在轧制过程中的磨损和挤压下氧化膜产生剥落。

2) 轧辊冷却水嘴堵塞时有发生,造成轧辊局部温度过高,氧化膜过厚而产生剥落。

3) 新辊上机轧制的前十几块钢轧制节奏太快,氧化膜正在形成,还没有稳定下来,此时容易被过快的频繁冲击所损坏。

4) 由于轧机打滑、负荷分配过大等原因,造成轧辊受到的冲击加剧,辊面所受剪切力加大,超过了氧化膜的承受能力,从而造成剥落。

2 、应采取的控制措施:

1) 新上机轧辊生产前期,由于氧化膜处在初期生长过程中,还未覆盖整个轧辊基体组织,稳定性较差,容易剥落,因此,需要轧制一些较软,轧制难度较小的烫辊材,以免造成对氧化膜的过早破坏。

2) 改善轧辊冷却水水质,防止粗大杂质进入冷却水喷嘴中堵塞喷嘴,造成轧辊冷却不均。

3) 合理分配各机架轧制负荷,避免轧制中的打滑和前段轧机负荷过大。

4) 增强轧辊冷却水的冷却能力,降低轧辊的辊面温度。

43.试列出常用的厚度控制的方法,并利用 p-h 图详细说明调压下控制厚度的基本原理。

答案:常用的厚度控制的方式有调整压下、调整张力和调整轧制速度,其原理可以通过 p-h 图加以说明。

调整压下是厚度控制的最主要和最有效的方式。它通过改变空载辊缝的大小来消除各种因素的变化对轧件厚度的影响。

图 a 为消除来料厚度变化影响的厚控原理图。当来料厚度为 H 时,弹跳曲线为 A ,塑性曲线为 B ,轧后轧件厚度为 h 。如果来料厚度有一个增量Δ H ,则塑性曲线由 B0 移动到 B1 ,轧后轧件厚度就有一个增量Δ h 。为了消除这一偏差,就要调整压下量,使空载

辊缝 S0 减小一个调整量Δ S0 ,弹跳曲线由 A 变为 A1 , A1 与 B1 的交点的横坐标为h ,即轧后轧件的厚度保持不变。

图 b 为消除张力、摩擦系数和变形抗力变化影响的厚控原理图。当这些因素的影响 ( 单独作用或同时作用 ) 使塑性曲线从 B 变到 B1 时,轧件厚度 h 就有一个增量Δ h ,为了消除这一厚度偏差,调整压下使空载辊缝减小Δ S0 ,弹跳曲线由 A 变到 A1 ,就可使轧后轧件厚度恢复到 h 。

44.如何选用热带连轧机支承辊的材质?

答案:金属对热轧工作辊的巨大压力大部分传递到支承辊上,支承辊要承受很大的弯曲应力,还应具有很大的刚度来限制工作辊的弹性变形,以保证钢板厚度均匀。支承辊始终与工作辊滚动接触,易产生加工硬化现象,在过载时局部屈服使硬化层底部产生皮下微裂纹,微裂纹扩展最终造成辊身剥落,这就要求支承辊具有较高的疲劳屈服强度,良好的应力状态和抗裂纹扩展能力。支承辊中部磨损形成凹陷辊形,辊身两端接触应力剧增,导致掉肩剥落,要求轧辊耐磨性优良,延缓和减轻凹陷辊形的形成。支承辊使用周期长,辊颈也长期承受交变应力,要求辊颈具有良好的屈服强度,韧性和抗断裂性能。辊身具有高耐磨性,高屈服强度和高抗剥落能力,支承辊材质应按上述要求来选择。

45.请论述影响板带轧机辊缝形状的因素有哪些?

答案:①轧辊的弹性弯曲变形;轧制力越大弹性变形越大,轧辊直径越大弹性变形越小。

②轧辊的热膨胀;中部比二边膨胀大。

③轧辊的磨损;沿辊身长度方向磨损不均,影响辊缝形状。

④轧辊的弹性压扁;影响辊缝形状的是压扁值沿带钢宽度方向的不同大小。

⑤轧辊的原始辊型;原始辊型不同,辊型形状不同。

⑥弯辊、窜辊等主动控制措施,补偿辊缝形状的变化。

46.试用 P—H 图分析当中间坯厚度产生波动时,如保持轧件出口厚度不变,轧机应如何调整?

答案:根据题意,假设来料变厚,即 H1 H2 ,则如下图所示:

当原料厚度为 H1 时,其轧件出口厚度为 h1 。

当原料厚度为 H2 时,其轧件出口厚度为 h2 。

其厚度差为 h2-h1 ,如保持 h1 厚度不变,则画 h1A 延长线 ( 等厚线 C) 与轧件塑性线L2 交于 B 点,过 B 点画轧机刚性线 L1 的平行线 M' 与 OH 轴交于 S1 点,即压辊缝

?S=S0-S1 ,轧制力变化为?P=P2-P1 ,这样可保持轧件出口厚度不变,即轧件出口厚度为h=h1 。

47.利用相图及 C 曲线分析终轧温度和冷却速度对带钢性能有什么影响?

答案:终轧温度对带钢质量有直接影响。终轧温度的高低在很大程度上决定了轧后钢材内部的金相组织和力学性能。为了得到细小而均匀的铁素体晶粒,亚共析钢的终轧温度应略高于Ar3 线,此时为单项奥氏体晶粒,组织均匀,轧后带钢具有良好的力学性能。若终轧温度在Ar3 线以下,不仅在两相区中金属塑性不好,还会产生带状组织,并且由于卷取后的退火作用,完成相变部分的晶粒粗大,结果得到不均匀的混合晶粒组织,力学性能降低,深冲性能急剧恶化,加工性能变坏。一般终轧温度在 850 ℃左右。

带钢的冷却速度对金属的力学性能和金相组织影响很大,冷却速度的大小决定了相变后的组织与结构。冷却缓慢,将出现粗晶粒组织,加快冷却可以获得细而均匀的铁素体组织和弥散度较大的珠光体组织。

轧制厚带钢时,为控制终轧温度,在进精轧前进行冷却,或采用降低轧制速度和喷水冷却的方法。轧制薄带钢时,为保证终轧温度,应提高进入精轧的温度和提高精轧的轧制速度。48.试利用弹塑曲线 (P-H 图 ) 分析轧机调整过程。

答案:由于 P-H 图可综合分析轧件与轧机之间相互作用力和变形的关系。利用 P-H 图可以形象地分析造成带钢厚度差的各种原因及轧机的调整过程,主要有以下几个方面:

(1) 轧辊的热膨胀和轧辊的磨损。这些缓慢变化量都使辊缝 S0 发生变化,出口厚度由变

为或,操作中可移动压下来补偿实际辊缝的变化 ( 图 A) 。

(2) 来料厚度增加( 图 B) 。原来轧制力为,轧出厚度为。当来料厚度增加

时,塑性曲线由 2 变到 3 ,轧制力变为,轧后厚度变为。为了消除厚度差,

需移动压下,弹性曲线由 1 变到 4 ,轧制力变为,使轧后厚度仍保持不变。

(3) 轧件变形抗力的波动。轧件变形抗力增高 ( 如温度降低 ) 时,塑性曲线由 2 变为

3( 图 C) ,轧制力变到了,轧后厚度为。为了消除厚度差,调节压下,

使弹性曲线由 1 变到 4 ,轧制力变为( 图 C) 。

(4) 当来料厚度增加时,塑性曲线由 2 变到 3 ,我们可以不调节压下,而改变张力使塑性曲线由 3 变到 4 ,轧后厚度仍保持不变 ( 图 D) 。

49.论述轧机出口飞剪保证剪切质量良好,飞剪的结构在剪切中满足哪些要求?

答案:①剪刃的水平速度应该等于或稍大于带材运行速度;

②两个剪刃应具有最佳的剪刃间隙;

③剪切过程中,剪刃最好做平面运动,即剪刃垂直于带材的表面;

④飞剪按一定的制度工作,以保证定尺长度。

50.论述轧机调零有什么作用?

答案:因为轧机的弹跳曲线不是一个完全线性的直线,在轧制力较小时,机械零件之间的间隙较大,轧机的弹跳曲线的飞线性比较严重,只有在轧制力较大时,各种机械间间隙被消除,轧机的弹跳曲线才基本成为一条直线,轧机调零就是为了确定一个比较可靠的相对零点,避开低轧制力的飞线性,提高设定精度。

51.多辊轧机有哪些特点?

答案:(1)多辊轧机的最大特点之一就是采用小直径的工作辊。轧机辊子越多,工作辊直径就可以减小,轧制带材越薄。

(2)塔型辊系是典型的多辊轧机结构的另一特点。塔型辊系结构能更好的保证小直径工作辊在垂直平面和水平面内具有较大的刚度和稳定性,从而保证轧制的稳定性,减小轧辊挠曲变形量。

(3)典型的多辊轧机具有多支点梁支撑辊结构,一般冷轧机仅通过简支梁结构的支撑辊辊颈将轧制力传递给轧机机架的两片牌坊,而大多数的多辊轧机,是将轧制力经多支点支撑梁结构的外层支撑辊通过鞍座均匀的传递给机架。

(4)轧机体积小,重量轻。

52.简述轧机主电机轴上的力矩?

答案:传动轧机轧辊所需的电动机轴上的力矩由四部分组成:轧机力矩,空转力矩,附加摩擦力矩,动力矩。

M总=M轧+M摩+M空+M动

M轧——轧制力矩;

M摩——传至电动机上的附加摩擦力矩,此摩擦力是当轧件通过轧辊时,在轧辊轴承和传动机构以及轧机其它部分中产生的,但没有考虑轧机空转时所需的力矩;

M空——空转力矩,即在空转时传动轧机所需的力矩;

M动——在电机机轴上的动力矩,即克服由于轧辊不均匀转动而产生的惯性力所需的动力矩。

53.论述CSP生产线管线钢X60的关键控制要素。

答案:①低碳微合金化设计,P≤0.020%,S≤0.007%;

②连铸坯温度大于1000℃;

③加热温度大于1150℃;

④压下率“粗轧工序”大于50%,“精轧工序”大于60~70%;

⑤终轧温度低于860℃;

⑥低温卷取。

54.论述过程自动化跟踪及其主要作用。

答案:过程自动化跟踪的实质是对轧件的数据进行跟踪,使轧制与数据相对应。过程机的主要功能有:

①钢板位置跟踪和状态跟踪;

②设备状态跟踪;

③轧制测量数据管理;

④预设定计算、修正计算及自学习功能;

⑤向基础自动化传送模型计算结果;

⑥响应人机界面指令和一级计算机信息;

⑦调整轧制节奏;

⑧生成轧制报告。

55.论述铁素体轧制应用的钢种及优点。

答案:铁素体适用于超低碳钢的生产,优点如下:

①节约能源;

②减少氧化铁皮和工作辊磨损,提高钢带表面质量;

③缩短工艺流程,降低生产成本;

④降低轧制负荷,有利于织构控制;

⑤有利于获得高r值的产品;

⑥可以作为新一代钢铁材料的生产手段。

56.利用相图及C曲线分析终轧温度和冷却速度对带钢性能有什么影响?

答案:终轧温度对带钢质量有直接影响。终轧温度的高低在很大程度上决定了轧后钢材内部的金相组织和力学性能。为了得到细小而均匀的铁素体晶粒,亚共析钢的终轧温度应略高于Ar3线,此时为单项奥氏体晶粒,组织均匀,轧后带钢具有良好的力学性能。若终轧温度在Ar3线以下,不仅在两相区中金属塑性不好,还会产生带状组织,并且由于卷取后的退火作用,完成相变部分的晶粒粗大,结果得到不均匀的混合晶粒组织,力学性能降低,深冲性能急剧恶化,加工性能变坏。一般终轧温度在850 ℃左右。

带钢的冷却速度对金属的力学性能和金相组织影响很大,冷却速度的大小决定了相变后的组织与结构。冷却缓慢,将出现粗晶粒组织,加快冷却可以获得细而均匀的铁素体组织和弥散度较大的珠光体组织。

轧制厚带钢时,为控制终轧温度,在进精轧前进行冷却,或采用降低轧制速度和喷水冷却的方法。轧制薄带钢时,为保证终轧温度,应提高进入精轧的温度和提高精轧的轧制速度。57.板形控制的工艺方法有哪些?

答案:板形控制的工艺方法有:

(1)设定合理的轧辊凸度;

(2)合理安排不同规格产品的轧制顺序;

(3)合理地制定轧制规程;

(4)调节冷却水的供给量及其沿横向分布。

58.造成断辊事故的原因有哪些?

答案:1)无轧辊冷却水或冷却水量过小;

2)测压头无电时零调;

3)测压头电缆线压断时零调;

4)换支持辊时垫板垫厚不够;

5)工作辊辊径超出轧辊使用周期下限;

6)轧辊材质不良,有裂纹等缺陷;

7)轧冷钢或有硬物带入轧机;

8)CPU停电、离线后电字混乱,做零调时,确认不够,方法不当等。

59.氧化铁皮对轧制生产有什么影响?

答案:加热和轧制过程中产生氧化铁皮有以下害处:

(1)造成金属损失。

(2)使加热炉生产率降低。

(3)影响炉底材料寿命,使之容易损坏。

(4)氧化铁皮大量堆积在炉底,使炉底升高,影响炉子产量,使操作条件恶化。

(5)轧制时氧化铁皮易打滑,增加咬入困难,增加轧辊磨损。

60.试分析热轧卷取机工作的三大要素(速度的匹配、开口度的精度、力的大小)对卷形的影响?

答案:1)速度的匹配:包括输出(相对精轧)、输入(相对卷取)辊道、夹送辊、助卷辊、卷筒的超前率;输出、输入辊道、夹送辊的滞后率;减速点、减速率。

带钢头部在离开精轧末机架后需通过较长的输出和输入辊道、夹送辊、卷取机通板线等设备后才能在设定好的助卷辊和卷筒的间隙中顺利地卷上卷筒,在这个过程中所有相关设备的运转速度合理的匹配,是顺利卷取的重要条件之一。

带钢的尾部在精轧即将抛钢前,为了不受带钢失张和高速运动惯性的影响而起套打折,则须将辊道、夹送辊按不同时序和不同的速率进行滞后控制,将卷取机按不同的减速点和减速率控制。

2)开口度的精度:包括侧导板、夹送辊(气动)、助卷辊的开口度。

侧导板开口度对带钢头部的控制(主要对头塔)大于对尾部的控制,头部卷形的好坏取决于上工序来料和侧导板的设定时序及侧导板富余量的给定。

夹送辊的开口度对带钢的尾部控制起决定性的作用,大了易断带,小了溢出边或折叠。

助卷辊的开口度在头部成型时起较大作用,大了、小了都容易产生带钢头部打滑。

3)力的大小:它主要体现在卷钢过程中卷筒的能力。

主要依据如下三个条件:

1)卷取机主传动电机的最大输出力矩;

2)卷取机机械零部件对冲击负荷的承受能力;

3)卷取机对所卷带钢的卷形控制能力。

一个完整的卷取过程中,卷取机的主传动电机所输出力矩为:

M电=M张+M弯+(M动+M磨)

动力力矩和摩擦力矩因影响不大故不做分析。

计算机根据带钢的规格用固定的模型计算出张力和弯曲力矩,张力和弯曲力矩,最终会被转换成卷取的电流,在卷筒的电流表上体现出来,一般的情况下是在卷筒负荷继电器接通时达到最大值。它们的合力适中,卷出来的钢就致密整齐,但也不能太大,太大容易造成精轧出口部位拉窄,太小容易造成松卷或锯齿卷。考虑到卷筒具有二级减速装置,(高,低档)所以

炼钢知识计算题1

计算题 1、渣量为13%,渣中FeO 含量为11%,Fe2O3含量为2%,试计算每吨钢渣中铁氧化损失多少? 答案:1000×13%(11%×56/72+2%×112/160) =13kg 2、出钢量为150t ,钢水中氧含量700ppm ,计算钢水全脱氧需要加多少铝?(小数点后保留一位有效数字,Al 的相对原子质量是27,氧的相对原子质量是16) (1)反应式是2Al+3[O]=(Al2O3) (2)钢水含0.07%(700ppm)[O],150t 中总氧含量: 150×1000×0.07%=105(Kg) (3)计算铝加入量,设铝的加入量为x : 2Al+3[O]=(Al2O3) 105163272?=?x (2×27)/x=(3×16)/105 x=(2×27×105)/(3×16) x=118.1(Kg) 答:钢水全脱氧需要加入铝118.1Kg 3、冶炼某钢种,其成分是C0.12~0.18%、Mn1.0~1.5%、Si0.2~0.6%。采用Mn-Fe 合金化,其含Mn68.5%,Mn 的收得率85%,冶炼终点钢水残锰0.15%。出钢量为120吨。求该炉钢Mn-Fe 合金的加入量是多少? 答案:Mn-Fe 合金加入量 答:Mn-Fe 合金加入量是2267Kg 。 4、转炉吹炼20#钢,铁水含硅0.7%,含磷0.62%,终渣碱度要求3.2,石灰的有效碱度为82%,试求1000Kg 铁水需要加石灰多少千克? 答案:转炉吹炼中高磷铁水时应该用W(CaO)/{W(SiO2)+W(P2O5)}表示熔渣的碱度,此时石灰加入量的计算公式为: 石灰加入量 答:冶炼该种铁水石灰加入量应为110Kg/吨 5、炉渣配氧化镁计算。 已知:炉渣量(Q 渣)为7t ,炉渣要求含氧化镁(Q 要求%)为9%,炉衬浸蚀使炉渣中含氧化镁(MgO 原渣%)2%,白云石含氧化镁(MgO 白云石%)为18%,计算每炉白云石加入量(Q 白云石)公斤。(公斤保留到整数位) 答案:Q 白云石=(MgO 要求%-MgO 原渣%)×Q 渣/MgO 白云石% Q 白云石=2722(公斤) 答:需白云石2722公斤。 6、试进行转炉开新炉铁水配硅的计算。

钢材基础知识大全

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钢材基础知识(一) 第一部分基础知识 一、钢及其分类 1、按冶炼方法分类: 平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。 转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。 电炉钢:主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。 沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。 2、按化学成分分类: 碳素钢:是铁和碳的合金。据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。 按含碳量不同可分为低碳(C<%)、中碳(C:%%)和高碳(C>%)钢三类。 碳含量小于%的钢称工业纯铁。 普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。而获得较好综合性能的钢种。

合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金 (总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。 3、按用途分类: 结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。 工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。 特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。 二、钢材及其分类 炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。 1、型钢类 型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在的小圆钢称线材。 2、钢板类

炼钢工艺的发展历程

炼钢工艺的发展历程 2008年12月8日摘自冶金自动化网 炼钢方法(1) 最早出现的炼钢方法是1740年出现的坩埚法,它是将生铁和废铁装入由石墨和粘土制成的坩埚内,用火焰加热熔化炉料,之后将熔化的炉料浇成钢锭。此法几乎无杂质元素的氧化反应。 炼钢方法(2) 1856年英国人亨利·贝塞麦发明了酸性空气底吹转炉炼钢法,也称为贝塞麦法,第一次解决了用铁水直接冶炼钢水的难题,从而使炼钢的质量得到提高,但此法要求铁水的硅含量大于0.8%,而且不能脱硫。目前已淘汰。 炼钢方法(3) 1865年德国人马丁利用蓄热室原理发明了以铁水、废钢为原料的酸性平炉炼钢法,即马丁炉法。1880年出现了第一座碱性平炉。由于其成本低、炉容大,钢水质量优于转炉,同时原料的适应性强,平炉炼钢法一时成为主要的炼钢法。 炼钢方法(4) 1878年英国人托马斯发明了碱性炉衬的底吹转炉炼钢法,即托马斯法。他是在吹炼过程中加石灰造碱性渣,从而解决了高磷铁水的脱磷问题。当时,对西欧的一些国家特别适用,因为西欧的矿石普遍磷含量高。但托马斯法的缺点是炉子寿命底,钢水中氮的含量高。 炼钢方法(5) 1899年出现了完全依靠废钢为原料的电弧炉炼钢法(EAF),解决了充分利用废钢炼钢的问题,此炼钢法自问世以来,一直在不断发展,是当前主要的炼钢法之一,由电炉冶炼的钢目前占世界总的钢的产量的30-40%。 炼钢方法(6)

瑞典人罗伯特·杜勒首先进行了氧气顶吹转炉炼钢的试验,并获得了成功。1952年奥地利的林茨城(Linz)和多纳维兹城(Donawitz)先后建成了30吨的氧气顶吹转炉车间并投入生产,所以此法也称为LD法。美国称为BOF法(Basic Oxygen Furnace)或BOP法, 如图1所示。 图1 BOF法 炼钢方法(7) 1965年加拿大液化气公司研制成双层管氧气喷嘴,1967年西德马克西米利安钢铁公司引进此技术并成功开发了底吹氧转炉炼钢法,即OBM法(Oxygen Bottom Maxhuette) 。1971年美国钢铁公司引进OBM法,1972年建设了3座200吨底吹转炉,命名为Q-BOP (Quiet BOP) ,如图2所示。 图2 Q-BOP法 炼钢方法(8) 在顶吹氧气转炉炼钢发展的同时,1978-1979年成功开发了转炉顶底复合吹炼工艺,即从转炉上方供给氧气(顶吹氧),从转炉底部供给惰性气体或氧气,它不仅提高钢的质量,而且降低了炼钢消耗和吨钢成本,更适合供给连铸优质钢水,如图3所示。 图3 转炉顶底复合吹炼法 炼钢方法(9) 我国首先在1972-1973年在沈阳第一炼钢厂成功开发了全氧侧吹转炉炼钢工艺。并在唐钢等企业推广应用,如图4所示。

炼钢原料知识

1 转炉炼钢用原材料有哪些,为什么要用精料 炼钢用原材料分为主原料、辅原料和各种铁合金。氧气顶吹转炉炼钢用主原料为铁水和废钢(生铁块)。炼钢用辅原料通常指造渣剂(石灰、萤石、白云石、合成造渣剂)、冷却剂(铁矿石、氧化铁皮、烧结矿、球团矿)、增碳剂以及氧气、氮气、氩气等。炼钢常用铁合金有锰铁、硅铁、硅锰合金、硅钙合金、金属铝等。 原材料是炼钢的物质基础,原材料质量的好坏对炼钢工艺和钢的质量有直接影响。国内外大量生产实践证明,采用精料以及原料标准化,是实现冶炼过程自动化、改善各项技术经济指标、提高经济效益的重要途径。根据所炼钢种、操作工艺及装备水平合理地选用和搭配原)I身料可达到低费用投入,高质量产出的目的。 转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础,主要包括三方面内容:一是钢铁料结构,即铁水和废钢及废钢种类的合理配比;二是造渣料结构,即石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度;三是充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果,即钢铁料和造渣料的科学利用。炉料结构的优化调整,代表了炼钢生产经营方向,是最大程度稳定工序质量,降低各种物料消耗,增加生产能力的基本保证。 2 转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求 铁水是炼钢的主要原材料,一般占装入量的70%~100%。铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的主要热源。因此,对入炉铁水化学成分和温度必须有一定的要求。 A 铁水的化学成分 氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定,这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。 (1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高,会增加转炉热源,能提高废钢比。有关资料表明,铁水中w Si 每增加%,废钢比可提高约%。铁水硅含量高,渣量增加,有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消 耗增加,易引起喷溅,金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si0 2 含量过高,也会加剧对炉衬的冲蚀,并影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。 通常铁水w Si =%~%为宜。大中型转炉用铁水硅含量可以偏下限,而对于热量不富余的小型转炉用铁水硅含量可偏上限。转炉吹炼高硅铁水可采用双渣操作。 (2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利,在吹炼初期形成MnO,能加速石灰的溶解,促进初期渣及早形成,改善熔渣流动性,利于脱硫和提高炉衬寿命。铁水锰含量高,终点钢中余锰高,可以减少锰铁加入量,利于提高钢水纯净度等。 转炉用铁水对w Mn /w si 比值的要求为~,目前使用较多的为低锰铁水,w Mn =%~%。 (3)磷(P)。磷是高发热元素,对大多数钢种是要去除的有害元素。因此,要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水w P ≤%;铁水中磷含量越低,转炉工艺操作越简化,并有利于提高各项技术经济指标。 铁水磷含量高时,可采用双渣或双渣留渣操作,现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理,或转炉内预脱磷工艺,以满足低磷纯净钢的生产需要。 (4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外,绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有30%~40%。我国炼钢技术规范要求

钢材基础知识讲座

钢材基础知识讲座 一、钢材分类以及大致用途 钢材按外形可分为型材、板材、管材、金属制品四大类。为便于采购、订货和管理,我国目前将钢材分为十六大品种: (一)、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁、铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。 生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。 把铸造生铁放在熔铁炉中熔炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯

和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。 (二)、钢的分类 钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种: 1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。 (2) 合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%);b.中合金钢(合金元素总含量> 5~10%);c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。 3、按成形方法分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。 4、按金相组织分类 (1) 退火状态的:a.亚共析钢(铁素体+珠光体);b.共析钢(珠光体);c.过共析钢(珠光体+渗碳体);d.莱氏体钢(珠光体+渗碳体)。 (2) 正火状态的:a.珠光体钢;b.贝氏体钢;c.马氏体钢;d.奥氏体钢。 (3) 无相变或部分发生相变的 5、按用途分类 (1) 建筑及工程用钢:a.普通碳素结构钢;b.低合金结构钢;c.钢筋钢。 (2) 结构钢 a.机械制造用钢:(a)调质结构钢;(b)表面硬化结构钢:包括渗碳钢、渗氨钢、表面淬火用钢;(c)易切结构钢;(d)冷塑性成形用钢:包括冷冲压用钢、冷镦用钢。 b.弹簧钢 c.轴承钢 (3) 工具钢:a.碳素工具钢;b.合金工具钢;c.高速工具钢。 (4) 特殊性能钢:a.不锈耐酸钢;b.耐热钢:包括抗氧化钢、热强钢、气阀钢;c.电热合金钢;d.耐磨钢;e.低温用钢;f.电工用钢。 (5) 专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容器用钢、农机用钢等。 6、综合分类 (1)普通钢 a.碳素结构钢:(a) Q195;(b) Q215(A、B);(c) Q235(A、B、C);(d) Q255(A、B); (e) Q275。 b.低合金结构钢 c.特定用途的普通结构钢 (2)优质钢(包括高级优质钢)

冶金工程专业炼钢考试题

试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素,含碳量一般在2% 以下,并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫,需向炉内加入石灰,造高碱度炉渣,往往使炉渣变粘稠,加入萤石就可以稀释炉渣,但不降低炉渣碱度。 3.电炉耐材喷补的原则是快补,热补薄补)。 4、炼钢造渣的目的:去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是:气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是:效果不稳定。 7、炼钢工艺分为:熔化期,氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中,使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中,钢包到位后,采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度,化渣和加合金采用:大吹氩量,通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中,气液界的主要来源包括:吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水,炼钢要严格控制钢水成份,特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平,以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。; 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时,钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰,可改善钢水流动性,保证连铸进行。

16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温,同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品,以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力,包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由:绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外:绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制,良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量,渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响,弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”,其中“四脱”指脱C、O、S、P,“二去”指去气、去夹杂,二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬,包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应:元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中,氧化前期的主要任务是去磷,温度应稍低些;氧化后期主要任务是脱碳,温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀,这句话对吗?(√)2.抽引比是单位体积流量的气体,可以提升钢液的体积。(√)

炼钢中的化学知识

炼钢中的化学知识 炼钢工艺过程 造渣:调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣,以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下,并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。 出渣:电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时,氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时,原来的氧化渣必须彻底放出,以防回磷等。 熔池搅拌:向金属熔池供应能量,使金属液和熔渣产生运动,以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。 电炉底吹:通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化,促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间,降低电耗,改善脱磷、脱硫操作,提高钢中残锰量,提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀,从而改善钢质量,降低成本,提高生产率。 熔化期:炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温,并造好熔化期的炉渣。 氧化期和脱炭期:普通功率电弧炉炼钢的氧化期,通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度,要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展,电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。精炼期:炼钢过程通过造渣和其他方法把对钢的质量有害的一些元素和化合物,经化学反应选入气相或排、浮入渣中,使之从钢液中排除的工艺操作期。 还原期:普通功率电弧炉炼钢操作中,通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。 炉外精炼:将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼:炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼:将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫,去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是:可提高钢的质量,缩短冶炼时间,简化工艺过程并降低生产成本。炉外精炼的种类很多,大致可分为常压下炉外精炼和真空下炉外精炼两类。按处理方式的不同,又可分为钢包处理型炉外精炼及钢包精炼型炉外精炼等。 钢液搅拌:炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化,并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应,反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下,其冶金反应速度很慢,如电炉中

钢材知识详解

钢材知识 目录:钢材分类 什么是特殊钢? 理论重量计算方法 对钢材性能产生影响的元素 冶金术语 金属材料性能 金属材料的检验 金属型铸造 钢材分类 线材:普线高线螺纹钢 型材:工字钢槽钢角钢方钢重轨高工钢H型钢圆钢不等边角钢扁钢轻轨齿轮钢六角钢耐热钢棒合结圆钢合工圆钢方管碳工钢轴承钢碳结圆钢不锈圆钢轴承圆钢矩型管弹簧钢 板材:中厚板容器板中板碳结板锅炉板低合金板花纹板冷板热板冷卷板热卷板镀锌板电镀锌板电镀锌卷锰板不锈钢板硅钢片彩涂板彩钢瓦楞铁镀锌卷板热轧带钢 管材:焊管不锈钢管热镀锌管冷镀锌管无缝管螺旋管热轧无缝 一、黑色金属、钢和有色金属 在介绍钢的分类之前先简单介绍一下黑色金属、钢与有色金属的基本概念。 1、黑色金属是指铁和铁的合金。如钢、生铁合金、铸铁等。钢和生铁都是以铁为基础,以碳为主要添加元素的合金,统称为铁碳合金。生铁是指把铁矿石放到高炉中冶炼而成的产品,主要用来炼钢和制造铸件。把铸造生铁放在熔铁炉中熔

炼,即得到铸铁(液状),把液状铸铁浇铸成铸件,这种铸铁叫铸铁件。 铁合金是由铁与硅、锰、铬、钛等元素组成的合金,铁合金是炼钢的原料之一,在炼钢时做钢的脱氧剂和合金元素添加剂用。 2、把炼钢用生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼,即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢,一般是指轧制成各种钢材的钢。钢属于黑色金属但钢不完全等于黑色金属。 3、有色金属又称非铁金属,指除黑色金属外的金属和合金,如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外在工业上还采用铬、镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等,这些金属主要用作合金附加物,以改善金属的性能,其中钨、钛、钼等多用以生产刀具用的硬质合金。以上这些有色金属都称为工业用金属,此外还有贵重金属:铂、金、银等和稀有金属,包括放射性的铀、镭等。 二、钢的分类钢是含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为了保证其韧性和塑性,含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外,还有硅、锰、硫、磷等。钢的分类方法多种多样,其主要方法有如下七种: 1、按品质分类 (1) 普通钢(P≤0.045%,S≤0.050%) (2) 优质钢(P、S均≤0.035%) (3) 高级优质钢(P≤0.035%,S≤0.030%) 2.、按化学成份分类 (1) 碳素钢:a.低碳钢(C≤0.25%);b.中碳钢(C≤0.25~0.60%);c.高碳钢(C≤0.60%)。 (2)合金钢:a.低合金钢(合金元素总含量≤5%)b.中合金钢(合金元素总含量>5~10%)c.高合金钢(合金元素总含量>10%)。 3、按成形方法分类:(1) 锻钢;(2) 铸钢;(3) 热轧钢;(4) 冷拉钢。

炼钢火焰知识

转炉炼钢工火焰视觉判断的初步研究 (一)明确视觉对象,建立视觉信号联系,根据多种信号综合判断 转炉炼钢需要凭借炉口的火焰情况来间接判断炉内的各种情况。火焰的一定特征,如火焰的形状、明度、高度等就是代表炉内一定情况的“视觉信号”。炼钢工的培训首先应该明确这些是被识别的对象,通过“视觉信号”暂时联系系统的建立提高对火焰特征的绝对感受性和差别感受性。 首先我们分析了火焰、火花及钢样、渣样等“视觉信号”和吹炼过程中温度的变化、化渣的情况、摇炉的速度、控制终点、拉碳以及事故等的关系。如从火焰特征判断温度高低,按火焰、火花特征掌握终点拉碳。 一、从火焰特征判断温度高低 火焰特征温度高温度低颜色白亮暗青 浓度浓厚、不透明稀薄透明(透过火焰可看见后面的烟罩) 形状不硬、不软硬火 高低不高很高 二、从火焰特征判断含碳量 含碳量火焰的摆动火花的特征其他喷出物 1%以上火花开始飘,在半空连续爆炸成数朵小花,火花大,分叉多 0.5%以上火焰摆动呈S形,上下摆动 多,中间动得少 火花一次爆炸,分叉有5~6 个,小花飘在地上翻起来再 分1~2个叉 有部分火星 0.30%以上火焰已略显收缩炭线很粗,火花分叉保持3~ 4个,分叉长而有力 大部分为火星 <0.25 火焰摆动剧烈,主要是上面 摆动,白亮火焰离顶 火花消失,偶有出现无力, 只有2~3个分叉 大部分为火星、芒星(喷射 很快的火星),开始喷渣粒 由上二表可见不能只凭一种“视觉信号”就判断出炉内的情况,而是根据多种信

号综合判断炉内情况,例如要从火焰的颜色、浓度、形状、高度等来综合判断炉内温度情况。在判断终点含碳量时,既要看火花特征,还可考虑火焰形状的变化。在收高碳时要看火焰摆动的幅度,由大至小,在收低碳时要看火焰下降情况。 除了在同一分析器内根据多种信号综合判断外,还可根据不同分析器的多种信号,如听觉信号、温度感觉信号等来综合判断炉内情况。在发生风眼掉砖时,除了火焰高、外冲,炉内还有“扑通、扑通”的声音,火焰烘烤炙热。由于综合判断能够增加判断情况的正确性,因此一开始就应该训练工人掌握,克服只看一种特征就下判断的缺点,如有工人只看火焰,有的只看火花。 (二)由粗及精地提高对火焰特征的差别感受性 辨别火焰特征的困难不在分辨差异极大的两种火焰颜色特征,像白亮火焰与暗青火焰之间的差别,而在所谓“既不那样白亮,也不是很暗”的情境,就是分辨不出颜色特征的微小差别。 据炼钢工反映,当温度在界乎高温和低温之间时,火焰呈“红、软、稍带透明状”,这时最难准确判断温度的高低,自己以为温度够了,结果出了低温钢。这就是说不能仅近似地知道什么色调、亮度代表高温,什么色调、亮度代表低温,更需要精细地辨别这些特征的微小差别及这些差别所代表的确实度数。根据一般认知活动的特点,由易及繁的训练方法是最有效的。施皮格尔用色温(一个300伏特的电影放映灯,由变阻器调节产生相应炉内的色调)训练钢工时,用仪器来呈现一系列的温度及其色调时,先用大的间隔200 ℃,随后用小的间隔50 ℃使受试分辨,训练效果很好,训练与未训练者感受性提高水平相差显著。我们在实验中从提高初学者对具有微小差别的火焰特征的差别感受性做起,首先要求徒工能够在心中形成一个明确的对比,以识别各种视觉信号所代表的不同情况。在培训试验工作中我们提出由粗到细的比较火焰的方法,先辨别最白亮的火焰和最暗青的火焰两者的差别。在意识中造成鲜明的形象,什么样是白亮火焰代表高温,什么样是暗青火焰代表低温。通过徒工在炉前有意识有目的地观察,就能形成这种火焰特征的识记。在此基础上就进入“细辨别”的阶段,由于有了强烈“粗辨别”,心中有了标准,就能以此标准同其他火焰变化情况作比较,来断定其他情况下火焰所表示的温度高低。 转炉工不仅要善于根据从各种感觉中所得信号来综合判断炉子的正常和不正常的情况,同时要仔细地辨别各种特征中的某一特征的变化,来判断炉内可能产生的变化。例如风眼结管时,火焰的颜色仍然保持白亮不变,只是火焰来回地摆动,有人看到这种情况以为是终点快到了,其实结管时火焰的摆动与终点到时火焰的摆动是有区别的,终点碳到时火焰摆动后就降下来,而结管时火焰摆动但降不下来。这就说明需要仔细地辨别每一特征的细微变化。 (三)碳花时空定位观察法 对于火花的研究,1804年起英国的门生〃塔斯克斯(Manson Tacpues)、1929年给特(T.D.Gat)及日本“火花检查法研究委员会”都曾从钢品种检查的角度系统研究了如何根据砂轮上磨出来的火花特征去鉴定钢的品种。对于在炼钢过程中如何用视觉掌握火花的方法的研究是极其贫乏的。看火花时感知的对象是运动物体,即火花。要看它分叉的数量,分叉是一种形状变化。火花分叉之所以难以看到的原因是由其本身及四周的一些因素决定的,如炉口喷出来的碳花体积很小,很密,流动速度很快,同时白色碳花又在白亮火焰的背景上,因此很难识别碳花,而碳花分叉更难辨别,因为碳花从炉口喷出后只在半空中开始分叉,而且分叉的时间极短促,所以要想观察到碳花的分叉,就需要用视觉追踪,把碳花作

炼钢基础知识培训教学大纲

炼钢基础知识培训教学大纲(初级) 一、适用岗位 炼钢厂所有生产操作岗位 二、教学目的和要求 使学员了解和掌握物理化学的基础知识和炼钢反应的基本知识,为学习工艺课程奠定扎实的基础。 三、教学内容 第一章炼钢常用的一些物理化学概念 教学要求: 学习有关元素的单质与化合物,常用的浓度表示方法,碱性氧化物与酸性氧化物,氧化与还原反应等基本概念。 教学内容: 1、溶液 2、系与相 3、反应的热效应 4、分配定律 5、化学反应速度 6、化学反应平衡

7、反应平衡常数的表示方法 8、化合物的分解压力 第二章炼钢反应的基本知识 教学要求: 使学员了解转炉炼钢的基本知识及几种主要元素对钢性能的影响教学内容: 1、转炉炼钢方法的分类 2、转炉的热工原理 3、炼钢生产中的化学反应的基本形式 4、几种主要元素对钢性能的影响 第三章炼钢炉渣 教学要求: 使学员了解炉渣在炼钢中的重要性 教学内容: 1、炉渣的作用 2、炉渣的来源、分类和造渣材料的作用 3、炉渣的基本组成和性质

第四章硅和锰的氧化与还原 教学要求: 介绍炼钢熔池中氧的来源、传递方式,向熔池中供氧的条件,初步了解硅、锰在炼钢过程中的作用 教学内容: 1、炼钢熔池中氧的来源、传递方式、供氧条件 2、硅的氧化与还原 3、锰的氧化与还原 第五章碳的氧化反应 教学要求: 了解碳的氧化反应对冶炼过程的重要作用 教学内容: 1、脱碳反应的动力学 2、脱碳反应的热力学 3、碳——氧平衡关系图 第六章脱磷

教学要求: 掌握脱磷反应式及影响脱磷的因素,了解磷对钢的有害影响教学内容: 1、磷对钢的有害影响 2、脱磷反应 3、影响脱磷反应的因素 第七章脱硫 教学要求: 了解硫对钢的危害性,掌握去硫反应式以及影响去硫的因素教学内容: 1、硫对钢的危害 2、去硫反应 3、影响去硫的因素 第八章钢中气体 教学要求: 了解氢和氮在钢中的溶解度,影响钢中气体含量的因素

炼钢生产流程图解

钢铁生产工艺主要包括:炼铁、炼钢、轧钢等流程。 (1)炼铁:就是把烧结矿和块矿中的铁还原出来的过程。焦炭、烧结矿、块矿连同少量的石灰石、一起送入高炉中冶炼成液态生铁(铁水),然后送往炼钢厂作为炼钢的原料。 (2)炼钢:是把原料(铁水和废钢等)里过多的碳及硫、磷等杂质去掉并加入适量的合金成分。 (3)连铸:将钢水经中间罐连续注入用水冷却的结晶器里,凝成坯壳后,从结晶器以稳定的速度拉出,再经喷水冷却,待全部凝固后,切成指定长度的连铸坯。 (4)轧钢:连铸出来的钢锭和连铸坯以热轧方式在不同的轧钢机轧制成各类钢材,形成产品。 炼钢工艺总流程图

炼焦生产流程:炼焦作业是将焦煤经混合,破碎后加入炼焦炉内经干馏后产生热焦碳及粗焦炉气之制程。

烧结生产流程:烧结作业系将粉铁矿,各类助熔剂及细焦炭经由混拌、造粒后,经由布料系统加入烧结机,由点火炉点燃细焦炭,经由抽气风车抽风完成烧结反应,高热之烧结矿经破碎冷却、筛选后,送往高炉作为冶炼铁水之主要原料。 高炉生产流程:高炉作业是将铁矿石、焦炭及助熔剂由高炉顶部加入炉内,再由炉下部鼓风嘴鼓入高温热风,产生还原气体,还原铁矿石,产生熔融铁水与熔渣之炼铁制程。 转炉生产流程:炼钢厂先将熔铣送前处理站作脱硫脱磷处理,经转炉吹炼后,再依订单钢种特性及品质需求,送二次精炼处理站(RH真空脱气处理站、Ladle Injection盛桶吹射处理站、VOD真空吹氧脱碳处理站、STN搅拌站等)进行各种处理,调整钢液成份,最后送大钢胚及扁钢胚连续铸造机,浇铸成红热钢胚半成品,经检验、研磨或烧除表面缺陷,或直接送下游轧制成条钢、线材、钢板、钢卷及钢片等成品。

炼钢专业工程师试题库试题

炼钢专业试题库 一、填空题 1、连铸机按外形分为___________、___________、__________、__________、_____________。 答题时间2难易程度2标准答案立式、立弯式、弧型、超低头、水平 2、连铸机设备组成___________、__________、_________、________、 _______、_________、________、____________、_________________。 答题时间3难易程度2标准答案钢包回转台、钢水包、中间包、结晶器、振动台装置、二冷装置、拉矫装置、切割装置、铸坯运出装置 3、结晶器内液位控制方式分_______________、________________。答题答题时间2难易程度3 标准答案控制流入结晶器的钢水量、控制拉坯速度 4、结晶器分为__________________、___________________。 答题时间1难易程度1标准答案整体、组合 5、引锭杆的安装方式有_______________、_____________。 答题时间1难易程度1标准答案上装、下装 6、连铸坯的切割方法有___________________、__________________。答答题时间1 难易程度2标准答案火焰切割、机械切割 7、中间包的作用______________、___________、__________、__________。 答题时间2难易程度2标准答案降压、分流、净化钢液、储存钢液 8、中间包冶金的概念为__________________、______________。 答题时间3难易程度3 标准答案将中间包看作一个连续的冶金反应器、把钢包柱炼的一系列措施移植到中间包的操作 9、中间包冶金的功能为________________、______________、______________、__________、__________。 答题时间3难易程度3标准答案净化、调流、微调成分、精练(夹杂变态)、加热 10、连铸对钢水质量的要求________________、______________、_______________、___________。答题时间2难易程度2标准答案钢水流度、钢水洁净度、成分、可浇性 11、中间包钢水停留时间的定义为--------------------------。 答题时间 2难易级别 2标准答案中间包钢水量与中间包钢水流入结晶器流量之比 12、中间包在连铸技术中的发展趋势是---------、---------。 答题时间 1难易级别 2标准答案大容量、深熔池 13、连铸使用大型中包的优点-------------、-----------、----------、 -----------。 答题时间 2难易级别 2标准答案利于夹杂上浮、增加换包缓冲能力、利于稳定液位、减少操作费用14、中间包钢水的临界液位分为--------、---------。 答题时间 2难易级别 2标准答案开浇和停浇 15、中包钢水临界液位是指-------------------------。 答题时间 2难易级别 2标准答案产生旋涡时的钢水高度 16、中包覆盖剂的作用--------、---------、--------。 答题时间 2难易级别 2标准答案保温、吸收夹杂、防氧化 17、中包加热的方法有----------、---------。 答题时间 1难易级别 1标准答案感应加热、等离子加热 18、钢水二次氧化产物的特点-------、-------、-------、-------。 答题时间 2难易级别 2标准答案组织复杂、颗粒尺寸大、形状不规则、偶然分布 19、评价钢水二次氧化的方法有--------、--------、--------。 答题时间 2难易级别 3标准答案铝损法、增氮法、总氧量法 20、决定连铸浇注速度的因素有---------、---------、---------。 答题时间 2难易级别 2标准答案铸机长度、出结晶器坯壳厚度、拉坯力大小 21、结晶器振动的主要参数有--------、--------。 答题时间 1难易级别 1标准答案振幅、频率

冶金工程炼钢轧钢监理知识

第一章、相关法律法规、标准规范及行业管理办法第一节、冶金工程相关标准及管理办法 一、相关的国家标准 见表1-1。 二、相关的行业标准 (一)现行标准 见表1-2。

(二)修编中的标准见表1-3。

三、行业管理办法 为规范冶金建设行业监理企业的行为,2005年7月由冶金建设协会监理委员会组织发起,33个参加单位在北京签署了中国冶金建设行业监理企业自律公约。该公约共6章27条,对签署本条约的企业具有自我约束作用(见附录一)。

第二章、钢铁冶炼及连铸工程监理要点 第一节、炼铁工程的监理要点 一、炼铁工艺及主要设备简介 (一)炼铁工艺 炼铁的传统工艺是采用高炉将铁矿石熔炼成生铁。铁矿石是氧化铁与杂质(俗称脉石)的混合物或化合物。在高炉冶炼过程中,铁矿石被煅烧到熔融状态,通过还原作用,除去氧化铁中的氧元素,并通过铁元素吸收碳元素的渗碳作用生成液态生铁,同时,脉石与铁分离生成熔渣。 在传统的钢铁联合企业中,高炉炼铁是标志性项目,它的生产能力决定了企业的产能。高炉炼铁系统一般由原料系统、冶炼系统、渣铁处理系统、除尘和煤气清洗系统、能源介质及公用系统、辅助材料制备和装运贮存系统及铸铁机等组成。冶炼系统中的高炉和热风炉是炼铁厂的核心。 高炉炼铁生产工艺流程见下图。 自20世纪70年代末,我国第一座4063m3高炉在宝钢兴建以来,国内高炉炼铁生产技术得到了迅猛发展。高炉炼铁已逐渐向炉容大型化发展,容积在l000m3以下的高炉逐渐被淘汰,取而代之的是产能高又相对节能、环保的大中型高炉。容积达4000m3以上的特大型高炉,铁水年生产能力可达350万t以上。一些新技术和先进设备逐步得到广泛推广和应用。如高风温鼓风,富氧鼓风,脱湿鼓风,无料钟炉顶,高压炉顶,喷吹煤粉,高炉炉顶余压发电,炉顶均压放散煤气回收、热风炉烟道废气预热利用(能源回收),出铁场平台平坦化,出铁场设备机械化,对炉渣、煤气灰、除尘灰的治理和综合回收利用,污水治理和水循环利用(实现无污水外排、工业水循环率达到95%以上),DCS应用(自动控制水平提高)等。这些新工艺、新技术需要新材料、先进设备的支撑方能实现。如高风量、高压炉顶要求鼓风能力大,炉顶和高压系统要求整体密封性能高;高强度冶炼要求热风炉和高炉的材质抗热脆性能好等。 由于传统炼铁工艺受到可炼焦煤资源、过高的投资和环境保护要求限制,近年来以煤代焦直接还原炼铁法和熔融还原炼铁法得到快速

史上最全钢材基本知识汇总

史上最全钢材基本知识汇总

史上最全钢材基本知识汇总 一、钢材机械性能 1.屈服点(σs) 钢材或试样在拉伸时,当应力超过弹性极限,即使应力不再增加,而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形,称此现象为屈服,而产生屈服现象时的最小应力值即为屈服点。设Ps为屈服点s 处的外力,Fo为试样断面积,则屈服点σs =Ps/Fo(MPa) 2.屈服强度(σ0.2) 有的金属材料的屈服点极不明显,在测量上有困难,因此为了衡量材料的屈服特性,规定产生永久残余塑性变形等于一定值(一般为原长度的0.2%)时的应力,称为条件屈服强度或简称屈服强度σ0.2。 3.抗拉强度(σb) 材料在拉伸过程中,从开始到发生断裂时所达到的最大应力值。它表示钢材抵抗断裂的能力大小。与抗拉强度相应的还有抗压强度、抗弯强度等。设Pb为材料被拉断前达到的最大拉力,Fo 为试样截面面积,则抗拉强度σb= Pb/Fo (MPa)。

4.伸长率(δs) 材料在拉断后,其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 5.屈强比(σs/σb) 钢材的屈服点(屈服强度)与抗拉强度的比值,称为屈强比。屈强比越大,结构零件的可靠性越高,一般碳素钢屈强比为0.6-0.65,低合金结构钢为0.65-0.75合金结构钢为0.84-0.86。 6.硬度 硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一。一般硬度越高,耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 布氏硬度(HB) 以一定的载荷(一般3000kg)把一定大小(直径一般为10mm)的淬硬钢球压入材料表面,保持一段时间,去载后,负荷与其压痕面积之比值,即为布氏硬度值(HB)。 洛氏硬度(HR) 当HB>450或者试样过小时,不能采用布氏硬度试验而改用洛氏硬度计量。它是用一个顶角120°的金刚石圆锥体或直径为1.59、3.18mm的

炼钢系统

三.炼钢系统控制系统: 例:1.已知条件:有一座40T 的转炉,铁水包车一辆,需要测钢水温度;铁水温度。 氧气控制系统:氧气流量:0~50m3/h DN50 压力:0~0.6Mpa 温度:25℃ 需要流量调节控制。 氮气控制系统:氮气流量:0~50m3/h DN50 压力:0~0.6Mpa 温度:25℃ 需要流量调节控制。 冷却水控制系统:冷却水流量:0~50t/h DN50 压力:0~0.6Mpa 温度:25℃ 需要流量调节控制 2.氧枪控制系统 氧枪升降机构采用交流变频电机驱动,由交流变频器控制传动装置。在传动装置中安装编码器。根据工艺控制要求输出可频率信号,实现氧枪升降的无级调速控制, 动作曲线如图3.2.1所示。 在转炉生产过程中,氧枪位置的控制是关键, 本系统的氧枪升降有手动和自动两种控制方式。手动 方式主要用于氧枪在等待点(H 1)以上控制,自动方 式主要用于氧枪在等待点以下的运行控制。在自动方 式下,氧枪在不吹炼时总处于H 1点,需吹炼时,按 下下枪按钮,氧枪由H 1点快速下降,至开氧点H 2时, 编码器将信号传送到计算机,计算机送出开氧信号, 同时转入(自动位置控制) 控制,即随着氧枪高度与液面间隙值的减少,不断降 低下降速度,最后准确地停在设定的位置开始吹炼, 然后进入枪位曲线控制程序,根据吹氧时间,自动调 氧枪上升曲线(3.1) 整枪位,操作人员也可以根据需要进行手动干预、调整枪位。当吹炼终止提枪信号发出后,氧枪提升至关氧位置送出关氧信号,至基准点时进行枪位校正(自动动态进行),至等待点氧枪停止,完成一次吹炼。氧枪的位置是通过安装在氧枪传动装置上的光电脉冲发生器检测后送入计算机的脉冲信号输入卡,经CPU 处理后,将脉冲数转换成氧枪高度显示在主控室CRT 上和操作台LED 数显器上,供操作人员监控。 为了保证吹炼过程连续进行,每座转炉配有两支氧枪,位于炉心位置的称为工作枪,位于备用位置的称为备用枪。当工作枪在吹炼过程中发生故障,无法吹炼时,可通过按下自动换枪按钮进行自动换枪。 氮气与氧气是互换系统;开氧时停氮,开氮时停氧。即能计算机自动控制,又能在操作室进行手动操作。 H H 0(最高点) H C (激光点) H 1(等待点) H 2(开氧点) H 3(吹氧点) H B (基准点) APC V (液面) 下降 上升

最新钢材基础知识大全

钢材基础知识(一) 第一部分基础知识 一、钢及其分类 1、按冶炼方法分类: 平炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按炉衬材料不同又分酸性和碱性平炉钢两种。 转炉钢:包括碳素钢和低合金钢。按吹氧位置不同又分底吹、侧吹和氧气顶吹转炉钢三种。 电炉钢:主要是合金钢。按电炉种类不同又分电弧炉钢、感应电炉钢、真空感应电炉钢和电渣炉钢四种。 沸腾钢、镇静钢和半镇静钢:按脱氧程度和浇注制度不同区分。 2、按化学成分分类: 碳素钢:是铁和碳的合金。据中除铁和碳之外,含有硅、锰、磷和硫等元素。 按含碳量不同可分为低碳(C<0.25%)、中碳(C:0.25%-0.60%)和高碳(C>0.60%)钢三类。 碳含量小于0.04%的钢称工业纯铁。 普通低合金钢:在低碳普碳钢的基础上加入少量合金元素(如硅、钙、钛、铌、硼和稀土元素等,其总量不超过3%)。而获得较好综合性能的钢种。 合金钢:是含有一种或多种适量合金元素的钢种,具有良好和特殊性能。按合金元素总含量不同可分为低合金 (总量<5%)、中合金(合金总量在5%-10%)和高合金(总量>10%)钢三类。 3、按用途分类: 结构钢:按用途不同分建造用钢和机械用钢两类。建造用钢用于建造锅炉、船舶、桥梁、厂房和其他建筑物。机械用钢用于制造机器或机械零件。 工具钢:用于制造各种工具的高碳钢和中碳钢,包括碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢等。 特殊钢:具有特殊的物理和化学性能的特殊用途钢类,包括不锈耐酸钢、耐热钢、电热合金和磁性材料等。 二、钢材及其分类 炼钢炉炼出的钢水被铸成钢坯,钢锭或钢坯经压力加工成钢材(钢铁产品)。钢材种类很多,一般可分为型、板、管和丝四大类。 1、型钢类 型钢品种很多,是一种具有一定截面形状和尺寸的实心长条钢材。按其断面形状不同又分简单和复杂断面两种。前者包括圆钢、方钢、扁钢、六角钢和角钢;后者包括钢轨、工字钢、槽钢、窗框钢和异型钢等。直径在6.5-9.0mm的小圆钢称线材。 2、钢板类 是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。按厚度不同分薄板(厚度<4mm)、中板(厚度4-25mm)和厚板(厚度>25mm)三种。钢带包括在钢板类内。 3、钢管类 是一种中空截面的长条钢材。按其截面形状不同可分圆管、方形管、六角形管和各种异形截面钢管。按加工工艺不同又可分无缝钢管和焊管钢管两大类。 4、钢丝类 钢丝是线材的再一次冷加工产品。按形状不同分圆钢丝、扁形钢丝和三角形钢丝等。钢丝除直接使用外,还用于生产钢丝绳、钢纹线和其他制品。 第二部分钢板第三部分钢板(带)类 ——钢板、钢带、镀涂钢板、不锈钢板与硅钢片 钢板是钢材四大品种(板、管、型、丝)之一,在发达国家,钢板产量占钢材生产总量50%以上,随着我国国民经济的发展,钢板生产量逐渐增长。 钢板是一种宽厚比和表面积都很大的扁平钢材。钢板按厚琊分为薄板和厚板两大规格。 薄钢板是用热轧或冷轧方法生产的厚度在0.2-4mm之间的钢板。薄钢板宽度在500-1400mm之间。

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