现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料

现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料————炼铁部分1、高炉炼铁有什么经济指标？答：（1）有效容积利用系数：只高炉单位有效容积的日产铁量。

（2）焦比：生产每吨生铁所消耗的焦炭量。

（3）冶炼强度：单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量。

（4）焦炭负荷：每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比，用以评估燃料利用水平，调节配料的重要参数。

（5）生铁合格率：指合格生铁量占高炉总产量的百分数。

（6）休风率:高炉休风时间占规定作业时间的百分数。

（7）生铁成本：生产1t生铁所需的费用。

（8）高炉一代寿命：通常指从高炉点火开炉到停炉大修，或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。

2、焦炭在高炉生产中起什么作用，高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求？答：（1）作用：焦炭是用焦煤在隔绝空气的高温下，进行干馏、炭化而得到的多孔块状产品。

其主要起以下几点作用：燃料、还原剂、料柱骨架、生铁渗碳的碳源。

（2）要求:含碳量高、灰分低、有害杂质少、成分稳定、强度高、焦炭均匀使高炉透气性良好、焦炭高温性能包括反应性CRI要低和反应后强度CSR要高3、球团矿与烧结矿质量比较？答：目前国内外普遍认为球团矿比烧结矿的冶金性能有以下优点：（1）粒度小而均匀：有利于高炉料柱透气性的改善和气流的分布均匀。

（2）冷态强度（抗压和抗磨）高。

在运输、装卸和储存室产生粉末少。

（3）还原性好，有利于改善煤气化学能的利用。

（4）原料来源宽，产品种类多（5）适于处理细精矿粉。

4、降低生铁含硫量的途径答:(1)降低炉料带路的总硫量--减少炉源、燃料含硫量，是降低生铁含硫量，获得优质生铁的根本途径和有效措施。

同时，由于硫负荷减小，可减轻炉渣脱硫负担，从而减少了熔剂用量和渣量，对降低燃耗和改善顺利都很有利。

降低铁矿石含硫量的主要方法，一是选矿，二是焙烧和烧结。

（2）提高煤气带走的硫量--随煤气逸出炉外，受焦比、渣量、碱度、炉温等复杂因素影响，如高温有利于硫挥发，但炉温首先取决于铁种，而不能单为气化脱硫采取节炉温措施。

（3）改善炉渣脱硫性能--增大渣量能降低生铁含硫量。

渣量越大，渣中硫的浓度相对较低，越有利于硫从生铁转入炉渣。

但实际上，增加渣量要引起热耗增加，焦比升高，从而使焦炭带入炉内的硫增加。

如果在增加渣量而焦比不提高，将使炉温降低，从而降低了炉渣的脱硫能力。

此外，增加渣量对高炉顺行和强化都有害。

可见，大渣量操作不利于高产、幼稚、低耗。

综上分析，在一定原、燃料和冶炼条件下，降低生铁含硫量的主要方向和途径是提高硫在渣、铁间的分配系数，即提高炉渣的脱硫能力。

5、哪些因素影响炉渣的脱硫能力？答;(1）炉渣的碱度---即（CaO)或（MgO)的活性，增加CaO和MgO的活度有利于生铁中的硫转变为CaS或MgS，稳定转入炉渣。

增加MgO含量可降低炉渣黏度，加速渣中硫的传质，改善脱硫反应的热力学条件。

（2）炉缸的温度：脱硫总反应吸热，需直接消耗碳素和大量热量。

（3）气氛的气质：强烈的还原性气氛，可是渣中FeO不断地被还原，不断降低其浓度，有利于反应向脱硫方向进行。

6.炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用，燃烧带对高炉冶炼有什么影响？答：作用——炉缸反应即是高炉冶炼过程的开始，又是高炉冶炼过程的归宿。

炉缸工作的好坏，对高炉冶炼过程起着举足轻重的作用。

影响——（1）对煤气分布的影响：燃烧带是高炉煤气的发源地。

燃烧带的大小和分布决定着炉缸煤气的初始分布（即第一次），也在很大程度影响着煤气流在高炉内的二次分布（软熔带）和三次分布（炉喉）。

（2）对炉缸工作均匀化的影响：获得合理分布，适当扩大的燃烧带，可保证炉缸工作的均匀化，避免边缘或中心堆积，从而保证生铁质量和高炉顺行。

（3）对炉料下降的影响：燃料燃烧为炉料下降腾出了空间，燃烧带的上方，露露比较疏松，摩擦阻力较小，炉料下降最快。

7、高炉强化冶炼有哪些内容？答：以精料为基础，以节能为中心，改善煤气能量利用，选择适宜冶炼强度，最大限度地降低焦比和燃料比，有效地提高利用利用系数。

它明确的指出了强化高炉冶炼的方向：一是要增产，二是要节能。

————炼钢部分8、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？答：“四脱”（脱碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（调整成分和温度）。

采用的主要技术手段为供氧、造渣、升温、加脱氧剂和合金化操作。

9、熔渣在炼钢中的作用体现在哪些方面？（1）答：主要体现在以下几个方面——（1）去除铁水和钢水中的硫、磷等有害元素，同时能将铁和其他有用元素的损失控制在最低限度内。

熔渣还能吸收铁水中的钒、铌等有用元素的氧化物，而成为钒渣或铌渣，然后再从中提取钒或铌，可以说熔渣是炼钢去除杂质的精炼剂；（2）炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体，保温，减少有益元素烧损；（3）防止热量散失，以保证钢的冶炼温度；（4）吸收钢液中上浮的夹杂物及反应产物。

不利作用主要表现在：（1）侵蚀耐火材料，降低炉衬寿命，特别是低碱度熔渣对炉衬的侵蚀更为严重；（2）熔渣中夹带小颗粒金属及未被还原的金属氧化物，降低了金属的收得率。

另答：熔渣在冶炼过程中起分离杂质，完成氧化、还原精炼等作用，主要作用如下：（1）去除铁水和钢水中的磷、硫等有害元素；（2）参与熔池传氧，靠氧化渣供氧、还原渣除氧；（3）保温，防止钢液吸气（H、N），防止钢液过度氧化以及减少有益元素烧损；（4）吸收钢液中上浮非金属夹杂物及反应产物；（5）电弧炉过程，熔渣稳定电弧燃烧，提高炉子热效率、保护炉衬；电渣炉过程，熔渣作为发热体为冶炼提供所需热源。

熔渣的不利作用:（1）熔渣可以侵蚀和冲刷炉衬，尤其是低碱度熔渣，降低炉衬使用寿命（2）熔渣可带走大量的热，增加能量消耗。

（3）熔渣中夹裹小颗粒金属及未被还原的金属氧化物，降低金属的回收率。

10、钢液的脱氧方式有哪些？各有什么特点？答：（1）沉淀脱氧法：他直接与钢液中的氧反应生成稳定的氧化物。

具有效率高，操作简单、成本低，对冶炼时间无影响等特点（2）扩散脱氧：产物存在与炉渣中，钢液的洁净度提高，单速度慢，时间长。

另外操作前需换新渣，以防止回磷。

（3）真空脱氧：脱氧彻底，脱氧产物为CO气体，不污染钢液，而且在排除CO气体的同时，还有脱氢、脱氮的作用。

11、转炉和电路炼钢用的原材料有哪些？答：转炉：铁水、废钢、铁合金、造渣剂（石灰CaO、萤石CaF2、白云石CaCO3·MgCO3）、增碳剂（石油焦）、氧气；电炉：废钢、生铁、海绵铁、铁合金、造渣剂（火砖块）12、底吹转炉炼钢法与顶吹转炉炼钢法相比体现出哪些工艺特征？答：与顶吹氧气转炉相比，底吹氧气转炉的优点有：（1）金属收得率高；（2）Fe-Mn、Al等合金消耗降低；（3）脱氧剂和石灰降低；（4）氧耗降低；（5）烟尘少，是顶吹的1/2～1/3，喷溅少；（6）脱碳速度快，冶炼周期短，生产率高；（7）废钢比增加；（8）搅拌能力大，氮含量低；底吹转炉所反映出来的缺点有：（1）炉龄较低；（2）（∑FeO）少，化渣比较困难，脱磷不如LD；（3）钢中［H］含量较高。

13、顶底复合吹炼工艺与顶吹工艺相比有哪些特点？答:（1）还原性功能；（2）钢中的氢明显减少；（3）铁损明显减少，烟气带走的烟尘量增多。

12、传统电炉氧化法冶炼过程包括哪几个阶段，其中熔化、氧化及还原各期的主要任务是什么？答：答：包括：补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢六个阶段。

熔化期的主要任务：（1）将块状的固体炉料快速熔化、并加热到氧化温度；（2）提前造渣，早期去磷；（3）减小钢液吸气与挥发。

氧化期的主要任务：（1）当脱磷任务重时，继续脱磷到要求（<0.02%）；（2）脱碳至规格下限；（3）去气、去夹杂（利用C-O反应）；（4）提高钢液温度。

还原期的主要任务：（1）脱氧至要求值（脱至30×10-4%～80×10-4%）；（2）脱硫至一定值；（3）调整钢液成分，进行合金化；（4）调整钢液温度。

13、试叙述钢水二次精炼的手段及达到的目的答：钢包吹氧技术：促使钢中夹杂物迅速上浮，使钢液成分和温度均匀化；钢包喷射技术：调整钢的成分、脱硫、去除夹杂和改变夹杂物的形态等目的；喂丝技术：对钢液脱氧、脱硫，进行非金属夹杂物变性处理和合金化等精炼处理，以改善冶金过程，提高钢的纯净度，优化产品的使用性能，降低处理成本等；循环真空脱气法：对钢水脱氢，真空脱碳、真空脱氧、改善钢水纯净度及合金化等功能；（或：真空脱碳、真空脱气、脱硫、脱磷、升温、均匀钢水温度、均匀钢水成分和去除夹杂物）真空钢包处理：去气、合金化，生产高合金钢；电弧加热的真空精炼炉：去气、脱氧、脱硫、去夹杂、脱碳、调整成分等；真空电弧脱气精炼炉：脱硫、脱氧、脱氢、去氮、去夹杂、防止回磷、炉渣具有高碱度、强度还原性；不锈钢炉外精炼：脱碳、脱氧、脱气、脱硫及合金化等；14、ＬＦ炉主要有哪些冶金功能？答:（1）创造强还原性气氛；（2）氩气搅拌；（3）埋弧加热；（4）白渣精炼。

15、ＲＨ真空处理的工作原理及冶金功能是什么？答：真空脱碳、真空脱气、脱硫、脱磷、升温、均匀钢水温度、均匀钢水成分和去除夹杂物。

16、连铸保护渣的冶金功能是什么，其在结晶器中体现出什么样的结构特征？答:保护性渣的冶金功能：（1）绝热保温；（2）隔绝空气；（3）吸收非金属夹杂物；（4）在铸坯凝固壳与结晶器内壁间形成熔化渣膜；（5）改善了结晶器与坯壳经的传热。

结构特征：保护渣是三层结构，即液渣层（也称熔渣层），烧结层（也称过渡层），粉渣层（在最上层，也称原渣层）。