炼钢工艺学作业答案

1、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现

炼钢任务：1、脱碳；2、脱磷；3、脱硫；4、脱氧；5、脱氮、氢等；

6、去除非金属夹杂物；

7、合金化；

8、升温；

9、凝固成型。

主要炼钢工艺：铁水预处理,脱硫预处理；

三脱(脱硅、脱磷、脱硫)预处理

；转炉或电弧炉炼钢；

炉外精炼（二次精炼）；连铸

1、氧气射流对熔池的物理作用

顶吹氧枪O2出口速度通常可达300～350m/s；

氧流与熔池作用，将动量传递给金属液；

金属熔池产生循环运动

2、比较炼钢条件下铁氧化物的稳定性。

Fe＋[O]＝FeO

G＝－112442＋T [1,2]

2/3Fe+[O]=1/3Fe2O3

G＝－152988＋T [1,2]

3/4Fe+[O]=Fe3O4

G＝－177232＋T [1,2

Fe3O4可以看作为FeOFe2O3；

FeO最稳定；

Fe2O3/FeO平均为。

3、炉渣是如何发挥传氧作用的

炉渣中FeO与氧化性气氛接触，被氧化成高价氧化物Fe2O3；

渣－铁界面，高价Fe2O3被还原成低价FeO；

气相中的氧因此被传递给金属熔池。

当传氧过程达到平衡时，铁液中[O]达到饱和，[O]饱和含量由炉渣的氧化性所确定。

4、什么是直接氧化和间接氧化

直接氧化：气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。

间接氧化：气体氧优先同铁发生反应，待生成FetO以后再同其它杂质进行反应。

5、脱碳反应的产物－CO在炼钢过程中具有什么作用

从熔池排出CO气体产生沸腾现象，使熔池受到激烈地

搅动，起到均匀熔池成分和温度的作用；

大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气一渣一金属

三相乳化的重要原因；

上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物；

在氧气转炉中，排出CO气体的不均匀性和由它造成的

熔池上涨往往是产生喷溅的主要原因。

6、什么是过剩氧[O]其主要影响因素是什么

实际熔池的[O]含量与碳－氧化学平衡的[O]含量之差称为过剩氧[O]: [O]＝[O]实际－[O]平衡

过剩氧[O]的大小与脱碳反应动力学有关，脱碳速度快，[O]低；熔池搅拌强，[O]低；底吹、顶底复吹转炉炼钢[O]低

7、有利于[Si]氧化反应因素是什么[Si]的氧化反

应对炼钢过程有何影响

有利于[Si]氧化反应因素：提高[Si]的活度；降低渣中(SiO2)的活度；较低温度。

[Si]的氧化反应对炼钢过程的影响：热效应；影响脱碳、脱磷反应；影响渣量。

1、有利于[Mn]氧化反应因素是什么

有利于[Mn]氧化反应因素：提高[Mn]的活度；提高渣中(FeO)的活度；降低渣中(MnO)的活度；较低温度。

2、有利于脱磷的工艺条件有哪些

有利于脱磷的工艺条件：降低温度有利于脱磷反应；

提高炉渣碱度有利于脱磷反应；

增加炉渣氧化铁活度有利于脱磷反应；

增加渣量有利于脱磷反应；

增加[P]活度系数有利于脱磷反应。

3、炼钢炉渣成分范围是怎样的

炼钢炉渣成分范围：CaO SiO2 MgO Al2O3

45～55% 12～20% 4～13％2~4％

MnO P2O5 FetO CaO/SiO2

2～6% 1~5% 12～28% 3~

4、什么是回磷造成炼钢过程和脱氧过程回磷的原因是什么

1)回磷炼钢过程回磷；脱氧过程回磷。

2)炼钢过程回磷原因：吹炼中期炉渣返干，FetO含

量减少；

温度偏高。

脱氧过程回磷原因：出钢带渣量多；炉渣碱度降低；

[O]含量降低。

5、如何生产低磷钢、低磷钢生产(铁水预处理、氧气炼钢);超低磷钢(P<20ppm)生产(铁水预处理＋二次精炼脱磷)

6、有利于脱硫的因素有哪些提高温度；提高[S]的活度系数；提高炉渣(O2-)活度；降低炉渣(S2-)活度系数；降低[O]活度。

1、什么是回硫造成回硫的原因是什么炉渣碱度对回硫有重要的影响炼钢炉料中的硫主要来自废钢、铁水渣和铁水，

石灰等带入的硫很少。

1)回硫主要发生在吹炼的前半期；

2)吹炼前半期炉渣碱度低是促使回硫的重要原因，如

能在吹炼前期快速将碱度提高到以上，将能够减

轻回硫；

3)炉料中的硫主要来自废钢和脱硫渣，减少带渣对抑

制回硫十分重要。

4)冶炼超低硫钢时应采用减少废钢用量或使用低硫优

质废钢、尽可能减少铁水带渣方法。

2、对钢液进行脱氧的方法有哪些（1）直接（沉淀）脱氧法；

（2）扩散脱氧法；

（3）真空脱氧法。

3、沉淀脱氧与扩散脱氧相比有何优缺点直接（沉淀）脱氧是用与氧亲和力较铁与氧亲和力强的元素作脱氧剂，脱氧剂与钢液中的氧直接作用，发生脱氧反应，反应产物由钢液上浮排除，从而达到脱氧目的。沉淀脱氧是目前广为采用的脱氧方法。脱氧时将脱氧剂以铁合金形式直接加入到钢液中，某些比重较轻或较易气化的脱氧剂（例如铝、钙、镁等）则多采用向钢液喂丝或喂包芯线方法加入至钢液中。沉淀脱氧反应速度快，操作简便，成本较低，但由于部分脱氧产物会滞留在钢中。

扩散脱氧是向炉渣中加入碳粉、硅铁粉、铝粉等脱氧剂，降低炉渣的FeO含量。由氧在渣－钢之间的分配平衡关系式可知，当渣中FeO含量不断降低时，钢中的氧即会向炉渣中扩散，以维持氧在渣－钢间的分配平衡，从而达到钢液脱氧的目的。扩散脱氧方法目前主要应用于钢水炉外精炼。扩散脱氧的优点是脱氧产物不玷污钢液，缺点是脱氧速度较慢。

4、1650℃下，元素脱氧能力的强弱顺序如何Ca > Al > Ti > C >Si > V > Cr > Mn

5、为何要采用复合脱氧剂硅－锰复合脱氧硅比锰的脱氧能力强，但是用硅－锰同时脱氧，可以降低SiO2的活度，得到更低的残余氧含量锰同样能提高铝的脱氧能力，锰硅同时存在时可进一步提高铝的脱