钢铁冶金概论考试重点汇聚
钢铁冶金原理考试试题

钢铁冶金原理考试试题1. 介绍本篇文档是关于钢铁冶金原理考试试题的练习题。
钢铁冶金原理是材料科学与工程的重要基础知识之一,涉及到钢铁制备中的物理、化学和冶金原理等方面的知识。
通过解答以下试题,可以帮助读者巩固和加深对钢铁冶金原理的理解。
2. 试题请根据题目要求,写出你的答案。
2.1 物理性质题(1) 钢铁的密度是多少?给出计算公式并计算。
答案:钢铁的密度通常在7.8 g/cm³左右。
其计算公式为:密度 = 质量 / 体积(2) 钢铁的导电性好还是导热性好?为什么?答案:钢铁的导电性和导热性都比较好。
这是因为钢铁中的电子和热量传递主要是通过导体中的自由电子完成的。
而钢铁中的自由电子较多,使其具有良好的导电性和导热性。
2.2 化学性质题(1) 钢铁的主要成分是什么?答案:钢铁的主要成分是铁和碳。
除此之外,钢铁中还含有一些合金元素,如锰、硅、铬等,这些元素可以改变钢铁的性质。
(2) 请简要描述钢铁的腐蚀现象及其防腐方法。
答案:钢铁容易受到腐蚀的影响。
腐蚀通常是由于钢铁表面与环境中的氧气和水接触,形成氧化物或氢氧化物层,导致钢铁的表面损坏。
常见的防腐方法包括涂层防腐、电镀防腐和合金化防腐等。
2.3 冶金原理题(1) 请简要描述钢铁的炼钢过程。
答案:钢铁的炼钢过程一般包括以下几个步骤:1.原料准备:将铁矿石等原料预处理,去除杂质。
2.炼铁:将铁矿石还原为铁。
3.炼钢:将铁与一定量的碳和其他合金元素进行配比,并控制温度、压力、氧气含量等参数,使其达到所需的钢的成分和性质。
4.精炼:在炼钢后对钢液进行进一步的处理,去除杂质和气体。
(2) 请解释硬化和回火的原理及其对钢铁性能的影响。
答案:硬化是将钢铁加热至固溶温度以上,然后迅速冷却,使其组织转变为马氏体。
回火是将硬化的钢铁加热至一定温度,并保持一段时间,使其马氏体转变为较为稳定的组织形态。
硬化可以提高钢铁的硬度和抗拉强度,但会降低其韧性和抗冲击能力。
钢铁冶金概论模拟试题(含答案)

一选择题1.高炉生产的产品有:A)生铁B)炉渣C)高炉煤气D)炉尘2.高炉干式除尘的方法有:A)文氏管B)布袋除尘C)电除尘D)洗涤塔3.高炉内对煤气阻力最大的区域为:A)块状带B)滴落带C)软熔带D)风口回旋区4.炼钢过程的主要反应是:A)碳的氧化B)硅的氧化C)锰的氧化D)磷的氧化5.常用的氧枪喷头类型为:A)直孔型B)拉瓦尔型C)螺旋型D)扇型6.炼钢终点控制主要控制:A)钢水成分B)钢水温度C)冶炼时间D)终渣量7.碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为:A)双渣留渣法B)返回吹氧法C)氧化法D)不氧化法8.氧枪的常用冷却保护介质为:A)水B)气态碳氢化合物C)燃料油D)植物油9.采用顶吹氧底复合吹炼时,底部吹入的可能是:A)N2 B)Ar C)O2 D)H210高炉中配加焦炭的作用是:A)作还原剂B)燃烧后产生热量C)作料柱骨架,起支撑料柱作用D)氧化剂1:A、B、C、D 2:B、C 3:C 4:A 5:B6:A、B 7:B、C 8:A 9:A、B、C 10:A、B、C二名词解释1)冶金学2)热脆3)硫负荷4)烧结矿5)炉外精炼1、冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
2、钢材在轧制和锻造时,由于温度升高,晶界上的富含硫化物的网状结构又变成液态,在力的作用下,就会引起这些富硫液相沿晶界滑动,造成钢材的破裂,产生了所谓的热脆现象3、冶炼一吨生铁由炉料带入高炉硫的总量称为“硫负荷”4、将各种粉状铁,配入适宜的燃料和熔剂,均匀混合,然后放在烧结机上点火烧结。
在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下,部分混合料颗粒表面发生软化熔融,产生一定数量的液相,并润湿其它未融化的矿石颗粒。
冷却后,液相将矿粉颗粒粘结成块。
这一过程叫是烧结,所得到的块矿叫烧结矿。
5、炉外精炼是对炼钢炉的钢水在钢包或专用容器中进行再次精炼,又称“二次精炼”。
钢铁冶金复习资料

钢铁冶金第一章1.高炉炼铁生产工艺流程炉料(铁矿石 溶剂 焦炭)通过上料机装入炉内,空气通过鼓风机和热风炉生成热风鼓入炉内,喷吹燃料罐将燃料装入炉内,它们在高炉内反应生成炉渣 生铁和煤气;炉渣分为水渣(建筑材料)和渣棉(绝热材料);生铁分为铸造生铁 炼钢生铁和特殊生铁;煤气通过除尘产生净煤气加入热风炉或者其他用途。
2.高炉炼铁有哪些技术经济指标(1)有效容积利用系数uu V p=η其中P 为生铁日产量,u V 为高炉有效容积 (2)焦比;PQ K = Q 为焦炭日消耗量 1)燃料比)(重油煤粉焦炭燃 +++=K K K K2)综合焦比干综K K K +=(3)冶炼强度u V QI =由此得出K I u =η(4)焦炭负荷 (5)生铁合格率 (6)休风率 (7)生铁成本 (8)炉龄3.高炉区域划分从上到下依次是块状带,软熔带,滴落带,燃烧带,渣铁盛聚带。
第二章1.高炉常用的铁矿石有哪几种?各有何特点?赤铁矿:红矿,主要成分为三氧化二铁,硫磷含量低,质软,易碎,易还原磁铁矿:黑色,有磁性,四氧化三铁,硫磷含量高,致密,坚硬,难还原褐铁矿:含水氧化铁,褐色,磷含量高,质软疏松,易还原菱铁矿:碳酸铁矿石,灰色 浅黄色,褐色,碳酸亚铁,易破碎,焙烧后易还原2.评价铁矿石质量的标准有哪些?A 成分:矿石品位 脉石成分 有害杂质和有益元素的含量B 粒度和强度C 还原性D 化学成分稳定性3.烧结和球团有哪些区别?(1)球团矿更始于处理细精矿粉。
粒度越细,成球性越好,球团强度越高(2)成品矿的形状不同。
球团矿较烧结矿粒度均匀,微气孔多,还原性好,强度高,且易于贮存,有利于强化高炉生产。
(3)适用于球团法处理的原料来源较宽,产品种类多。
(4)固结成块的机理不同。
烧结矿是靠液相固结的,混合料中必须有燃料;而球团矿主要是依靠矿粉颗粒的高温再结晶固结的,混合料中不加燃料(5)生产工艺不同。
烧结料的混合与造球是在混合机内同时进行的,成球不完全,混合料中仍然含有相当数量未成球的小颗粒。
钢冶金复习题

钢冶金复习题钢冶金复习题钢铁是现代工业的基石,而钢铁的生产离不开钢冶金技术。
钢冶金是一门复杂而又重要的学科,它涉及到材料科学、化学、物理等多个领域的知识。
下面,我们来复习一些与钢冶金相关的问题,加深对这一领域的理解。
1. 什么是钢冶金?钢冶金是指将铁矿石或废钢通过冶炼、炼钢等工艺过程,制造出具有一定化学成分和物理性能的钢材的过程。
它包括原料处理、炼铁、炼钢、热处理等多个环节。
2. 钢的成分有哪些?钢的主要成分是铁和碳,其中碳的含量在0.02%至2.1%之间。
此外,钢中还含有少量的合金元素,如锰、铬、镍、钼等,以及一些杂质。
3. 钢的分类有哪些?钢可以根据其化学成分、用途、生产工艺等不同标准进行分类。
按照化学成分,钢可以分为碳钢、合金钢和不锈钢等;按照用途,钢可以分为结构钢、工具钢、耐磨钢等;按照生产工艺,钢可以分为平炉钢、转炉钢、电炉钢等。
4. 钢的生产工艺有哪些?钢的生产工艺主要包括平炉法、转炉法和电炉法。
平炉法是最早的炼钢方法,通过在平炉中加热生铁和生石灰,使其冶炼成钢;转炉法是较为常用的炼钢方法,通过在转炉中将生铁和废钢进行冶炼;电炉法是利用电能进行炼钢的方法,具有能耗低、环保等优点。
5. 钢的热处理有哪些方法?钢的热处理是通过对钢材进行加热、保温和冷却等过程,改变其组织和性能。
常见的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
退火是将钢材加热到一定温度后,缓慢冷却,以减少内应力和提高塑性;正火是将钢材加热到一定温度后,迅速冷却,以提高硬度和强度;淬火是将钢材加热到一定温度后,迅速冷却到室温,以获得高硬度和高强度;回火是将淬火后的钢材加热到一定温度后,缓慢冷却,以减少脆性和提高韧性。
6. 钢的缺陷有哪些?钢材在生产过程中可能会出现各种缺陷,如夹杂、气孔、夹渣、裂纹等。
夹杂是指钢中的非金属夹杂物,会降低钢的强度和塑性;气孔是指钢中的气体包裹体,会导致钢的脆性增加;夹渣是指钢中的氧化物夹杂物,会降低钢的强度和韧性;裂纹是指钢中的裂纹缺陷,会导致钢的断裂。
钢铁是怎样炼成的高频考点

钢铁是怎样炼成的高频考点钢铁是一种重要的金属材料,广泛应用于构建、交通、制造业等各个领域。
在学习钢铁制造的过程中,有一些高频考点是需要特别注意的。
以下是一些关于钢铁制造的重要考点:1. 原料及冶炼过程:钢铁的主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。
铁矿石经过炼铁炉冶炼得到生铁,随后通过炼钢炉进行炼钢。
在冶炼过程中,需要控制温度、各种化学反应和熔化物料的流动。
2. 炼钢的方法:有多种方法可以炼制钢铁,其中最常见的是基本炼钢法,包括平炉法、转炉法和电炉法。
每种方法都有其特定的特点和适用范围。
平炉法逐渐被转炉法和电炉法所取代,因为后者具有更高的效率和更低的环境污染。
3. 钢铁材料的特性:钢铁具有高强度、优良的可塑性和可焊性等特性,使其成为广泛应用的材料。
不同种类的钢经过合金化和热处理等方法可以得到不同的性能,如不锈钢、高速钢等。
4. 钢铁生产与环境保护:钢铁生产是一个高度能耗和资源消耗的过程,同时也会产生大量的废气、废水和固体废弃物。
因此,环境保护在钢铁行业中变得至关重要。
技术进步和环保政策的实施对减少污染和节约能源起着重要作用。
5. 钢铁行业的发展和挑战:随着全球市场的发展和国际竞争的加剧,钢铁行业面临着许多挑战。
高能耗、高污染和价格波动是其中的主要问题。
为了应对这些挑战,钢铁企业需要加强技术创新、提高生产效率,并寻求可持续的发展模式。
了解和掌握这些关键考点,是理解钢铁制造过程和行业发展的重要基础。
在学习和应用中,我们应该关注材料的性质、生产技术的变化以及环境保护的重要性。
只有掌握这些,才能更好地理解钢铁是如何炼成的,并为相关领域的发展做出贡献。
钢铁是怎样炼成的知识点整理及归纳考点

钢铁是怎样炼成的知识点整理及归纳考点一、炼钢的基本原理1. 原料准备:炼钢的原料主要有铁矿石、焦炭和石灰石,其中铁矿石是主要的铁源。
2. 高炉冶炼:高炉是炼钢的主要设备,通过高温和还原剂(焦炭)将铁矿石还原为熔融的铁水。
3. 钢水调质:对炼得的铁水进行调质,包括去除杂质、控制成分和温度等。
4. 连铸成型:将调质后的钢水连续浇注到铸造机中,通过冷却和凝固形成铸坯。
二、炼钢的主要工艺流程1. 矿石处理:将铁矿石破碎、磨细,并通过磁选、重选等工艺去除杂质。
2. 焦炭制备:将煤进行干馏得到焦炭,焦炭是高炉冶炼的还原剂。
3. 高炉冶炼:将经过矿石处理和焦炭制备的原料投入高炉,通过高温还原铁矿石中的铁,并将产生的熔融铁水收集。
4. 调质处理:对收集到的铁水进行脱硫、脱磷、脱硅等处理,调整成分和温度。
5. 连铸成型:将调质后的铁水通过连铸机连续浇注到结晶器中,形成铸坯。
三、炼钢中的关键技术和设备1. 高炉:高炉是炼钢的核心设备,其炉体由炉缸、炉腰、炉身和炉喉组成,通过供热和还原剂来实现铁矿石的冶炼。
2. 连铸机:连铸机是将熔融的铁水连续浇注成型的设备,主要由结晶器、浇注机构和冷却系统组成。
3. 调质设备:包括脱硫装置、脱磷设备、调温系统等,用于对熔融的铁水进行去杂质和调整成分、温度等处理。
4. 矿石处理设备:包括破碎机、磨矿机、磁选机等,用于将铁矿石进行处理,去除杂质。
5. 焦炭制备设备:包括焦炉、焦炭破碎机等,用于将煤进行干馏得到焦炭。
四、炼钢的关键参数和控制要点1. 温度控制:炼钢过程中,需要控制高炉温度、铁水温度和钢水温度等,以保证炼钢过程的稳定性和产品质量。
2. 成分控制:炼钢过程中,需要控制铁水中的碳含量、硫含量、磷含量等,以调整钢的性能和成分。
3. 流动控制:炼钢过程中,需要控制铁水和钢水的流动速度和方向,以保证连铸成型的质量和效率。
4. 杂质控制:炼钢过程中,需要去除铁水中的氧化物、硫化物、杂质金属等有害物质,以提高钢的纯净度和质量。
钢铁是怎样炼成的知识点考点归纳

钢铁是怎样炼成的知识点考点归纳钢铁是一种由铁和碳组成的合金,被广泛应用于建筑、制造、交通等领域。
钢铁的炼制过程是一个复杂的过程,需要在特定的温度和条件下进行。
以下是钢铁炼制的基本知识点和考点总结,共分为四个主要阶段:原料准备、焙烧、炉渣处理和连铸。
1.原料准备:-主要原料:钢铁的主要原料是铁矿石、焦炭和石灰石。
其中铁矿石必须含有足够的铁元素,而焦炭则提供燃料和还原剂,石灰石用于炼矿石的炉渣形成。
-原料浸泡:将铁矿石浸泡在水中,以去除其中的杂质和水溶性盐(如硫酸盐),并提高矿石的柔软性和矿石的收缩率。
2.焙烧(还原):-高炉炼铁:将铁矿石和焦炭加入高炉中,在高温(约1500°C)下进行还原反应,将铁矿石中的氧气与焦炭中的碳结合,生成还原铁,同时将其他杂质转化为炉渣。
-还原反应:焦炭中的碳作为还原剂与铁矿石中的氧气反应,生成CO 和CO2气体,CO进一步与铁矿石中的氧化铁反应,生成CO2和还原铁。
-炉渣形成:除了还原铁之外,焙烧过程还会产生大量的炉渣。
炉渣是一种由石灰石和其他杂质组成的浆状物质,其中主要成分是硅酸钙、氧化铝和氧化镁等。
3.炉渣处理:-炉渣处理方法:炉渣处理是将产生的炉渣与石灰石进行反应和处理,以形成固体的渣球。
这些渣球可用于铁矿石的冶炼过程中,以提供较好的热传导和流动性。
-炉渣处理的影响:炉渣的处理对钢铁冶炼过程中的温度、炉渣的质量和铁的质量具有重要的影响。
4.连铸:-连铸工艺:连铸是将炼制得到的液态钢浇注到预先准备好的铸造模具中,然后在冷却中逐渐形成钢坯的过程。
连铸工艺可以高效地生产具有不同尺寸和形状的钢坯,并使得钢的冷却速度得到控制。
-钢坯冷却:钢坯在连铸过程中通过水冷却或喷水冷却,以加速冷却速度,并增强钢材的内部组织和性能。
钢铁的炼制过程非常复杂,上述知识点和考点仅为基本概述。
在实际的钢铁生产中,还有许多其他的因素和技术需要考虑,例如冶炼的条件、添加剂的使用和炉渣处理的方法等。
钢铁冶金概论3_转炉炼钢

在标准状态下,反应的ΔGo负值越多,该元素 被氧化的趋势就越大,则该元素就优先被大量 氧化。
铁液中常规元素与氧反应的标准吉布斯自由能 变化与温度的关系绘制成图。
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12 12
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1. Cu﹑Ni﹑Mo﹑W等元素氧化 的ΔGo线都在Fe氧化ΔGo线之上。 从热力学角度来说,在பைடு நூலகம்钢吹氧过 程中这些元素将受到Fe的保护而不 氧化。
15 15
3.3.4 硅的氧化
硅的直接氧化和间接氧化反应式
➢ 在气-金界面上 [Si]+O2=(SiO2)
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3.1 炼钢的基本任务
四脱:C、S、P、O; 二去:气体、夹杂; 二调整:温度、成分。 浇注。
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3.2 炼钢炉渣
3.2.1 炼钢炉渣的作用 3.2.2 炼钢炉渣的来源及其组成 3.2.3 炼钢炉渣的主要性质
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直接氧化方式
直接氧化是指氧气直接与铁液中的元素产生氧化 反应。
当向铁液中吹入氧气时,如果在铁液与气相界面 有被溶解的元素如[Si]﹑[Mn]﹑[C],虽有大量 的铁原子存在,但根据元素的氧化次序 [Si]﹑[Mn]﹑[C]将优先于铁而被氧化。
反应可写为:[C]+1/2{O}={CO} [Si]+{O2}=(SiO2)
13 13
3.3.3 脱碳反应
炼钢的一个重要任务是利用氧化方法将铁液中过多 的碳去除,称为脱碳。脱碳反应是贯穿于冶炼过程。
在高温下[C]主要氧化成为CO。
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钢铁冶金概论考试重点——By 材控1004班(一)绪论(1)生铁概念:是含碳量大于1.7%的铁碳合金,工业生铁含碳量一般在2.5%-4%,并含C、Si、Mn、S、P等元素,是用铁矿石经高炉冶炼的产品。
(2)钢的概念:指含碳量0.2-2%的铁碳合金。
根据成分不同,又可分为碳素钢和合金钢,根据性能和用途不同,又可分为结构钢、工具钢和特殊性能钢,高强高韧是钢的重要特征(3)钢铁生产的两个典型流程:a.长流程(高炉炼铁):烧结/球团—高炉—转炉—连铸机—轧机.b短流程:直接还原或熔融还原—电炉—连铸机—轧机.(4)钢与生铁的区别:(5)钢铁生产的典型工艺(长流程):(二)高炉炼铁工艺流程与主要设备(1)高炉炼铁:高炉炼铁:在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁的过程。
(2)矿石的品位:矿石中有用成分的质量百分含量。
(3)脉石:矿石中没有用的成分称为脉石,一般在冶炼过程中需要去除。
(4)烧结的定义:将各种粉状铁,配入适宜的燃料和熔剂,均匀混合,然后放在烧结机上点火烧结。
在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下,部分混合料颗粒表面发生软化熔融,产生一定数量的液相,并润湿其它未融化的矿石颗粒。
冷却后,液相将矿粉颗粒粘结成块。
这一过程叫烧结,所得到的块矿叫烧结矿(5)抽风烧结原理:布在烧结机台车上的混合料经点火和抽风,气流自上而下通过料层,料层中燃料燃烧产生高温,引起一系列的物理化学反应,物料局部软熔生成一定的液相。
随后,由于温度降低,液相冷凝结块,形成气孔率高,矿物组成与天然矿不同的烧结矿,这就是整个烧结过程。
(6)(冶金)焦炭的作用:燃烧产生热量;燃烧后产生CO作为还原剂;支撑料柱,使料层透气。
(7) 有效容积:对钟式炉顶高炉指从铁口水平中心线至大钟下降位置下沿所包括的容积;对于无钟炉顶高炉指从铁口水平中心线至炉喉上沿(一般把该标高设为料线零位)之间的容积。
(8) 有效容积利用系数:高炉每立方米有效容积每天生产的合格铁水量(t/m3·d )(9) 焦比(K ):冶炼一吨生铁消耗的干焦或综合焦炭量(kg/t )。
(10) 煤比(或油比):冶炼一吨生铁消耗的煤粉量或重油(kg/t )。
(11) 喷煤率:每天喷入高炉的煤粉量与高炉每天消耗的燃料量之比,即煤比与燃料比之比。
(12) 冶炼强度:高炉每立方米有效容积每天消耗的(干)焦炭量(焦比一定的情况下)。
(三)高炉炼铁主要物理化学反应和操作工艺(1)间接还原:凡是用CO 或H2做还原剂,最终气体产物是CO2或H2O 的称为间接还原。
(2)直接还原:凡用碳作还原剂,最终气体产物是CO 的反应称为直接还原。
(3) 11431433225.160158970)()()()(62.217207510)()()(3)(46.218120000)()()(2)(3C 570-Θ-Θ-Θ⋅-=∆+=+⋅-=∆+=+⋅-=∆+=+︒>m ol J TIII G III CO s Fe C s FeO m ol J T II G II CO s FeO C s O Fe m ol J T I G I COs O Fe C s O Fe m r m r m r (石)(石)(石):时,发生如下还原反应当温度 (4) 143143325.174171100)()()(43)(4146.218120000)()()(2)(3C 570-Θ-Θ⋅-=∆+=+⋅-=∆+=+︒<m ol J T IV G IV CO s Fe C s O Fe m ol J T I G I CO s O Fe C s O Fe m r m r (石)(石):时,发生如下还原反应当温度(5)碳的溶损反应或气化反应:C )石(+CO 2=2CO (6) 生产中碱度(R )的计算: ∑∑=酸性氧化物碱性氧化物w w R .22322234SiO CaOSiO MgOCaO O Al SiO MgOCaO w w R w w w R w w w w R =+=++=二元碱度:三元碱度:四元碱度: (7) 高炉炉渣的作用: (1)分离渣铁 (2)具有足够的脱硫能力(3)具有调整生铁成分,保证生铁质量的作用 (4)保护炉衬(8) 提高炉渣脱硫能力的措施: 1)提高炉渣碱度; 2)提高温度; 3)低FeO; 4)合适的MgO 、MnO 含量.(9)析碳反应——CO 分解A .高炉内存在一定的析碳化学反应⏹ 2CO=CO2+C⏹ 热力学上在400~600℃可进行反应,但动力学速度较慢,在有催化剂时在高炉内有一定程度的发生。
B.析碳反应对高炉冶炼的影响⏹渗入碳砖中的CO析碳产生膨胀破坏炉衬⏹渗入炉料中的CO因析碳使炉料破碎、产生粉末影响煤气流通过(四)炼钢1)炼钢炉渣的作用:☐作用:通过对炉渣成分、性能及数量的调整,可以控制金属中各元素的氧化和还原过程;向钢中输送氧以氧化各种杂质;吸收钢液中的非金属夹杂物,并防止钢液吸气(H、N)。
其它作用。
如:稳定电弧,保护渣。
☐副作用:侵蚀炉衬;降低金属收得率2)三种脱氧方式:根据脱氧反应发生的地点不同,脱氧方法分为沉淀脱氧﹑扩散脱氧和真空脱氧A.沉淀脱氧:又叫直接脱氧。
把块状脱氧剂加入到钢液中,脱氧元素在钢液内部与钢中氧直接反应,生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法称为沉淀脱氧。
出钢时向钢包中加入硅铁﹑锰铁﹑铝铁或铝块脱氧就是沉淀脱氧。
B.扩散脱氧:又叫间接脱氧。
它是将粉状的脱氧剂如C粉﹑Fe-Si粉﹑CaSi粉﹑Al粉加到炉渣中,降低炉渣中的氧含量,使钢液中的氧向炉渣中扩散,从而达到降低钢液中氧含量的一种脱氧方法。
在电炉炼钢的还原期和炉外精炼过程向渣中加入粉状脱氧剂进行脱氧操作就是扩散脱氧C.真空脱氧:是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。
它只适用于脱氧产物为气体的脱氧反应如[C]-[O]反应。
这种脱氧方法常用于炉外精炼中,如RH真空处理﹑V AD﹑VD等精炼方法都可实现钢液的真空脱氧。
简答题6)降低钢中气体的措施:☐提高炼钢原材料质量。
如使用含气体量低的废钢和铁合金;对含水分的原材料进行烘烤干燥,采用高纯度的氧气等。
☐尽量降低出钢温度,减小气体在钢中的溶解度。
☐在冶炼过程,应充分利用脱碳反应产生的溶池沸腾来降低钢水中的气体含量。
☐用炉外精炼技术,降低钢水中的气体含量。
如采用钢包吹氩搅拌,真空精炼脱气,微气泡脱气等方法对钢水进行脱气处理。
☐采用保护浇注技术,防止钢水从大气中吸收气体。
7)内生夹杂与外来夹杂定义:钢中存在着硫﹑磷﹑氧﹑氮等杂质元素,这些元素与钢中的合金元素如硅﹑锰﹑铝﹑钛﹑钒等形成非金属化合物,如氧化物﹑硫化物﹑氮化物等。
钢中的这些非金属化合物,统称为非金属夹杂物,也称为内生夹杂。
在炼钢过程中,钢水与炉渣和炉衬接触,炉渣炉衬中的化合物被卷入到钢水中,也会造成非金属夹杂物,也称为外来夹杂。
8)降低钢中夹杂物的措施:☐在冶炼中采取各种手段降低钢中杂质元素[O]﹑[S]﹑[N]﹑[P]等的含量,提高钢的洁净度,从根本上减少内生夹杂物。
☐提高耐火材料质量,提高其抗冲击和耐侵蚀的能力,减少外来夹杂物数量。
☐采用合理的脱氧制度,使脱氧产物易于聚集上浮,从钢液中排除。
☐应用钢包冶金如真空脱氧﹑吹Ar搅拌﹑喷粉处理等和中间包冶金如采用堰、坝﹑导流板﹑过滤器﹑湍流控制器等控流装置,去除钢水中的夹杂物。
☐采取保护浇注技术,防止钢水从周围大气环境中吸收氧﹑氢﹑氮。
9)铁水预处理的概念:铁水预处理是指铁水进入炼钢炉之前对其进行脱除杂质元素或从铁水中回收有价值元素的一种工艺。
☐目前生产中采用的炉外脱硫方法可分为四类:铁流搅拌法、机械搅拌法、气体搅拌法和插入法。
用得较多的为机械搅拌法(KR法)和气体搅拌法(顶部喷吹法) 。
☐KR法:用实心旋转器搅拌铁水,脱硫剂为CaC2和石灰粉加Na2CO3。
(五)炉外精炼1)炉外精炼概念:炉外精炼:按传统工艺,将常规炼钢炉(转、电)中完成的精炼任务(四脱(S、P、C、O),二去(气体、夹杂),两调整(温度、成分)),部分或全部地转移到钢包或其它容器中进行精炼的过程。
2)RH(真空循环脱气法)原理:在精炼中,钢包内的搅拌是由真空室内钢液注流进入钢包中引起的。
(六)连续铸钢1)钢的连铸:使钢水不断地通过水冷结晶器,凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出,经喷水冷却,全部凝固后切成坯料(连铸坯)的铸造工艺。
2)连铸的优势:☐提高成材率。
☐降低能耗。
☐连铸产品的均一性高、质量好。
☐易于实现机械化自动化☐占地面积小、生产周期快、吨坯成本低。
3)连铸机的流数:凡是不经切割而连续浇注一根长的铸坯,称为一流。
每台连铸机所能同时浇注的铸坯总根数,称为连铸机的流数。
4)中间包的作用:稳定钢流,减少钢流的静压力和对结晶器中坯壳的冲刷;均匀钢水温度,促进非金属夹杂物上浮去除;多流连铸机由中间包对钢水进行分流;多炉连浇换包时起缓冲衔接作用。
5)中间包的结构:由中间包本体、中间包盖、塞棒、中间包滑动水口组成。
6)中间包挡墙:☐挡墙:在中间包内设置的高出钢液面的墙称为挡墙。
其作用为:隔离冲击区与浇铸水口区;形成循环流,有利去除夹杂;减少死区,有利于钢水温度分布均匀。
☐坝:设置在中间包内钢液面以下的障碍物。
其作用:与挡墙配合起导流,促进夹杂物上浮,达到精炼钢水的作用。
(七)大题(一)2)直接氧化方式:直接氧化是指氧气直接与铁液中的元素产生氧化反应。
☐当向铁液中吹入氧气时,如果在铁液与气相界面有被溶解的元素如[Si]﹑[Mn]﹑[C],虽有大量的铁原子存在,但根据元素的氧化次序[Si]﹑[Mn]﹑[C]将优先于铁而被氧化。
☐反应可写为:[C]+1/2{O}={CO}[Si]+{O2}=(SiO2)[Mn]+1/2{O2}=(MnO)3)间接氧化方式:吹入的氧气由于动力学的原因首先与铁液中的Fe原子反应形成FeO进入炉渣,同时使铁液中溶解氧[O]。
炉渣中的(FeO)和溶解在铁液中的[O]再与元素发生间接氧化。
☐其反应为:{O2}+Fe=(FeO)(FeO)=Fe+[O]如:2[O]+[Si]=(SiO2)或2(FeO)+[Si]=2Fe+(SiO2)在渣-金界面上往往产生元素的间接氧化反应。
4)氧化举例:☐以C和Si为例:1. 碳的氧化:☐在高温下[C]主要氧化成为CO。
☐[C]与氧的反应有:在渣-金界面上:[C]+(FeO)={CO}+Fe[C]+[O]={CO}在气-金界面上:[C]+1/2{O2}={CO}2.硅的氧化:在气-金界面上[Si]+O2=(SiO2)在渣-金界面上[Si]+2[O]=(SiO2)[Si]+2(FeO)=(SiO2)+2Fe3.锰的氧化☐[Mn]的氧化反应式为:在气-金界面上[Mn]+1/2O2=(MnO)在渣-金界面上[Mn]+[O]=(MnO)[Mn]+(FeO)=(MnO)+Fe4.脱磷反应式☐用碱性炉渣进行脱磷的反应为:在渣-金界面3(CaO)+2[P]+5[O]=(3CaO·P2O5)3(CaO)+2[P]+5(FeO)=(3CaO·P2O5)+5Fe在渣-金-气界面3(CaO)+2[P]+5/2O2=(3CaO·P2O5)(二)高炉内型图的五个部分,每个区域特征,高炉内部状态。