炉外精炼与连铸复习_炉外精炼复习题

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炉外精炼与连续铸钢

一． 填空题。

1．为了创造最佳的冶金反应条件，到目前为止，所采用的基本手段不外乎（渣洗）、（真空）、（搅拌）、（加热）、（喷吹）等五种。

2．常用的搅拌方法有（机械搅拌）、（利用重力或大气压力搅动钢液）、（喷吹气体搅拌）、（电磁搅拌）等。

3．影响混匀时间的影响因素有（比搅拌功率）、（喷口数目）、（喷口位置）、（钢包直径）、（吹入深度）、（被搅拌液体的性质）等。

4．循环脱气法在操作和设计时应考虑的主要设计参数有（处理容量）、（循环因数）、（处理时间）、（循环流量）、（真空度）和（真空泵的抽气能力）。5．钢包喷粉的主要缺点是（增加了钢液的热量损失）。

6．电弧炉与钢包炉配合时，电弧炉炉渣的去除方法有（各种机械除渣法）、（换包法）、（电弧炉低位出钢）、（炉底出钢）等。

7．炉外精炼用的透气砖有三种类型，即（弥散型）、（缝隙型）、（定向型）。8．炉外精炼方法主要分为（渣洗）、（吹氩）、（真空脱气）、（大吨位钢液的真空脱气）、（带有加热装置）的炉外精炼方法、（低碳钢液的精炼）、（固体料的添加方法）等七类。

9．炉外精炼的特点是（二次精炼）、（创造较好的冶金反应动力学条件）、（二次精炼的容器具有浇注功能）。

10．对炉外精炼技术所采用的精炼手段的要求是（具有独立性）、（作用时间可以控制）、（作用能力可以控制）、（精炼手段的作用能力再现性要强）、（便于与其他手段组合）、（操作方便、设备简单）、（基建投资和运行费用低）。

11．前生产中应用的炉外处理设备大体上有三种类型：（钢包）、（转炉型容器）和（专用炉外处理装置）。

12．钢包包衬由（永久层）、（工作层）、（渣线层）、（包底层）组成。

13． 滑板砖是影响控制钢水流量的关键部位。目前国内使用的滑板砖材质有：

（高铝砖）、（铝碳砖）、（铝锆碳质），多数工厂使用（高铝质）。

14．在热状态下进行铸坯表面缺陷在线检测的主要方法有（工业电视摄像法），（涡流检测法）。15．连铸机都配有支承辊和拉矫，其开口度要符合工艺要求。常用（无线电式辊距测定装置）、（激光法辊距测定装置）进行辊间距检测。

16．带钢和薄带钢连铸机的主要机型有（双辊法）、（单辊法）以及（喷射成型）等。

17．影响连铸坯凝固组织的因素，有（浇注条件）、（钢中含碳量）、（连铸机机型）、（铸坯断面）等。

18．扩大连铸坯等轴晶率新技术有（电磁搅拌技术）、（加速凝固工艺）、（向钢包和中间包之间的钢流喷吹钢粉）等。

19．影响连铸坯纯净度的因素有（机型）、（连铸操作）、（耐火材料质量）等。20．连铸坯的主要表面缺陷有（各种类型的表面裂纹）、（深振痕）、（表面针孔），（表面宏观夹杂）等。

21．连铸坯的内部质量，主要取决于其中心致密度。而影响连铸坯中心致密度的缺陷是各种（内部裂纹）、（中心偏析和疏松）、以及铸坯内部的宏观（非金属夹杂物）。

22．铸坯的切割方法主要有（火焰切割）和（机械剪切）两类。

23．连铸机上的振动方式，常采用过三种振动方式。（同步振动）、（负滑动振动），（正弦振动）等。其（正弦振动）是目前广泛采用的一种振动方式。

24．连铸机的主要设计参数有（铸坯断面）、（拉坯速度）、（圆弧半径）和（冶金长度）。

25．中间包钢水流量控制方式有（塞棒式）、（定径水口式）、（滑动水口式）。26．引锭装置有（引锭头）、（引锭杆）、（引锭杆的存放装置）。

27．影响结晶器传热的因素有（结晶器设计参数）、（操作因素）、（钢水成分）等。

二． 名词解释。

1．炉外精炼： 在常规炼钢炉中完成的精炼任务，部分或全部移到钢包或其他容器中进行。

2．混匀时间： 在被搅拌的熔体中，从加入示踪剂到它在熔体中均匀分布所需的时间。

3．临界流态化速度： 使粉粒进入流态化阶段的最小气流速度。4．悬浮速度： 使粉粒由容器内漂出的最低气流速度。5．质量粉气比： 每千克的载流气体可输送多少千克的粉料。6．体积粉气比： 每立方米的载流气体可输送多少千克的粉料。

7．喂线处理： 向钢液喂入铝线或不同芯料的包芯线，达到脱氧、脱硫、非金属夹杂物变性处理和合金成分微调等冶金目的。

8．喷粉处理： 通过喷吹惰性气体将粉状材料吹入铁水或钢液深处进行脱磷、脱硫、脱氧及非金属夹杂物变性处理，生产超高清洁钢。

9．连铸： 把液态钢用连铸机浇注、冷凝、切割而直接得到铸坯的工艺。10．连铸坯的热装： 把热状态下的铸坯直接送到轧钢厂装入加热炉，经加热后轧制。

11．直接轧制： 把高温无缺陷的铸坯稍经补偿加热直接轧制的工艺。

12．铸坯鼓肚： 铸坯表面凝壳受到钢水静压力的作用而鼓胀成为凸面的现象。13．脱方：方坯由方形变成菱形，四个直角变为一对锐角和钝角的现象。14．铸坯合格率： 一台铸机生产合格铸坯量占全年铸坯产量的百分数。15．铸坯收得率： 连铸坯量占浇注连铸坯钢水量的百分数。16．铸机作业率： 连铸机生产时间占一年日历时间的百分数。17．连铸机台时产量： 一台铸机实际作业时间内生产的铸坯量。18．比给水量： 单位时间冷却水耗量和通过二冷区铸坯质量的比值。19．水流密度： 单位时间、单位铸坯表面接受的冷却水量。20．拉坯速度： 连铸机每一流单位时间拉出铸坯的长度（m/min）。21．振幅： 结晶器从水平位置运动到最高或最低位置所移动的距离。22．圆弧半径： 铸坯弯曲时的外弧半径（m）。

23．冶金长度： 从结晶器内钢液面到拉矫机最后一对辊子中心线的实际长度，即铸机长度。

24．连铸机的一机：具有独立的拉矫和传动系统，可以单独运行的一组连铸设备。25．连铸机的流数： 由一个钢水包下的一个中间包内的钢水可以同时浇注的铸坯根数。

三、判断题。

1．渣洗除了可以快速脱硫以外，还能有效地脱氧和去除夹杂，从而减轻出钢过程中二次氧化时间。（√）2．仍在应用的渣洗工艺主要有异炉渣洗，同炉渣洗，混合炼钢。（√）3．渣洗是获得洁净钢并能适当进行脱硫和脱氧的最简便的精炼手段。（√）4．当前名目繁多的炉外精炼方法实际上是真空，搅拌，加热三种基本手段的不同结合。（╳）

5．炉外精炼又称二次炼钢，它是伴随其他冶金过程而出现的一种现象，即具有一定的依赖性。（╳）

6．铸坯的液芯长度是铸坯从结晶器内钢液面到钢液全部凝固时铸坯的长度。（√）7．根据所能浇注的最大铸坯厚度和最大拉坯速度计算得到的液心长度就是连铸机的冶金长度。（√）

8．根据连铸工艺要求，规定钢水含碳量应尽量避开0﹒18~0﹒23%的范围，以减少铸坯表面裂纹。（√）

9．用Si—Ca合金代替部分Al用于低碳钢水的脱氧，以成为防止小方坯连铸中水口堵塞的重要措施。（√）

10．连铸坯的合格率是指一台连铸机年产合格铸坯量占全年铸坯产量的百分数。（√）

11．深振痕是连铸坯的一种表面缺陷。（√）12．负滑动时间越长，振痕深度越深。（√）

13．直弧形连铸机既有利于夹杂物上浮，又能防止夹杂物富集。（√）14．与模铸相比，连铸更有利于实现机械化自动化。（√）15．铸机圆弧形半径是指铸坯弯曲时的内弧半径。（╳）16．铸机圆弧半径的大小只能根据理论计算来确定。（╳）17．连铸机冶金长度越长，拉速越慢。（╳）

18．中间包内部无挡渣墙，更有利于非金属夹杂物上浮。（╳）19．负滑动振动是指结晶器振动时的下降速度小于拉坯速度。（╳）

20．铸机范围内主要依靠结晶器和二次冷却系统散热，其中结晶器散热最多。（╳）23．扩大柱状晶区，缩小等轴晶区，可减轻或消除中心偏析。（╳）22．振动频率越高，振痕深度越深。（╳）

三． 选择题。

1．渣洗借助于混冲急剧地扩大了钢——渣界面而大大提高了（A）能力。A．扩散脱氧

Ｂ．沉淀脱氧

Ｃ．真空脱氧 ２．（A）是真空条件下最理想的脱氧剂。

A．碳

Ｂ．硅钙合金

Ｃ。铝 ３．不属于AOD法工艺参数的是（A）。

A．氧流量 B。氧氩比 C。混合气体流量

4．目前生产中应用的炉外处理设备大体上有三种类型，我厂所用炉外处理设备是（A）。

A．钢包 B．转炉型容器 C．炉外处理装置 5．炉外精炼（如LF法）采用的主要加热方法是（B）。A．电阻加热 B．电弧加热 C．化学加热

6．一般采用钢包吹（B）可以促进夹杂物上浮，去除部分气体和均匀成分。A．氧 B．氩 C．氢

7．目前炉外精炼用耐火材料主要有镁铬（铝）系和镁钙（碳）系。实践证明，（B）系耐火材料更适合于高碱度渣的精炼。A．MgO—Cr2O3—Al2O3 B．MgO—CaO C．Al2O3—SiO2

8．RH法脱气效果好、处理过程中温降小、处理容量的适应性强、所以发展较快，但是（C）效果不大。

A．脱氧 B．脱氢 C．去氮 9．使粉粒进入流态化阶段的最小气流速度称为（C）。A．悬浮速度 B．漂浮速度 C．临界流态化速度

10．对于同一种粉料，若其粉粒半径越小，要求进入钢液的临界速度（C）。A．不变 B．越小 C．越大 11．在实际生产中，（C）是常用于控制硫化物的形态。

A．钙

B．Si-Mn合金 C．稀土合金

12.不同的搅拌方法对精炼反应的影响不尽相同，如电磁搅拌在钢液降温方面（B）吹气搅拌，在脱气方面（C）吹气搅拌，在去夹杂效果方面（B）吹气搅拌．

A．相当于

B．优于

C．不及

13.（C）是获得洁净钢并能适当进行脱硫和脱氧的最简便的精炼手段；（Ｂ）是各种炉外精炼方法都采用的基本手段．

A．真空

B．搅拌

C．渣洗 14.负滑动振动是指结晶器振动时的下降速度（A）拉坯速度。

A．大于

B．小于

C．等于

15．当注温高连铸坯（B）发达时，其中心偏析就严重；注温低，（C）发达时，其中心较轻微。

A．激冷层

B．柱状晶区 C．等轴晶区 16．（A）是国内外最主要的机型。

A．弧形连铸机 B．立式连铸机 C．水平连铸机 17．（A）能迅速地更换钢水包，因而可满足多炉连浇的要求。

A．钢包回转台 B．浇注车 C．钢包固定支承架 18．中间包内部设（C）更有利于非金属夹杂物的上浮。

A．无挡渣墙 B．单挡渣墙 C．高矮双挡渣墙 19．（B）振动机构广泛应用在大型板坯和小方坯连铸机上。

A．差动齿轮式

B．四连杆式

C．四偏心轮式

20.根据所能浇注的最大铸坯厚度和（B）计算得到的液心长度就是连铸机的冶金长度。

A．工作拉速 B．最大拉速 C．最小拉速

21．（C）是铸坯从结晶器内钢液面到钢液全部凝固时铸坯的长度。A．冶金长度 B．铸机长度 C．液心长度

22．使用（C）更适于中间包长时间的连续浇注，并能实现自动控制。A．塞棒式 B．定径水口式 C．滑动水口式

23．用Si—Ca合金代替部分（B）用于低碳钢水的脱氧，已成为防止小方坯连铸中水口堵塞的重要措施。

A．Mn B．Al C．稀土元素 24．（B）是指单位时间，单位铸坯表面接受的冷却水量。

A．水滴速度 B．水流密度 C．比给水量

25．使用（C）技术，可增加连铸坯等轴晶率，而等轴晶率越高，又有利于减少连铸坯的“晶桥”现象，从而减轻其中心偏析和疏松。A．轻压下 B．连续锻压 C．电磁搅拌 26．在实际生产中，（A）元素常用控制硫化物的形态。

A．稀土 B．Al C．Mn 27．按（A）可把连铸机分为立式、立弯式、弧形和水平型。

A．按铸坯运行的轨迹 B。按铸坯断面的大小和形状 C．按铸坯所承受的钢水静压头

五．问答题。

1．改造传统连铸机的结晶器，浇注板坯工艺可分为哪几种？ 答：可分为四种。

（1）漏斗形结晶器工艺；

（2）立弯式结晶器；

（3）直结晶器工艺；

（4）小板坯水平连铸工艺。2．按照移动结晶器原理，设计和建造的薄板坯铸机主要有哪几种？ 答：有四种。

（1）双带式薄板坯连铸机；

（2）水平双带式薄板坯连铸机；

（3）立式双带薄板坯连铸机；

（4）水平移动槽块式薄板坯连铸机。3．减轻连铸坯中心偏析、疏松和V型偏析的新技术有哪些？ 答：

（1）电磁搅拌技术；

（2）轻压下技术；

（3）连续锻压技术；

（4）过热度接近0℃的浇注技术。4．实际生产中采取在钢包内调整钢水温度的措施有哪些？ 答：

（1）钢包吹氩调温；

（2）加废钢调温；

（3）在钢包中加热钢水技术；

（4）钢水包保温。

5．将钙制成合金材料用于钢的脱氧的主要优点是什么？ 答：

一方面可提高钙的利用率，另一方面Si、Ca与[O]反应形成液态硅酸钙产物，易于上浮排除。从而可避免水口结瘤和堵塞。6．连铸用保护渣的作用？ 答：

（1）绝热保温；

（2）隔绝空气；

（3）净化钢液界面、吸附钢液中夹杂物；

（4）润滑凝固坯壳并改善凝固传热。7．连铸技术经济指标有哪些？ 答：

连铸比、合格率、收得率、铸机作业率、连铸机台时产量。8．提高连铸坯纯净度的途径有哪些？ 答：

（1）采用炉外精炼技术 ；

（2）防止连铸过程中钢水的二次氧化；

（3）利用中间包冶金去除钢中夹杂物；

（4）结晶器中促进夹杂物上浮。

9．在铸机范围内需散出的热量由哪三部分组成？ 答：

（1）将过热的钢液冷却到液相线温度所放出的热；

（2）钢结晶凝固时放出的凝固热；

（3）凝固的高温铸坯冷却至送出连铸机时所放出的热。10．常见的连铸坯内部缺陷有哪些？ 答：

内部裂纹、中心偏析、中心疏松、连铸坯中心线附近的V型点状偏析。11．连铸机主要由哪几部分组成？ 答：

盛钢桶的运载装置、中间包、中间包小车、结晶器、结晶器振动装置、二冷装置、拉矫装置、切割装置、钢坯输出装置等。12．为降低钢中的气体可采取哪些措施？ 答：

（1）使用干燥的原材料和耐火材料；

（2）降低与钢液接触的气相中气体的分压；

（3）在脱气过程中增加钢液的比表面积；

（4）提高传质系数；

（5）适当地延长脱气时间；

（6）利用生成的氮化物被去除以脱氮。13．为什么说在真空条件下碳是最理想的脱氧剂？ 答：

由于C—O反应的产物是CO气体，不玷污钢液，而且随着CO气泡的上浮有利去除钢中的气体和夹杂物。在常压条件下碳的脱氧能力不强，但是在真空条件下CO分压不断降低，脱氧能力大大增加，超过了硅和铝。14．为有效的进行碳的真空脱氧应采取哪些措施？ 答：

（1）进行真空碳脱氧前尽可能使钢中氧处于容易与碳结合的状态；

（2）可适当加大吹氩量；

（3）于真空碳脱氧后期，向钢液中加入适量的铝和硅以控制晶粒、合金化和终脱氧；

（4）浇注系统的耐火材料应选用稳定性较高的材料。

15．为什么要求粉料要有一个合适的粒度范围？ 答：

粉粒过细，难于穿越气液界面进入熔体内部，有相当一部分粉粒随载气自熔体中逸出，利用率低。但粉粒太大，不易随钢液流动，又来不及在上浮过程中溶解，收得率不高，又不稳定。因此每一种物料都有一个合适的粒度范围。22．为何要选择合理的粉气比？ 答：

过大的粉气比会增大系统的阻力，从而引起脉冲甚至堵塞管道。若粉气比过小，载流气体耗量过大。太大的粉气比所产生的脉冲或管道堵塞，将引起喷溅使生产不能正常进行。过小的粉气比不仅使载气耗量过大，还由于喷吹粉料的时间太长使钢水温度损失过大，影响喷粉的冶金效果。23．试述连铸中间包用耐火材料？ 答：

用钢纤维增强的高铝浇注料，表面层喷涂MgO质涂料，采用合理的挡渣墙组合，挡渣墙材质为经预烧的低水泥浇注料。近年出现的全碱性中间包，挡渣墙用镁质浇注料，内衬用镁质或钙质材料，表面涂有相应材质的涂料。24．炉外精炼技术发展中尚待解决的问题有哪些？ 答：

（1）钢液温度补偿技术——加热方法的选择；

（2）炉外精炼用的耐火材料；

（3）精炼后的钢液再污染；

（4）旧车间生产工艺流程系统优化。25．画出连续铸钢的工艺流程图？ 答：

钢包—→中间包—→结晶器—→二冷装置—→拉矫装置—→切割—→输出。26．钢包回转台有哪些优点？ 答：

（1）能迅速地将钢包从出钢跨运送出连铸跨；能迅速地更换钢水包，因而可满足多炉连浇的要求，结构紧凑占用连铸平台面积小。

（2）采用多功能回转台，有利于提高铸机拉速和铸坯质量；

（3）发生事故或停电时，能通过气动或液压马达迅速将钢水包旋转到安全位置进行处理。

27．中间包有什么作用？ 答：

用来稳定钢流，减小钢流对结晶器中坯壳的冲刷。并使钢渣在中间包内有合理的流场和适当长的停留时间，以保证钢水温度均匀及非金属夹杂物分离上浮；对于多流连铸机由中间包对钢水进行分流；在多炉连浇时，中间包中贮存的钢水在换包时起到衔接作用。

28．连铸工艺对结晶器有哪些要求？ 答：

（1）具有良好的导热性能；

（2）结构刚性好，力求简单，易于制造，拆装、调整和维修方便；

（3）有较好的耐磨性和较高的寿命；

（4）在保证结晶器刚度的条件下，质量要小，以便减小振动时的惯性力；

（5）具有足够高的强度和硬度。

29．为什么说结晶器的倒锥度是一个十分重要的设计参数？ 答：

如倒锥度过小，坯壳会过早的脱离结晶器内壁形成气隙，影响结晶器的冷却效果，致使坯壳过薄，出现鼓肚变形，甚至拉漏；倒锥度过大，会使铸坯与结晶器的摩擦阻力增加，加速结晶器内壁特别是下口的磨损。30．连铸对结晶器振动的要求有哪些？ 答：

（1）振动的方式能有效的防止因坯壳的粘结而造成的拉漏事故；

（2）振动参数有利于改善铸坯表面质量，形成表面光滑的铸坯；

（3）振动机构能准确实现圆弧轨迹，不产生过大的加速度引起的冲击和摆动；

（4）设备的制造，安装和维护方便，便于处理事故，传动系统有足够的安全储备。

31．二冷装置有什么作用？ 答：

（1）采用直接喷水冷却铸坯，使铸坯加速凝固，能顺利进入拉矫区；

（2）对铸坯起支撑和导向作用，防止并限制铸坯发生鼓肚、变形和漏钢事故。

（3）对引锭杆起导向和支撑作用；

（4）对带直结晶器的直弧形连铸机，要完成对连铸机的顶弯作用。32．引锭杆有什么作用？ 答：

开浇前，引锭头作为结晶器的“活底”堵住结晶器的下口，并使钢水在引锭杆头凝固，通过拉矫机从结晶器中拉出引锭杆及与引锭杆头连在一起的铸坯，经过二冷区在通过拉矫机之后，铸坯被矫直，脱开引锭头，进入正常拉坯状态。引锭杆便离开连铸生产线，进入引锭杆存放位置，待下次开浇时使用。