钢铁冶金复习资料_钢铁冶金概论复习资料

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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

p

（1）有效容积利用系数uVu

（2）焦比；K其中P为生铁日产量，Vu为高炉有效容积 QQ为焦炭日消耗量P

（K焦炭1）燃料比K燃K煤粉K重油）

2）综合焦比K综KK干

(3)冶炼强度IQ

Vu由此得出uIK

（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。而球团矿生产工艺中必须有专门的造球工序和设备，将全部混合料造成10～25mm的球，小于10mm的小球要筛出重新造球。

4.高炉炼铁中硫磷的危害

硫的危害：危害最大的元素，使产生热脆（热加工时，分布于晶界的共晶体先行熔化而导致开裂）磷的危害：使钢具有冷脆性（磷使钢材的室温强度提高而脆性增加）

5.对碱度的描述

R=w（CaO）/w（SiO2）R小于1时，为酸性烧结矿，R等于1至1.4时为自熔性烧结矿，R大于1.4时为熔剂性烧

结矿

6.焦炭的作用

作燃料，还原剂，料柱骨架，生铁渗碳的碳源

第三章

1.为什么用生铁中德硅含量来表示炉温？

因为渣温和硅含量基本呈线性关系

为什么残锰量表示熔池钢液温度？

（因为在碱性转炉炼钢中，温度越高，还原出来的锰量就越大，残锰量也就越高）

2.高炉炼渣是怎样形成的？

初渣：固相反应，矿石软化，初渣生成（熔融，滴落）

中间渣：在风口水平以上，软熔带以下

终渣：排出炉外的渣

3.哪些因素影响炉渣的脱硫能力？（提高能力的措施）

（1）提高炉渣碱度（2）提高炉缸（渣，铁）温度（3）强烈的还原性气氛

第四章

1.哪些因素影响炉料的顺利下降？

焦炭的不断燃烧和消耗，炉料的熔化和渣，铁的排出，直接还原和渗碳引起的溶解损失，炉料下降过程中小块充填于大块之间引起的体积收缩，粉料被吹出引起的炉尘损失，基本的危燃料的燃烧和渣，铁的排放。高炉料柱压差，压差主要取决于气流速度和料层通道的当量直径，实质也就是料柱的透气性增加料柱孔隙率和煤气通道当量直径，可以改善料柱透气性，合理的煤气流分布也是高炉顺行的重要标志之一

2.高温操作线图P99

第七章

1.钢和生铁的区别

（1）含碳量不同。碳含量小于2.11%的称为钢，大于或等于2.11%的称为生铁

（2）性能不同。钢具有很好的物理化学性能和力学性能

（3）其他元素。

2.铁碳相图P15

5第八章

钢液的脱氧方式有哪几种？各有什么特点？

沉淀脱氧法：效率高，操作简单，成本低，对冶炼时间无影响，但是脱氧程度取决于脱氧剂的能力和脱氧产物的排出条件

扩散脱氧法：有利于提高钢液的洁净度，但速度慢，时间长；通过吹氩搅拌和钢渣混冲加速进程；操作前需更换新渣，以防止回磷

真空脱氧法：脱氧比较彻底，脱氧产物为CO气体，不污染钢液，而且在排出CO的同时还具有脱氢 脱氮的作用

第九章

转炉和电炉炼钢用的原材料各有哪些？

转炉：铁水，废钢，铁合金，造渣剂（石灰，萤石，白云石），增碳剂，氧化剂（氧气，铁矿石，氧化铁皮）电炉：废钢，生铁海绵铁，铁合金，造渣剂（石灰，萤石,白云石），增碳剂，氧化剂（氧化铁皮）

第十章

1.顶吹工艺流程

（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；

（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；

（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；3～5min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）；

（4）3～5min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；

（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；

（6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。

2.顶吹，底吹，顶底复吹的特点

顶吹：优点（1）熔炼速度快，生产率高（一炉钢只需20min）

（2）热效率高，冶炼中不需外来热源，且可配用10-30%的废钢

（3）钢的品种多，质量好（高低碳钢都能炼，且硅、硫、磷、氢、氮、氧及夹杂含量低

（4）便于开展综合利用和实现生产过程计算机控制

缺点吹损较高（10%），所炼钢种仍受一定限制（冶炼含大量难熔元素和易氧化元素的高合金钢有一定的困难。）喷溅和返干时有发生，而且吹炼后期熔池的搅拌弱（主要靠脱碳反应搅拌），钢渣间反应未达平衡，渣中的氧化亚铁含量高而吹损高、脱氧剂消耗高。

底吹：优点（1）金属收得率高（2）Fe Mn Al等合金的消耗量降低

（3）脱氧剂和石灰降低（4）氧耗降低（5）烟尘少，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

缺点（1）炉龄较低（2）（ΣFeO）少，化渣比较困难，脱磷不如顶吹

（3）钢中氢元素含量较高

顶底复吹：1）顶底复吹转炉石灰单耗低，2）渣量少，3）铁合金单耗相当于底吹转炉，4）氧耗介于顶吹与底吹之间。5）顶底复吹转炉能形成高碱度氧化性炉渣，提前脱磷，6）直接拉碳，生产低碳钢种，对吹炼中、高磷铁水有很大的适应性。

第十一章

1.现代电炉炼钢工艺操作特点和操作流程，并且与传统工艺的不同

2.废钢预热节能技术有哪几种？

料篮预热法，双壳电炉法，竖窑式电炉法，炉料连续预热法

3.电炉炼钢六个操作过程：补炉、装料、熔化、氧化、还原与出钢

第十二章

1.如何实现铁水同时脱硫，脱磷？

（1）在温度和铁水成分一定时，选择磷容量CP和硫容量CS较大的渣系，实现同时脱磷脱硫。

（2）用脱硫和脱磷能力大的Na2O和石灰系渣进行实验，可找出同时满足脱磷和脱硫所必需的氧位。

（3）用苏打作熔剂，很容易达到同时脱磷脱硫效果。用石灰渣系时将难以达到同时脱磷脱硫的要求。

（4）喷吹法可以在铁水罐内不同部位造成不同的氧势。喷嘴和喷枪附近氧势高，脱磷；罐底、内衬及渣-铁界面附近氧势低，脱硫。老师课件没有化

2.钢水二次精炼的主要方法有哪些？

LF法：电弧加热的钢包吹氩炉

RH法：循环真空脱气精炼法

VD法：真空脱气法

VOD法：真空吹氧脱碳法

AOD法：氩-氧脱碳法

3.铁水预处理方法：脱硫，脱磷，脱硅

4.炉外精炼四个基本手段：搅拌，真空，加热，添加精炼剂

第十三章

1.连铸的主要设备

主要设备由钢包、中间包、结晶器、结晶器振动装置、二次冷却和铸坯导向装置、拉坯矫直装置、切割装置、出坯装置等部分组成。

2.连铸的操作工艺

（1）连铸钢水的温度要求1）钢液温度的控制：主要是通过稳定出钢温度，提高终点温度的命中率；减少钢液传递过程的温降；充分发挥精炼的调节作用

2）钢液成分的控制：包括钢液的成分、流动性（可浇性）、洁净度的控制。

（2）浇注前的准备包括钢包的准备，中间包的准备，结晶器的检查，二冷区的检查，拉坯机剪切装置的检查，堵引锭头

（3）浇钢操作1）钢包浇注@钢包放在回转台，转至浇注位置并锁定@中间包运至浇注位置，与结晶器重新严格对中定位@在中间包底均匀撒放Ca-Si合金粉@调节中间包小车，将侵入式水口伸入结晶器到认定位置，然后多次启闭塞棒，再次检查其开启的灵活性和关闭的严密性。@采用保护浇注时，钢包就位后安装保护套管

2）中间包浇注：当流入中间包的钢液达到1/2的高度，中间包开浇。

3）连铸机的启动：拉矫机构的起步就是连铸机的启动。

4）正常浇注

5）多炉连浇：转入正常浇注后，还需实现多炉连浇操作，包括更换钢包和快速更换中间包等。

6）浇注结束

（4）浇注温度控制控制过热度，保持均匀、稳定的浇注温度。可采用中间包加热技术补偿钢液温降损失。

（5）拉速控制确定钢种和铸坯断面后，拉速随浇注温度进行调节

（6）冷却水控制1)结晶器冷却：结晶器冷却水采用经过处理的软水，用量根据铸坯尺寸而定

2）二次冷却：采用喷水冷却。二冷区的供水量沿连铸机长度方向从上到下逐渐减少。

（7）保护浇注采用全过程的保护浇注严格控制钢的二次污染。

（8）结晶器保护渣

3.如何评价连铸坯的质量，他们各自的缺陷和发生在哪部分？

（1）连铸坯的纯净度，指钢中夹杂物的含量、形态和分布。

（2）连铸坯表面质量。指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。

（3）连铸坯内部质量。指连铸坯是否有正确的凝固结构和裂纹、偏析、疏松等缺陷的程度

（4）连铸坯形状缺陷。形状是否规矩、尺寸误差是否符合规定要求。