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冶金学(1)炼铁篇习题集第1章 现代高炉炼铁工艺习题一、名词解释1、有效容积利用系数?每昼夜每立方米高炉生产的生铁量,P/t.d。2、焦比?生产1吨生铁所消耗的干焦炭重量。3、燃料比?每吨生铁耗用各种入炉燃料之总和。K燃(焦炭+煤粉+重油+)。4、综合焦比?喷吹燃料按对置换比折算为相应的干焦(K)与实际耗用的焦炭量(焦比K)之和称为综合焦比(K综)。5、矿石焙烧?焙烧是在适当的气氛中,使铁矿石加热到低于其熔点的温度,在固态下发生的物理化学过程。6、主要的焙烧方法?焙烧的方法有:氧化焙烧、还原焙烧和氯化焙烧。7、选矿?选矿是依据矿石的性质,采用适当的方法,把有用矿物和脉石机械地分开,从而使有用矿物富集的过程。8、精选铁矿石的主要选矿方法?(1)重选;(2)磁选;(3)浮选。9、焦炭负荷?每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比,10、高炉一代寿命(炉龄)?(1)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)每m3炉容在一代炉龄期内的累计产铁量。三、简答题1、高炉炼铁生产流程及附属系统?答:高炉炼铁生产除了高炉本体以外,还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。2、高炉内型及有效容积?答:高炉内型从下往上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分,五部分容积总和为高炉的有效容积。3、根据物料存在形态的不同,高炉分为几个区域?答:可将高炉划分为五个区域:块状带、软熔带、滴落带、风口前回旋区、渣铁聚集区。4、生铁的种类?答:生铁可分为炼钢生铁、铸造生铁、铁合金三种。5、天然铁矿石的分类?答:天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿。6、褐铁矿的化学成分及含铁量?答:褐铁矿的化学成分是nFe2O3mH2O,含铁量5566%。7、铁矿石的焙烧主要有几种方法?答:铁矿石的焙烧主要有氧化焙烧和还原焙烧。8、焦炭在高炉冶炼过程中具有的作用?答:焦炭在高炉冶炼过程中具有 (1)燃料,燃烧后发热,产生冶炼所需热量。(2)还原剂,焦炭中的固定碳和它燃烧后生成的CO都是铁矿石还原所需的还原剂。(3)料柱骨架。9、高炉用碱性熔剂的有效熔剂性能的表示?答:高炉主要用碱性熔剂其有效熔剂性能用用效CaO表示:CaO有效= CaO炉渣碱度SiO2 。四、论述题1、高炉为什么需要冷却设备?答:温度是影响高炉炉衬侵蚀程度的主要因素之一,炉衬的温度状态是炉衬破损的主要原因。因此,采用合适的冷却设备,维持高炉炉衬在一定温度下工作,可使其不失去强度,维持炉型。使用冷却设备还可保护炉壳及各种钢结构,使其不因受热变形而破坏。在某些部位还可形成渣皮,保护炉衬代替炉衬工作。2、高炉生产有哪些特点?答:高炉炼铁生产过程复杂,除高炉本体以外,还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统,各个系统互相配合、互相制约,形成一个连续的、大规模的高温生产过程。此外,高炉生产还具有连续、不间断的特点。高炉开炉之后,整个系统必须日以继夜地进行生产,除了计划检修和特殊事故暂时休风外,一般要到一代寿命终了时才停炉。.3、高炉生产有哪些产品和副产品?各有何用途?答:高炉冶炼的主要产品是生铁。炉渣和高炉煤气为副产品。.4、铁矿石质量评价.包括哪几部分?答:铁矿石质量通常从以下几方面评价:(1).矿石品位,(2)脉石成分,(3)有害杂质和有益元素的含量,(4)矿石的粒度和强度,(5)铁矿石的还原性,(6)矿石化学成分的稳定性。5、生铁含硫高容易使钢材具有热脆性?答:所谓“热脆”就是S几乎不熔于固态铁而与铁形成FeS,而FeS与Fe形成的共晶体熔点为988 ,低于钢材热加工的开始温度(11501200 )。热加工时,分布于晶界的共晶体先行熔化而导致开裂。6、一般的铁矿石很难完全满足要求,须在入炉前进行哪些必要的准备处理?答:对天然富矿(如含Fe50%以上),须经破碎、筛分,获得合适而均匀的粒度。对于褐铁矿、菱铁矿和致密磁铁矿还应进行焙烧处理,以去除其结晶水和CO2,提高品位,疏松其组织,改善还原性,提高冶炼效果。对贫铁矿的处理要复杂得多。一般都必须经过破碎、筛分、细磨、精选,得到含铁60%以上的精矿粉,经混匀后进行造块,变成人造富矿,再按高炉粒度要求进行适当破碎,筛分后入炉。7、对碱性熔剂的质量要求?答:对碱性熔剂的质量要求:(1)碱性氧化物(CaO+MgO)的含量要高,酸性氧化物(SiO2+Al2O3)的含量要少;(2)硫、磷愈低愈好;(3)强度高、粒度均匀,粉末少。8、高炉对焦炭质量的要求?答:高炉对焦炭质量的要求:(1)含碳量高,灰分低。(2)含硫等有害杂质要少。(3)成分稳定。(4)挥发分含量适合。(5)强度高,块度均匀。第2章 高炉炼铁原料习题一、名词解释1、自熔性烧结矿?烧结矿碱度(1.01.4)等于或接近炉渣碱度的称为自熔性烧结矿。2、熔剂性烧结矿?烧结矿碱度(1.4)明显高于炉渣碱度的称为熔剂性烧结矿或高碱度(2.03.0)、超高碱度(3.04.0)烧结矿。3、烧结机的生产率(台时产量) ?带式烧结机的生产率Q(吨/(台小时):Q=60烧结料成品率烧结机台车宽度烧结机有效(抽风)长度烧结混和料松装密度垂直烧结速度。4、烧结过程的终点判断?烧结过程的终点判断:是通过机尾倒数第二个风箱的废气温度达到最高点作为烧结终点判断。5、烧结矿的转鼓指数?粒度25150mm的烧结矿试样20kg,置于直径1.0m,宽0.65m的转鼓中(鼓内焊有高100mm,厚10mm,互成120布置的钢板三块)。转鼓以25r/min的转速旋转4分钟。然后用5mm的方孔筛往复摆动10次进行筛分,取其中大于5mm的重量百分比作为烧结矿的转鼓指数。6、生球爆裂现象?未经干燥的生球直接焙烧,在预热和点火时,由于加热过急,水分蒸发过快,发生生球爆裂现象。7、生球落下强度?选取10个直径为12.5mm的生球,自457.2mm(有时采用500 mm)高处自由落在钢板上(有的则落在皮带上),反复数次,直至出现裂纹或破裂为止。记录每个生球的落下次数并求出其平均值,作为落下强度指标。8、烧结料固相反应?在未生成液相的低温条件下(500700),烧结料中的一些组分就可能在固态下进行反应,生成新的化合物。三、简答题1、烧结矿二元碱度和三元碱度怎样表示?答:烧结矿二元碱度和三元碱度用CaO/SiO2和(CaO+MgO)/SiO2表示。2、取烧结机中间某一台车剖面分析,抽风烧结过程大致可分为几层什么层?答:取烧结机中间某一台车剖面分析,抽风烧结过程大致可分为五层,即烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和过湿层。3、过湿层对烧结过程的危害?答:原始的烧结混合料层。由于干燥层来的废气中含有大量的水蒸气,当其被湿料层冷却到露点温度以下时,水气便重新凝结,使料的湿分超过原始水分,造成过湿现象,使料层透气性恶化。为避免过湿,应确保湿料层温度在露点以上。4、烧结过程中的自动蓄热作用?答:燃料燃烧虽然是烧结过程的主要热源,但仅靠它并不能把燃烧层温度提高到13001500的水平。相当部分的热量是靠上部灼热的燃烧矿层将抽入的空气预热到足够高的温度来供给燃烧层燃料燃烧的。灼热的烧结矿层相当于一个“蓄热室”。这一作用称为烧结过程中的自动蓄热作用。热平衡分析指出,这种自动蓄热作用带来的热量约占供热总量的40%。5、烧结矿固结成型过程是?答:烧结矿固结成型过程是:固相反应、液相生成、冷却凝固。6、正硅酸钙对烧结矿质量的影响?答:由于正硅酸钙在冷却过程中发生一系列的晶型转变,体积膨胀,产生内应力,导致烧结矿粉碎,严重影响烧结矿强度。7、强化烧结的方向是?答:强化烧结主要是改善料层透气性,强化烧结过程。8、带式烧结机上冷却的优缺点?答:将烧结机的前半段用于烧结,后半段用于冷却,优点是占地面积少,节省固定资产投资。缺点是功率消耗大,烧结段受冷却段的干扰,冷却不均匀和不能利用热返矿预热烧结料。9、造球用的散料中的水有哪三种形态?答:一是结合水,其中又分为强结合水(吸附水)和弱结合水(薄膜水);二是自由水,其中包括毛细水和重力水;三是结晶水或化合水。10、目前三种主要的球团焙烧方法?答:(1)竖炉焙烧球团;(2)带式焙烧机焙烧球团;(3)链篦机一回转窑焙烧球团。11、生石灰在烧结生产中的作用?答:(1)消化放热、提高料温;(2)增加混合料粘性.提高造球效果;(3)充当熔剂。四、论述题1、烧结矿的冶炼性能优于天然富矿?答:通过烧结得到的烧结矿具有许多优于天然富矿的冶炼性能,如高温强度高,还原性好,含有一定的CaO、MgO,具有足够的碱度,而且已事先造渣,高炉可不加或少加石灰石。通过烧结可除去矿石中的S、Zn、Pb、As、K、Na等有害杂质,减少其对高炉的危害。高炉使用冶炼性能优越的烧结矿后,基本上解除了天然矿冶炼中常出现的结瘤故障;同时极大地改善了高炉冶炼效果。烧结中可广泛利用各种含铁粉尘和废料,扩大了矿石资源,又改善了环境。2、对烧结矿质量的要求?答:对烧结矿质量的要求是:品位高,强度好,成分稳定,还原性好,粒度均匀,粉末少,碱度适宜,有害杂质少。3、抽风烧结工艺流程?答:抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理,按一定比例配料、加水混合,铺在烧结机上,然后从上部点火,下部抽风,自上而下进行烧结,热烧结矿还要冷却、破碎、筛分,粒度合格的烧结矿供给高炉,筛下小粒度的粉尘返回配料重新参加烧结。4、液相粘结的基本液相体系是?答:1.FeO液相体系;2. FeOSiO2液相体系;3.CaOSiO2液相体系;4.CaOFeOSiO2液相体系;5.CaOFe2O3液相体系。5、发展铁酸钙液相需要什么条件?答:生成铁酸钙粘结相的条件:高碱度:虽然固相反应中铁酸钙生成早,生成速度也快,但一旦形成熔体后,熔体中CaO与SiO2的亲和力和SiO2与FeO的亲和力都比CaO与Fe2O3的亲和力大得多,因此,最初形成的CF容易分解形成CaOSiO2熔体,只有当CaO过剩时(即高碱度),才能与Fe2O3作用形成铁酸钙。强氧化性气氛:可阻止Fe2O3的还原,减少FeO含量,从而防止生成铁橄榄石体系液相,使铁酸钙液相起主要粘结相作用。低烧结温度:高温下铁酸钙会发生剧烈分解,因此低温烧结对发展铁酸钙波相有利。6、烧结与球团的区别?答:烧结与球团的区别主要表现在:(1)用料粒度差别。粒度愈细,不利于烧结,而成球性愈好,球团强度愈高;(2)成品矿的形状不同;(3)固结成块的机理不同;(4)生产工艺不同。7、生球质量的检验指标?答:(1)粒度组成;(2)抗压强度;(3)落下强度;(4)生球的破裂温度。8、球团矿质量的检验指标?答:(1)抗压强度; ( 2)落下强度; (3)转鼓指数; (4)还原性; (5)热还原强度。9、生球焙烧固结成球团矿的原理是什么?答:(1)Fe2O3的微晶键连接.;(2)Fe2O3的再结晶;(3)磁铁矿晶粒的再结晶;(4)渣相固结。10、竖炉与带式焙烧机的优缺点?答:竖炉优点:设备简单,对材料无特殊要求,操作方便,热效率高。竖炉缺点:单机生产能力小,加热不均匀,适应性差。带式机优点:全部工艺在一台设备上完成,简单可靠,操作维护方便,热效率高,单机生产能力大。带式机缺点:需用耐热合金钢较多。第3章 高炉炼铁基础理论习题一、名词解释1、金属氧化物的还原剂?与氧亲和力比金属元素Me的亲和力大的物质,都可以做为该金属氧化物的还原剂。还原剂与氧的亲和力越大,夺取氧的能力越强,还原能力越强。2、鼓风动能?鼓风动能是指从风口鼓入炉内的风克服风口前料层的阻力后向炉缸中心扩大和穿透的能力,即鼓风所具有的机械能。3、间接还原反应?把低、中温区 用CO作为还原剂的还原反应称为间接还原反应,4、高炉直接还原度?衡量高炉内直接还原发展程度的指标称为高炉直接还原度,用Rd表示。它包括着铁、硅、锰、磷等元素及其它一切直接还原反应在内。5、高炉铁的直接还原度?从FeO中用固体碳直接还原的金属铁量(Fe直)与从全部铁氧化物中还原出来的金属铁总量(Fe还)之比。6、限制性环节?还原反应速度决定于最慢环节的速度,此最慢环节称为限制步骤或限制性环节。7、炉渣熔化性温度?炉渣粘度温度曲线上的转折点所对应的温度即是熔化性温度。8、高炉解剖研究?指把正在生产的高炉突然停止鼓风,并急速降温以保持炉内原状,然后将高炉剖开,进行观察、录象、分析化验等各项研究工作。三、简答题1、高炉中常见氧化物的标准生成自由能变化与温度的关系图中,可用它判断?答:还原反应的方向和难易,并选择适宜的温度条件。如果两直线有交点,则交点温度即为开始还原温度。高于交点温度,则是下面的单质能还原上面的氧化物;低于交点温度,则反应逆向进行。如两直线在无交点,那么下面的单质能还原上面的氧化物。2、高炉炼铁适宜的还原剂?答:C、CO和H2是高炉炼铁适宜的还原剂。3、当570温度1000时,用CO还原铁氧化物的基本反应方程式?答: 4、促进硅酸铁还原的条件是?答:促进硅酸铁还原的条件是提高炉渣碱度,保证足够的CaO量,同时提高炉缸温度,保证足够的需热量。然而这些都要引起燃料消耗的增加。因此最好的措施是采用高碱度、高还原性、低FeO的烧结矿,尽量减少硅酸铁入炉。5、MnO和FeO的还原相比较,谁更容易些,热量消耗相差多少倍?答:从MnOMn则比FeOFe难还原的多。必须在高炉下部1400高温区用C进行直接还原,热量消耗约为FeO还原的1.8倍。6、SiO2和FeO的还原相比较,谁更容易些,热量消耗相差多少倍?答:SiO2比FeO难还原的多。热量消耗约为FeO还原的8倍。7、块矿还原反应过程主要由三个环节组成:(1)外扩散;(2)内扩散:(3)反应界面的化学反应。8、造渣的目的和作用是加入石灰石、白云石等助熔物质。使矿石中的脉石和焦炭中的灰分中高熔点的SiO2、Al2O3等酸性氧化物,形成熔点低、流动性良好的炉渣,按相对密度与铁水分开(铁水相对密度6.87.8,炉渣2.83.0),达到渣铁分离流畅,高炉正常生产的目的。四、论述题1、铁氧化物的还原的一般规律?答:当t570时,铁氧化物的还原过程按照其氧势或分解压大小,从高价到低价逐级进行,Fe2O3Fe3O4FeOFe;当t570时,还原顺序不经FeO阶段,而按Fe2O3Fe3O4Fe进行。4、高炉为什么难脱磷?答:磷能全部还原主要是因为炉内有大量的SiO2和Fe存在,又是强还原性气氛;置换出的自由P2O5易挥发,改善了同碳素的接触条件,促进了磷的还原,磷本身也很易挥发,而挥发的磷随煤气上升,在高炉上部又全部被海绵铁吸收。在这种十分有利的条件下,磷全部还原转入生铁。因此要控制生铁中的磷含量,只有使用低磷原料。5、降低焦比的主要途径:(1)发展间接还原,减少直接还原,降低铁的直接还原度;(2)降低单位生铁的热量消耗;(3)采用喷吹燃料、富氧和高风温、综合鼓风等新技术;(4)改善焦炭质量,降低灰分。6、加速铁矿石还原的条件?答:(1)改善矿石性质,缩小矿石粒度(包含均匀性),改善矿石矿物组成,减少组织致密;(2)控制气流条件,控制煤气流速,控制煤气的压力,提高煤气中还原性气体CO和H2的浓度。7、降低生铁含硫量的途径?答:(1).降低炉料带入的总硫量;(2.).提高煤气带走的硫量;()改善炉渣脱硫性能。8、高炉炉渣的脱硫能力?答:(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。9、风口前焦碳燃烧在高炉内的作用。答:(1)燃料燃烧后产生还原性气体,并放出大量的热,满足高炉对炉料的加热、分解、还原熔化、造渣等过程的需要。燃烧反应提供了还原剂和热量。(2)燃烧反应使固体碳不断气化,在炉缸形成自由空间,为上部炉料不断下降创造了先决条件。风口前燃烧是否均匀有效,对炉内煤气流的初始分布、温度分布、热量分布以及炉料的顺行情况都有很大影响。一旦鼓风停止,高炉内一切过程都将停止。(3)炉缸反应既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决定作用。第4章 高炉炉料和煤气运动习题一、名词解释1、CO利用率?在高炉顶煤气CO2含量与煤气中CO2、CO之和的比值。2、高炉热量利用系数=高炉总热量收入(煤气带走热+外部热损失) 。3、风口回旋区?高炉鼓风使风口前形成一个近似球形空间,焦块随着鼓风气流处于激烈的回旋运动,称此空间为回旋区。4、风口区理论燃烧温度,就是在与周围环境绝热(无热损失)的条件下,所有由燃料和鼓风带入的显热(物理热)及其碳素燃烧放出的化学热,全部传给燃烧产物炉缸煤气,也就是炉缸煤气尚未同炉料热交换的原始温度。5、鼓风动能是指鼓风克服风口区的各种阻力向炉缸中心穿透的能力。6、高炉上部调剂就是通过选择、变更装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。7、炉料在炉内的停留时间称为冶炼周期。三、简答题1、炉顶煤气温度与煤气中的CO(或CO2)含量的互相联系?答:炉顶煤气t顶高,CO含量也高,CO2含量则低。2、高炉物料平衡表中,收入项目和支出项目各有哪些相?答:高炉物料平衡表中,收入项目:(1)原燃料;(2)鼓风;(3)喷吹燃料。支出项目:(1)生铁;(2v炉渣;(3v煤气;(4)水分;(5)机械损失。3、热风炉的三种形式?答:(1)改造型内燃式(亦称霍戈文式);(2)外燃式(又分为马琴式、科珀式、地德式、新日铁式等);(3)顶燃式以及小高炉用的石球式热风炉。4、获得高风温的方法:(1)用高发热值煤气;(2)利用换热器预热助燃风和煤气。5、热风炉的两种工作制度?答:烧炉制度和送风制度。6、无料钟布料的布料方式?答:(1)溜槽倾角固定不变,则为单环布料;(2)一边上料一边改变倾角,则形成多环布料;(3)溜槽固定不动,则成定点布料;(4)溜槽倾角不变在圆周方向的一定弧线上来回移动,则成扇形布料。7、影响炉料的顺利下降的因素?答:炉料下降的力=料柱本身的重力炉墙对炉料和料块内部之间的摩擦阻力炉缸内盛积的液体渣、铁对料柱的浮力升煤气对料柱的阻力或支撑力。8、根据原料和操作条件,软熔带大致可以分为以下三种类型:“”形、“”形和“W”形。四、论述题1、风口区理论燃烧温度与热风温、富氧量、喷吹燃料之间的关系?答:提高热风温度、增加富氧量、减少喷吹燃料量都可以增加风口区理论燃烧温度。2、传统内燃式热风炉的通病?答:(1)燃烧室与蓄热室之间的隔墙的温差太大;(2)拱顶坐落在热风炉大墙上的结构不合理,气流分布很不均匀。4、上部调剂的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,即装入顺序、装入方法、旋转溜槽倾角、料线和批重等手段,调整炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用煤气的热能与化学能,达到高炉稳定顺行、高效生产的目的。5、如何改善块状带料柱的透气性?答:(1)提高矿石和焦炭的强度,减少入炉粉末;(2)要严格控制粒度;(3)要尽量使粒度均匀。第5章 高炉强化冶炼习题一、名词解释1、高炉强化冶炼的方针: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,有效地提高利用系数。2、精料的具体内容可用“高、稳、熟、小、匀、净”六个字来概括。3、炉料结构?高炉入炉炉料的种类和配比的总称。4、富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧,使鼓风含氧量超过大气含氧量的措施。其目的是提高冶炼强度以增加高炉产量。5、提高炉顶煤气压力的操作称为高压操作。它相对于常压操作而言。二、论述题1、高炉强化冶炼包括:采用精料、高压操作、高风温、喷吹、富氧、综合鼓风和自动控制等技术,2、高压操作的条件:高炉炉顶煤气剩余压力的提高是由煤气系统中的高压调节阀组控制阀门的开闭度来实现的。高压操作的效果:(1)对燃烧带的影响,(2)对还原的影响;(3)对料柱阻损的影响;(4)对焦比的影响。3、为什么提高风温可以降低焦比?答:风温越高使鼓风带入的物理热能够有效地代替部分焦炭的燃烧热。4、喷吹煤粉对冶炼进程有何影响?答:喷吹煤粉对冶炼进程有何影响包括:(1)对风口前燃烧的影响;(2)料柱阻损与热交换;(3)直接还原和间接还原的变化。5、为什么富氧鼓风与喷吹燃料结合能获得良好的冶炼效果?答:随着鼓风中氧浓度增加,氮浓度降低,燃烧lkg碳所需风量减少,相应地风口前燃烧产生的煤气量也减少,而煤气中CO含量增加,氮含量减少。炼钢部分1.炼钢的基本任务:四脱:脱碳、氧、磷、硫,二去:去气、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。2.外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中,带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液被大气氧化所形成的氧化物。内生夹杂包括四个方面:脱氧时的脱氧产物;钢液温度下降时,硫、氧、氮等杂质元素溶解度下降而以非金属夹杂形式出现的生成物;凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的产物;固态钢相变溶解度变化生成的产物。钢中大部分内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的。3.熔渣在炼钢过程中的作用:去除铁水和钢水中的磷硫等有害元素, 同时将铁和其他元素的损失控制在最低限度内;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;防止热量散失,以保证钢的冶炼温度;吸收钢液中上浮的夹杂物及反应物。4.熔渣的氧化性是指在一定温度下单位时间内熔渣向钢液供氧的数量。熔渣的氧化性在炼钢过程中的作用体现在对熔渣自身的影响、对钢水的影响和对炼钢的操作工艺的影响三个方面:影响化渣速度和熔渣黏度;影响熔渣向熔池传氧、脱磷、和钢水的含氧量;影响铁合金和金属收得率和炉衬的寿命。5.炼钢过程的碳氧反应作用是不仅完成脱碳任务,而且还具有以下作用:加大钢渣界面,加速反应的进行;搅拌熔池,均匀成分和温度;有利于非金属夹杂的上浮和有害气体的排出;放热升温。6.钢液的脱氧方式有沉淀脱氧、扩散脱氧和真空脱氧。7沉淀脱氧法是指将脱氧剂加到钢液中,它直接与钢液中的氧发生反应生成稳定的氧化物,即直接脱氧。沉淀脱氧效率高、操作简单、成本低,对熔炼时间无影响,但脱氧程度取决于脱氧剂的能力和脱氧产物排出条件。8扩散脱氧法是根据氧分配定律建立起来的,一般用于电炉还原期或钢液的炉外精炼。扩散脱氧产物存在于熔渣中,有利于提高钢液的洁净度但扩散脱氧速度慢时间长,可通过吹氩搅拌或钢渣混冲等方式加速脱氧进程,另外进行扩散脱氧操作前,需换新渣以防止回磷。9真空脱氧是将钢钢包中的钢液置于真空条件下,通过抽真空打破原有的碳氧平衡,促使碳氧反应,达到通过钢中碳去除氧的目的。优点是脱氧比较彻底,脱氧产物为CO气体,不污染钢液,而且在排出CO时还具有脱氢脱氮作用。10. 转炉炼钢对铁水成分和温度要求:A 铁水的化学成分,氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定,这样才能保证转炉冶炼操作稳定并获得良好的技术经济指标。(1)硅(Si)。硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高,会增加转炉热源,能提高废钢比。铁水硅含量高,渣量增加,有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加,易引起喷溅,金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si02含量过高,也会加剧对炉衬的冲蚀,并影响石灰渣化速度,延长吹炼时间。通常铁水wSi=0.300.60为宜。(2)锰(Mn)。铁水锰含量高对冶炼有利,在吹炼初期形成MnO,能加速石灰的溶解,促进初期渣及早形成,改善熔渣流动性,利于脱硫和提高炉衬寿命。转炉用铁水对wMn/wsi比值的要求为0.81.0,目前使用较多的为低锰铁水,wMn=0.200.80。(3)磷(P)。磷是高发热元素,对大多数钢种是要去除的有害元素。因此,要求铁水磷含量越低越好,一般要求铁水wP0.20;铁水中磷含量越低,转炉工艺操作越简化,并有利于提高各项技术经济指标。铁水磷含量高时,可采用双渣或双渣留渣操作,现代炼钢采用炉外铁水脱磷处理,或转炉内预脱磷工艺,以满足低磷纯净钢的生产需要。(4)硫(S)。除了含硫易切削钢以外,绝大多数钢种硫也是要去除的有害元素。氧气转炉单渣操作的脱硫效率只有3040。我国炼钢技术规范要求人炉铁水wS0.05。冶炼优质低硫钢的铁水硫含量则要求更低,纯净钢甚至要求铁水wS0.005。因此,必须进行铁水预处理降低入炉铁水硫含量。(5)碳(C)。铁水中wC=3.54.5,碳是转炉炼钢的主要发热元素。B 铁水的温度,铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志,铁水物理热约占转炉热收入的50。铁水温度高有利于稳定操作和转炉的自动控制。铁水的温度过低,影响元素氧化过程和熔池的温升速度,不利于成渣和去除杂质,容易发生喷溅。因此,我国炼钢规范规定入炉铁水温度应大于1250,并且要相对稳定。11.氧枪的枪位对熔池中的冶金过程产生哪些影响:A枪位与熔池搅拌的关系,合理调整枪位,可以调节熔池液面和内部的搅拌作用。如果短时间内高、低枪位交替操作,还有利于消除炉液面上可能出现的“死角”,消除渣料成坨,加快成渣。B枪位与渣中TFe含量的关系,在吹炼的不同时期,应根据吹炼的任务,通过枪位的改变控制渣中TFe含量。如吹炼初期要求稍高枪位操作,渣中TFe含量高些可及早形成初期渣脱除磷、硫;吹炼中期,适当降低枪位控制合适(TFe)含量以防喷溅;吹炼后期最好降低枪位以降低渣中TFe含量,提高钢水收得率。C枪位与熔池温度的关系,采用高枪位操作,熔池搅拌力弱,反应速度减慢,因而熔池升温速度也缓慢,吹炼时间延长,热损失部分相对增多,温度偏低。12. 溅渣护炉技术是利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣,通过高压N2的吹溅,冷却、凝固在炉衬表面上形成一层高熔点的熔渣层,并与炉衬很好地粘结附着。其操作要求:调整好熔渣的成分,控制终点渣合适的(MgO)(TFe)含量;留渣量要合适;控制溅渣枪位;控制氮气的压力和流量;保证溅渣的时间。13顶底复合吹炼工艺也称复吹工艺,就是从转炉熔池的上方供给氧气,即顶吹氧,从转炉底部供给惰性气体或氧气,在顶、底同时进行吹炼的工艺。复吹工艺兼有顶吹工艺与底吹工艺两者之优势。 与顶吹工艺相比,复吹工艺有如下特点: (1)显著降低了钢水中氧含量和熔渣中TFe含量。由于复吹工艺强化熔池搅拌,促进钢-渣界面反应,反应更接近于平衡状态,所以显著地降低了钢水和熔渣中的过剩氧含量。(2)提高吹炼终点钢水余锰含量。渣中TFe含量的降低钢水余锰含量增加,因而也减少了铁合金的消耗。(

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