北科大冶金复试.doc

北京科技大学 2007-2008学年 第 二 学期钢铁冶金学（炼钢学部分） B 试卷答案及评分标准装 订 线 内 不 得 答 题自 觉 遵 守 考 试 规 则，诚 信 考 试，绝 不 作 弊一、 选择题，请在正确答案的（）内画。（单选题，每题0.5分，共20分）1、以下脱氧元素中，哪一个（ C ）脱氧能力最强？2、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（ D ）。3、随着铁水预处理和钢水炉外精炼广泛采用，氧气炼钢转炉逐渐演变为（ A )。4、超高功率电炉的功率级别为( D )。 5、电炉炉壁氧燃枪的主要作用为( D )。 6、常规RH精炼炉具有( A )。7、炉外精炼中用于加热升温的装置为( B )。8、高质量轴承钢的精炼一般采用( C )。 9、铁水脱硫预处理采用金属脱硫剂为 ( B )。10、电炉炼钢的热量来源主要为（ D ）。 11、VD炉具有（ A ）功能。12、AOD精炼炉主要用于冶炼（ D ）。13、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（ D ）。14、脱氧反应包括化学反应、脱氧产物形核、脱氧产物长大和( A )四个阶段。15、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于( B )16、提高炉渣碱度可以( B )17、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（ A ）18、钢水精炼脱硫的有利条件是（ A ）202122232419、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（ B ）。2526272829303132333435 20、轴承钢的氧含量一般要求控制在（ A ）以下。21、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（ D ）。22、铁水脱硫预处理用主要脱硫剂是（A ）。23、转炉双渣冶炼是（C）。24、一般说来每氧化1C可使钢水升温（ D ）左右。25、直接(沉淀)脱氧指的是( A )26、转炉煤气回收量一般为（ A ）左右。27、转炉和电炉炼钢终渣FeO含量一般控制在（C）。28、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（C ）。29、转炉炼钢前期熔池温度低有利于( D )反应。30、炼钢过程直接氧化是指 ( B )。31、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（ C ）。32、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指( D )。33、氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（ A ），因而可以加快渣铁间反应。34、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（C ）。35、氧气炼钢过程铁液中杂质组元氧化以间接氧化为主，主要是因为（ A ）。36、氧气转炉炼钢脱碳反应的限制性环节有可能是( C )。37、以下措施中，（ B ）可以加快脱碳反应。38、通过以下哪种措施( A )可以降低炉渣中P2O5的活度系数。39、降低炉渣氧化铁含量有利于（ C ）反应。40、（ B ）有利于脱硫反应进行。二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）1错； 2错；3对； 4对；5对；6错；7错；8对； 9错；10错；11对； 12错；13错； 14错；15对；16对；17错；18对；19对；20对；三、简答题 （每题3分，共42分）1、什么是转炉的静态模型控制？（答3个算全对，13）（1）静态控制是动态控制的基础，依靠物料平衡和热量平衡；（2）先确定出终点的目标成份和温度及出钢量，并选择适当的操作条件，进行装入量的计算；（3）确定物料收支和热收支的关系输入计算机；（4）可计算需要的氧气量，从所需的氧量可计算出所需要的冶炼时间。2、脱碳过程一般分为哪几个阶段 ？（13分） 答：（1）脱Si、脱Mn控制阶段，脱碳速度随温度升高而升高；（2）脱碳阶段，脱碳由供氧量决定大小（3）脱碳速度由钢中碳的传质决定。3、什么是转炉的副枪检测控制技术？ 答： 在吹炼接近终点时（供O2量85左右），插入副枪测定熔池C和温度（1.5分），校正静态模型的计算误差并计算达到终点所需的供O2量或冷却剂加入量（1.5分）。4、高阻抗电弧炉有何特点？答：提高功率因数，减轻对电网干扰(1.5分);利用泡沫渣埋弧操作、提高变压器供电电压水平，降低电极消耗(1.5分)5、炼钢对废钢的要求主要有哪些？（答错1个扣1分）答：（1）不允许有有色金属。（2）不允许有封闭器皿、易爆炸物。（3）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。（4）废钢要干燥6、CONSTEEL电炉的冶金特点是什么？(答3个算对)(1)电弧非常平稳，闪烁、谐波和噪音很低;(2)过程连续进行，非通电操作时间减至最少;(3)不必周期性加料，热损失和排放大大减少;(4)便于稳定控制生产过程和产品质量7、RH精炼钢水能够循环流动的原因？ （1）当两个插入管插入钢液一定深度后，启动真空泵，真空室被抽成真空。由于真空室内外压力差，钢液从两个插入管上升到与压差相等的高度，即循环高度B。（1分）（2）与此同时，上升管输入驱动气体（氩气及其他惰性气体、反应气体），驱动气体由于受热膨胀以及压力由P1降到P2而引起等温膨胀，即上升管内钢液与气体混合物密度降低，而驱动钢液上升像喷泵一样涌入真空室内，使真空室内的平衡状态受到破坏。（1分）（3）为了保持平衡，一部分钢液从下降管回到钢包中，就这样钢水受压差和驱出气体的作用不断地从上升管涌入真空室内，并经下降管回到钢包内，周而复始，实现钢液循环。（1分）8、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？（答错1个扣1分）答：CaC2，Mg，CaO，Na2O 9、有利于脱磷反应的工艺条件？（答错1个扣1分）答：有利于脱磷反应的工艺条件主要为：1)提高炉渣碱度，2)增加炉渣氧化铁含量，3)增加渣量，4) 降低冶炼温度。10、常用的脱氧方法有哪些？答：沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧（13分）11、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？答：泡沫渣的作用：（0.53点1.5分，答3个算对）1. 采用长弧泡沫渣操作可以增加电炉输入功率，提高功率因数及热效率；2. 降低电炉冶炼电耗，缩短了冶炼时间；3. 减少了电弧热辐射对炉壁及炉盖的热损失；4. 泡沫渣有利于炉内化学反应，特别有利于脱P、C及去气（N、H）如何造好泡沫渣？（0.53点1.5分，答3个算对）1)合适（加大）吹氧量。 2)保证熔池有一定含碳量。有一定的粘度、表面张力。3) 合适的FeO、碱度。 4) 合适熔池温度及合适的渣量。12、转炉双联炼钢工艺？答：转炉双联工艺：脱磷的需要，生产超低磷工艺，提高转炉生产率、降低渣量等优点（1分）。分LD-ORP法：在一座转炉脱磷，另一座转炉脱碳，不同的氧枪设计参数及操作参数（1分）。MURC法：同一转炉采用不同氧枪分段进行脱磷及脱碳，冶炼过程要换渣，换渣时换枪操作（1分）。13、非金属夹杂物对钢材造成的主要危害？答：钢材缺陷：热轧钢板(夹渣、翘皮、分层、超声波检查不合等）；冷轧钢板(裂纹、灰白线带、起皮、鼓包等）；（1分）钢材性能：加工性能(冲压、拉丝、各向异性等）；机械性能(延性、韧性、抗疲劳破坏性能等）；耐腐蚀性能，焊接性能，抗HIC性能等。（40.5分）14、石灰活性度的概念？石灰的活性度（mg/mL)是HCI滴定CaO的中和反应，一般大于300kg/ml（2分）。是石灰反应能力的标志，也是衡量石灰质量的重要参数，活性度大的石灰反应能力强，成渣速度快（1分）。四、论述题 （共9分）1、下式为推导得出的钢液脱硫反应速度表达式（5分）式中：请根据上式，论述提高脱硫反应速度可采用的炼钢工艺措施。答： 由上述公式可以看出，1、可以采取措施增加脱硫反应界面积F、2、增加硫在钢液的传递速度、3、增加硫在渣钢间分配比等，4、加快脱硫反应速度。（40.5分）具体措施包括：向钢液喷粉增加反应界面积，加强熔池搅拌增加硫的传递速度，提高钢水温度，采用降低氧化铁含量，增加炉渣硫的分配系数等。(答三个算对。13分)2、目前炼钢过程希望的铁水Si含量一般为多少，铁水硅含量的高低对转炉冶炼会产生什么影响。（4分）目前炼钢过程希望的铁水Si含量一般为0.40.6(1分)。答：硅高，增加渣量，需多加石灰提高炉渣碱度，影响前期脱磷，影响炉龄，增加氧气消耗，降低金属收得率（1.5分）。 硅低，渣量少，石灰用量少，氧气消耗低，金属收得率提高（1.5分）。五、计算题（共9分）1、计算（5分）钢液中非金属夹杂物的上浮速度可用Stokes公式计算：请分别计算出半径为0.00001m、0.00010m和0.0050m的夹杂物在钢液中上浮5m所需要的时间。（1）夹杂物半径为0.00001m时的上浮速度为：v29.8(70004000)0.000012/9/0.0050.000131 m/s上浮1所需要的时间为：t1/0.0001317634 s127 min（1.5分）（2）夹杂物半径为0.00005m时的上浮速度为：v29.8(70004000)0.000052/9/0.0050.003267 m/s上浮1所需要的时间为：t1/0.003267306 s5.1 min（1.5分）（3）夹杂物半径为0.0001m时的上浮速度为：v29.8(70004000)0.00012/9/0.0050.0131 m/s上浮1所需要的时间为：t1/0.013176.34 s1.27 min（2分） 2 已知生铁含Si 0.7%、P0.4%，造渣用的石灰含CaO(95)，SiO2(5%),若要求渣碱度B3，求冶炼造渣时，每吨生铁需配加的石灰量。假定生铁中含磷量的90氧化到渣中，渣碱度按B%CaO/(%SiO2+0.634%P2O5)，计算 M(Si)=28,M(Ca)=40,M(P)=31。（4分）石灰加入量确定（可不考虑补加）解：（1） 石灰中