北科冶金习题004

1、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一、选择题，请在正确答案的（）内画V。（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？自觉遵装守考订 试线 规则内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（

2、B ）。10、电炉炼钢的热量来源主要为（ D ）。不信考得试,答绝不题作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CC气体有利于（A ）18、钢水精炼脱硫的有利条件是（ A ）19、 转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（B ）。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

3、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 1% C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刀 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 ）,因而可以加快渣一

4、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 P2O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

5、分，共42分）1、 什么是转炉的静态模型控制？（答3个算全对，1 X 3）（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？（ 1X 3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 Q量85%左右），插入副枪测定熔池

6、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Q2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、 CQNSTEE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

7、;（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，

8、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：CaC, Mg CaQ N09、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（1 X 3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：（0.5 X 3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

9、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？ （0.5 X 3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-QRP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）。MUR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

10、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。（4X 0.5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）d%S式中一 Wm= F Ps kS Ls %S式中:dt请根据

11、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。（4X 0.5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。1X 3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0.4 0.6 % （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

12、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：2v = 2X 9.8 X （7000 4000） X 0.00001 /9/0.005 = 0.000131 m/s上浮 1 所需要的时间为：t= 1/0.000131 = 7634 s= 127 min （1.5 分）（2）夹杂物半径为 0

13、.00005m时的上浮速度为：2v = 2X 9.8 X （7000 4000） X 0.00005 /9/0.005 = 0.003267 m/s上浮 1 所需要的时间为：t= 1/0.003267 = 306 s= 5.1 min （1.5 分）（3）夹杂物半径为 0.0001m时的上浮速度为：v = 2X 9.8 X （7000 4000） X 0.00012/9/0.005= 0.0131 m/s上浮1所需要的时间为：t= 1/0.0131 = 76.34 s= 1.27 min （2分）2已知生铁含 Si = 0.7%、P= 0.4%,造渣用的石灰含 CaO（95%） , SiO2（5%）,若要求渣碱度 B= 3,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/（%Si（2+0.634%F2O5），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） 石灰中有效CaO含量为：95% 3X 5%= 80%（ 1分）（2）1000kg 铁水的硅 WS