写出有石灰参与的氧化性脱磷反应的分子式或离子式,并讨论影响脱磷的因素

1、1. 写出有石灰参与的氧化性脱磷反应的分子式或离子式， 并讨论影响脱磷的因 素。答：用碱性炉渣进行脱磷的反应为：在渣 -金界面 3(CaO)+2P+5O = (3CaO P2O5) Go=-1487150+636.40T J/mol3 (CaO)+2 P +5( FeO) = (3CaO P2O5) +5Fe Go=-882150+374.40TJ/mol 在渣-金-气界面3 (CaO) +2 P +5/2O2= (3CaO P2O5)Go=-2069940+620.94T J/mol 提高炉渣脱 P 能力的措施： 1) 温度：脱 磷反应是一个较强的放热反应。低温有利脱磷。 2) 合适炉渣的碱

2、度：一 般炼钢炉渣的终渣碱度控制在2.53.5为宜3)炉渣氧化性：提高炉渣氧 化性，即增加炉渣中FeO的活度，可以提高磷的分配系数，从而提高脱磷效果。但是，炉渣中的FeO对脱磷有双重影响，当(FeO)=12%18%时， 炉渣的脱磷能力最强。4)金属液成分：铁液中C、Si、O、N、S的存在，可使fP增加。但有的元素氧化产物对炉渣的物理化学性质产生影响。如Si 虽然能增加fP,但其氧化产物(SiO2)影响到炉渣碱度，反而不利于脱磷。Mn 对fP影响不大，但其氧化产物(MnO)有助于石灰溶解，帮助化渣，从而促进 脱磷。5) 通过增加造渣量：增加渣量可以降低钢水中的磷含量，从而提高脱磷效果2. 传统的

3、氧化法电炉炼钢冶炼工艺操作过程包括哪几个阶段， 其中哪三个阶段 为老三期，老三期每个期的任务是什么？ 答：传统的氧化法冶炼工艺操作过程包括：补炉、装料、熔化、氧化、还原 与出钢六个阶段组成。主要由熔化期、氧化期、还原期三期组成，俗称老三期。 熔化期的主要任务： 将块状的固体炉料快速熔化、 并加热到氧化温度； 提前造渣，早期去磷，减少钢液吸气与挥发。 氧化期的主要任务：造渣脱 磷到要求；脱碳至规格下限；去气、去夹杂；提高钢液温度。 还原期的主 要任务：脱氧至要求；脱硫至一定值；调整钢液成分，进行合金化；调整钢 液温度。3. 以高炉为中心，图示出高炉炼铁生产中的原料及其来源和各产品的去向。4. 为

4、什么要选矿？选矿生产工艺过程分为几个阶段？各起什么作用？选矿方 法有哪些？如何选用？衡量选矿效果有哪些技术经济指标？5. 炼钢脱氧的方法有哪几种，它们有什么特点？答：根据脱氧反应发生的地点不同，脱氧方法分为沉淀脱氧、扩散脱氧和真 空脱氧。 沉淀脱氧：又叫直接脱氧。把块状脱氧剂加入到钢液中，脱氧 元素在钢液内部与钢中氧直接反应， 生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方 法称为沉淀脱氧。特点：脱氧反应在钢液内部进行，脱氧速度快。但生成的 脱氧产物有可能难以完全上浮而成为钢中非金属夹杂。 扩散脱氧：又叫间 接脱氧。它是将粉状的脱氧剂加到炉渣中，降低炉渣中的氧含量，使钢液中 的氧向炉渣中扩散，从而达到降低

5、钢液中氧含量的一种脱氧方法。特点：由 于脱氧反应在渣中进行，钢液中的氧需要向渣中转移，故脱氧速度慢，脱氧 时间长。但脱氧产物在渣相内形成，不在钢中生成非金属夹杂物。 真空脱 氧是利用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。 它只适用于脱氧 产物为气体的脱氧反应如 C-O 反应。特点：脱氧产物为气体，易于排除， 不会对钢造成非金属夹杂的污染，故这种脱氧方法的钢液洁净度高。但需要 有专门的真空设备。6. 风口前燃料燃烧有何重要的意义？高炉内燃烧反应的特点是什么？写出风 口前焦炭燃烧的化学反应式。什么是回旋区和燃烧带？（2）风口前焦碳燃烧的作用：为高炉冶炼过程提供主要热源；为还原反应提供 CO、

6、H2 等还原剂；为炉料下降提供必要的空间。回旋区：风口前产生焦炭和煤气流回旋运动的区域称为回旋区。 回旋区和中间层组成焦 炭在炉缸内进行燃烧反应的区域称为燃烧带。7. 高炉造渣的作用是什么？写出有炉渣脱硫反应的化学方程式 （分子式或离子 式），并讨论影响脱硫的因素。答： （1）高炉炉渣的作用有：1）、分离渣铁，具有良好的流动性，能顺利排出炉外。 2）、具有足够的脱硫能力，尽可能降低生铁含硫量，保证冶炼 出合格的生铁。 3）、具有调整生铁成分，保证生铁质量的作用。4）、保护炉衬，具有较高熔点的炉渣，易附着于炉衬上，形成“渣皮” ，保护炉衬， 维持生产。（2）炉渣脱硫反应为： FeS+ （CaO）

7、+C=（CaS）+Fe+CO+141055kJ（3）提高炉渣脱硫能力的措施：1）提高炉渣碱度，即增加渣中CaO量有利于脱硫，当碱度超过一定水平时，脱硫能力下降。 2）提高温度：脱硫 反应是吸热反应，高温有利于脱硫；高温能降低炉渣粘度，有利于扩散过程 进行，加速FeO的还原，提高脱硫速度 3）低FeO:可使铁中FeS易转 入渣中，高炉是强还原气氛，且铁水中 C、 Si高，有利于脱 硫。4）合 适的 MgO、 MnO 含量: MgO 是近似于 CaO 的碱性氧化物，渣中 MgO 含 量增加，有 利于下列脱硫反应进行。8. 氧对钢材质量有什么影响？请说出常用的脱氧方法有哪些？答:（1）氧对钢材性能的

8、影响1）在室温下，钢中氧含量的增加使钢的延伸率显著降低。2）在较低温度和氧含量极低时，钢的强度和塑性均随氧含量的增加而急剧降低。 3）随氧含量的增加，钢的抗冲击性能下降，脆 性转变温度很快升高。 4）氧在钢中与其它元素形成氧化物夹杂，对钢的塑 性、韧性和疲劳强度均有不利的影响。5）当FeO与其它夹杂形成低熔点的复合化合物而聚集在晶界上时， 也可能造成钢的热脆。 （2）脱氧的方法有: l） 沉淀脱氧又叫直接脱氧。 把块状脱氧剂加入到钢液中， 脱氧元素在钢液内 部与钢中氧直接反应， 生成的脱氧产物上浮进入渣中的脱氧方法称为沉淀脱 氧。2）扩散脱氧：又叫间接脱氧。它是将粉状的脱氧剂如 C粉、Fe-S

9、i粉、CaSi粉、Al粉加到炉渣中，降低炉渣中的氧含量，使钢液中的氧向炉渣 中扩散， 从而达到降低钢液中氧含量的一种脱氧方法。 3） 真空脱氧： 是利 用降低系统的压力来降低钢液中氧含量的脱氧方法。 它只适用于脱氧产物为 气体的脱氧反应如 C-O 反应。9. 转炉炼钢的基本任务是什么？其中影响钢液脱碳的因素有哪些？答：（1）炼钢的基本任务 1）脱碳：把铁水中的碳氧化脱除到所炼钢种的 范围内。2）脱磷脱硫： 通过造出成分合适的炉渣， 去除铁水中的磷、 硫。3）脱氧和合金化：加入脱氧剂和铁合金，降低钢液中的氧和使钢液达到钢 种要求的合金成分。 4）脱气（氢、氮）和脱夹杂物：把溶解在钢液中的 气体和来不及上浮排除的非金属夹杂物，通过一定的