北科大钢铁冶金学（II）本科试题（两套）及答案

PAGEPAGE5A试卷第页共5页北京科技大学2007--2008学年第二学期钢铁冶金学（炼钢学部分）A试卷院(系)班级学号姓名试卷卷面成绩占课程考核成绩%平时成绩占%课程考核成绩题号一二三四五六七八九十小计得分装订线内不得答题装订线内不得答题自觉遵守考试规则，诚信考试，绝不作弊得分选择题，请在正确答案的（）内画√。（单选题，每题0.5分，共20分）1、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（）。（A）钢含碳量高（B）钢的熔点高（C）钢的硬度高（D）钢纯净度高2、铁水脱硫的主要脱硫剂是（）。(A)Mg＋CaO（B）MgO+Ca（C)Al+CaO（D)Mn+SiO23、转炉双渣冶炼是（）。（A）造碱性渣再造酸性渣；（B）造酸性渣再造碱性渣（C）冶炼过程造两次渣。4、一般说来每氧化1％[C]可使钢水升温（）℃。（A）30（B）50（C）100（D）1405、转炉炼钢铁水的物理热约占总热量的（）。(A)10%(B)30%(C)50%(D)70%6、转炉煤气回收的热值一般为（）。(A)800×4.18KJ/m3(B)1600×4.18KJ/m3(C)2400×4.18KJ/m37、炼钢终渣∑FeO一般控制在（）。(A)3-5%(B)8-15%(C)25－30%8、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（）。(A)降低及限制电流(B)稳定及控制电压(C)稳定电弧电流和限制短路电流9、转炉炼钢前期熔池温度低，有利于()反应。（A）脱碳（B）脱硫（C）脱氧（D）脱磷10、炼钢过程直接氧化是指()。（A）CO被氧化为CO2（B）铁液中杂质组元与氧气作用被氧化（C）杂质组元被炉渣氧化（D）炉渣被氧气氧化11、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（）。（A）电弧加热（B）加入的发热材料（C）铁液中杂质组元氧化反应的热效应（D）炉渣成渣热12、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指()。（A）氧气流股与周围炉气作用区域（B）转炉底吹气流与钢液作用区域（C）氧气流股与周围泡沫渣作用区域（D）氧气流股冲击金属熔池形成的作用区域13、氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（），因而可以加快渣－铁间反应。（A）增加渣－铁间接触面积（B）提高炉渣温度（C）提高炉渣氧化铁含量（D）减少渣－铁间接触面积14、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（）。（A）Fe2O3（B）Fe3O4（C）FeO15、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）氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子（B）氧枪供氧速度不足（C）炉渣氧化铁含量低16、氧气转炉炼钢脱碳反应的限制性环节有可能是()。（A）反应界面的化学反应（B）钢液中CO的均质形核（C）[O]或[C]向反应区的扩散（D）CO气泡在钢液中上浮去除17、以下措施中，（）可以加快脱碳反应。（A）降低钢液温度（B）提高钢液温度（C）增加渣量（D）降低铁水碳含量18、通过以下哪种措施()可以降低炉渣中P2O5的活度系数。（A）提高炉渣碱度（B）增加渣量（C）提高温度（D）降低炉渣碱度19、降低炉渣氧化铁含量有利于（）反应。（A）脱磷（B）脱碳（C）脱硫（D）脱硅20、（）有利于脱硫反应进行。（A）降低冶炼温度（B）增加渣量（C）降低钢液中硫的活度21、以下脱氧元素中，哪一个（）脱氧能力最强？（A）Mn（B）Si（C）Al（D）Cr22、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（）。（A）炼钢炉内炉渣卷入（B）炉衬材料混入（C）连铸结晶器保护渣卷入（D）脱氧反应产物23、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）升温和脱碳反应器（B）升温和脱硫反应器（C）升温和脱磷反应器（D）废钢熔化器24、超高功率电炉的功率级别为()。（A）200KVA/t以上（B）300KVA/t以上（C）400KVA/t以上（D）500KVA/t以上25、电炉炉壁氧燃枪的主要作用为()。（A）脱气（B）升温（C）脱磷（D）助熔26、常规RH精炼炉具有()。（A）脱碳（B）脱磷（C）脱硅（D）脱锰27、炉外精炼中用于加热升温的装置为()。（A）VD炉（B）CAS-OB装置（C）RH装置（D）吹氩28、高质量轴承钢的精炼一般采用()。（A）CAS装置（B）LF炉（C）VD炉（D）AOD29、铁水脱硫预处理采用金属脱硫剂为()。（A）Ca（B）Mg（C）Ti（D）Si30、电炉炼钢的热量来源主要为（）。（A）化学热（B）物理热（C）电能（D）化学热、电能及物理热。31、VD炉具有（）功能。（A）脱氧（B）脱磷（C）脱硅（D）升温32、AOD精炼炉主要用于冶炼（）。（A）合金结构钢（B）管线钢（C）轴承钢（D）不锈钢33、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（）。（A）使用了脱氧能力更强的脱氧元素（B）脱氧元素含量增加（C）脱氧元素在钢液中活度增加（D）降低了脱氧反应生成物的活度34、脱氧反应包括化学反应、脱氧产物形核、脱氧产物长大和()四个阶段。（A）脱氧产物上浮去除（B）脱氧产物被氧化（C）脱氧产物分解35、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于()（A）脱氧产物在钢液内存在（B）脱氧产物颗粒聚合（C）脱氧产物被还原（D）脱氧产物分解36、提高炉渣碱度可以()（A）提高渣中P2O5的活度系数（B）降低渣中P2O5的活度系数（C）减少[Si]的氧化程度（D）减少石灰消耗37、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（）（A）搅动熔池和均匀钢水的成分和温度（B）增加炉渣的氧化铁含量（C）增加钢水中[N]、[H]等元素含量38、钢水精炼脱硫的有利条件是（）（A）提高温度（B）提高氧化铁含量（C）降低温度（D）降低钢中氮含量39、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（）。（A）30-40％（B）60-90％（C）100％40、轴承钢的氧含量一般要求控制在（）以下。（A）0.0001%，（B）0.0010%，（C）0.010%。得分二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）1、目前采用铁水“三脱”预处理的钢厂，进行脱硅预处理的主要目的是提高脱磷预处理的效果。（）2、因为铁的氧化自由能变化远大于碳的氧化自由能变化，因此炼钢过程中不会发生铁的氧化反应。（）3、KR法是采用喷吹粉剂的脱硫工艺。（）4、氧气转炉炼钢过程钢液中Si的氧化主要在吹炼后期进行。（）5、一定压力及温度条件下，钢中的碳高，氧就低。（）6、炉渣碱度对脱硫反应有重要影响，但对脱碳反应影响不大。（）7、[P]的氧化反应为吸热反应，提高冶炼温度有利于脱磷。（）8、氧气转炉炼钢炉内发生的乳化和泡沫能够增加反应的表面积。（）9、所谓炼钢工艺的供氧强度就是单位时间、每吨钢喷入的氧气量。（）10、炼钢厂“负能炼钢”就是当炉气回收的总热量>转炉工序生产消耗的能量。（）11、铝的脱氧能力低于硅的脱氧能力。（）12、钢液中非金属夹杂物尺寸愈小，愈容易由钢液中上浮去除。（）13、钢液脱氧后发生的任何氧化均属于“二次氧化”。（）14、钢中总氧就是溶解氧和夹杂物所含氧之和。（）15、转炉的炉容比是指转炉内的自由空间的容积与金属装入量之比。（）16、转炉炼钢在软吹条件下不利于脱磷。（）17、废钢中的有害元素低于铁水中的有害元素。（）18、通过AOD真空处理可降低钢液碳含量。（）19、VD可将钢水温度提高到工艺要求的温度。（）20、CAS－OB的升温原理与LF一致。（）得分三、简答题（每题3分，共42分）1、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？2、有利于脱磷反应的工艺条件？3、常用的脱氧方法有哪些？4、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？5、转炉双联炼钢工艺？6、非金属夹杂物对钢材造成的主要危害？7、石灰活性度的概念？8、什么是转炉的静态模型控制？9、脱碳过程一般分为哪几个阶段？10、什么是转炉的副枪检测控制技术？11、高阻抗电弧炉有何特点？12、炼钢对废钢的要求主要有哪些？13、CONSTEEL电炉的冶金特点是什么？14、RH精炼工艺的特点？得分四、论述题（共9分）1、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）2、脱氧产物的上浮服从斯托克斯(Stokes)定律，解释该定律？并举例说明该定律对钢中夹杂物去除的指导意义？（5分）得分五、计算题（共9分）已知150吨转炉的铁水及钢水成分，％ C Si Mn P S 铁水成分4.101.020.200.130.05终点成分0.12０0.150.020.02渣量为钢水的8％，终渣中的FeO为12％，计算吨钢理论耗氧量（Nm3/t）及总耗氧量(Nm3)?（5分）注：原子量O＝16，C＝12，Si＝28，Mn＝55，Fe＝56，P＝31，S＝32冶炼40Cr钢号60吨，精炼成分[C]＝0.3%，[Cr]＝0.65%，成品中限[C]＝0.39%，[Cr]＝0.95%，试问使用含[C]＝9.0%、[Cr]＝60%的铬铁,需加多少铬铁？加入的铬铁增碳量为多少？铬铁中铬的收得率为100％。（4分）

北京科技大学2007--2008学年第二学期钢铁冶金学，炼钢学部分A试卷答案及评分标准一、选择题，请将正确的答案在（）内画√。（单选题，每题0.5分，共20分）1、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（D）。2、铁水脱硫预处理用主要脱硫剂是（A）。3、转炉双渣冶炼是（C）。4、一般说来每氧化1％[C]可使钢水升温（D）左右。5、直接(沉淀)脱氧指的是(A)6、转炉煤气回收量一般为（A）左右。7、转炉和电炉炼钢终渣∑FeO含量一般控制在（C）。8、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（C）。9、转炉炼钢前期熔池温度低有利于(D)反应。10、炼钢过程直接氧化是指(B)。11、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（C）。12、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指(D)。13、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。14、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（C）。15、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）。16、氧气转炉炼钢脱碳反应的限制性环节有可能是(C)。17、以下措施中，（B）可以加快脱碳反应。18、通过以下哪种措施(A)可以降低炉渣中P2O5的活度系数。19、降低炉渣氧化铁含量有利于（C）反应。20、（B）有利于脱硫反应进行。21、以下脱氧元素中，哪一个（C）脱氧能力最强？22、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（D）。23、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)。24、超高功率电炉的功率级别为(D)。25、电炉炉壁氧燃枪的主要作用为(D)。26、常规LF精炼炉具有（D）功能27、具有加热功能的炉外精炼装置为(B)。28、轴承钢的精炼一般采用(B)。29、铁水脱硫预处理采用的金属脱硫剂为(B)。30、电炉炼钢的热量来源主要为（D）。31、VD炉具有（A）功能。32、AOD精炼炉主要用于冶炼（D）。33、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（D）。34、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。35、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于(B)36、提高炉渣碱度可以(B)37、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（A）38、提高钢水精炼脱硫率的条件是（B）39、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（B）。40、钢－渣间化学反应的平衡程度随(D)而提高。二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）1对；2错；3错；4错；5对；6对；7错；8对；9对；10对；11错；12错；13对；14对；15对；16错；17错；18对；19错；20错。三、简答题（每题3分，共42分）1、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，Na2O2、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。3、常用的脱氧方法有哪些？答：沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧（1×3分）4、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：（0.5×3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？（0.5×3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。5、铁水“三脱”预处理工艺？（1×3分）铁水“三脱”预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进行的处理。普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱磷。6、钢中非金属夹杂物的主要危害？答：铸坯缺陷：表面夹渣；裂纹；（1分）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。（1分）7、炼钢炉渣有哪些主要作用？（1×3分）答：炼钢炉渣的主要作用包括：（1）脱除磷、硫，（2）向金属熔池传氧，（3）减少炉衬侵蚀等。8、什么是转炉的静态模型控制？（答3个算全对，1×3）（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。9、脱碳过程一般分为哪几个阶段？（1×3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。10、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）。11、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)12、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13、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14、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）四、论述题（共9分）1、（4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（2分）。硅低，渣量少，石灰用量少，氧气消耗低，金属收得率提高（2分）。2、（5分）答：（1）夹杂颗粒大小对夹杂物的去除有主要影响，去除速度与颗粒半径的平方成正比。（1分）（2）如颗粒大小为1um,10um（也可其它颗粒大小）的去除速度计算，得出正确的去除时间（2×1.5分）：如1：夹杂物半径为0.00001m时的上浮速度为：v＝2×9.8×(7000－4000)×0.000012/9/0.005＝0.000131m/s上浮1所需要的时间为：t＝1/0.000131＝7634s＝127min如2：夹杂物半径为0.0001m时的上浮速度为：v＝2×9.8×(7000－4000)×0.00012/9/0.005＝0.0131m/s上浮1所需要的时间为：t＝1/0.0131＝76.34s＝1.27min。（3）说明钢包内吹氩时间对夹杂物去除的影响（1分）。五、计算题（共9分）1、已知150吨转炉的铁水及钢水成分，（略）计算吨钢理论耗氧量（Nm3/t）及总耗氧量(Nm3)?（5分）答：转炉容量为150吨时，炉渣量为：150×8％＝9吨（0.5分）铁损耗氧量9×12％×16/(16＋56)＝0.240吨（0.5分）［C］→[CO]耗氧量150×(4.30%-0.12%)×90%×16/12=7.524吨（0.5分）［C］→[CO2]耗氧量150×(4.30%-0.12%)×10%×32/12=1.672吨（0.5分）［Si］→[SiO2]耗氧量150×0.6%×32/28=1.028吨（0.5分）［Mn］→[MnO]耗氧量150×（0.2%－0.15%）×16/55=0.065吨（0.5分）［P］→[P2O5]耗氧量150×(0.13%-0.02%)×(16×5)/(31×2)=0.213吨（0.5分）[S]1/3被气化为SO2,2/3与CaO反应生成CaS进入渣中,则［S］不耗氧。（0.5分）总耗氧量＝0.24+7.524+1.672+1.028+0.065+0.213＝10.742吨/1.429＝7517.145Nm3（0.5分）吨钢耗氧量＝5847/150=50.11Nm3/t（0.5分）2冶炼40Cr钢号60吨（略）,需加多少铬铁？加入的铬铁增碳量为多少？铬铁中铬的收得率为100％。（4分）答：100kg钢需Cr铁为：(0.95-0.65)/0.6=0.5kg60吨为：0.5*60000/100=300kg(2分)0.5kg*0.09=0.045kg*60000/100=27kg(2分)或增为(27*100/60000)%=0.045%加300kg铬铁，可增碳量为0.045%。

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试卷院(系)班级学号姓名试卷卷面成绩占课程考核成绩%平时成绩占%课程考核成绩题号一二三四五六七八九十小计得分装订线内不得答题装订线内不得答题自觉遵守考试规则，诚信考试，绝不作弊得分选择题，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（）脱氧能力最强？（A）Mn（B）Si（C）Al（D）Cr2、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（）。（A）炼钢炉内炉渣卷入（B）炉衬材料混入（C）连铸结晶器保护渣卷入（D）脱氧反应产物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）升温和脱碳反应器（B）升温和脱硫反应器（C）升温和脱磷反应器（D）废钢熔化器4、超高功率电炉的功率级别为()。（A）200KVA/t以上（B）300KVA/t以上（C）400KVA/t以上（D）500KVA/t以上5、电炉炉壁氧燃枪的主要作用为()。（A）脱气（B）升温（C）脱磷（D）助熔6、常规RH精炼炉具有()。（A）脱碳（B）脱磷（C）脱硅（D）脱锰7、炉外精炼中用于加热升温的装置为()。（A）VD炉（B）CAS-OB装置（C）RH装置（D）吹氩8、高质量轴承钢的精炼一般采用()。（A）CAS装置（B）LF炉（C）VD炉（D）AOD9、铁水脱硫预处理采用金属脱硫剂为()。（A）Ca（B）Mg（C）Ti（D）Si10、电炉炼钢的热量来源主要为（）。（A）化学热（B）物理热（C）电能（D）化学热、电能及物理热。11、VD炉具有（）功能。（A）脱氧（B）脱磷（C）脱硅（D）升温12、AOD精炼炉主要用于冶炼（）。（A）合金结构钢（B）管线钢（C）轴承钢（D）不锈钢13、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（）。（A）使用了脱氧能力更强的脱氧元素（B）脱氧元素含量增加（C）脱氧元素在钢液中活度增加（D）降低了脱氧反应生成物的活度14、脱氧反应包括化学反应、脱氧产物形核、脱氧产物长大和()四个阶段。（A）脱氧产物上浮去除（B）脱氧产物被氧化（C）脱氧产物分解15、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于()（A）脱氧产物在钢液内存在（B）脱氧产物颗粒聚合（C）脱氧产物被还原（D）脱氧产物分解16、提高炉渣碱度可以()（A）提高渣中P2O5的活度系数（B）降低渣中P2O5的活度系数（C）减少[Si]的氧化程度（D）减少石灰消耗17、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（）（A）搅动熔池和均匀钢水的成分和温度（B）增加炉渣的氧化铁含量（C）增加钢水中[N]、[H]等元素含量18、钢水精炼脱硫的有利条件是（）（A）提高温度（B）提高氧化铁含量（C）降低温度（D）降低钢中氮含量19、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（）。（A）30-40％（B）60-90％（C）100％20、轴承钢的氧含量一般要求控制在（）以下。（A）0.0001%（B）0.0010%（C）0.010%21、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（）。（A）钢含碳量高（B）钢的熔点高（C）钢的硬度高（D）钢纯净度高22、铁水脱硫的主要脱硫剂是（）。(A)Mg＋CaO（B）MgO+Ca（C)Al+CaO（D)Mn+SiO223、转炉双渣冶炼是（）。（A）造碱性渣再造酸性渣（B）造酸性渣再造碱性渣（C）冶炼过程造两次渣24、一般说来每氧化1％[C]可使钢水升温（）℃。（A）30℃（B）50℃（C）100℃（D）140℃25、转炉炼钢铁水的物理热约占总热量的（）。(A)10%(B)30%(C)50%(D)70%26、转炉煤气回收的热值一般为（）。(A)800×4.18KJ/m3(B)1600×4.18KJ/m3(C)2400×4.18KJ/m327、炼钢终渣∑FeO一般控制在（）。(A)3-5%(B)8-15%(C)25－30%28、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（）。(A)降低及限制电流(B)稳定及控制电压(C)稳定电弧电流和限制短路电流29、转炉炼钢前期熔池温度低有利于()反应。（A）脱碳（B）脱硫（C）脱氧（D）脱磷30、炼钢过程直接氧化是指()。（A）CO被氧化为CO2（B）铁液中杂质组元与氧气作用被氧化（C）杂质组元被炉渣氧化（D）炉渣被氧气氧化31、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（）。（A）电弧加热（B）加入的发热材料（C）铁液中杂质组元氧化反应的热效应（D）炉渣成渣热32、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指()。（A）氧气流股与周围炉气作用区域（B）转炉底吹气流与钢液作用区域（C）氧气流股与周围泡沫渣作用区域（D）氧气流股冲击金属熔池形成的作用区域33、氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（），因而可以加快渣－铁间反应。（A）增加渣－铁间接触面积（B）提高炉渣温度（C）提高炉渣氧化铁含量（D）减少渣－铁间接触面积34、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（）。（A）Fe2O3（B）Fe3O4（C）FeO35、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）氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子（B）氧枪供氧速度不足（C）炉渣氧化铁含量低36、氧气转炉炼钢脱碳反应的限制性环节有可能是()。（A）反应界面的化学反应（B）钢液中CO的均质形核（C）[O]或[C]向反应区的扩散（D）CO气泡在钢液中上浮去除37、以下措施中，（）可以加快脱碳反应。（A）降低钢液温度（B）提高钢液温度（C）增加渣量（D）降低铁水碳含量38、通过以下哪种措施()可以降低炉渣中P2O5的活度系数。（A）提高炉渣碱度（B）增加渣量（C）提高温度（D）降低炉渣碱度39、降低炉渣氧化铁含量有利于（）反应。（A）脱磷（B）脱碳（C）脱硫（D）脱硅40、（）有利于脱硫反应进行。（A）降低冶炼温度（B）增加渣量（C）降低钢液中硫的活度得分二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）1、铝的脱氧能力低于硅的脱氧能力。2、钢液中非金属夹杂物尺寸愈小，愈容易由钢液中上浮去除。3、钢液脱氧后发生的任何氧化均属于“二次氧化”。4、钢中总氧就是溶解氧和夹杂物所含氧之和。5、转炉的炉容比是指转炉内的自由空间的容积与金属装入量之比。6、转炉炼钢在软吹条件下不利于脱磷。7、废钢中的有害元素低于铁水中的有害元素。8、通过AOD真空处理可降低钢液碳含量。9、VD可将钢水温度提高到工艺要求的温度。10、CAS－OB的升温原理与LF一致。11、目前采用铁水“三脱”预处理的钢厂，进行脱硅预处理的主要目的是提高脱磷预处理的效果。12、因为铁的氧化自由能变化远大于碳的氧化自由能变化，因此炼钢过程中不会发生铁的氧化反应。13、KR法是采用喷吹粉剂的脱硫工艺。14、氧气转炉炼钢过程钢液中Si的氧化主要在吹炼后期进行。15、一定压力及温度条件下，钢中的碳高，氧就低。16、炉渣碱度对脱硫反应有重要影响，但对脱碳反应影响不大。17、[P]的氧化反应为吸热反应，提高冶炼温度有利于脱磷。18、氧气转炉炼钢炉内发生的乳化和泡沫能够增加反应的表面积。19、所谓炼钢工艺的供氧强度就是单位时间、每吨钢喷入的氧气量。20、炼钢厂“负能炼钢”就是当炉气回收的总热量>转炉工序生产消耗的能量。得分三、简答题（每题3分，共42分）1、什么是转炉的静态模型控制？2、脱碳过程一般分为哪几个阶段？3、什么是转炉的副枪检测控制技术？4、高阻抗电弧炉有何特点？5、炼钢对废钢的要求主要有哪些？6、CONSTEEL电炉的冶金特点是什么？7、RH精炼工艺的特点？8、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？9、有利于脱磷反应的工艺条件？10、常用的脱氧方法有哪些？11、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？12、转炉双联炼钢工艺？13、非金属夹杂物对钢材造成的主要危害？14、石灰活性度的概念？得分四、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： Wm：钢水重量，kg [%S]；钢液硫含量，％，F：脱硫反应界面积，m2s：炉渣密度，kg/m3，ks：脱硫反应动力学传输系数，m/s，Ls：炉渣－钢液之间硫的分配系数请根据上式，论述提高脱硫反应速度可采用的炼钢工艺措施。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）得分五、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。(计算中可选：g＝9.8m/s2，m＝7000kg/m3，s＝4000kg/m3，m＝0.005Pa.s)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/(%SiO2+0.634%P2O5)，计算M(Si)=28,M(Ca)=40,M(P)=31。（4分）

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装订线内不得答题自觉遵守考试规则，诚信考试，绝不作弊选择题，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）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∑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，1×3）（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？（1×3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，Na2O9、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（1×3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：（0.5×3点＝1.5分，答3个算对）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；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；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？（0.5×3点