钢铁冶金学炼铁部分习题

3炼钢炉渣的来源以及主要组成是什么

1) 由造渣材料或炉料带入的物质。如加入石灰、白云石、萤石等，金属材料中的泥沙或铁锈，也将使炉渣中含有（FeO）、（SiO2）等。这是炉渣的主要来源。 2) 元素的氧化产物。含铁原料中的部分元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。 3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落，则耐火材料进入渣中。 4）合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。 如用Al脱氧化生成的（Al2O3），用Si脱氧生成的（SiO2），以及脱硫产物（CaS）等。

化学分析表明，炼钢炉渣的主要成分是：Ca0、Si02、Fe203、Fe0、Mg0、P205、Mn0、CaS等，这些物质在炉渣中能以多种形式存在，除了上面所说的简单分子化合物以外，还能形成复杂的复合化合物，如2Fe0·Si02、2Ca0·Si02、4Ca0·P205等。

4何为炉渣的氧化反应，如何表示

5脱碳反应在炼钢过程中有什么作用

脱碳反应是贯穿于炼钢过程始终的一个主要反应。反应热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢中[O]含量。

6转炉熔池中碳氧浓度间存在怎样的关系

熔池中的碳氧平衡浓度具有等边双曲线函数关系，碳氧浓度是互相制约的

8为什么要脱磷，试写出脱磷的化学反应并分析脱磷的基本条件

磷对于大部分钢种来说都是有害的，降低塑性和韧性，随着碳氮含量的增加作用更加明显，而且磷容易偏析，加剧这种有害作用。2[P]＋5[O]＝(P2O5) 2[P]＋5(FeO)＋3(CaO)＝(3CaO.P2O5)＋5[Fe] 2[P]＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO.P2O5)＋5[Fe]

9硫对钢的性能有什么影响，如何才能提高炉渣脱硫的效率

热加工性 (红脆)；降低低温韧性；焊接性能；抗氢致裂纹性能；各向异性。高碱度，低氧化性炉渣。增加渣量，提高温度。

10为什么要脱氧，脱氧的原理和任务

氧气炼钢临近结束时，钢液实际处于“过度氧化”状态。 氧对钢性能的影响：

钢中原溶解的绝大部分氧以铁氧化物、氧硫化物等微细夹杂物形式在奥氏体或铁素体晶界处富集存在；在钢的加工和使用过程容易成为晶界开裂的起点，导致钢材生脆性破坏；钢中氧含量增加降低钢材的延 性、冲击韧性和抗疲劳破坏性能，提高钢材的韧－脆转换温度，降低钢材的耐腐蚀性能等

11脱氧的方法有几种，各有什么优点 1. 沉淀脱氧；2. 扩散脱氧；3. 真空脱氧法。

真空脱氧是指将钢液置于真空条件下，通过降低CO气体分压，促使钢液内[C]－[O]反应继续进行，利用[C]－[O]反应达到脱氧的目的； 真空脱氧方法的最大特点是脱氧产物CO几乎全部可由钢液排除，不玷污钢液；钢液温度降低较大，且投资和生产成本较高。

12试分析钢中氢氮的来源及其对钢质量的危害，以及降低钢中气体的措施

氮的危害：降低塑性、低温韧性、焊接性能等；增加钢材时效；铸坯表面裂纹等缺陷。 氢的危害：钢材脆断；厚板、大型锻件内部裂纹等。

炼钢过程去除氮、氢： 氧气转炉吹炼过程脱除N、H；钢水真空处理脱除N、H

13何为钢中非金属夹杂物，其主要组成和来源有哪些

非金属夹杂物：氧化物夹杂物，硫化物，氮化物（析出物）； 非金属夹杂物类别

1. 内生类非金属夹杂物脱氧产物；钢-渣反应、钙处理等化学反应生成的夹杂物；二次氧化产物；钢液冷却和凝固过程生成的夹杂物。

2. 外来类非金属夹杂物炉渣卷入形成的夹杂物；耐火材料浸蚀形成的夹杂物。

14非金属夹杂物对钢的性能有什么影响，降低其含量的主要途径有哪些

夹杂物对疲劳性能的影响

? 夹杂物尺寸愈大，对疲劳性能影响愈大；?夹杂物愈靠近钢材表面，对疲劳性能的影 响愈大；? 形状不规则和多棱角的夹杂物较球形夹杂物对疲劳性能的危害更大。

15什么叫转炉炉龄，何为溅渣护炉技术

转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数。利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着，称为溅渣护炉技术

17何为硬吹和软吹

软吹：低压、 高枪位， 吹入的氧在渣层中， 渣中FeO升高、有利于脱磷；

硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好，但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈 。

18氧气顶吹转炉吹炼反应的特点是什么

反应速度快，和平炉相比脱碳速度提高100倍；热效率高，可以熔化20~25%的废钢；钢中气体含量（ O、 N、 H）低。存在问题：钢渣反应不平衡，后期钢渣过氧化。

19供氧制度包括哪些内容，吹炼过程中一般可以调节哪些参数

供氧强度；氧气流量；操作氧压；氧枪枪位

21成渣速度对转炉吹炼有什么重要意义，它和哪些因素有关

成渣速度快则吹炼时间短，石灰石的熔解速度

22转炉吹炼终点控制的目的是什么，通常终点控制的方法

转炉炼钢终点控制是控制转炉炼钢过程的进行时间，以保证钢水温度和成分在吹炼结束时符合要求的操作技术。转炉炼钢终点控制的好可以提高炼钢的生产率、金属收得率、资源利用率、钢的品质，降