炼钢基本知识

不能简单的从卷筒卷钢的电流的大小来判断其力的大小；一般来说低档位的力量要大于高档位的力量，因为低档位的减速比是高档位的数倍。

61．简述吹炼过程的脱硫规律。 ( 单渣法操作 )

答案： (1) 吹炼前期由于开吹后不久熔池温度较低，石灰成渣较少，所以脱硫能力很低，甚至石灰带入的硫会使金属中硫含量增加。

(2) 吹炼中期熔池温度已升高，石灰大量熔化，炉渣碱度上升。由于碳的强烈氧化，渣钢有良好的搅拌作用，且形成乳浊状，渣中氧化铁含量适中，所有这些条件均有利于脱硫的进行。 (3) 吹炼后期碳的氧化速度减慢，搅拌不如中期，但熔池温度高，石灰溶解的多，炉渣碱度高，流动性好，因此，仍能有效脱硫。

62．泡沬渣是怎样形成的，它对吹炼有什么影响，如何控制泡沬渣？

答案：在吹炼的过程中，由于氧流与熔池的相互作用，形成了气-熔渣-金属液密切混合的三相乳化液。分散在炉渣中的小气泡的总体积，往往超过熔渣本身的体积。熔渣成为薄膜，将气泡包住并使其隔开，引起熔渣发泡膨胀，形成泡沬渣。正常泡沬渣的厚度经常在1-2m及至3m。

由于炉内的乳化现象，大大发展了气-熔渣-金属液的界面，加快了炉内化学反应速度。从而达到了良好的吹炼效果。倘若控制不当，严重的泡沬渣也会导致事故。

在吹炼初期，炉渣碱度低，并含有一定量的FeO、SiO2、P2O5 等成分，主要是这些表面活性物质稳定了气泡。

在吹炼中期，碳激烈氧化产生大量的CO气体，由于炉渣碱度提高，形成了硅酸盐及磷酸盐等高熔点矿物，表面活性物质减少，稳定气泡主要是固体悬浮微粒。此时如果能控制得当，避免或减轻熔渣返干现象，就能得到合适的泡沬渣。

在吹炼后期，脱碳速度降低，只要熔渣碱度不过高，稳定泡沬的因素就大大减弱了，一般难度不会产生严重的泡沬渣。

在吹炼过程中，氧压低，枪位过高，渣中（TFe）大量增加，会促进泡沬渣的发展，严重时还会产生泡沬性喷溅或溢渣。相反，枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的中期，（TFe）含量低，又会导致熔渣的返干而造成金属喷溅。所以，只有控制得当，才能保持正常的泡沬渣。

63．石灰渣化的机理是怎样的？

答案：开吹后，各元素的氧化产物FeO、SiO2、MnO、Fe2O3等形成了熔渣。加入的石灰块就浸泡在初期渣中，被这些氧化物包围着。被这些氧化物从石灰表面向其内部渗透，并与CaO发生化学反应，生成一些低熔点的矿物，引起了石灰表面的渣化。这些反应不仅在石灰块的外表面进行着，而且也在石灰气孔的内表面进行着。石灰在渣化过程中其表面会形成质地致

密、高熔点的2CaO·SiO2，阻碍着石灰进一步的渣化。若渣中含有足量的FeO，可使2CaO·SiO2解体。MnO和Fe2O3同样也能够破坏2CaO·SiO2的生成。CaF2和少量MgO能够扩大CaO-FeO-SiO2三元系统的液区，对石灰渣化有利。

在吹炼前期，由于（TFe）含量高，虽然炉温不太高，石灰也可以部分渣化；在吹炼中期，由于碳的激烈氧化，（TFe）被大量消耗，熔渣的矿物组成发生了变化，由2FeO·SiO2→CaO·FeO·SiO2→2CaO·SiO2，熔点升高，石灰的渣化有些停滞，出现返干现象。大约在吹炼的最后的1/3时间内，碳氧化的高峰已过，（TFe）又有所增加，因而石灰的渣化加快了，渣量又有增加。

64．炉渣的特性主要包括那些？分别对冶炼有何影响？ 答案：炉渣的特性主要包括碱度、氧化性和流动性。 对冶炼的影响：

碱度：碱度值反映了渣中CaO除去与SiO2相结合后，剩余自由CaO的多少，脱磷及脱硫反应都要求渣中有足够量的自由CaO，才能有效进行。所以，碱度是炉渣脱磷脱硫能力的重要标志。但碱度不是越高越好，只有碱度适当，才能有最佳效果。吹炼前期，炉温较低，此时如果炉渣碱度过高，渣子发粘，脱磷反映不能有效进行，一般难度应将碱度控制在1.5左右。吹炼后期，炉温高，可以造碱度较高的炉渣（2.5-3.0左右），但如果碱度过高，不仅增加石灰消耗和热损失，而且，炉渣的脱磷、脱硫能力提高不多，甚至因炉渣发粘，反而影响脱磷、脱硫效率。终渣碱度不能过低，否则，不仅影响磷、硫的去除，低碱度炉渣将加剧对炉衬的侵蚀。 氧化性：

(1)影响脱磷及脱硫。氧化性强的炉渣，有利于脱磷，不利于脱硫。 (2)影响石灰的熔解速度。 (3)影响钢液中残余含锰量。 (4)影响钢液终点时的含氧量。 (5)影响金属及铁合金的收得率。 (6)影响泡沫渣的生成与喷溅的发生。 (7)影响转炉炉衬寿命。 流动性：

炼钢中脱硫、脱磷反应都是钢渣之间的界面反应，物质在渣项内的扩散是反映的重要环节，能增加扩散速度的因素。都能增加化学反映速度。炉渣流动性是影响物质扩散速度的重要因素之一，粘度小，扩散速度就快，炉渣有好的流动性有利于提高脱磷、脱硫的反应速度，所以，一般难度情况下都要求熔化的炉渣具有较好的流动性。但是，在生产实际中，并不是希

望炉渣的粘度越小越好，特别是对转炉炼钢，过稀的炉渣不容易形成泡沫渣，且对炉衬的侵蚀加剧。

炼钢过程为什么要脱硫？并分析炼钢过程脱硫的有利条件？

答案：对于绝大多数钢种来说硫是有害元素。硫在钢中是以FeS形式存在，硫会造成钢的“热脆”。因为FeS熔点为1193℃，而Fe与FeS组成的共晶体熔点只有985℃，液态Fe与 FeS 无限互溶，但 FeS 在固态铁中溶解度很小，仅为 0.015～0.020% ，所以当钢中硫含量超过 0.020% 时，钢水在冷却凝固过程中由于偏析，Fe-FeS以低熔点的共晶体呈网状分布于晶界处，而钢的加工温度为1150～1200℃之间，在此温度下晶界处共晶体已熔化，当钢受压后造成晶界破裂，这就是钢的“热脆”性。当钢中氧含量较高时，FeO与 FeS 形成的共晶体熔点更低，只有940℃，更加剧了“热脆”现象。所以脱硫也是炼钢的主要任务。 炼钢过程脱硫反应方程式：[Fes]+(CaO)=(CaS)+(FeO)吸热 Kｓ＝(W(CａS).W(FｅO))/(W(CａO).W(FｅS))

热力学条件：降低(CaS)和(FeO)含量、提高[Fes]和(CaO)、提高温度有利于该化学反应的进行。

动力学条件：提高温度和加强搅拌有利于脱硫反应的进行。

综合上述条件，在炼钢过程中脱硫的有利条件主要有以下几方面：(1)提高熔池温度有利于脱硫反应进行，由于反应是吸热反应，提高温度有利于反应进行，同时温度提高有利于石灰的熔化，还可改善熔渣的流动性。(2)提高炉渣碱度，增加炉渣中CaO含量，有利于脱硫反应，但炉渣碱度太高，炉渣不易熔化，因此控制好合理的炉渣碱度有利于脱硫反应的进行。(3)增大渣量，降低炉渣中(CaS)的浓度，有利于脱硫反应的进行。(4)降低炉渣的氧化性，降低(FeO)含量有利于脱硫反应的进行。(5)加强熔池搅拌，有利于脱硫反应进行。

65．炼钢过程为什么要脱磷？并分析炼钢过程脱磷的有利条件？

答案：对于绝大多数钢种来说磷是有害元素。钢中磷含量高会引起钢的“冷脆”，降低钢的塑性和冲击韧性，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差，磷对钢的这种影响常随着氧、氮含量的增高而加剧，且在钢坯中偏析仅次于硫，很难消除。所以脱磷是炼钢过程中重要任务之一。 炼钢过程脱磷反应方程式：

2[P]+4(CaO)＋5(FeO)=(4CaO.P2O5)+5[Fe]放热 Kｓ＝W(CaO.P2O5)/(W4(CａO)W5(FｅO).W2[P])

脱磷反应的热力学条件：降低(4CaO.P2O5)含量、提高[P]、(CaO)及(FeO)的含量、降低温度有利于脱磷反应的进行。

脱磷反应的动力学条件：提高温度和加强搅拌有利于脱磷反应的进行。

综合上述条件，在炼钢过程中脱磷的有利条件主要有以下几方面：(1)降低熔池温度有利于脱磷反应进行，由于脱磷反应是放热反应，降低温度有利于反应进行，但温度太低不利于石

灰的熔化，因此要综合考虑熔池温度控制。(2)提高炉渣碱度，增加炉渣中CaO含量，有利于脱磷反应，但炉渣碱度太高，炉渣不易熔化，因此控制好合理的炉渣碱度有利于脱磷反应的进行。(3)增大渣量，降低炉渣中 (4CaO.P2O5)的浓度，有利于脱磷反应的进行。(4)提高炉渣的氧化性，提高(FeO)含量有利于脱磷反应的进行。(5)加强熔池搅拌，有利于脱磷反应进行。 难度：很难

66．计算机控制炼钢的条件有哪些？

答案：用计算机炼钢，不仅需要计算机硬件和软件，同时应具备以下条件：(1)设备无故障或故障率很低。计算机炼钢要求生产连续稳定，设备准确地执行基础自动化发出的工作指令，基础自动化准确控制设备的运行，因此设备的稳定运行是实施计算机炼钢的基础条件。(2)过程数据检测准确可靠。无论是静态控制还是动态控制，都是建立在对各种原材料数量和成分，以及温度、流量等相关参数的准确测量的基础上，因此保证过程参数准确可靠是计算机炼钢的必要条件。(3)原材料达到精料标准，质量稳定。计算机炼钢要进行操作条件计算，这些计算以吹炼正常炉次和正常吹炼控制为基础的。(4)要求人员素质高。计算机炼钢是一个复杂的系统工程，它对原材料管理、工艺过程控制、设备运行等有很高的要求。因此企业要具的高水平的管理人员、技术人员、操作人员和维护人员，才能保证整个系统的正常运转。

67．分析用1炉16Mn回炉钢冶炼1炉Q235B应注意哪些问题？(回炉钢成份及温度条件：C0.18%、Si0.4%Mn1.36%、S0.021%、P0.019%、温度1543℃)

答案：(1)根据16Mn钢的成份分析，由于其Mn较高，而Q235B钢Mn含量较低，因此不能全炉回炉冶炼，需分3次以下进行回炉，配加相应的铁水进行冶炼。(2)考虑到回炉钢温度较低，可适当加入一定的提温剂，防止终点出现严重的后吹。(3)终点等残Mn样配加合金。(4)由于Mn含量较高，注意控制过程枪位，防止出现喷溅。(5)回炉钢磷、硫含量均较低，适当减少渣料的加入量。(6)终点出钢时要根据吹炼终点的情况，若出现严重的后吹，应适当加入Al块进行补充脱氧，保证合金收得率。

68．为什么出钢时会有回磷现象？其回磷量大小与哪些因素有关？

答案：在出钢前钢渣的脱磷反应接近或达到平衡，而出钢过程中转炉终渣会不可避免的进入钢包。在钢包脱氧合金化过程中，由于加入的脱氧合金元素如铝、硅铁等将导致钢包渣中的氧化铁含量降低，而加入的硅铁烧损后产生的二氧化硅将导致包渣碱度降低，结果使原来的钢渣间的脱磷反应平衡破坏，使渣中的磷回入钢水中。回磷量的大小主要与出钢下渣量、终渣氧化铁含量及钢水的脱氧剂和合金加入量有关。

69 . 氧枪漏水或其它原因造成炉内进水如何处理？