炼钢工-论述题124

(1)成分稳定性：为保证多炉连浇时工艺操作稳定性和铸坯质量均匀性，必须要求把各炉钢水成分控制在较窄的范围内，来保证各炉钢水成分的相对稳定。 (2)钢水可浇性：中间包水口直径小，浇注时间长，必须保证钢水具有良好的流动性，不堵塞、冻结水口。

(3)抗裂纹敏感性：由于铸坯在铸机内边运动边凝固，受外力作用和冷却水的强制冷却，坯壳容易产生裂纹，因此对钢的高温力学性能有强烈降低作用的元素，如硫、磷应加以限制，以提高铸坯抗裂纹能力。

(4)钢水纯净度：应尽可能减少钢水在浇注过程中的再污染，减少或杜绝杂物的来源，提高产品质量。

99．产生喷溅的基本原因是什么，转炉炼钢喷溅有哪几种类型？控制和防止喷溅应注意哪些情况？

熔池内碳氧反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体，这是发生爆发性喷溅的根本原因。转炉炼钢常见的喷溅有爆发性喷溅、泡沫性喷溅和金属喷溅三种。 控制和防止爆发性喷溅的措施：

(1)控制好熔池温度。前期温度不要过低，中后期温度不要过高，均匀升温；严禁突然冷却熔池，消除爆发性碳氧反应的条件。

(2)控制(TFe)不出现聚积现象，以避免熔渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应。 (3)吹炼过程一旦发生喷溅就不要轻易降枪，可适当的提枪，一方面缓和碳氧反应和降低熔池升温速度，也可以借助于氧气射流的冲击作用吹开熔渣，利于气体的排出。

(4)在炉温很高时，可以在提枪的同时适当加一些石灰，稠化熔渣，有时对抑制喷溅也有些作用，但加入量不宜过多。 (5)留渣操作保证在兑铁钎将炉渣凝固。 控制和防止泡沫性喷溅的措施：

(1)控制好铁水中的硫磷含量，如铁水中硫磷含量高，渣量大，在吹炼前期可倒出部分酸性泡沫渣。

(2)控制好(TFe)含量，不出现(TFe)的聚积现象，以免熔渣过分发泡。 (3)保证合适装入量，保证合适的枪位操作

(4)出现泡沫化喷溅时刻加入一定量的石灰或白云石，破坏泡沫。 控制和防止金属喷溅的措施：

(1)保证合理装入量，避免超装，防止熔池过深，炉容比过小。

(2)炉底上涨应及时处理；经常测量炉液面高度，以防枪位控制不当。 (3)控制好枪位，化好渣，避免枪位过低(TFe)过低。 (4)控制合适的(TFe)含量，保持正常熔渣性能。

100．氧枪喷头损坏的原因标准是什么，如何提高喷头寿命？ 喷头损坏的原因有：

(1)高温钢渣的冲刷和急冷急热作用。喷头的工作环境极其恶劣，氧流喷出后形成的反应区温度高达约2500℃，喷头受高温和不断飞溅的熔渣与钢液的冲刷和浸泡，逐渐地熔损变薄；由于温度频繁地急冷急热，喷头端部产生龟裂，随着使用时间的延续龟裂逐步扩展，直至端部渗水乃至漏水报废。

(2)冷却不良。研究证明，喷头表面晶粒受热长大，损坏后喷头中心部位的晶粒与新喷头相比长大5-10倍；由于晶粒的长大引起喷孔变形，氧射流性能变坏。

(3)喷头端面粘钢。由于枪位控制不当，或喷头性能不佳而粘钢，导致端面冷却条件变差，寿命降低。多孔喷头射流的中间部位形成负压区，泡沫渣及夹带的金属液滴熔渣被不断地吸入，当高温并具有氧化性的金属液滴击中和粘附在喷头端面的一瞬间，铜呈熔融状态，钢与铜形成Fe-Cu固溶体牢牢地粘结在一起，影响了喷头的导热性(钢的导热性只有铜的1/8)，若再次发生炽热金属液滴粘结，会发生［Fe］［O］反应，放出的热量使铜熔化，喷头损坏。

(4)喷头质量不佳。制作喷头用的铜，其纯度、密度、导热性能、焊接性能等比较差，造成喷头寿命低。经金相检验铜的夹杂物为CuO，并沿着晶界呈串状分布，有夹杂物的晶界为薄弱部位，钢滴可能从此侵入喷头的端面导致喷头被损坏。 提高喷头寿命的途径有：

(1)喷头设计合理，保证氧气射流的良好性能。

(2)采用高纯度无氧铜锻压组合工艺或铸造工艺制作喷头，确保质量。

(3)用锻压组合式喷头代替铸造喷头，提高其冷却效果和使用性能，延长喷头使用寿命。

(4)采用合理的供氧制度，在设计氧压条件下工作，严防总管氧压不足。

(5)提高原材料质量，保持其成分的稳定并符合标准规定。采用活性石灰造渣；当原材料条件发生变化时，及时调整枪位，保持操作稳定，避免烧坏喷头。 (6)提高操作水平，实施标准化操作。化好过程渣，严格控制好过程温度，提高终点碳和温度控制的命中率；要及时测量炉液面高度，根据炉底状况，调整过程枪位。

(7)采用复合吹炼工艺时，在底吹流量增大时，顶吹枪位要相应提高，以求吹炼平稳。

101．某厂拟建一个3座50吨转炉的炼钢车间，试为其设计一个铁水供应流程和废钢供应流程，并分别说明其特点。

答案：3座50吨转炉炼钢车间应采用混铁炉供应铁水，其流程为： 高炉→铁水罐车→混铁炉→铁水包→称量→兑入转炉。

其特点是：混铁炉可协调高炉与转炉的生产周期不一的问题：能起到均匀铁水成分与温度，稳定转炉冶炼的作用。为此设有混铁炉专用设备，并占有一定的作业面积，所以投资费用较高。

3座50吨转炉炼钢车间废钢供应流程为：直接用桥式吊车吊运废钢槽倒入转炉。

102．设计120吨转炉的除尘系统，并说明该系统的特点？

答案：120吨转炉的除尘系统：活动烟罩→固定烟罩→汽化冷却烟罩→溢流文氏管→弯头脱水器→调径文氏管→丝网脱水器→风机→煤气柜/烟囱。 该除尘系统的特点是：采用了双文氏管净化系统通过喷水方式来达到烟气降温和净化的目的，其除尘效率高，但耗水量大，还需要处理大量污水和泥浆。

103．什么是造渣制度，简述造渣的目的和常用的造渣方法？

答案：造渣制度就是要确定合适的造渣方法、渣料的加入数量和时间，以及如何加速成渣。

造渣的目的是：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。

常用的造渣方法有：单渣操作、双渣操作、留渣操作等。单渣操作是指冶炼过程中只造一次渣，中途不倒渣、不扒渣、直到冶炼终点出钢；双渣操作是在冶炼中

途倒出或拔除1/2～2/3熔渣，然后加入渣料重新造渣；留渣操作是将上炉终点熔渣的一部分或全部留给下炉钢冶炼使用，利于初期渣及早形成，并能提高前期去除磷硫的效果，节约石灰。

104．什么是恒流量变枪位操作，它有几种操作模式？

答案：恒流量变枪位操作，是在一炉钢的吹炼过程中，供氧流量不变，通过调节枪位来改变氧流与熔池的相互作用来控制吹炼。我国大多数厂家是采分阶段恒流量变枪位操作。

由于转炉吨位、喷头结构、原材料条件及所炼钢种等情况不同，氧枪操作也不完全一样。目前有如下两种氧枪操作模式：

1)高——低——高——低的枪位模式。开吹枪位较高，及早形成初期渣，二批渣加入后适时降枪，吹炼中期熔渣返干时可提枪或加入适量助熔剂调整熔渣流动，以缩短吹炼时间，终点拉碳出钢。

2)高——低——低的枪位模式。开吹枪位较高，尽快形成初期渣；吹炼过程枪位逐渐降低，吹炼中期加入适量助熔剂调整熔渣流动性，终点拉碳出钢。

105．对脱氧剂有哪些要求？

答案：①脱氧元素与氧的亲和力必须比铁与氧、碳与氧的亲和力都大。

②脱氧剂的熔点应低于钢水温度，以便能迅速熔化，并均匀分布于钢水之中，通常脱氧剂均以合金的形式使用。

③脱氧剂应有足够的密度，以便能沉入钢水内部，提高脱氧效率。

④为了加速脱氧产物的排除，脱氧产物的熔点要低，密度要小，在钢水中溶答案度要低，与钢水的界面张力要大。

⑤残留于钢中的脱氧元素，对钢的性能无害。 ⑥价格合理。

106．分析转炉产生喷溅的原因及预防转炉喷溅的发生措施？

答案：转炉发生喷溅是一种常见的现象，由于氧气流股对熔池的冲击，以及脱碳反应产生大量的CO气体逸出，造成炉渣和金属飞溅，正常情况下这种飞溅一般不超过炉口，不形成喷溅，但在脱碳反映突然加剧，短时间内产生大量CO，具有较大的能量，可以将炉渣及金属液喷出炉外，形成喷溅。所以发生喷溅的根本原因在于熔池脱碳不均匀。

另外，熔池温度突然变化及渣中FeO积聚，如：铁水温度低或前期渣料、矿石投入过多和长期高枪位吹炼等，当快速升温脱碳时极易导致大喷溅。

此外，在渣量过大，炉容比小，铁水Si含量高等情况，也易造成喷溅发生。 预防喷溅发生的关键在于吹炼操作：

1)控制好容池温度。前期温度不过低，中后期不过高，确保温度不突然降低，使脱碳能均匀进行。

2)控制好渣中的(FeO)，不使渣中(FeO)过高，主要在于氧枪枪位不要过高。当炉渣不化，提枪化渣时，不要长时间枪位偏高。

3)吹炼中投料，采用分批投入，避免熔池温度有大的波动，影响脱碳速度的大波动。

4)一旦发生喷溅应及时降低供氧流量、氧枪枪位，来降低供氧强度减缓脱碳速度，同时投加防溅材料，加速CO气体排除，消弱喷溅发生的动力。

107．氧枪喷头损坏的原因和停用标准是什么，如何提高喷头寿命？

答案：损坏的原因：(1)高温钢渣的冲刷和急冷急热作用；(2)喷头冷却不良，晶粒长大引起喷孔变形；(3)喷头端面粘钢，导致冷却条件变差，寿命降低；(4)喷头质量不佳，铜的纯度、密度、导热性能、焊接性能比较差，寿命低。

停用的标准：(1)喷孔出口变形大于等于3mm；(2)喷孔蚀损变形，冶炼指标恶化；(3)喷头、氧枪出现渗水或漏水；(4)喷头或枪身涮进大于等于4mm；(5)喷头或枪身粘钢变粗达到一定直径时；(6)喷头被撞坏、枪身弯曲大于40mm。

提高寿命途径：(1)喷头设计合理，保证氧气射流的良好性能；(2)采用高纯度无氧铜锻压组合工艺或铸造工艺制作；(3)采用合理的供氧制度，在设计氧压条件下工作；(4)提高原材料质量，保证其成分的稳定并符合标准，使操作稳定；(5)提高操作水平，实施标准化操作；(6)采用复合吹炼工艺，在底吹流量增大时，顶枪要提高，以求吹炼平稳。

108．泡沫渣是怎样形成的，它对吹炼有什么影响，如何控制泡沫渣？

答案：泡沫渣的形成：在吹炼过程中，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，分散在炉渣中小气泡的总体积往往超过熔渣本身的体积，当熔渣成为薄膜将气泡包住并使其隔开，引发熔渣发泡膨胀的现象。

对吹炼的影响：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，从而达到良好的吹炼效果；但若控制不好，严重的泡沫渣也会导致事故。

控制泡沫渣的措施：(1)吹炼前期，氧压适中，枪位不得过高，防止渣中(TFe)大量增加，产生泡沫渣喷溅或溢渣；(2)吹炼中期，降低氧压，适当提高枪位，防止返干，就可得到合适的泡沫渣；(3)吹炼后期，缩短吊枪操作时间，控制熔渣碱度。

109．转炉炼钢用废钢的来源有哪些，对废钢的要求是什么？

答案：废钢的来源：自产废钢和外购废钢，自产废钢是指企业内部生产过程中产生的废钢或回收的废旧设备、铸件等；外购废钢是指从外厂购买的废钢。

对废钢的要求：(1)废钢的外形尺寸和块度应保证能从炉口顺利转炉。废钢单重不能过重，以便减轻对炉衬的冲击及吹炼过程的熔化完全。(2)废钢中不得混有铁合金。严禁混入铜、锌、铅、锡等有色金属和橡胶，不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品和有毒物。(3)废钢应清洁干燥，不得混有泥砂、水泥、耐火材料、油物，不得带水。(4)废钢中不能夹带放射性废物，严禁混有医疗临床废物。(5)废钢中禁止混有其浸出液PH值大于等于12.5或小于等于2的危险废物。(6)不同性质的废钢分类堆放，按硫高低堆放；按废钢形状；按合金元素含量。

110．吹炼过程中怎样预防爆发性喷溅？

答案：预防措施：(1)控制好熔池温度。前期不能过低，中后期不要过高，均匀升温，碳氧反应平衡；严禁突然加大批料降温。(2)控制(TFe)不出现聚积现象，以避免熔渣过分发泡或引起爆发性的碳氧反应。(3)若初期渣形成早，应及时降枪以控制渣中全铁，同时促进熔池升温，使碳得以均衡氧化；(4)适时加二批渣料，熔池温度不会明显降低；(5)在处理炉渣返干时或加速终点渣形成时，不要加入过量的萤石或高枪位吹炼；(6)终点适时降枪，不要过早；(7)炉役前期炉膛