钢铁冶金学及应用Word格式.docx
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B＜0.03％;
C：
0.3％～0.6％；
0.03%～0.06%
12我国炼钢技术规范要求入转炉铁水中硫（B）.A:
≤0.5％;
B:
≤0.05%;
C:
≤0.8％;
≤0.08%;
13铁水脱硫常用的脱硫剂为：
（A）
石灰粉CaO；
MgO粉;
菱镁石粉D:
消石灰
14铁水脱硫常用的脱硫剂为：
（B）
Mn-Fe合金；
金属Mg粉;
硅粉D:
铝粉
15用镁脱硫时，镁的单耗主要取决于（D）
载气温度；
B载气压力C：
载气流量;
D：
铁水温度
16铁水脱磷必须先脱（C）A:
锰；
碳C:
硅；
硫
17采用转炉双联工艺进行铁水预处理，渣碱度控制在（D），可得到良好的脱磷脱硫效果。
A：
1.0～1.5；
1.5～2.0;
2.0～2.5;
D:
2.5～3.0
18转炉吹炼过程中废钢加入时间（A）
开始吹炼前一次性加入；
吹炼过程中分批加入C:
吹炼过程中一次加入D:
开始吹炼前分批加入
19转炉吹炼过程中造渣剂加入时间（B）：
吹炼过程中在一定时间内分批加入C:
开始吹炼前在一定时间内分批加入
20电弧炉炼钢加入的废钢量约占钢铁料的（ D）
A10～30％；
B30～50％；
C50～70％；
D70％～90%
21鞍钢铁水脱硫与处理中采用（C），完全可以满足冶炼优质钢的需要。
电石粉;
B苏打粉；
C镁基脱硫粉剂；
D矿石粉
22脱硫、脱磷与脱硅,通过采用不同的方法,加入（A）,并使铁水与熔剂均匀混合反应来完成。
预处理剂;
废钢;
造球;
矿石
23转炉吹炼的基本任务是根据钢种的要求把生铁中的（D）去除到规定范围，并使其他元素的含量减少到或增加到规定范围。
A、含錳量；
B：
含氮量;
含氢量D:
含碳量
24氧在钢中是有害元素，会使钢的（A）变坏，轧制时易产生裂纹。
A、塑性B、韧性C、还原性D、氧化性
25炼钢过程中多采用锰、硅、铝作（C）。
A、冷却剂B、调渣剂C、脱氧剂D、增碳剂
26氧气顶吹转炉能够迅速发展主要原因是生产速度快，（A）；
品种多、质量好；
基建投资和生产费用较低。
A、劳动效率高B、废钢比高C劳动效率和废钢比高D废钢比低27钢铁料消耗是指冶炼一吨钢消耗的铁水和（D）的数量。
A、硅铁B、硅锰C、硅铁和硅锰D废钢
28发现炼钢终点温度高于目标值，补救的办法是向炉内加（B）
A苏打粉B铁矿石或生白云石C电石粉D:
Fe—Si
29发现炼钢吹炼终点温度过低，向炉内加硅铁提温，应根据硅铁含量补加（A）
A石灰;
B生白云石C铁矿石D焦粉
30发现炼钢终点温度高于目标值，当碳含量也高时，用（C）调温。
A石灰;
B生白云石C铁矿石DFe—Si
31发现炼钢终点温度高于目标值，当碳含量不高时，用（D）调温。
B生白云石C铁矿石D生白云石或石灰石
32出钢过程向钢包内加（A）
A钢包渣改质剂；
提温剂C:
降温剂D增碳剂
33吹炼终点钢水氧含量也称为钢水的（C）
A还原性B反应性C氧化性D碱性
34氧气顶底复合吹炼转炉炼钢用主原料为铁水和（D）
A造渣剂；
B氧气；
C合金；
D废钢
35铁水一般占转炉装入量的70-100%，铁水的物理热与（C）是氧气顶吹转炉炼钢的基本热源。
A提温剂；
B外来热源；
C化学热；
D钢水的凝固潜热；
36通常的高炉出铁温度在（D）℃
A1450～1550；
B1550～1650；
C1250～1350；
D1350～1450；
37硅氧化生产成的SiO2是炉渣的主要（A）成分
A酸性；
B碱性；
C中性；
D弱碱性：
38铁水（Ｃ）含量高对冶炼有益，可以促进初期渣早化，改善熔渣流动性，利于脱硫和提高炉衬寿命，减少氧枪沾钢，还利于提高金属收得率。
A硅；
B碳；
C锰；
D钒；
３９（Ｄ）是强发热元素，通常是冶炼过程中要去除的有害元素。
C硫；
D磷；
４０转炉中硫主要来自金属料和（Ａ）等。
A熔剂材料；
C炉衬；
D补炉料；
４１电石粉，其主要成分为（Ｂ），是一种重要的脱硫剂，其粒度在0.1-1mm。
ACaO；
BCaC2；
CSiC；
DMgO
４２石灰粉，其主要成分是（）。
ACaO；
４３石灰石粉，其主要成分是（Ｄ），属于石灰脱硫范畴。
D CaCO3；
４４（Ａ）的主要成分是CaO，炼钢用主要造渣材料，具有脱磷、脱硫能力，也是用量最多的造渣材料。
A石灰；
B轻烧白云石；
C菱镁石；
D铁矾土；
４５炼钢用活性石灰的活性度应大于（Ｃ）ml。
A100；
B200；
C300；
D400；
４６钢中什么元素会使钢产生热脆（Ａ）。
A硫；
B磷；
C氮；
D氢；
４７钢中什么元素会使钢产生冷脆（B）。
A硫；
48钢中什么元素会使钢产生白点缺陷（D）。
４８钢中什么元素会使钢产生时效缺陷（C）。
４９钢中什么元素会使钢产生夹杂缺陷（D）
D氧；
５０用轻烧白云石代替部分石灰造渣，目的是保持渣中有一定的（D）含量，以减轻初期酸性渣对炉衬的侵蚀。
ACaO;
BSiO2；
CMnO；
DMgO；
５１菱镁石是天然矿物，主要成分是（D）。
ACaCO3；
BCaO；
CMgO;
DMgCO3
５２石灰石的主要化学成分是（A）。
ACaCO3；
CMgODMgCO3
53下面合金中脱氧效果最强的是（A）。
A铝；
B锰铁；
C硅铁；
D硅锰；
54钢与铁的不同，以碳含量不同区分，通常碳小于（B）为钢。
A1.11%；
B2.11%；
C1.51%D2.51%；
55通常情况下，冶炼终点的碳氧的乘积是个常数为（B）。
A0.0013；
B0.0023；
C0.0032；
D0.0035；
56吹炼（A），Fe、Si、Mn元素被大量氧化。
A前期；
B中期；
C后期；
D终点；
57装入制度就是确定转炉合理的装入量，合适的（D）。
A吹氧量；
B熔剂量；
C合金量；
D铁水废钢比
58氧气顶吹转炉的装入制度有：
定量装入制度、定深装入制度和（D）。
A定容装入制度；
B分阶段定容装入制度；
C分阶段定深装入制度；
D分阶段定量装入制度；
59马赫数Ma是气体流速V与音速a之比。
Ma=V/a；
炼钢顶吹转炉60氧枪喷嘴设计Ma数一般为（B）。
A1.0；
B2.0；
C3.0；
D4.0；
61合适的枪位主要考虑两个因素，一是要有一定的（A），二是保证炉底不被损坏的条件下有一定的冲击深度。
A冲击面积；
B供氧强度；
C氧气流量；
D氧气流速；
62炉渣成分中，什么含量高，有利于脱硫（D）。
A氧化亚铁；
B二氧化硅；
C三氧化二铝；
D氧化钙；
63炉渣成分中，什么含量高，有利于脱磷（A）。
D氧化锰；
64铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的原因（A）。
A铁水中含有较高的C、Si、P等元素，提高了铁水中硫的活度系数；
B铁水中氧含量高，利于脱硫；
C铁水温度低；
D铁水流动性好。
65转炉冶炼脱硫的有利条件是（D）
A低氧化钙；
B低温；
C低渣量；
D低氧化铁；
66转炉冶炼脱磷的有利条件是（B）
A炉渣低氧化钙含量；
C小渣量；
D炉渣低氧化铁含量；
67转炉冶炼用的辅原料包括造渣材料、（B）。
A溅渣剂；
B冷却剂；
C废钢；
D铁水；
68转炉冶炼用造渣剂主要包括石灰、（B）
A消石灰；
C菱镁石；
D溅渣剂；
69冷却剂的种类主要有（B）。
A轻烧白云石；
B铁矿石；
C石灰；
D碳化硅；
70一炉钢的吹炼过程不包括（D）。
A吹炼前期；
B终点控制；
C吹炼中期；
D出钢合金化；
71顶底复合吹炼转炉，底吹的气体通常有以下几种（）。
A氮气；
C氩气；
D氢气；
72转炉炼钢采取高枪位或低氧压操作，（A）钢水的氧含量。
A增加B降低C不影响D平衡
73拉碳前，加铁矿石或氧化铁皮等调温剂，（A）钢水的氧含量。
74在出钢过程中加入预熔合成渣，经钢水混冲，完成炉渣改质和钢水脱硫反应，此法称为渣稀释法。
改质剂由（D）A:
CaO+AlB:
Al+Al2O3+SiO2C:
生白云石或石灰石D:
石英、萤石或铝凡土等材料组成。
75冶炼一般钢种时，脱氧剂加入的顺序是（C）
Fe—Si→Fe—Mn→Al；
BAl→Fe—Si→Fe—Mn；
Fe—Mn→Fe—Si→Al；
D：
Fe—Mn→Al→Fe—Si
76对低拉碳工艺，脱氧剂加入的顺序是（B）
B:
Al→Fe—Si→Fe—Mn；
77熔渣“返干”会产生（D）喷溅。
A爆发性和泡沫性B泡沫性C爆发性；
D金属
78在熔渣氧化性过高，熔池温度突然冷却后又升高的情况下，就有可能发生（A）喷溅。
79SiO2含量占93％以上的耐火材料称（B）耐火材料。
碱性B酸性C中性Ｄ弱碱性
80铁水预处理“三脱”工艺不包括（D）。
C硅；
D碳
81铁水中的硫以（B）形态存在。
A、CaSB、FeSC、FeS2D、Fe2SO4
82铁水中的硫与脱硫剂反应转变为不溶于铁液的（A）形态的硫被去除。
A、CaSB、FeSC、FeS2D、Ca2SO4
83顶吹转炉炼钢过程硫的分配系数LS为（ B）
A、1～7；
B、7~14；
C、14～21；
D、21～28。
84物质的质点扩散速度由快到慢的顺序是（ A ）。
A气态物质→液态物质→固态物质；
B固态物质→液态物质→气态物质C液态物质→气态物质→固态物质D气态物质→固态物质→液态物质
85转炉炼钢整个过程是氧化气氛，脱硫效率为（ B ）
A10%～20%；
B30％～40％；
C40％～50％；
D50％～60％
86硫在铁水（或钢水）的熔渣中以FeS、MnS、MgS、CaS等硫化物形式存在，其稳定程度由低到高的顺序是（D ）。
A、MnS→FeS→CaS→MgSBFeS→MgS→MnS→CaSC、FeS→MnS→CaS→MgSD、FeS→MnS→MgS→CaS
87FeS、MnS、MgS、CaS等硫化物中（ D ）只能溶于渣中。
A、FeS和CaS B、CaS和MnS；
C、MgS和MnS；
D、MgS和CaS
88FeS、MnS、MgS、CaS等硫化物中（ A ）少量溶于铁水中。
A、MnS；
B、MgS；
C、CaS；
D、FeS
89FeS、MnS、MgS、CaS等硫化物中（ C ）既溶于铁水中，也溶于渣中。
MnS；
C、FeS；
D、CaS
90炉外精炼要求钢包内渣层厚度小于（D）㎜
A、20；
B、30；
C、40；
D、50
91炉外精炼要求钢包内吨钢渣量小于（A）㎏/t。
A、3；
B、5；
C、7；
D、9
二、判断题
1.连铸三大件是：
整体塞棒（或滑板），长水口，侵入式水口。
2.长水口，侵入式水口对从钢包向中间包流出的钢水起保护作用，防止氧化。
3.对中间包绝热板的要求是：
绝热性好；
抗渣性好，耐冲刷；
用后解体性好，用后不粉化；
外形好；
高温体积稳定性好。
4.两种或两种以上的金属元素组成的并具有金属性质等材料是合金（√）
5金属元素与非金属元素组成的材料虽具有金属性质，但该材料不是合金（×
）
6工业纯铁、钢、生铁都是铁碳合金，只是其碳含量不同（√）
7熔渣的碱度R＜1.0时为酸性渣（√）
8碱性渣为长渣，冷却后呈黑亮色玻璃状（×
9由于硅是转炉炼钢过程中发热元素之一，因此，转炉炼钢对铁水中硅的要求是越高越好。
（×
10铁水中锰对转炉炼钢有利而无负面影响（√）
11铁水中硫对冶炼任何钢种，都是要去除的有害元素。
12用镁脱硫剂的单耗主要取决于铁水的初始硫含量、终点硫含量、铁水温度，与铁水重量无关。
13用镁脱硫剂脱硫，铁水初始硫含量高时，镁的利用率高。
（√）
14用镁脱硫剂脱硫，铁水温度低对镁脱硫反应有利。
15采用金属镁脱硫要对镁粒进行钝化处理。
16在鱼雷罐内进行脱硫的动力学条件比在铁水罐内进行脱硫的动力学条件好。
17镁基脱硫剂是镁粉加上石灰粉或电石粉及其它添加剂组成，喷入铁水后，脱硫反应主要由镁粉完成。
18脱硫后的低硫铁水兑入转炉炼钢，吹炼终点的钢水中的硫一定低于脱硫后铁水中的硫。
19铁水脱硫后扒渣时的铁损与渣性能有关，渣偏干，铁损低，渣偏稀，铁损大。
20影响转炉炉容比的因素有铁水比和铁水成份、供氧强度、冷却剂的种类，与氧枪喷嘴的结构无关。
21在确定合理的装入量时，除了考虑转炉要有一个合适的炉容比，还应保持合适的熔池深度。
22冷却剂吸收的热量包括冷却剂提高温度所消耗的物理热和参加化学反应消耗的化学热两个部分。
（√）
23冷却剂吸收的热量仅与冷却剂的成份和性质有关，在不同出钢温度下，同一冷却剂的冷却效应相同。
24供氧强度的大小根据转炉的公称吨位、炉容比确定。
25供氧强度越大越好。
26通常在不产生喷溅的情况下，尽可能采用加大的供氧强度。
27氧枪喷头为拉瓦尔型喷头，当出口氧压P出/P0＜0.528时，才能够形成超音速射流。
28在转炉吹炼过程中，可根据炉口火焰特征和参考氧枪冷却水进出水温度差判断熔池的温度。
29转炉吹炼过程温度的控制：
首先应根据终点温度的要求，确定冷却剂加入量，日后一次加入转炉。
30铁水预处理功能包括铁水脱硫、脱硅、脱磷。
31钢水“三脱”为脱碳、脱硫、脱磷。
32铁水脱硫与高炉中脱硫、转炉中脱硫相比，消耗低，脱硫率高。
33脱硫处理前铁水中硫含量0.020%左右。
34
铁水经脱硫处理后硫含量可以达到0.03%以下。
35转炉吹炼的基本任务是根据钢种的要求把生铁中的含碳量去除到规定范围,并使其他元素的含量减少或增加到规定范围。
36转炉吹炼的基本任务是根据钢种的要求把生铁中的含氧量去除到规定范围，并使其他元素的含量减少到或增加到规定范围。
37氧在钢中是有益元素，会使钢的塑性变好。
38鞍钢主要用锰、硅、铝作脱氧剂。
39与铝相比，锰、硅脱氧能力稍差，多用于板材钢种的脱氧。
40氧气顶吹转炉炼钢生产品种少、质量好。
41氧气顶吹转炉炼钢生产速度快，劳动效率高。
42转炉的主要经济技术指标是炉龄（次）、转炉作业率（%）、钢铁料消耗。
43钢铁料消耗是指吨钢消耗的铁水和矿石的数量。
44发现炼钢吹炼终点温度过低，若终点碳在钢种目标值的上限，可采用补吹提温。
45发现炼钢吹炼终点温度过低，向炉内加硅铁提温，应根据硅铁含量补加石灰。
46发现炼钢吹炼终点温度过低，向炉内加焦粉提温，应考虑其对钢水的增硫量。
47发现炼钢吹炼终点温度过低，向炉内加白云石提温。
48少渣或挡渣出钢是生产纯净钢的必要手段之一。
49为了防止钢包回磷或使回磷降低至最低限度，采取挡渣出钢，减少出钢带渣量。
挡渣不好时精炼前应扒除钢包渣。
50吹炼终点钢水氧含量也称为钢水的还原性。
51转炉炼钢采取高枪位或低氧压操作，降低钢水的氧含量。
52钢水中余锰含量也影响钢水氧含量。
余锰含量高，钢中氧含量会降低。
53钢中氧含量主要受碳含量的控制。
碳含量低，氧含量就高；
碳含量高时，氧含量相应就低；
它们服从碳氧平衡规律。
54钢水温度高，增加钢水的氧含量。
55拉碳前，加铁矿石或氧化铁皮等调温剂，可降低钢水的氧含量。
56在不影响钢水质量的前提下造粘渣和采用挡渣出钢的方法出钢，可延长出钢口的使用寿命。
57在出钢过程中加入预熔合成渣，经钢水混冲，完成炉渣改质和钢水脱硫反应，此法称为渣稀释法。
58在一般情况下，钢包脱氧与合金化的操作是同时进行的。
59钢包脱氧合金化后，钢中的氧〔O〕溶形成氧化物，只有脱氧产物上浮排除才能降低〔O〕夹，达到去除钢中一切形式氧含量的目的。
60铬铁、铌铁、钒铁、钨贴、钼铁只用于合金化（√）
61锰铁及硅铁既作为脱氧剂适用，又是合金元素。
62冶炼一般钢种时，脱氧剂加入的顺序是先加脱氧能力强的，后加脱氧能力弱的脱氧剂（×
63对低拉碳工艺，脱氧剂加入的顺序是先加脱氧能力弱的，后加脱氧能力强的脱氧剂（×
64铁水预处理“三脱”工艺主要包括硫、磷、碳（×
65氧枪的类型、结构和尺寸是根据原材料、所炼钢种、炉子容量和尺寸及氧源压力等条件确定的。
66吹炼过程中氧枪在熔池面上的高度（枪位）和工作氧压只与氧枪的类型、结构和尺寸有关。
67炉外脱硫的基本原理与炉内相同。
（√）
68在一定温度下气体在金属溶液中的溶解度与其平衡分压的平方根成反比。
扩散与流体物质的对流相同。
70扩散速度与扩散质点半径成反比，与界质的粘度成反比。
71扩散速度与扩散面积成正比，与扩散质点浓度成正比。
72扩散速度与扩散质点浓度差成正比，与扩散距离成反比。
73转炉炼钢整个过程是氧化气氛，不利于熔渣脱硫。
74转炉炼钢整个过程是氧化气氛，利于熔渣脱硫。
）
三、简答题
1.现代高炉炉衬的薄弱环节在中段，其损毁原因是什么？
答：
高炉炉衬可以按其使用损毁特点分为三段：
上段为炉身的上部和中部，中段为炉身的下部（炉腰、炉腹），下段为炉缸和炉底。
中段损毁原因有3个：
1）反复循环着的碱蒸汽渗透进砖体内，碱凝聚物的侵蚀作用。
2）高温炉料下降时的磨损作用。
3）碳素的沉积作用。
其中以碱侵蚀的化学作用最为突出。
2.试述转炉炉衬砖的破损机理
炉炉衬砖的损毁过程首先是碳的氧化，脱落以后主要是化学腐蚀，可分为两个阶段，即前期酸性渣的侵蚀和后期高温下氧化铁渣的侵蚀。
3.转炉渣对炉衬是如何进行化学侵蚀的？
（1）前期酸性渣侵蚀阶段：
主要是SiO2的作用，低熔点硅酸盐入侵后向砖内迁移 ，首先是通过细颗粒部分渗透。
（2）后期咸性渣的侵蚀阶段：
主要是高温下氧化铁的侵蚀作用，Fe2O3与CaO反应形成铁酸钙（C2F、CF）破坏原来的方镁石晶体的直接结合，同时铁酸钙向内渗透，促使内层脱碳。
铁氧化物还同砖中的方镁石反应形成镁富氏体和铁酸镁。
4.试述转炉用镁碳砖的蚀损机理
镁碳砖的蚀损机理看法不一，但一般认为镁碳砖的蚀损主要是由于炉内Fe2O3、O2、CO的氧化脱碳作用，形成了氧化脱碳层。
砖的基质部分首先被炉渣渗入，使颗粒之间失去了碳结合，镁砂颗粒呈孤岛状被炉渣包围、分割，在钢水的冲刷、炉渣的侵蚀下不断熔损，最后又露出了新的表面，其碳又受到氧化形成脱碳层。
如此反复进行使砖逐渐被侵蚀。
5.试述焦炭在高炉生产中的作用
答：
焦炭在高炉生产中起以下4方面的作用：
（1）提供高炉冶炼所需的大部分热量。
焦炭在风口前被鼓风中的氧燃烧，放出热量，这是高炉冶炼所需要热量的主要来源（高炉冶炼所消耗热量的70%～80%来自燃料燃烧）。
（2）提供高炉冶炼所需的还原剂。
高炉冶炼主要是生铁中的铁和其他合金元素的还原及渗碳过程，而焦炭所含的固定碳（C）以及焦炭燃烧产生的一氧化碳（CO）都是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。
（3）焦炭是高炉料柱的骨架。
由于焦炭在高炉料柱中约占1/3～1/2的体积，而且焦炭在高炉冶炼条件下既不熔融也不软化，它在高炉中能起支持料柱、维持炉内透气性的骨架作用。
特别是在高炉下部，矿和熔剂已全部软化造渣并熔化为液体，只有焦炭仍以固体状态存在，这就保证了高炉下部料柱的透气性，使从风口鼓入的风能向高炉中心渗透，并使炉缸煤气能有一个良好的初始分布。
（4）生铁形成过程中渗碳的碳源。
每吨炼钢铁渗碳消耗的焦炭在50kg左右。
6炉渣在高炉冶炼过程中的作用？
答：
由于炉渣具有熔点低、密度小和不溶于生铁的特点，所以高炉冶炼过程中渣、铁才能得以分离，获得纯净的生铁，这是高炉造渣过程的基本作用。
另外，炉渣对高炉冶炼还有以下几方面的作用：
（1）渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应，起着控制生铁成分的作用。
（2）炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带，对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响，因此，炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。
（3）炉渣附着在炉墙上形成渣皮，起保护炉衬的作用。
但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬，起破坏作用。
因此，炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。
7什么叫长渣？
什么叫短渣？
长渣是炉渣黏度随温度降低而逐渐升高，在黏度曲线上无明显转折点的炉渣
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