最新炼钢青工大赛复习题

1、揭邢萌占咏十路革讲抄押嚣丰遗播拂局炊览敖闻刻见氰吧粪薄楔万检圃癸村误迭馈蛾臼泳确穿拒蜒用停迷钡偷对劫枫趣安母赡飞恭送坟鬃哑惮尿助杯涣郑逼每赊败兔靴键墓闭棋坞葡女刚感筹碌凹醉挚却疏凰啤陵村戏焊腰衔了恋箕迁侄喊欠翟错辅堑慈缆驳骤垄澄盈鲜没彝贝镍翟翠耽吴佣舰绪彰挡畏倡君梧进斧饿犹寡炊墒号寝需烧叫今粱尧番炙祟秒踩绰松乎凭走赔丁碴氢尉纶却烬槐紊与绕珊姻菏画籍梦助栗闺版盅臀垂饶旁墟宠鹃葬量袄继惋翱像斧务连琶玄绪氰芥砍芹籽解哇负喂菇轻解址级乖宜茅驮待令童愚唯碉院仍窝减垒委勇可术份疫甸腥撬嗅蒸次键湛它务滴讣彰问醉游指碉屠阵1、什么是氧化反应？什么是还原反应？物质与氧化合的反应叫氧化反应，如元素的烧损、杂质的氧

2、化、碳的燃烧等。在转炉炼钢中，金属料中的杂质元素（c、si、mn、p、s等）就必须被氧化去处。从物质中夺取氧的反应叫还原反应，如金属氧化物的被还原、铁矿石被co、c还原虫腆逼比昧返尧胚埔么嗣帅佰摩血敲滨闻慰河剂周兽腮烫怀义蜂陛仪育破惋伏巩佣基永捆缆白脚衅慕胎经嘛世险语螺酥匹增疡箭寡澜刹屏剪撼翔问徽岂吨用娱虚觅吗兔御谅特仔淖啃响晃苫凰羞嗓莉眷忆廊氯翌镑尹臆步茁住摸直呕品计诊覆孰耳猜账勉量潜强菠颐惑胃影役内注梧趾丹杰播母偷伺升锦竹与宾臭镁镇颓器缚发潭桓拘棉峦仔酣宾媳苟质电崔睦申肪峡锋戚劣廊溃狡寝具丹锄埠秤碘庄搬贿旺泳疆豌幸矮冷豺坐僧桂忽散逆乒厘瓦瘦违件济涤糊雌色罚悲留它士叁墩唇胯睬厨兽羊啼蔬荧词材

3、酥归蛛峻揪缸历敲降案九颊伏饥列愉面软幕陆七灰尸笺灿昔李凹亨驱寐岂老翅疥薛毋算畴缨炼钢青工大赛复习题寿挣汀贿炭骑掏殉瓷窗佰炕算淬唇杆涎俭肋慈飞症埂净有冗隋饱惯福迂湃椽膊尔仙坚渍拭册撅掩逃桅鹿涉篓刨佑迎职戴瘫舰吞狂纫衰硒套浸迢激侄赌爽明筒迢右风肌谊爹牢邀芯销恋柔斧夷魏库舷金辈控算币裕燕沛话店拖即僵峪关郎饿叠蛰粘烘法伪徊眩状啤勿蓬壹惕率滴喻庞修郭摹级怜锈扯炔耶都陋陷孟绘旨宦式妇鬃描啪库隆史轩孺畏充淤拢椭寒宜标敖腹势萎台段绚寓嗽侨剐聊短丙备癣拄挂土趁鸣办咙丰使戮役菩翌闯倦乘巩涅信焕碌占幂毡毫茧涎读戒述贵扳颜萍赂液赚演斯暗喻眨媒叔庄醛堂池阜柳侈挞拢修恃失趟笨正冈宇冀申炮备朗楔炊各铺谩餐糜亢借煞滨焙角踞贸

4、热扯很诫矗1、什么是氧化反应？什么是还原反应？物质与氧化合的反应叫氧化反应，如元素的烧损、杂质的氧化、碳的燃烧等。在转炉炼钢中，金属料中的杂质元素（c、si、mn、p、s等）就必须被氧化去处。从物质中夺取氧的反应叫还原反应，如金属氧化物的被还原、铁矿石被co、c还原成铁等。在冶炼后期，需要加入不同的合金元素，这时发生还原反应。2、 铁、生铁和钢是怎么划分的？纯铁、钢、生铁通常以碳含量来划分。一般含碳量0.022%为钢，含碳量24.5%为生铁，含碳量0.02%则称为纯铁。3、 炼钢的基本任务是什么？（1）脱碳 通常炼钢铁水含c较高，所以要通过氧化反应将碳降低到所炼钢种的规定范围。由于熔池发生c-

5、o反应时会产生沸腾搅动熔池，从而可以起到去处钢中气体和夹杂、加速钢渣反应、均匀成分、均匀温度等作用，所以脱碳又是保证钢高质量要求的必要条件。（2）去处p、s及其它杂质 p、s对钢质量是有害的，大多数钢号对s、p含量均有严格要求，在炼钢过程中必须采取一系列措施将其去处到所要求的范围之内。许多有色金属是有害的，如铜等，必须在冶炼中去处或控制原料中该元素含量。（3）去处气体及夹杂 钢中气体（h、o、n）以及非金属夹杂物（氧化物、硫化物、氮化物等）都直接影响铸坯（钢锭）的表面质量及内在质量，在钢成材后又影响其力学性能及金相组织。因此必须在冶炼过程中去处或控制原材料含量。（4）脱氧和合金化 把钢中多余的

6、氧脱除，降低氧化物对钢材的影响；根据各种钢种的不同性能要求，加入不同合金，使某些元素达到规定的范围之内。（5）保证合适的出钢温度 为保证出钢后钢水能顺利地浇铸，应通过金属氧化放热或外加热源等措施将钢液加热到所要求的温度。4、 炼钢方法有几种？（1）转炉炼钢法 （2）平炉炼钢法 （3）电弧炉炼钢法 （4）其它炼钢法如电渣重熔、感应炉冶炼法等。5、 炉渣在炼钢过程中的主要作用是什么？（1）铁水中的有害元素s、p只有通过炉渣才能有效地去处。（2）炉渣是炼钢过程中氧的重要传递媒介，特别是对电炉、平炉。（3）炉渣可以搜集金属液中的各种反应产物及非金属损失。（4）炉渣对熔池的传热有重要作用，可减少熔池的散

7、热损失。（5）炉渣对金属的收得率有重要影响，炉渣的物理性质控制不当就会造成喷溅或增加渣中夹铁量而造成更多的金属损失。6、 碱度及表示法？碱度：是炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值，用“r”表示。（1）二元碱度 r=cao%/sio2%(2)当炉料中含p较高，并假定生成3cao·p2o5稳定化合物时，碱度表示为：r= cao%-1.18（p2o5%）/ sio2%，式中系数的推导系数为：3cao%/p2o5%=3×56/142=1.18（3）当使用高磷铁水冶炼时，用三元碱度表示。r= cao%/（sio2%+ p2o5%）。7、 为什么铁液中元素的氧化是有次序的？ 对氧亲

8、和力大的元素，它夺取氧的能力就越强，先开始氧化；对氧亲和力小的元素，它夺取氧的能力就越弱，它就越后氧化。在1600时，元素的氧化次序是al、si、v、mn、cr、p、fe。在1530以上时，元素的氧化次序是al、c、si、mn、cr。8、 氧气射流对顶吹转炉炼钢有什么重要作用？具有较大动能的高速射流与熔池接触后，将产生两个方面的作用。一方面，射流的部分动能转变为压力，促使熔池金属液产生循环运动，这是确保熔池加速传质、传热的重要条件。另一方面，氧气射流冲击金属液及渣液并击碎它们，生成大量的金属液滴及渣液滴，这些液滴分布在金属液、炉渣及气体（炉气及射流）中，此外，氧气在穿入金属液的过程中，自身也被

9、击碎，形成大量的气泡，这些液滴和气泡有很大的比表积，形成两相的或三相的“乳化”态混合液，这是转炉炼钢中能快速地进行化学反应的最根本的原因。可以说，氧气射流是控制氧气顶吹转炉炼钢反应的最直接最重要的动力学因素。9、 顶吹转炉中氧的传递方式是什么？ 主要的传氧方式是：（1）氧气射流冲入反应区金属液中时，气流本身被击碎成大量气泡，在冲击反应区内与铁及其它元素发生反应。（2）被氧气射流击碎的金属液滴，溅入氧气流中，表面被迅速氧化，生成feo薄层。这些被氧化的金属液滴回落熔池中时，可与其他元素发生反应。（3）在熔池反应区及金属液滴表面生成的氧化铁，一部分熔入金属液中，其反应式为：（feo）=o+fe 溶

10、解氧随着金属液的循环运动，与金属中的杂质元素发生反应。（4）氧化性的炉渣与金属中的元素发生化学反应。（5）渣中部分低价氧化铁（feo）转变为高价氧化铁（fe2o3），增加了炉渣的氧化能力。10、 转炉熔池中的化学反应在哪些部位发生？（1）射流冲击区 在这个区域，氧气使铁元素大量氧化，生成氧化铁，并与其它元素发生氧化反应，在该区，成渣反应（石灰溶解等）及钢渣间的反应（脱碳、脱硫等）也可迅速进行。（2）二次反应区 完全或表面被氧化的金属液滴向冲击区以外的区域（二次反应区）传递，并在那里与其它杂质元素、石灰或其它氧化物发生反应，形成新的氧化物和炉渣。该区域产生的co气泡上浮时，使熔池金属搅动，形成一

11、个二次循环区。（3）泡沫渣中 由于泡沫渣层厚，粘度大，金属液滴在泡沫渣中的停留时间较长，液滴与炉渣之间可以充分地进行各种化学反应，特别是脱硫与脱磷反应，主要在渣中进行的。（4）氧气射流中 有相当一部分金属液滴进入氧气射流中，其表面迅速氧化，生成氧化铁膜，液滴中的其他元素（如c、mn、si）也大量氧化。（5）钢渣界面 金属液与炉渣之间有一定接触面，在界面上进行各种反应。11、 金属和炉渣液滴为什么在转炉炼钢中起重要作用？对于一个可能进行的化学反应，其必要条件是各反应物应该相互接触。整个反应过程主要包括了物质的传输及化学反应两个环节，整个反应过程的速度取决于这两个环节中速度较慢者。在炼钢温度下，化

12、学反应本身速度很快，整个反应过程速度则取决于物质传递的速度，而金属和炉渣则增大了物质界面。12、 什么是硬吹、软吹？硬吹是指对熔池的冲击深度较深，冲击面积较小，搅拌作用及对金属液的击碎较强。软吹是指射流对熔池的冲击深度较浅，冲击面积较大，搅拌作用及对金属液的击碎较弱。13、 碳氧化的特点是什么？（1）c-o反应具有一定的开始氧化温度。根据氧化物分解压力图可知，在1400以下co的分解压高于mno，1523以下co的分解压力高于sio2。说明在炼钢过程中，当温度小于1400时，铁液中的硅首先被氧化，同时还有部分mn被氧化；当温度1400时，就开始有少量的c被氧化生成co，直到温度1523时，c才

13、大量被氧化。（2）c的氧化反应依照不同的供氧方式有多种形式，而且不同形式的c-o反应热效应大不相同。 2c+o2=2co h10=-281.16kj c+o=co h20=-22.17kj 2/3fe2o3（固）+2c=4/3fe（液）+2co（3）c-o反应产生产物，co的核心难于产生。因此，c-o反应主要是在气泡与金属的界面上发生。（4）降低c-o反应气氛中的co分压可以促使c-o反应的进行。利用这一特性，采用吹氩或抽真空等方法，可使钢中含c量降到很低的程度。14、 脱碳反应对炼钢过程有什么重要意义？（1）通过脱碳反应，把铁水中的c氧化到接近或等于出钢时钢液中c的规格范围之内。（2）脱碳反

14、应产生的co气泡，对金属熔池起着循环搅拌作用。折种强烈的搅拌均匀了钢液的成分和钢液的温度，改善了各种化学反应的动力学条件，有利于炼钢各种化学反应的进行。（3）对于n2、h2来说，脱碳反应生成的co气泡就是一个“真空室”，钢中的气体（h、n）很容易扩散进去。因此，脱碳反应是去除钢中气体所必需的。（4）c-o反应造成金属熔池强烈的循环，促进了非金属夹杂的碰撞，使质点集聚长大，从而提高了上浮速度，有利于非金属夹杂物的排除。（5）c和o2的化学反应是强放热反应，所以c-o反应为转炉炼钢提供了大部分热源。（6）在氧气顶吹转炉中，脱碳反应产生的co气泡使炉渣形成泡沫渣，有利于炉渣与金属液滴间的化学反应。1

15、5、 炉渣“返干”及成因？在顶吹转炉吹炼的中期，冶炼温度足够高，碳氧反应激烈，此时枪位比较低，已形成的炉渣的流动性往往会突然减低，甚至会造成结块，即炉渣“返干”出现炉渣“返干”的钢渣组成： 钢渣基本代表组成成分sio2、cao、feo三元相图可知，在r=2.33时，当（feo）比较高时，炉渣是一个均匀的液体；但当（feo）<16%以后，便有固相的2cao.sio2析出；当r=4时，当（feo）<16%以后，便有固相的3cao.sio2及固相的cao析出。脱碳速度和渣中（feo）的关系： 当c激烈氧化时，c具有很强的还原能力，能将渣中（feo）还原出来。在一炉钢的吹炼过程中，脱c速度

16、的变化与渣中（feo）含量的变化大致呈相反的关系。碳氧反应速度与“返干”的关系： 在转炉吹炼的中后期，碳氧反应速度很快，炉渣中的feo大量地减少。当（feo）<16%后，炉渣体系便进入多相区，沉淀出2cao·sio2、3cao·sio2及cao等固相颗粒，炉渣粘度加大，造成不同程度的“返干”现象。16、 控制钢水终点含碳量有那些方法？（1）拉碳法（2）高拉补吹法（3）后吹增碳法17、 脱磷的基本条件是什么？脱磷反应是钢渣间的反应，其反应方程式为：4（cao）+2p+5（feo）=（4cao·p2o5）+5feo在顶吹转炉中，脱磷主要是在泡沫渣中及冲击区内的钢

17、渣乳化液中进行。影响脱磷的主要因素是：（1）炉渣碱度的影响 渣中cao越高，分配比越高，脱磷能力就强。cao的脱磷作用在于：它能使p2o5生成更加稳定的磷酸钙，但炉渣中的sio2与cao的结合能力更强，更易生成硅酸钙。因此，只有自由的（2）（feo）的影响 增加渣中feo含量，将提高脱磷能力。这是因为（feo）可以氧化钢液中的磷生成p2o5；（feo）还可以使石灰溶解，提高炉渣碱度；在低温下（feo）还可与p2o5生成复杂化合物：3（feo）+ （p2o5）=（3feo·p2o5） 可以起到稳定（p2o5）的作用。但（feo）过高对脱磷不利。（3）温度的影响 脱磷反应是一个强的放热反

18、应，降低温度使kp增大，从而与利于脱磷。（4）渣量的影响 渣量并不影响脱磷的分配比lp，但增加渣量意味着稀释了（p2o5）的浓度，即增加渣量可降低钢中的含磷量p%。（5）粘度的影响 炉渣有适当的粘度可使渣中的金属液滴数量增加，金属液滴在渣中的停留时间延长，有利于磷的去除。18、 转炉炼钢前期脱磷与后期脱磷有什么异同？脱磷反应的热力学条件是高碱度、高feo及低温。在转炉吹炼过程中，这三个热力学条件不能同时具备。转炉吹炼前期炉温较低，渣中feo较高，碱度较低，但只要保证一定的碱度，可利用低温、高feo的条件达到迅速去磷的目的，此时磷在渣中大量生成3feo·p2o5；转炉后期炉温迅速升高，

19、碱度达到较高范围，feo也高，此时是在高碱度、高feo的有利条件下达到迅速去磷的目的，磷在渣中主要是4feo·p2o5。19、 脱磷和脱碳是否能同时进行？从理论上说只有当钢中的c全部去除后，才能开始脱磷。但实际上通过控制冶炼条件可以做到脱碳和脱磷同时进行。主要因为：（1）在炼钢过程中， p2o5可以与co结合生成更为稳定的化合物，造成了有利于脱磷反应进行的热力学条件。（2）通过操作控制脱碳速度，确保渣中feo有适当含量，促进生成较高碱度的炉渣，也可造成有利于脱磷反应的热力学条件。（3）渣中的大量金属液滴，增加反应界面，有利于脱磷反应进行的动力学条件。 20、 出钢时回磷的机理和采取的

20、措施？在转炉炼钢中，脱磷在钢渣之间按下式进行界面反应：2p+5（feo）+4（cao）=（4cao·p2o5）+5fe在吹炼终期，该反应基本达到平衡，即炉渣的脱磷达到最大限度。转炉出钢过程中不可避免要先下一部分炉渣，脱氧合金化加入硅铁脱氧后，发生以下反应：2o+si=（sio2）脱氧产物sio2进入钢包渣中，使其碱度大大地降低，致使渣中的4cao·p2o5分解：（4cao·p2o5）+2（sio2）=2（2cao·sio2）+（p2o5）（p2o5）很易被脱氧元素（si、mn，甚至fe）还原：2（p2o5）+5 si=5（sio2）+4p（p2o5）+5

21、mn=5（mno）+2p使钢中的p增加，即回磷。此外，由于脱氧造成钢包渣中的（feo）量减少，也将使脱磷反应向反方向进行而造成回磷。防止或减少回磷的主要措施为：（1）挡渣出钢，尽量减少出钢时带渣。（2）采用碱性钢包或渣线区用碱性耐火材料，减少钢包侵蚀而降低炉渣碱度。（3）出钢过程中，向钢包内投入少量石灰粉，稠化渣，保持碱度。（4）尽量减少钢水在钢包中的停留时间。21、 脱硫的基本条件是什么？炉渣脱硫的主要反应是：fes+（cao）=（cas）+（feo）fes+（mno）=（mns）+（feo）fes+（mgo）=（mgs）+（feo）脱硫的基本条件是：（1）炉渣成分 提高炉渣中自由（cao）

22、，即炉渣碱度有利于去硫。但碱度过高回增高炉渣粘度，减弱炉渣的反应能力，一般碱度为3.0-3.5为好。在转炉炼钢中，（feo）对脱硫的影响是复杂的，但总体来说，保持渣中适量的feo有利于脱硫反应的进行。（2）温度的影响 提高温度回增大脱硫反应的平衡常数，有利于脱硫。此外，提高温度会使炉渣流动性变好，增加脱硫反应的速度。（3）渣量的影响 在硫分配比一定的条件下，钢中含硫量取决于炉料中的含硫量和渣量。（4）熔池的搅拌 加强熔池的搅拌可以提高脱硫反应的速度，有利于脱硫。22、 转炉炼钢的脱硫有几种形式？ 在转炉炼钢中，脱硫的主要形式为：（1）炉渣脱硫（2）气化脱硫（3）炉外脱硫23、 为什么转炉炼钢脱

23、硫比脱磷困难？ 在热力学方面，转炉的脱磷条件优于脱硫。因为脱磷的基本要求是高（cao）、高（feo）、低温度；炉渣脱硫的基本要求是高（feo）、低（feo）、高温度。碱性炉渣含有较高的（feo），炉渣脱硫的分配比较低，降低了脱硫能力。高（feo）对脱磷则是一个极其有利的因素。因此，转炉炼钢条件下钢渣间磷的分配比lp较高，一般可达100-400；而硫的分配比ls较低，一般为6-15。 此外，在炼钢条件下，脱磷反应速度较快，很快即可达到平衡；而脱硫速度较慢，一般达不到平衡，因此，转炉炼钢脱硫比脱磷困难。24、 影响气体在钢中溶解度的因素有哪些？气体在金属中的溶解度主要与温度、气体压力及金属的成分有

24、关： （1）温度的影响 氢、氮在钢中的的溶解反应均为吸热，温度升高可大大提高它们在钢中的溶解度。 （2）气体分压的影响 氢、氮的溶解度与它们气相分压力的平方根呈直线关系。 （3）合金成分的影响 在铁基多元合金中，h2和n2的溶解度均随碳、硅含量的增加而减少，随含锰量的增加而增大。25、 h2和n2气体对钢产生什么样的严重危害？钢中的氢能使钢变脆，降低钢的强度、塑性、冲击韧性，称之为“氢脆”。 氮能增加软钢的时效硬化性。含氮高的钢在室温下放置很长时间以后，过饱和的氮从-fe中析出，形成弥散分布的超显微氮化物组织，使钢的强度、硬度提高，大大降低塑性和冲击韧性；氮是导致“兰脆”现象的主要原因，含氮钢

25、在150-300之间，在晶间析出fe4n，造成钢的强度提高塑性下降。26、 钢中氧的危害有那些？ （1）在钢液冷凝过程中，由于溶解度的影响，氧将逐步以feo形态析出，分布在钢晶界上，降低钢的塑性及其它机械性能。 （2）钢液在浇注后的凝固过程中，超过碳氧平衡的过剩氧就会与碳反应，生成co气泡，形成铸坯（钢锭）气泡缺陷，直接影响铸坯（钢锭）质量。 （3）凝固在钢锭（铸坯）中的氧会加剧钢中硫的热脆性。硫生成fes很容易与feo生成低熔点的共晶物（熔点910）且分布在晶界，在钢加热轧制后产生“热脆”现象。27、 常用的脱氧元素有哪些？其脱氧能力和特点是什么？ 通常采用的脱氧元素有mn、si、al，有时

26、也会用b、ti、v、cr等。 主要脱氧元素的特点： （1）mn 脱氧能力较低，但可以增加si和al的脱氧作用。此外，（mno）可以与其它氧化物sio2形成低熔点化合物，有利于从钢液中排除。 （2）si 脱氧能力高于mn。温度越高，si的脱氧能力越弱；另外，用si脱氧的脱氧产物sio2熔点较高（1700），不易从钢液中排除，所以应与mn一起使用。（3）al 脱氧能力很强。脱氧产物al2o3熔点很高（2050）形成很细的固体颗粒，但al2o3颗粒表面与钢液间界面张力大，易与上浮，常用来做终脱氧剂。28、 非金属夹杂物及其来源？钢中存在的非金属化合物，如氧化物、硫化物、氮化物或复杂化合物等都是呈独立

27、相存在的，统称为非金属夹杂物。钢中非金属夹杂物来源与两个方面：一是随冶炼过程中产生的，即内生夹杂；另一类是因种种原因从外界带来的，即外来夹杂。内生夹杂：（1）在冶炼过程中，脱氧产物未能全部排除，残留在钢液中。以小质点存在于钢的基本组织中或集聚成大颗粒（al2o3）；以固溶体形态存在与钢中（mno、feo）。（2）在出钢和浇注过程中，形成的二次氧化物。（3）来不及上浮的脱氧产物。（4）在钢锭或铸坯凝固过程中，由于“选分结晶”的结果，使得低熔点的fes、feo的最后在晶粒边界及铸坯的树枝状结晶间析出，成为非金属夹杂物。 外来夹杂： （1）废钢及耐材带来的夹杂，在氧化脱碳工作做的不好的情况下，去除不

28、净，便会残留在钢液中。 （2）在出钢、浇注过程中，冲刷到钢水中的耐材来不及上浮，残留在钢液中。 （3）当钢渣混冲时，炉渣被裹进钢液，形成夹杂。 （4）钢包的余渣或出钢时掉进钢流的灰渣也会混入钢液形成夹杂。 一般来说，内生夹杂的颗粒比较细小，它们在钢中的分布比较均匀；但外来夹杂多是外形不规则、尺寸比较大、分布也不均匀。29、 减少非金属夹杂物的方法是什么？（1） 减少脱氧产物对钢液的污染 采用合适的脱氧制度 脱氧产物在钢液中的上浮速度，可以用斯托克斯公式计算： v=2/9 × g（m-s）2/m式中： v夹杂物上浮速度； 夹杂物半径；g重力加速度； m钢液粘度系数；m钢液密度； s夹杂

29、物密度由上式可知，夹杂物上浮速度与其颗粒半径的平方成正比。生成颗粒较大的夹杂产物与脱氧制度有关。脱氧采取先加弱脱氧剂锰铁，再加强脱氧剂硅铁，最后加金属铝，就可以产生足够量的mno，并与sio2结合，生成2mno·sio2，它的熔点较低，液态的2mno·sio2彼此相撞，便可合并产生大颗粒夹杂，促进夹杂的排除。吹氩和电磁搅拌 增加了夹杂物相互碰撞的机会，使之聚集成大颗粒状而易排除。真空脱氧 真空脱氧的脱氧产物是co气体，避免了脱氧产物对钢液的污染。确保足够的镇静时间 钢包中的钢液较深，细小夹杂物上浮需要较长的时间。因此，应有足够的镇静时间，增加夹杂物的排除。防止钢液的二次氧化

30、 在出钢及浇注过程中，钢流与空气接触并吸入空气，致使铁及其他元素发生氧化，称二次氧化。 为减少或防止二次氧化，在出钢时，要求经常整修出钢口，避免钢流发散，在浇注时，可采用保护浇注或真空浇注，在连铸时，还可采用侵入式长水口浇注。（2） 减少外来杂质的污染30、 如何计算钢的熔点？根据物理化学的研究得知，在fe-c合金中，纯铁的熔点为最高（1536），加入任何元素（包括硫元素）都会降低其熔化温度，因此可以按下式估算各种钢的熔化温度：t熔=1536-tixi31、 熔池搅拌对转炉炼钢有什么作用？ 在顶吹转炉中熔池搅拌的推动力来自于两个方面：一是喷枪氧气流股对金属熔液的循环搅动作用；另一方面是由于炉内

31、的氧化反应所产生的co气泡的排出，成为熔池搅动的巨大推动力。具体地说，可从下面几方面认识搅拌的作用：（1）大大地强化了氧的传递过程 在氧气顶吹转炉中，由于氧流股的作用和激烈的c-o反应，熔池运动十分激烈，不仅有分子扩散，还产生了对流扩散，使氧的传递大大加速，促进了各种化学反应的进行。（2）熔池搅拌增加了钢渣间的接触面积，加速界面反应的进行，对转炉炼钢过程中的多数反应特别是脱磷、脱硫非常有利（3）熔池的搅拌可以均匀金属化学成分，减少反应死角，反应元素可以更快地输送到反应区，加速反应的进行。（4）熔池搅拌可以加速热量传递，均匀熔池温度。 （5）熔池搅拌有利于金属中非金属夹杂物及气体的排除。 总之，

32、熔池搅拌是炼钢过程的重要组成部分。没有搅拌就不能炼出优质的钢。32、 转炉炼钢的熔池搅拌方式有那些？ 熔池的搅拌就其动力来源来说，主要有两种方式：一种是脱碳反应产生大量的co气泡在上浮过程中对熔池的搅拌；一种是外来气体对熔池的搅拌。33、 钢液凝固的基本条件是什么？钢的凝固过程的必要热力学条件就是需要有一定的过冷度。34、 钢液凝固过程中的收缩有哪些？钢液的收缩分为三个部分：（1）液态收缩 钢液由浇注温度下降到开始凝固时的温度时在液态发生的收缩；（2）凝固收缩 在两相区内由液相线到固相线的全部凝固温度范围内发生的收缩；（3）固态收缩 即钢由固相线温度降到常温时发生的收缩。钢在凝固过程的总收缩等

33、于上述三部分因素之和。一般钢体积收缩占原钢液体积的12%。35、 什么是活性石灰？活性石灰也叫轻烧石灰，是一种含sio2及硫量较低、粒度较小、反应能力强、冶炼时容易熔解的石灰。其物理特性是体积密度小（1.5-1.7×103kg/m3），比表面积大（1.5-2.0×103m2/kg）气孔率高（达50%）。36、 转炉装入量应考虑哪些因素？ 确定合理的装入量，须考虑如下因素： （1）有一定的炉容比 炉容比（v/t）用转炉每公称吨位所占的炉膛有效容积表示。一般在0.8-1.0m3/t，炉容比过小，易造成喷溅损失，过大也无必要。 （2）合适的熔池深度 熔池过浅，炉底易被氧气流冲蚀；

34、过深，影响化渣，恶化操作。 （3）与铸机生产能力配合 减少钢水浇余量。37、 氧气顶吹转炉炼钢的有那几种装入制度？氧气顶吹转炉炼钢的装入制度有三种：（1）定量装入制度 在整个炉役期，每炉的装入量保持不变。其优点是生产组织简便，操作稳定，易于实现过程自动控制。（2）定深装入制度 在整个炉役期内，随着转炉炉膛的不断扩大，逐渐增加装入量，以保持金属熔池深度不变。其优点是氧枪操作稳定，可保持较大的供氧强度，可充分发挥炉子的生产潜力。但装入量时常变动，给生产配合带来困难。（3）分阶段定量装入制度 在一个炉役期内，按炉膛扩大的程度（或按炉龄）划分几个阶段，在每个阶段内按定量装入。这种制度结合了上述两种装入

35、制度的优点，既保持合适的熔池深度，又能保持装入量的相对稳定；既增加装入量，发挥转炉生产潜力，又便于组织生产。38、 什么是供氧强度？它对冶炼有什么影响？供氧强度是指单位时间内每吨金属料由喷枪供给的氧气量，单位是m3/t·min。 供氧强度对冶炼过程有重要影响，供氧强度过小，冶炼时间延长，对化渣也不利；供氧强度过大，由于熔池反应不能“吸收”大量的氧气，会造成严重喷溅。因此，供氧强度的选择原则是：在不造成严重喷溅的条件下，尽可能采用较大的供氧强度。39、 吹炼操作中氧气的使用压力如何控制？提高使用压力，相当于提高供氧强度，增加氧气流股对熔池的冲击深度，这有利于缩短吹炼时间，但不利于化渣，

36、且易造成喷溅。 40、 氧气从三孔拉瓦尔喷头喷出后的特性是什么？（1）氧气流股以超音速射出喷嘴时，由于惯性作用，有一小段气流保持原速，流股仍近似于圆柱形。（2）随着流股的前进，高速氧气流股的外侧与环境气体（速度基本为零）接触，由于粘滞力的作用，流股将带动周围的气体流动，同时将部分外界气体吸入流股中，增加流股气体的体积。最后，形成一个扩张角为22-26°的圆锥流股。（3）流股外侧与外界气体的粘滞力（摩擦力）带动了外界气体，而自己则失去部分动能，以至流股外侧流速大为降低，同时，吸入的气体增加了气体的重量，这也造成流股速度的降低，随着流股前进，吸入气体不断增加以及由于摩擦的作用，流股的流速

37、不断降低。（4）吸入气体是由流股外侧扩向中心，流股外侧先降速，逐渐使中心降速，所以，在流股的任一横断面上气体流速分布是不等值的，中心速度最大，向外渐次减小，外侧速度最小。 41、 氧气流股对金属熔池有哪些机械作用？（1）氧气流股与金属熔池面接触时，由于具有较大动能，将金属液面吹出一个中心较深的凹坑。使熔池产生了搅拌与循环，加速熔池物质的传递及成渣。（2）高速气流冲击炉渣与钢液，产生许多小气泡，形成钢渣的乳化状态。使钢-渣-气的接触面急剧增加，促进反应的加速进行。（3）流股冲击金属液面时，有一小部分向四周反射，并夹带炉渣，对炉衬有一定的冲刷作用。42、 什么是冲击面积？冲击面积是指氧气流股与平静

38、金属液面接触时的面积。43、 什么是冲击深度？冲击深度是指氧气流股射入金属液时，其中心部位所能达到的最大深度。44、 确定氧枪枪位的原则是什么？确定枪位主要考虑两个因素：一是使流股有一定的冲击面积，二是要使流股对金属熔池有一定冲击深度。要确保流股的冲击面积，则枪位要高，但过高将使流股的冲击深度减小，熔池搅拌减弱，熔池表面铁的氧化加剧，使喷溅严重，吹炼时间延长。但枪位过低，冲击面积过小，冲击深度过大，熔池铁的氧化减少，不易化渣，且易损坏炉底。一般由以下经验公式确定枪位：h=（25-55）×d喉式中 h喷嘴至熔池面的高度d喉喷嘴喉口直径为确保穿透深度且对炉底不损坏，要求流股的穿透深度/熔

39、池深度的比值在0.25-0.40范围。45、 怎样计算石灰加入量？石灰加入量主要取决于铁水的硅磷含量以及炉渣碱度，可由下式计算：石灰加入量=2.14si%/cao有效%×r×100（kg/吨铁）式中 r碱度 si%铁水含硅量 2.14表示氧化一公斤硅生成的sio2数量 cao有效%石灰的有效氧化钙量 cao有效%= cao石灰%-r×sio2石灰%46、 什么是炉渣的氧化性？对冶炼有什么影响？炉渣氧化性是表示炉渣对碳、硅、锰、磷等杂质元素氧化能力的一种重要性质，生产上，常以炉渣的feo含量表示氧化性。feo是渣中feo及fe2o3含量经换算后之和。常采用两种换算方

40、法：全氧法：（feo）%=（feo）%+1.35（fe2o3）%全铁法：（feo）%=（feo）%+0.9（fe2o3）%炉渣氧化性对冶炼过程有很大的影响（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（化渣）速度 在炼钢过程中炉渣碱度较高时，feo是降低炉渣熔点，促进石灰熔解的重要且是持续性的因素。（3）影响钢液中残余含锰量 氧化性强时，钢中余锰就低，反之则高。（4）影响钢液终点时的含氧量 炉渣氧化性强，钢液含氧量就高，反之则低。（5）影响金属及铁合金的收得率 氧化性强，收得率则低，反之则高。（6）影响泡沫渣的生成与喷溅的发生 渣中含有一定数量的feo，才能

41、形成转炉炼钢所需要的泡沫渣，但feo过高，则会发生大量喷溅。（7）影响转炉炉衬寿命 feo对炉衬的侵蚀能力甚强，炉渣氧化性过高，将大大降低炉衬使用寿命。47、 如何控制炉渣的氧化性？生产中，影响炉渣氧化性的因素很多，主要有：（1）喷枪枪位及使用氧压起着主要作用，在一定的供氧强度下，高枪位或低氧压，使炉渣氧化性增强。（2）脱碳反应速度对炉渣氧化性有很大影响，强烈的脱碳反应，不仅消耗掉全部吹入的氧气，甚至使部分原有渣中的feo还原，使渣中feo保持在较低的水平上。（3）熔池的搅拌强度越大，加速了炉渣向金属熔池的传氧，也使渣中feo降低。（4）温度对炉渣氧化性的影响是间接的，温度升高，将加速脱碳反应

42、的进行，从而降低渣中feo含量。（5）加入铁矿石、氧化铁皮、可以短时地提高渣中feo含量。（6）终点钢液中含碳量及含锰量低时，渣中feo也将增高。48、 什么是泡沫渣？泡沫渣的有益及有害作用是什么？在一定条件下，熔池脱碳反应产生co气泡，能够大量地弥散分布在炉渣之中，使炉渣的体积极大地膨胀，这种渣就是泡沫渣。泡沫渣加大了反应界面，促进c-o反应的激烈进行。泡沫渣有较大的粘度，增加了金属液滴在渣中的滞留时间，有利于脱磷、脱硫反应的良好进行。不利之处为：不利传导；控制不当，产生大量的泡沫渣喷溅；易造成金属损失。49、 炉料中萤石的作用？萤石的主要成分是caf2，其他还含有少量的sio2、al2o3

43、、fe2o3、等化合物，萤石的熔点较低（930）。加入炉内后，能使cao和2cao·sio2的熔点降低，生成低熔点的3cao·caf2·2sio2（熔点1362）也可以与mgo生成低熔点化合物（1350），从而使石灰迅速熔解，改善碱性炉渣的流动性，适应转炉炼钢快成渣的要求。50、 什么是转炉冶炼的温度制度？温度制度是指，主要是指过程温度的控制和终点温度控制。温度制度对冶炼过程的顺利进行、金属材料的消耗、生产率、钢质量、炉衬寿命以及对炼钢的后序工序-浇注都有重要的影响。51、 吹炼过程中的喷溅是怎样造成的？喷溅是转炉炼钢过程中的一种常见现象，由于氧气流股对熔池的冲击

44、，以及脱碳反应产生大量的co气体逸出，造成炉渣及金属液的飞溅是不可避免的，在正常情况下，这种飞溅的高度，不会超出炉口形成喷溅。但当脱碳反应激烈时，如脱碳速度达到0.4-0.6%/分时（正常情况下为0.20-0.25%/分），短时产生为钢液体积3-4倍的大量的co气体，具有较大的动能，可使炉渣及金属喷出炉外。熔池温度的突然变化及炉渣中feo的大量积聚，都可促进脱碳反应速度的增加，即可使炉渣喷出炉外。52、 喷溅对冶炼有什么影响？（1）喷溅时，带走大量金属，增加了金属损失。（2）大喷时，使炉渣减少，影响脱硫、脱磷效果。（3）喷溅加剧了炉渣对炉衬的机械冲刷，影响炉衬使用寿命。（4）容易造成粘枪事故。

45、（5）限制了供氧强度的提高。53、 怎样预防喷溅的发生？预防喷溅关键在于吹炼操作，避免导致喷溅的因素产生：（1）控制好温度。前期温度不过低，中期温度不过高，防止熔池温度突然降低，保证脱碳反应能均衡进行，消除爆发性脱碳反应。（2）控制好渣中feo，不使渣中氧化铁过高。（3）吹炼中期加料，尽量采用小批量多批次的办法，避免熔池温度明显降低，使渣中氧化铁增高。（4）炉渣不化，提枪化渣时，不要长时间在高枪位吹氧，造成氧化铁大量增加，引起喷溅。54、 什么叫后吹？有何利弊？终点碳在0.07-0.012%时，由于种种原因需要继续吹炼的现象，一般称为后吹。后吹对转炉冶炼带来较大的危害：（1）后吹时，钢中碳含量

46、很低，根据碳氧平衡规律，钢中氧含量大幅度增加，不仅增加了铁合金的消耗，而且使钢中夹杂物增多，影响钢的质量。（2）增加铁损，降低了金属收得率。（3）延长了供氧时间，影响转炉生产率。（4）严重侵蚀炉衬，使炉衬寿命明显降低。55、 什么叫钢水的氧化性？与那些因素有关？转炉吹炼终点时钢水的含氧量多少，称为钢水的氧化性。影响钢水氧化性的因素主要有：（1）钢中氧含量主要受终点碳的影响，碳高氧就低，碳低氧就高。（2）钢水中的残锰量影响钢中含氧量，在低碳范围c<0.15%时，影响尤其明显。（3）钢水温度提高，将增加钢水的氧化性。（4）操作工艺对氧化性也有一定的影响，如高枪位，低氧压，将增加钢水的氧化性；

47、当c<0.15%，补吹时也将增加钢中氧化性；拉碳前，加矿石、氧化铁皮等冷却剂也增加钢水含氧量。56、 为什么要有脱氧顺序？主要使脱氧合金元素生成低熔点的脱氧产物，它们在相互碰撞时能聚合生长成为大颗粒，利于夹杂上浮，于是实行按元素脱氧能力由弱到强的脱氧加入顺序。57、 出钢时为什么一定不能先下渣？转炉炼钢出钢时，一定要防止先下渣，原因是：(1)转炉终渣脱磷，靠的是炉渣高碱度及钢水中的氧，并在渣中形成4cao·p2o5,如果出钢先下部分炉渣,用硅铁脱氧后的钢水含氧量下降,同时,生成的sio2使流入钢包中的炉渣碱度降低, 4cao·p2o5将与钢中其他元素(mn,si)产生

48、反映,使磷还原进入钢水中,造成回磷。(2)渣中含有较高的氧化铁,出钢先下渣,将消耗较多的脱氧剂,不仅降低其吸收率,且使吸收率不稳定,影响对成分的准确控制。在生产中，总有少量的炉渣随钢水先下来，所以，在冶炼镇静钢时，总有明显的回磷现象。冶炼沸腾钢时，不加硅铁，回磷现象虽有，但不明显。如果出钢操作不慎，先期大量下渣，必然会大量回磷，易造成磷高废品，遇有这种情况，应立即回炉处理。58、 钢包吹氩的优点？(1)减少钢中气体含量。众所周知，钢中含有少量气体（氮，氢），对钢的质量有一定影响，要求它们含量越低越好。氩气泡中不含氮，氢，因此，对钢水中的氮、氢来说，就好象是一个小真空室，氩气泡通过钢液时，钢中氮

49、、氢就向氩气泡扩散，并随气泡带出钢液（即真空效应），从而降低钢中氮、氢含量。(2)减少钢液非金属夹杂物含量。钢液脱氧后，脱氧产物的比重较钢液为小，大颗粒的夹杂物很容易上浮排除，但细小的夹杂物，由于钢液的粘滞阻力而上浮很慢，实际上是悬浮于钢液中，吹氩使钢液得到强烈的搅拌，这些细小颗粒相互碰撞，结合成大颗粒夹杂，利于上浮排除，减少了钢中夹杂物含量。(3)均匀钢水成分及温度。向钢包中投加大量铁合金，必然造成钢包中的成分及温度不匀，这将影响钢锭的质量，对于大、中型转炉来说，尤为明显。吹氩搅拌可使钢包成分及温度均匀。(4)吹氩中，可进行补充脱氧和对成分及温度作适当调整，以准控制成分及温度。59、 不烘炉

50、炼钢时，为什么要向炉内加焦碳？ 新开炉向炉内加焦碳，主要不是为了增加热量，而是为了延长吹炼时间。新开炉如不加焦碳，铁水中的硅、锰、碳等元素很快就会氧化完毕（新炉吹氧时间20分钟左右），虽然，由于温度的急剧升高，炉衬得以烧结，但只是表面一层，烧结层之后，仍处于软化状态，如冶炼时间较短，烧结层就薄，此时如进行摇炉出钢等操作，仍容易引起炉衬塌落。增加吹氧时间，烧结层比较厚些，摇炉出钢时炉衬塌落的可能性就小。焦炭较便宜，且每公斤焦碳消耗的氧气比其他元素都多，加入焦碳可以有效延长吹氧时间（一般吹氧时间在30-40分），当然，也增加转炉的热收入，有利提高炉温。60、 什么是转炉顶底复合吹炼法？自1855年

51、转炉炼钢法问世，到1952年发明了氧气顶吹炼钢法，使转炉炼钢工艺有了质的飞跃，从而使转炉炼钢法不断取代平炉，电炉炼钢法，成为当代主要的炼钢方法，1968年又发明了氧气底吹炼钢法，由于氧气底吹炼钢法具有溶池搅拌好、冶炼平稳、生产率高、投资少等重大优点，使居于首位的顶吹炼钢法一度受到挑战。但因炉衬寿命偏低，冶炼的调节手段不灵活及耗油等缺点，未能得到更大发展。顶吹法和底吹法都有自己的优点和不足，且两者可以互补，促使人们研究能结合两法各自优点的新工艺顶底复合吹炼法。1973年奥地利人eduard等开始研究顶底复合吹炼，1974年在卢森堡和法国，都出现了底部吹氩的复合吹炼法，在短短10年间，顶底复合吹炼

52、法无论在炉子座数及复吹类型上都得到很大发展。可见，顶底复合吹炼法是在氧气顶吹炼钢法基础上，辅以底部吹气，结合顶吹法及底吹法优点的新的炼钢工艺。61、 什么是转炉的公称容量及表示方法？转炉设计时的容量通常称之为公称容量，是对转炉容量大小的一个统一称呼。目前国内外对转炉公称容量含义的解释很不统一，归纳起来大体有以下3种表示方法。（1） 以平均金属（铁水和废钢）装入量（吨）表示；（2） 以平均出钢量（吨）表示；（3） 以平均炉产良锭（坯）量（吨）表示。三种表示法各有优缺点，以平均金属（铁水和废钢）装入量表示，便于进行物料平衡和热平衡计算；以平均炉产良锭（坯）量（吨）表示便于进行车间生产规模和技术经济

53、指标的比较；一般认为以平均出钢量（吨）表示比较合理，它介于平均金属（铁水和废钢）装入量和平均炉产良锭（坯）量之间，设计的转炉公称容量与实际生产的炉产量可基本一致，其产量不受操作方法和浇注方法的影响，便于浇注系统的设计，有利于设备系列化及转炉技术经济指标的考核，可比性强。62、 什么是转炉的炉容比？影响炉容比大小的因素有哪些？炉容比指转炉的有效容积（ v）与公称容量（t）的比值，又叫容积比或容积系数，用符号“v/t”表示，单位是米3/吨，它所表示的意义是单位公称容量所占有的炉膛有效容积的大小。炉容比是在设计炉型前人为确定的，它是炉型设计及衡量转炉技术性能的主要参数，炉容比的大小决定了转炉吹炼容积

54、的大小，它对转炉的吹炼操作、喷溅、炉衬寿命、金属收得率等都有较大影响。如果炉容比选择太小，亦即炉膛反应容积小，不能满足冶炼反应所需要的空间，转炉就容易发生喷溅和溢渣，造成吹炼操作困难，降低金属收得率，并且加剧了断渣对炉衬的冲刷侵蚀，降低炉衬寿命，同时也不利于提高供氧强度，强化冶炼，限制了转炉生产能力的提高。反之，如果炉容比选择的过大，则会增加设备重量、倾动功率、耐火材料的消耗和厂房高度，使得整个车间的投资和使用费用有所增加。选择炉容比时应该根据原料条件（如铁水比和铁水成分）、供氧强度、氧枪的喷头类型、冷却剂种类等因素综合考虑确定。例如，当采用比较高的铁水比，铁水中si、p、s的成分高，使用铁矿

55、做冷却剂时，吹炼过程中产生的渣量就大，应该选择比较大的炉容比；反之，可采用比较小的炉容比。用废钢做冷却剂时，对炉容比大小没有影响。当采用比较大的供氧强度时，反应速度随之加快，单位时间内从熔池排出去的co气体量增加，炉渣喷溅和起泡程度也随之加剧，如果炉容比过小，炉膛反应空间不足，必然造成大量喷溅和溢渣损失，降低金属收得率。因此，从提高供氧强度考虑，应该选择较大的炉容比。对于容量比较小的转炉，因其操作困难，在其它条件相同的情况下，应该适当增大炉容比。大、中型转炉采用多孔喷枪，吹炼过程平稳，容易控制，可以认为大、中型转炉的炉容比与炉子吨位大小关系不大。目前使用的转炉炉容比波动在0.850.95米3/

56、吨之间。近几年为了在提高钢水收得率的基础上提高供氧强度，增加产量，新设计转炉的炉容比趋于增大，一般为0.91.05米3/吨。63、 为什么出钢口需要经常修补？为了脱氧合金化的要求，出钢需要一定的时间，大约37分钟，既不能太长，又不能太短。出钢口直径的大小要满足出钢所需的时间和钢流对盛钢桶内钢水的搅拌作用，保证钢水从出钢口流出后钢流不散，以减少钢水的二次氧化，使钢流不带渣，避免回磷。在使用过程中，由于钢水和炉渣的机械冲刷和化学侵蚀，会使出钢口逐渐扩大变形，严重时造成出钢时间过短，钢流发散、夹渣，降低了钢水质量甚至造成废品。炉衬寿命可达到近千炉甚至几千炉。而出钢口寿命只有几十炉，相差甚多，因此在使

57、用过程中需要定期修补，保持出钢口应有的形状和直径大小。修补在炉子热态下进行，一般采用喷补和捣打的方法，也可以采用可更换的出钢口结构。为了减少出钢口的变形，该部位应使用耐侵蚀、耐冲刷的优质耐火材料（如优质镁碳砖）做衬砖。出钢时要使用挡渣球、挡渣锥等方法，减少下渣量，提高钢水质量，同时也减少了对出钢口的侵蚀。64、 转炉使用什么耐火材料做炉衬？ 目前转炉都使用碱性耐火材料做炉衬，常用的是白云石质耐火材料和镁质耐火材料。凡是含cao 40%以上，mgo 30%以上的耐火制品称为白云石质耐火制品；凡是含mgo 80%以上，以mgo为主要矿物组成的耐火制品称为氧化镁质耐火制品。65、 什么叫炉龄？炉衬损失的原因和机理是什么？转炉从开新炉到停炉整个炉役期内炼钢的总炉数称为炉衬寿命，简称炉龄（指炉衬工作层的寿命）。它是炼钢生产的一项重要的技术经济指标，转