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文档简介

1、C% .1-4 1 Cr % 3P,co1、钢和铁的区别?纯铁(Pureiron):含碳量0.02%以下钢(Steel):含碳量0.022.0%(一般在1.5%以下)生(铸)铁(iron):含碳量2.0%以上(一般在2.54.0%)2、现代炼钢的基本方法?现代冶炼法:高炉+转炉+连铸;废钢+电炉+连铸3、AODVOD勺区别与共同点:VOM基本功能:吹氧脱碳、去碳保铭、吹氧升温、真空脱气、造渣、脱氧、脱硫、去夹杂VOM优缺点:优点:由于在真空条件下很容易将钢中的C、N降到很低的水平,因此VOM更适合生产CN、O含量极低的超纯不锈钢和合金。缺点:设备复杂;冶炼费用高;脱碳速度慢,生产效率低。AOD

2、该工艺是把电炉初炼好的钢水倒入AODT,用一定比例的O2和Ar的混合气体从炉下部侧壁吹入炉内,在O2-Ar气泡表面进行脱碳反应。由于Ar对所生成的CO的稀释作用降低了气泡内的Pco,因此促进了脱碳,防止了铭的氧化。此时钢水的C、Cr含量与温度之间的平衡关系为:不锈钢在冶炼过程中,钢水的C、Cr含量与温度之间的平衡关系为:,Cr113800°clg8.76CJT4、炼钢工艺过程传统冶炼工艺(三段工艺):熔化期、氧化期、还原期现代冶炼工艺(二段工艺):熔化期、氧化期操作步骤:补炉、装料(配料)、熔化期、氧化期、出钢(1)长流程:即“提取”流程,选矿一烧结一高炉一铁水预处理一转炉一精炼一连

3、铸一轧钢;(2)短流程:即“循环”流程,废钢一电炉一精炼一连铸一轧钢。5、炼钢的基本任务:脱碳;脱磷;脱硫;脱氮、氢;脱氧与去除非金属夹杂物;合金化;升温;凝固成型;废钢、炉渣返回利用;回收煤气、蒸汽等。6、杂质的氧化方式:(1)直接氧化:气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。(2)间接氧化:气体氧优先同铁发生反应,生成FetO以后再同其它杂质进行反应;气体氧溶解于铁液中O,O再同其它杂质进行反应。7、以间接氧化为主的原因:(1)氧流是集中于作用区附近而不是高度分散在熔池中;(2)氧流直接作用区附近温度高,Si和Mn对氧的亲和力减弱;(3)从反应动力学角度来看,C向氧气泡表面传质的速度比反应速度慢

4、,在氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子,所以首先应当同Fe结合成FetO。8、脱碳反应产物CO在炼钢过程中具有多方面的作用:(1)从熔池排出CO气体产生沸腾现象,使熔池受到激烈地搅动,起到均匀熔池成分和温度的作用;(2)大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气一渣一金属三相乳化的重要原因;(3)上浮的CO气体有利于去除钢中气体和夹杂物;(4)在氧气转炉中,排出CO气体的不均匀性和由它造成的熔池上涨往往是产生喷溅的主要原因。9、脱碳反应的热力学条件:(1)增大fC有利于脱碳;(2)增加O有利于脱碳;(3)降低气相PCO有利于脱碳;(4)提高温度有利于脱碳。10、有利于Mn氧化反应因素:(1)

5、提高Mn的活度;(2)提高渣中(FeO)的活度;(3)降低渣中(MnO)的活度;(4)较低温度11、有利于脱P的工艺条件:(1)降低温度(2)提高炉渣碱度,(3)增加炉渣氧化铁活度,(4)增加渣量(5)增加P活度系数。【P的危害】:冷脆;调质钢的回火脆性;热加工性;焊接性能等。12、有利于脱S的因素:(1)提高温度;(2)提高S的活度;(3)提高炉渣氧离子活度;(4)降低炉渣硫离子的活度;(5)降低氧的活度。【S的危害】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。13、有利于Si氧化反应因素:(1)提高Si的活度;(2)降低渣中(SiO2)的活度;(3)较低温度。14、

6、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,导致钢材发生脆性破坏;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。15、脱氧的必要性:氧气炼钢临近结束时,钢液实际处于“过度氧化”状态,Fe+O=FeO“铁中氧的溶解度仅34ppm,钢液中溶解氧在凝固及随后的冷却过程几乎全部要从Fe中析出。氧属于偏析倾向严重的元素,固体铁中析出的氧绝大多数以铁的氧化物、氧硫化物或其它类型的非金属夹杂物存在于固态铁的晶界处。钢中原溶解的绝大部分氧以铁氧

7、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,导致钢材发生脆性破坏;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。16、钢液的三种脱氧方法及优缺点:(1)【沉淀脱氧】优点:反应速度快,操作简便,成本较低;缺点:部分脱氧产物会滞留在钢中,从而程度不同地造成钢水污染,降低钢的纯净度。(2)【扩散脱氧】是向炉渣中加入碳粉、硅铁粉、铝粉等脱氧剂,降低炉渣的FeO含量;扩散脱氧的优点是脱氧产物不玷污钢液,缺点是脱氧速度较慢。(3)【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

8、,促使钢液内CO反应继续进行,利用CO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。17、三次脱氧产物:【一次脱氧产物】:加入脱氧元素,立即发生脱氧反应生成的脱氧产物;【二次脱氧产物】:随着温度下降,平衡发生移动,脱氧反应得以继续进行,由此生成的脱氧产物;【三次脱氧产物】:钢液凝固时,有固一液两相区仍可以继续进行脱氧反应,由此生成的。18、复合脱氧定义:用含有两种或两种以上脱氧元素的铁合金对钢液进行的脱氧称为复合脱氧;【复合脱氧能理强的原因】:复合脱氧的实质是用两种或两种以上的脱氧元素同时同钢液中溶解的氧发生反

9、应,并使它们的脱氧产物彼此结合成互溶体或化合物以降低脱氧产物的活度;由于脱氧产物活度降低,使钢液O含量降低;与单独元素脱氧相比,多数情况下,复合脱氧能够提高脱氧元素的脱氧能力。19、脱氧产物的长大:(1)扩散长大;(2)不同尺寸脱氧产物间的扩散长大;(3)由于上浮速度差而碰撞凝集长大;(4)由于钢液运动而碰撞凝集长大。20、钢中夹杂物的分类:(1)根据夹杂物变形情况,将其分为脆性夹杂物、塑性夹杂物、点状不变形夹杂物和半塑形夹杂物。(2)按化学组成成分,可分为:【氧化物】,包括简单氧化物和复杂氧化物-简单氧化物有FeO、A12O3、CaO、Fe2O3等,复杂的氧化物夹有MnOFeOA12O3、m

10、CaOnAl2O3等;【硫化物】,如CaS、FeS、MnS等,其中以MnS为主;【氮化物】,如AlN、TiN、VN等;【磷化物】,如Fe3P等;【碳化物】,如Fe3C、MnC等。(3)按照尺寸差异将夹杂物分为三类:超显微夹杂物(粒径1Wm);显微夹杂物(粒径在1科m100科m之间);大型夹杂物(粒径100wm);国标GB/T10561-2005,按照夹杂物的形态和分布分为:A、B、C、D和Ds五大类:A类(硫化物类),具有高的延展性、较宽范围形态比,一般端部呈圆角;B类(氧化铝类),大多数没有变形,带角的,形态比较小(一般v3Wm),黑色或带蓝色的颗粒;C类(硅酸盐类),具有较高的延展性、较宽

11、范围形态比(一般R3),呈黑色或者深灰色,一般端部呈锐角;D类(球状氧化物类),不变形,形态比小(一般v3m),黑色或带蓝色的、无规则分布的颗粒;Ds类(单颗粒球状类),圆形或近似圆形,直径大于等于13m的单颗粒夹杂物。21、夹杂物的评价指标:含量,尺寸,分布,评级方法。22、夹杂物上浮去除:(1)精炼:底吹气体促进上浮;(2)中间包:控流装置延长上浮时间;(3)结晶器:控制流动、促进夹杂物上浮。气泡促进夹杂物去除原理:【气泡粘附去除】夹杂物和【气泡尾流去除】夹杂物是冶金过程中气泡上浮去除夹杂物的主要方式。【气泡碰撞吸附】夹杂物可分为三个步骤:1、气泡运动上浮接近粒子。区域A之外的粒子随羽流溜

12、走2、气泡和粒子发生碰撞吸附。气泡和夹杂物碰撞发生粘附3、粒子随着气泡上浮。随着气泡旋转运动上浮,过程中可能脱落。23、夹杂物的变性处理:有时即使夹杂物去除效果比较明显,但存在的夹杂物由于其形态和自身性质等原因,也会严重影响钢的性能。为了最大程度上防止对产品有坏影响的夹杂物残留在钢中,还需要把他们改变为对产品性能危害小或无害的夹杂物,即夹杂物的形态控制。改变氧化铝的形态,原则上有两个途径,即向钢中加Ca或者加入CaO基的合成渣。有时即使夹杂物去除效果比较明显,但存在的夹杂物由于其形态和自身性质等原因,也会严重影响钢的性能。为了最大程度上防止对产品有坏影响的夹杂物残留在钢中,还需要把他们改变为对

13、产品性能危害小或无害的夹杂物,即夹杂物的形态控制。改变氧化铝的形态,原则上有两个途径,即向钢中加Ca或者加入CaO基的合成渣。24、转炉的主要设备:烟气净化系统,转炉本体,出钢、出渣系统,渣料系统,氧枪系统,主原料装入系统,倾动系统。25、氧气转炉炼钢,顶底复吹特点:【顶吹转炉】:炉渣FetO含量高;吹炼前期、中期能够较好地脱磷;搅拌差,反应距平衡远。【底吹转炉】;搅拌强、脱碳快、喷溅少;渣中FetO低,吹炼前期基本不能脱磷。【顶底复吹转炉】:成渣较底吹转炉好;搅拌较顶吹转炉强;反应平衡程度高;大多数大中型转炉采用了复吹炉炼钢。26、转炉的炉型:按金属熔池形状的不同,转炉炉型可分为筒球型、锥球

14、型和截锥型三种.。转炉炉型参数:转炉的公称容量;炉型主要参数;炉容比;高宽比;炉型主要尺寸;熔池部分尺寸;炉身部分尺寸;炉帽部分尺寸;出钢口部分尺寸;炉衬部分。转炉吹炼工艺主要包括:装入制度、供氧制度、造渣制度、温度控制、终点控制和出钢、脱氧及合金化制度。27、转炉烟尘的特征:(1)来源:火点高温下铁、铁氧化物的蒸发;散装料粉尘、喷溅渣粒等;(2)未燃法烟尘为黑色,FeO含量60%以上;(3)燃烧法烟尘为红棕色,Fe2O3量90%以上;(4)510m的尘粒为灰尘;0.33m的固体微粒为烟,液体微粒为雾;(5)燃烧法尘粒接近雾,较难清除;未燃法烟尘接近灰尘,容易清除;(6)烟尘量约为金属装入量的

15、0.81.3%,标态含尘量为80120g/m3。28、转炉烟气的特征:(1)熔池碳氧反应生成CO、CO2(2)部分CO和吸入空气反应生成CO2(3)吹炼过程成分发生变化(4)处理方法不同,成分不同处理方法不同,温度不同。未燃法14000c16000C;燃烧法18000c24000c(6)处理方法不同,烟气量不同;未燃法6080m3/t;燃烧法为未燃法的46倍处理方法不同,发热值不同;未燃法7745.9510048.8kJ/m3;燃烧法只有物理热29、转炉吹炼操作步骤:溅渣补炉一一装废钢一一兑铁水一一吹炼开始一一加入渣料一一吹炼结束一一测温取样一一合金化一一出钢一一渣调整.30、电弧炉炼钢的特点

16、:(1)热源为电能(清洁、温度高、容易控制)(2)炼钢主原料为废钢(3)流程短。31、电弧炉的主要设备:电气设备机械设备除尘系统辅助设备。电弧炉(简称EAF)炼钢是以电能作为热源的炼钢方法,它是靠电极和炉料间放电产生的电弧,使电能在弧光中转变为热能,并借助电弧辐射和电弧的直接作用加热并熔化金属炉料和炉渣,冶炼出各种成分和温度合格的钢水和合金的一种炼钢方法。32、泡沫渣的形成操作及影响因素:A.影响泡沫渣的因素(1)吹氧量(2)熔池含碳量(3)炉渣的物理性能(粘度、表面张力)(4)炉渣的化学性能(FeO、碱度)(5)熔池温度(6)渣量B.控制CO气体发生量、渣中FeO含量和炉渣碱度,控制适宜的渣

17、中FeO含量(20%左右)、碱度(2左右)和具有一定表观粘度的炉渣,渣量和气体量足够时,就能形成良好的泡沫渣。脱硅过程中,产物之一的CO进入熔渣中,呈弥散状分散成微小气泡,使熔渣的体积膨胀,形成有分隔开的、密集排列的蜂窝气孔的结构,即泡沫渣。泡沫渣形成的条件:内因:渣的性质:表面张力(b)、粘度(刀);外因:有搅拌的气体;产生(通常是CO气)。49、氧化物冶金:在钢中弥散的细小氧化物,成为析出核心,利用该类粒子细化晶粒,改善组织的方法称为氧化物冶金。33、炉外精炼的五种基本手段:渣洗,真空处理,搅拌,加热,喂丝。炉外精炼定义:将传统工艺流程中在常规炼钢炉中完成的精炼任务,如去除杂质(包括不需要

18、的元素、气体和夹杂),成分及温度的调整和均匀化等任务,部分或全部地移到钢包或其他容器中进行。因此,炉外精炼也称为二次精炼或钢包冶金。34、铁水预处理:“三脱”(脱硫、脱硅、脱磷).o铁水预处理定义是指铁水进入炼钢炉之前为除去或提取某种成分而进行的处理过程。铁水预处理的意义:(1)将“相互矛盾”的冶金反应分别处理,提高反应效率;(2)减轻转炉冶炼负荷,缩短转炉冶炼周期;(3)生产超低硫、超低磷钢种;(4)工序间衔接、匹配优化;(5)减少炉渣、烟尘等排放。35、预处理脱S的方法:(1)KR搅拌法【脱S效率高,脱S剂耗量少,金属耗损地】(2)喷粉脱硫法【优点:装置较简单;反应界面(表面积)大;能够降

19、低Mg、苏打等挥发损失。缺点:铁水搅拌强度不足;“顶渣”脱硫利用率不够。】(3)顶喷法36、铁水预处理脱硅的必要性:(1)减少转炉炼钢的炉渣量(2)为铁水预处理脱磷创造条件;(3)在低碱度下脱Si,成本低。37、脱硅剂的组成:氧化剂+熔剂。38、预脱Si处理方法:(1)炉前铁水沟连续脱硅法【优点:不另占用处理时间,处理能力大,温度下降较少;缺点:脱硅剂利用率低,炉前工作条件差。】(2)喷吹脱硅法【优点:脱硅剂利用率高,处理能力大,工作条件较好;缺点:脱硅处理需另占一定时间,铁水温降较大,设备投资费用多。】39、铁水预处理脱磷的优势(1)反应温度低,易于脱磷;(2)铁水中C含量高,提高了磷的活度

20、,有利于脱磷;(3)渣量小,可以控制较低的渣中FeO含量,脱磷成本低。40、脱磷剂的组成:固定剂+氧化剂+助熔剂41、脱P剂有两种:苏打系脱P齐I:1)脱磷效率较高;2)但苏打粉会大量挥发,钠的损失严重;石灰系脱P齐I:1)脱磷效果好;2)价格便宜,成本低。42、预处理脱P方法:(1)喷吹法处理方法:利用载流气体将脱磷剂吹入铁水;脱磷设备:混铁车、铁水罐或专门的脱磷炉;喷枪:与脱硫枪相近。(2) H炉铁水预处理炉反应容积大;充分发挥顶渣的作用,可以短时间内实现脱P任务,还可以脱S、脱Si。44、炉外精炼的五种基本手段:渣洗,真空处理,搅拌,加热,喂丝。炉外精炼定义:将传统工艺流程中在常规炼钢炉

21、中完成的精炼任务,如去除杂质(包括不需要的元素、气体和夹杂),成分及温度的调整和均匀化等任务,部分或全部地移到钢包或其他容器中进行。因此,炉外精炼也称为二次精炼或钢包冶金。46、钢中合金元素的作用答:C:控制钢材强度、硬度的重要元素,每1%C可增加抗拉强度约980MPa。Si:也是增大强度、硬度的元素,每1%Si可增加抗拉强度约98MPa。Mn:增加淬透性,提高韧性,降低S的危害等。Al:细化钢材组织,控制冷轧钢板退火织构。Nb:细化钢材组织,增加强度、韧性等。V:细化钢材组织,增加强度、韧性等。Cr:增加强度、硬度、耐腐蚀性能。47、钢的分类(1)按化学成分分类:碳素钢(根据碳含量的高低又可

22、分成低碳钢、中碳钢,高碳钢)和合金钢(根据钢中合金元素含量的多少分为低合金钢,中合金钢和高合金钢)(2)按冶炼方法和质量水平分类:A、按炼钢炉设备不同可分为转炉钢、电炉钢、平炉钢。B、按脱氧程度不同可分为沸腾钢、镇静钢、半镇静钢。C、按质量水平不同可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。按用途分为三大类:结构钢【碳素结构钢和合金结构钢】,工具钢【碳素工具钢和合金工具钢及高速钢】,特殊性能钢【轴承钢、不锈钢、弹簧钢、高温合金钢】48、底吹搅拌的好处改善钢一一渣反应提高熔池成分和温度的均匀性加速电弧向熔池的传热促进促进脱p和脱o反应,可冶炼C<0.04%的钢种能更有效的排渣进行无渣出钢操作,有利于

23、清洁钢的生产50、无渣出钢:偏心炉底出钢的好处:可无渣出钢、留钢操作;倾动角度小,可大面积采用水冷炉壁,从而提高能量输入功率,提高生产率;倾动结构简单,短网长度减少,减少电损失;电极受的弯曲负荷减小,减少电极折断危险。钢水流程短,温降和吸气量减少;出钢时钢包底部加入合金或渣料,防止钢水对包底的冲刷,同时垂直向下的钢流不会冲刷包壁,提高钢包寿命;51、写出固体氧化剂(FeO)与脱硅的反应式,预脱硅的处理方法有哪些?答:当向铁水中加入固体氧化剂时Si2Fe2O3=(SiO2)4Fe33Si2(FeO)=(SiO2)2Fe52、预脱硅处理的方法:(1)炉前铁水沟连续脱硅法【优点:不另占用处理时间,处

24、理能力大,温度下降较少;缺点:脱硅剂利用率低,炉前工作条件差。】(2)喷吹脱硅法【优点:脱硅剂利用率高,处理能力大,工作条件较好;缺点:脱硅处理需另占一定时间,铁水温降较大,设备投资费用多。】55、论述现代钢铁冶炼过程中进行铁水预处理和炉外精炼的必要性。答:铁水预处理技术对于优化钢铁冶金工艺、提高钢的质量、发展优质钢种、提高钢铁企业的综合效益起着重要作用。已经发展成钢铁冶炼过程中不可缺少的工序。铁水预处理的优越性:(1)满足用户对超低硫、磷钢需求,发展高附加值钢种;(2)减轻高炉脱硫负担,放宽对硫的限制,提高产量,降低焦比。铁水预处理的意义:(1)将“相互矛盾”的冶金反应分别处理,提高反应效率

25、;(2)减轻转炉冶炼负荷,缩短转炉冶炼周期;(3)生产超低硫、超低磷钢种;(4)工序间衔接、匹配优化;(5)减少炉渣、烟尘等排放。炉外精炼基本任务:降低钢中氧、硫、氢、氮和非金属夹杂物含量,改变夹杂物形态;深脱碳;微调合金成分;调整钢水温度。炉外精练技术的意义:(1)优化钢水的温度和成分,满足了连铸工艺的要求;(2)优化钢铁生产流程,提高钢铁生产的节奏;(3)优化产品结构,提高产品附加值和企业利润。20、脱氧产物的Lt浮眼从斯托克斯信心与定律士1 y=2gg-PM*?56、阐述钢液真空处理的作用、原理及工艺答:【1】真空处理的作用:是减少和控制钢水中气体含量的最主要手段,同时还具有脱碳、脱氧、

26、分离夹杂物、调整钢水成分和控制钢水温度的功能。冶炼过程中强烈的惰性气体搅拌和熔池反应确保钢一渣间的反应,实现钢液脱硫;通过喂丝处理,还可以对硫化物夹杂作变形处理【2】真空冶金原理:(1)压力对化学平衡的影响;(2)真空下碳还原固体金属氧化物;(3)钢液的真空脱碳、脱氧【3】工艺过程:需要处理的钢液在电弧炉或转炉内冶炼,炉内预脱氧,并造流动性良好的还原渣,出钢温度比不处理时高1020C,然后出钢。将钢包座入真空室内,接通吹僦管吹僦搅拌,测温取样,再盖上真空盖,启动真空泵,大约5min内可达到工作真空度(67133.3Pa以上),在真空下保持1015min左右,达到脱气、去夹杂、均匀成分和温度的作

27、用,整个精炼时间约30min,吹僦搅拌贯穿整个精炼过程。57、阐述二次精炼的主要理论基础以及在二次精炼中的应用答:炉外精炼的理论基础:主要内容【1】渣洗:通过在专门的炼渣炉中熔炼,出钢时钢液与炉渣混合,实现脱硫及脱氧去夹杂功能。【2】真空处理:脱气(N2、H2等);脱氧并去除夹杂物;真空脱碳。【3】搅拌:均匀钢液成分和温度;控制冶金反应;促进夹杂物聚集和上浮。【4】加热:减少钢液热损失。【5】喂丝:改善冶金过程;提高钢的纯净度,优化产品的使用性能;降低处理成本等。二次精炼中的作用:【1】挡渣:防止渣从初炼炉流出:挡渣塞等;留钢操作;除渣:倒包;撇渣;真空除渣12】加热:电弧加热;铝一氧加热;氧

28、-燃加热【3】真空脱气分为三类:钢流脱气;钢包脱气;循环脱气【4】搅拌:气体搅拌;电磁搅拌;机械搅【5】喷粉和喂线:喷粉是以惰性气体作载气用喷枪向液态金属中喷入特定粉剂的精炼工艺;喂线是在喷粉的基础上于20世纪80年代初期开发出来的。它是将各类金属元素及附加料制成的粉剂,按一定配比用薄带钢包覆,做成各种大小断面的线,由喂线机根据工艺需要按一定的速度将其插入到钢包底部附近的钢水中。6、什么是过剩氧?实际熔池的O含量与碳一氧化学平衡的O含量之差称为过剩氧加川:0=。1实际10平喃过剩氧川加的大小与脱碳反应动力学有关1)脱碳速度快,加低2)熔池搅拌强,低3)低吹、顶吹复吹转炉炼钢加”低10、脱碳过程

29、为三个阶段:(1)吹炼初期以硅的氧化为主,脱碳速度较小;第一阶段二dt第二阶段:dt3第三阶段:一竽Cuf心 iq 2.o i.o(2)吹炼中期,脱碳速度几乎为定值;(3)吹炼后期,随金属中含碳量的减少,脱碳速度降低。钢中夹杂物的来源:L脱就产物氧化物系非金属央杂物二次氧化 生成物外来性夹 杂物炉渣造成的氧化-空气造成的氧化炉村造成的筑化渣卷入沪渣中间包覆盖渔结晶器保护渣事材3及t器器48、四种脱硫剂:(A)碳酸钠LN""脱疏机理:NaCO=Na、O+8i£3Na?O+C+S=Na?S+CO3Na2O+Si+2S=2Na;S+(Na2OSiOj缺点:价格贵、易挥发

30、、效率低、污染环境、对人体有害、侵蚀铁水包衬以及扒渣困难,(B)石灰系脱硫剂)脱硫机理CaO+C+S=Ca8+CO2CaO+Si+2S=2CaS+(CaOSiO2)特点;w便于扒渣,对铁水包内衬耐火材料侵蚀较轻(2)价格匣宜(与石灰粉易吸水潮解,易堵料*(4)脱质效率只有电石粉的工(.易形成工QG5,0之致密层)口(C)碳化钙系脱硫剂脱硫机理CaC;+S=CaS+2C优点:碳化钙价格便宜,所有喷吹设备简单,在高温下脱硫效率相对较高。缺点:1)碳化钙粉需要在惰性气体保护下运输;2)碳化钙用量大、渣量大、铁损大;3)对低温贴水脱硫效率低;4)有石墨碳析出,有CO、C2H2逸出,污染环境;5)易吸水

31、,不易保存。(D)镁系脱硫剂*工业应用的镁系脱硫剂:镁焦、镁合金、覆膜镁粒和覆膜混合镁粒;*镁的脱硫机理::Mg回tMg第>MgftMeMg+S=:MgSMg+S-MgS*镁脱硫剂的优点:1)脱硫能力强、脱硫效率高2)用量少、渣量少、铁损少3)脱硫设备投资低*镁脱硫剂的缺点:1)价格高2)易蒸发49、CH。乘积一<h)q(HO=io工C+O=COAG=-21244-38.91Tlp山gK =1"Pg(%C)l%0|1110+ 2+032取PCO=b443、LF、RH、VOD、AOD的原理、功能及工艺过程。【1】LF炉的主要功能:(1)加热钢水,调节钢水温度;(2)合金微调

32、,确保钢水成分;(3)造渣精炼,提高钢水纯净度;(4)造渣精炼,促进夹杂物变性;(5)优化工艺流程,保证多炉连浇。LF炉精炼操作及过程:LF精炼的主要操作包括:(1)根据钢中酸溶铝的要求及钢液中的溶解氧含量,确定加铝量的喂铝线操作;(2)考虑埋弧加热、脱硫、吸附夹杂物的造渣制度;(3)考虑防止吸气、卷渣以及加快夹杂物去除的吹僦搅拌处理;(4)考虑温度目标控制的电弧加热;(5)考虑最低成本的钢液成分微调;【2】VOD的基本功能:(1)吹氧脱碳(2)去碳保铭(3)吹氧升温(4)真空脱气(5)造渣、脱氧、脱硫、去夹杂。VOD的冶炼工艺:钢包接通僦气放入真空罐,吹僦;-测温,测自由空间-盖上钢包盖,真

33、空罐盖-抽真空,吹氧气(预吹、主吹、缓吹)停氧,测温,加渣料、合金料、脱氧剂-解除真空,测温,停僦,出罐。VOD的优缺点:优点:由于在真空条件下很容易将钢中的C、N降到很低的水平,因此VOD法更适合生产C、N、O含量极低的超纯不锈钢和合金。缺点:设备复杂;冶炼费用高;脱碳速度慢,生产效率低。54、VD的主要功能和工艺过程是什么?答:主要功能:有效的脱气,减少H、N;通过吹Ar使夹杂物聚集上浮脱氧;通过C+O=CO去除O;通过合金微调及吹Ar控制化学成分和温度;通过碱性顶渣去S工艺过程:需要处理的钢液在电弧炉或转炉内冶炼,炉内预脱氧,并造流动性良好的还原渣,出钢温度比不处理时高1020C,然后出

34、钢。将钢包座入真空室内,接通吹僦管吹僦搅拌,测温取样,再盖上真空盖,启动真空泵,大约5min内可达到工作真空度(67133.3Pa以上),在真空下保持1015min左右,达到脱气、去夹杂、均匀成分和温度的作用,整个精炼时间约30min,吹僦搅拌贯穿整个精炼过程。】【3】RH炉生产工艺原理:当真空室抽真空后,插入管插入钢液中,Ar经钢液加热膨胀,形成向上流动的气泡,使上升管内的钢液随之上升进入真空室。气泡在真空室下突然膨胀,使钢液溅成极细微粒呈喷泉状,增加了钢液与真空接触面积,使钢液充分脱气。脱气后的钢液汇集在真空室底部,在密度差的作用下不断地从下降管回到钢包中。如此循环多次,达到精炼钢液的目的

35、。RH主要冶金功能:脱碳(最主要的)脱硫脱气(最原始的)脱氧、去夹杂。RH工艺过程:钢水即将到达前,关闭主真空阀为真空泵的提前启动作好准备。盛有钢水的钢包座落于钢包台车上,并启动前级真空泵进行预抽。钢包台车运行到处理工位正下方,将环流气体由氮气切换到僦气。启动液压顶升机构,将钢包顶升到预定高度,打开主真空阀,钢水即进入真空槽,形成环流。测温取样及定氧,根据测定结果决定是否进行“先行处理”。先行处理即正规处理以外的预备性处理。如钢水温度过低,可先行化学升温;钢水含氧过高,可先行加Al处理;钢水含碳过低可先行加碳处理等。先行处理后须再次测温取样以确认先行处理的结果。【4】AOD工艺原理:该工艺是把

36、电炉初炼好的钢水倒入AOD炉,用一定比例的O2和Ar的混合气体从炉下部侧壁吹入炉内,在O2-Ar气泡表面进行脱碳反应。由于Ar对所生成的CO的稀释作用降低了气泡内的Pco,因此促进了脱碳,防止了铭的氧化。此时钢水的C、Cr含量与温度之间的平衡关系为:AOD工艺过程:AOD法一般为电炉一一AOD炉双联工艺:电炉冶炼完毕-用钢包将钢水倒入AOD炉-脱碳脱碳期吹入氧僦混合气体的比例一般分为如下阶段:第一阶段:O2:Ar(N2)=3:1,将C氧化到0.25%左右;第二阶段:O2:Ar=2:1或1:1,将C氧化到0.1%左右;第三阶段:O2:Ar=1:3,将C氧化到0.03%左右;最后阶段:纯僦吹几分钟

37、,使溶解在钢水中的氧继续脱碳。f进入还原期(加脱氧剂和石灰造渣材料,纯吹僦3-5min)-调整温度、成分合适,即可出钢。58、阐述RH的工艺过程答:钢水即将到达前,关闭主真空阀为真空泵的提前启动作好准备。盛有钢水的钢包座落于钢包台车上,并启动前级真空泵进行预抽。钢包台车运行到处理工位正下方,将环流气体由氮气切换到僦气。启动液压顶升机构,将钢包顶升到预定高度,打开主真空阀,钢水即进入真空槽,形成环流。测温取样及定氧,根据测定结果决定是否进行“先行处理”。先行处理即正规处理以外的预备性处理。如钢水温度过低,可先行化学升温;钢水含氧过高,可先行加Al处理;钢水含碳过低可先行加碳处理等。先行处理后须再

38、次测温取样以确认先行处理的结果。53、LF炉主要功能是什么?LF炉脱硫的原理是什么?答:LF炉的主要功能:(1)加热钢水,调节钢水温度;(2)合金微调,确保钢水成分;(3)造渣精炼,提高钢水纯净度;(4)造渣精炼,促进夹杂物变性;(5)优化工艺流程,保证多炉连浇。LF炉脱硫的原理:(三高一低:高温,高碱度,高渣量,低氧化亚铁含量)LF精炼渣中不稳定氧化物越低,脱硫效果越好;初始硫含量越高,精炼终了硫含量也越高,增加精炼时间有利于脱硫。渣量越大,渣流动性越好,脱硫效果越好。45、LF炉精炼工艺技术7个过程:各工艺过程简述如下:1)钢包吹僦。钢包吹僦从出钢开始,一直到钢包吊往LF等待工位。此阶段吹僦搅拌的冶金目的包括:(1)促进出钢加入的合金与造渣剂的熔化溶;(2)均匀熔池温度;(3)去除出钢过程的脱氧产物;(4)加强渣、钢混合,降低钢液中的硫含量。2)钢包到LF等待工位。钢包到LF等待工位后,接通吹僦管,这时吹僦要保证合适的吹僦量,以避免钢液面裸露,同时

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