钢铁冶金学B卷-含答案

第7页共7页一、单选题1.一般把实际含铁量占理论含铁量以上的矿石称为富矿。（）A．50％B．60％C．70％D．80％答案：C2.下列高炉物料还原有易到难的排列顺序正确的是（）A．球团矿,烧结矿,褐铁矿B．褐铁矿,赤铁矿,磁铁矿C．烧结矿,球团矿,褐铁矿D．褐铁矿,磁铁矿,赤铁矿答案：B3.球团矿具有含铁分高、还原性好、和便于运输、贮存等优点。（）A．产量高B．粉末少C．粒度均匀D．焦比低答案：C4.下列物质中，可做洗炉剂的是（）A.石灰石B.白云石C.硅石D.萤石答案：D5.高炉冶炼条件下，下列氧化物最易还原的是（）A.CaOB.SiO2C.FeOD.Fe3O4答案：C6.煤粉喷入高炉可代替焦碳的作用。（）A.料柱骨架、渗碳剂B.发热剂、还原剂C.发热剂、还原剂、渗碳剂D.发热剂、还原剂、料柱骨架答案：C7.炉缸煤气的最终主要成分为（）A.H2、N2B.CO、CO2、N2C.CO2、H2、N2D.CO、H2、N2答案：D8.影响炉渣黏度的主要因素是（）A.碱度B.炉渣成分C.温度D.渣沟长度答案：C9.炼铁的主要产品有（）A.生铁B.炉渣C.生铁、炉渣D.煤气答案：A10.下列选项中不是高炉煤气组成成分的是（）A.CH4B.CO和CO2C.N2D.H2答案：A11.脱氧元素的脱氧能力顺序为（）A.Si<Mn<AlB.A1<Si<MnC.Mn＜Si<A1D.Mn＜Al<Si答案：C12.氢在钢中使钢产生（）A.时效敏感性B.蓝脆C.白点D.冷脆答案：C13.不是钢包吹氩的目的是（）A.均匀钢水温度B.均匀钢水成份C.促进夹杂物上浮D.降低钢水氧活度答案：D14.现代炼钢中，应用最广泛的脱氧方法是（）A.扩散脱氧B.真空脱氧C.沉淀脱氧D.复合脱氧答案：D15.溅渣护炉主要是在转炉出完钢后调整终渣成分，利用含量达到饱和或过饱和的终点渣，通过高压氮气的吹溅在炉衬表面形成高熔点的溅渣层。（）A.CaOB.FeOC.MgOD.SiO2答案：C16.转炉出钢加铝在钢水中起到作用。（）A.脱氧B.去夹杂C.脱碳D.脱氮答案：A17.产生氧枪粘钢的原因是（）A.枪位高产生喷溅B.冶炼前期炉温低，枪位高C.化渣不良，出现金属喷溅D.枪位低，产量喷溅答案：C18.氧气顶吹转炉炼钢操作中，石灰的冷却效应于废钢。（）A.大B.小C.无法比较D.相当答案：B19.钢中的氮使钢产生（）A.时效硬化B.热脆C.冷脆D.氢脆答案：A20.钢中有硫一般说来是不希望有的，但钢中有硫却可提高钢的（）A.强度B.硬度C.易切削性D.塑性答案：C二、判断题1．H2比CO的扩散能力强。（对）2．高炉冶炼过程中，入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响，仅对炉顶温度有降低作用。（错）3．提高冶炼强度必将导致高炉焦比的升高。（错）4．高炉冶炼过程的能量主要来自焦炭、喷吹燃料和鼓风。（对）5．磷是生铁的有害元素，因此在高炉炼铁过程中要选择合理的操作制度以降低生铁含磷量。（错）6.脱S的基本条件是高FeO、低CaO、高温。（错）7.钢中增加Mn可减少钢中S的危害。（对）8.氧气顶吹转炉中氧的传递方式一般有直接传氧和间接传氧两种方式。（对）9.真空处理装置的主要功能是真空脱气【N、H、O】，去夹杂、升温、自然脱碳和强制脱碳、成份微调。（对）10.LF法是将电弧埋在高碱性合成渣的熔渣内进行加热，配以底吹氩在还原性气氛下进行精炼的一种方法。（对）11.萤石是一种强洗炉剂，是因为CaF2能显著降低炉渣熔化温度和粘度。(对)12．锰是生铁的有害元素，因此在高炉炼铁过程中要选择合理的操作制度以降低生铁含锰量。（错）13．降低炉温和炉渣碱度有利于排碱。（错）14．当温度高于810℃时，CO+H2O=CO2+H2向右进行，只有此温度区域H2的利用率高于CO的利用率。（错）15．铁矿石的还原性是指矿石被还原气体CO和H2还原的难易程度。（对）三、问答题1、什么是炉渣“返干”？炉渣“返干”的原因？答案：转炉炼钢工艺中一种现象，指在转炉炼钢吹炼过程中，因氧压高，枪位过低，尤其是在碳氧化激烈的中期，（TFe）含量低导致熔渣中2CaO.SiO2、MgO等高熔点的物质析出，炉渣变稠，不能覆盖金属液面，称作炉渣返干；返干一般在冶炼中期（碳氧化期）的后半阶段发生，是化渣不良的一种特殊表现形式；返干火焰特征：直窜、硬直，火焰不出烟罩；同时由于“返干”炉渣结块成团未能化好，氧流冲击到未化的炉渣上面会发出刺耳的怪声；有时还可看到有金属颗粒喷出；在正常的吹炼过程中，总会产生程度不重的返干现象，随着冶炼的进行一般是可以消除的。如果操作不当造成严重的返干现象，严重影响熔池中的反应和成渣；极大降低去硫、去磷效果。返干产生的原因：吹炼中期：炉渣成黏稠，团结块，气泡膜就变脆而破裂，出现了所谓的返干现象。因此返干预防措施：在冶炼过程中严格遵守工艺操作规程（特别是枪位操作和造渣操作），在冶炼中期要保持渣中有适当的含量，预防炉渣过黏、结块而产生返干。在冶炼过程中要密切注意火焰的变化，当有返干趋势时，要及时适当提高枪位或加入适量的氧化铁皮以增加含量，促使迅速化渣，改善炉渣状况，预防“返干”的产生：采用音频化渣仪对返干进行有效的预报并采取措施，预防“返干”的产生。如果在转炉冶炼过程中操作不当，产生严重返干，可采取以下措施来消除：补加一定量的氧化铁皮，铁皮中含量在90%以上，加入后能迅速增加(FeO)含量；适当提高枪位，提高枪位后由于接触熔池液面的氧气流股动能减少，冲击深度小、传入熔池内的氧气量明显减少，致使熔池内的化学反应速度减慢，（FeO）的消耗速度减小得比较明显，因此，量由于积累而增加。同时提高枪位使冲击面积相对扩大，也使量增加；在提高枪位的同时还可以适当调低吹炼氧压；延长吹炼时间，降低脱碳速度，同样可以促使量增加，达到消除返干的目的。2、焦炭在高炉生产中起什么作用？高炉冶炼过程对焦炭质量提出什么要求？答案：焦炭的作用：①燃料。焦炭在风口前与鼓风中的氧反应燃烧，放出热量。②还原剂。焦炭中所含的固定碳以及焦炭燃烧产生的CO是铁及其他氧化物进行还原的还原剂；③料柱骨架。在高炉冶炼条件下，焦炭既不融化也不软化，能起到支撑料柱、维护炉内透气性的骨架作用；④渗碳反应的碳源。高炉冶炼对焦炭的要求：碳含量高，灰分含量低；有害杂质少；成分稳定，挥发分含量适中，含水率低且稳定，强度高，焦炭均匀，焦炭高温性能好。3、分析高炉冶炼过程中，用CO、H2还原铁氧化物的特点。答案：特点：①用CO还原，除Fe3O4→FeO外，均为放热反应，用H2还原，全部曲线向下倾斜，均为吸热反应；②低于810℃时，CO的还原能力大于H2的还原能力；③高于810℃时，H2的还原能力大于CO的还原能力；④对CO还原，FeO→Fe线位置最高，故FeO→Fe最难还原⑤对H2还原，Fe3O4→Fe线位置最高，故Fe3O4→Fe最难还原；⑥H2分子量小，粘度低，易扩散，故其还原的动力学条件较好。4、降低转炉终点钢水中磷含量的措施有哪些？答案：①减少原料含磷量：（1）铁水预处理脱磷：宝钢鱼雷罐车内脱磷，曹妃甸设立专门脱磷转炉等。（2）优选合金料：用MnSi合金代替高炉锰铁。②优化脱磷工艺：（1）使用活性石灰：提高化渣速度和碱度。（2）采用软吹工艺：提高枪位，增加％FeO；（3）保持前期温度均匀上升，降低熔池温度。（4）增加渣量：提高铁水中％Si；（5）增加熔池搅拌：提高转炉后期的底吹量。③减少回磷：回磷：炉渣中磷酸盐被还原，P从炉渣中又重新回到钢水内，多发生在钢包内。终渣中含P很高，出钢时部分终渣进入钢包。在脱氧合金化时，造成钢水回磷：炉渣被还原，[O]和（FeO）降低，破坏钢渣平衡，被还原；用Si脱氧后生成的SiO2，钢包内顶渣的碱度降低。减少回磷的工艺措施：（1）挡渣出钢：转炉采用挡渣工艺减少出钢时下渣。（2）稠化炉渣：出钢时在钢包内加入石灰，提高钢包渣碱度增加P在炉渣中的稳定性；同时，稠化炉渣降低钢渣反应速度。（3）转炉炉内：①保炉渣持适当FeO，避免“返干”；②降低温度；③避免FeO过高，保持CaO含量；④避免氧化渣下炉内预脱氧。5、简述中间包在冶金过程中的作用。答案：①改善钢水流动条件。分流、防止短路流动、减少死区，改进流线方向，增加钢水的停留时间；②净化功能。清楚钢水再次污染的来源，防止二次氧化、减少耐材侵蚀、减少钢包渣的卷入以及渣中不稳定氧化物的危害。在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施，可大幅度降低钢中非金属夹杂，且在生产上去的显著的成效；在中间包钢水表面加入双层渣吸收钢中上浮夹杂物，或者在中间包喂钙线改变Al2O3夹杂形态，防止水口堵塞。③调温功能。为使浇注过程中中间包前、中、后期钢水温降小，最好接近液相线温度浇注，扩大铸坯等轴晶区，减少中心偏析，可采取向中间包加小块废钢、喷吹铁粉等措施调节钢水温度；在中间包采用感应加热和等离子加热等措施，控制钢水浇注温度。④成分微调。由中间包塞杆中心孔向结晶器喂入铝、钛、硼等包芯线，实现钢中微合金成分微调，既提高了易氧化元素的收得率，有可避免水口堵塞。6、（论述）试论述提高钢水的洁净度有哪些技术措施。答案：①脱磷。转炉或电炉少渣出钢，采用高碱度、高氧化性的渣，适当降低炼钢温度以及适当增加炼钢渣量等；②脱硫。营造高碱度、低氧化性、高温和大渣量的炼钢环境，铁水脱硫预处理技术等；