钢铁冶金
2020-03-03 06:51:13 来源：范文大全收藏下载本文
1、钢的分类及其对性能的要求
（1）按功能分为结构材料和功能材料两类。
按使用特性分为工程结构用钢和机械结构用钢。
按化学成分分为非合金钢、低合金钢和合金钢
（2）强度、韧性、成形性、耐蚀性、焊接性、耐疲劳性
填空：钢的化学成分和生产工艺决定其组织结构，组织结构决定其性能，而性能则必须满足使用要求，它们之间的关系是：化学成分→生产工艺→组织结构→性能→使用要求。
2、钢的强化机制有哪些？对钢的强韧性有何种影响？ 钢的强化机制：细晶强化、固溶强化、析出强化、位错及亚结构强化。
固溶强化：提高钢的强度、会严重损害钢的韧性和焊接性能
析出强化：提高强度、降低韧性
细晶强化：唯一能够同时提高强度和韧性
3、现代钢铁材料的主要特征和发展前景？
（1）超细晶；高洁净度；高均匀性；良好的性价比；强韧性良好配合；可持续发展并具有环境友好性；
（2）发展前景：
4、现代钢铁生产工艺流程是什么？
在现代化炼钢工艺中，采用“铁水脱硫预处理→转炉复合吹炼→炉外精炼→连铸→连轧”的现代化转炉炼钢生产流程和以大型超高功率电炉为主体、实现“炼钢→精炼→连铸→连轧“四位一体的短流程生产线
5、
系 钢的化学成分、组织结构、使用性能和生产工艺之间的关
钢的化学成分和生产工艺决定其组织结构，组织结构决定其性能，而性能则必须满足使用要求，它们之间的关系是：化学成分→生产工艺→组织结构→性能→使用要求。
6、炼钢的基本任务是什么？
炼钢的基本任务有：
脱碳；脱磷；脱硫；脱氧；脱氮、氢等；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；
7、炼钢过程中炉渣的主要作用和组成是什么？
1） 控制钢液的氧化还原反应；2) 脱除杂质（S、P），吸收夹杂物；3) 反之钢液的吸气； 4) 防止钢液的散热，以保证钢的冶炼温度；5) 稳定电弧燃烧（对于电弧炉和钢包炉）； 6) 炉渣可以作为电阻发热体；7) 防止钢液的二次氧化。 炼钢过程中的炉渣一般选用CaO-SiO2-Al2O3三元渣系的基础渣系
8、炼钢过程中的脱碳反应对炼钢的主要影响是什么？热力
学、动力学条件是什么？
主要影响有：反应热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢中[O]含量。 脱碳反应的热力学条件：增大碳的活度系数f[C]有利于脱碳；增加[O]有利于脱碳；
降低气相PCO有利于脱碳；提高温度有利于脱碳。
脱碳反应的动力学条件：
碳的氧化反应是一个复杂的多相反应，包括扩散、化学反应和气泡生成等几个环节： 反应物[C]和[O]向反应区扩散;[C]和[O]进行化学反应；
反应界面气泡生成；反应产物CO或CO2离开反应区域。
9、脱碳过程分为哪几个阶段？
◦
◦
◦ 吹炼初期，以硅的氧化为主，脱碳速度较小； 吹炼中期，脱碳速度几乎为定值； 吹炼后期，随金属中含碳量的减少，脱碳速度降低。
10、炼钢用的金属原材料都有哪些分类，具体包括哪些材料？ 按性质分类，炼钢原材料分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水（生铁）、废钢、铁合金、直接还原铁和碳化铁（电炉用）；非金属了包括石灰、萤石、白云石、合成造渣剂以及耐火材料等；气体有氧气、氩气、氮气。
按照用途分类，原材料分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。
11、炼钢用的造渣原材料有哪些？都有什么特征？ 石灰：具有很强的脱磷、脱硫能力，不损害炉衬。
萤石：作为助熔剂使用。它在提高炉渣流动性的同时并不降低炉渣碱度。助熔的特点是作用快，但稀释作用时间不长，随着氟的挥发而逐渐消失，萤石用量过多，会严重侵蚀护衬。应限量使用
白云石：可提高渣中MgO的含量，减少炉渣对炉衬的侵蚀和炉材的熔损；同时也可保持革中MgO含量达到饱和或过饱和，使终渣达到溅渣操作要求。
合成造渣剂:预制料一般熔点较低、碱度高、颗粒小、成分均匀而且在高温下容易碎裂，是效果较好的成渣料。是一种提高成渣速度、改善冶金效果的有效措施。
12、铁水预处理的主要目的是什么？包括哪些种类和步骤，分别有什么意义？
（1）铁水预处理是一个调整高炉铁水的成分和温度的过程，为随后的氧气转炉熔炼提供优化的合金成分。
（2）铁水预处理分为普通铁水预处理和特殊铁水预处理两大类。
普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱磷。
（3）满足用户对超低硫、磷钢的需求，发展高附加值钢种。
减轻高炉脱硫负担，放宽对硫的限制，提高产量降低焦比；
炼钢采用低硫铁水冶炼，可获得巨大的经济效益
13、铁水预脱硫剂包含哪些类型，各有什么特色？
（1）苏打 (Na2CO3)系：价格贵，挥发损失严重，环境污染大，侵蚀包衬 目前只作补
救脱硫之用。
（2）石灰系脱硫剂：价廉易得，高温、细磨、活性高脱硫效果较好。
石灰易吸水，脱硫渣夹带铁 不能进行深度脱硫。
（3）碳化钙（CaC2，电石）系脱硫剂：相对较便宜，高温、细磨、深喷，脱硫效率较高
脱硫效率受温度和粒度影响较大 安全性不高
（4）金属Mg系复合脱硫剂：
镁和硫的亲和力极高，对低温铁水，镁脱硫最好，用量少，对高炉渣不敏感；铁损少，无环境问题。
脱硫处理用的设备投资低 但镁价格高。
关键要保证插枪深度，精心控制，提高镁的收得率。
我国有便宜镁资源。
14、铁水预脱硅技术的冶金意义是什么？
是铁水脱磷的必要条件
利于减少石灰加入量和渣量
可在低碱度下实现脱硅，成本低
15、氧气转炉炼钢的概念、主要工艺方法及其特征是什么？
（1）氧气转炉炼钢法是一种快速炼钢法（一般在30~45min内完成一次精炼），使用的冶金设备是氧气转炉，以铁水作为主要金属原料，以纯氧作为氧化剂，靠杂质的氧化热提高钢水温度。
（2）氧气顶吹转炉炼钢法(LD法)、氧气底吹转炉炼钢法(如Q-BOP法)和顶底复合吹炼转炉炼钢法(复合吹炼法) 。
（3）完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热;
生产率高（冶炼时间在20分钟以内）；
质量好，气体含量少：（因为CO的反应搅拌，将N、H除去）可以生产超纯净钢,有害成份（S、P、N、H、O）
冶炼成本低，耐火材料用量比平炉及电炉用量低；
原材料适应性强，高P、低P都可以。
16、氧气转炉炼钢的主要设备有哪些？
转炉本体系统：
a) 转炉炉体：转炉由炉帽、炉身和炉底三部分组成。按熔池形状来分，常见的氧气顶
吹转炉炉型由筒球型(a)、锥球型(b)和截锥型(c)三种。
b) 支撑系统：托圈、耳轴、耳轴轴承和支撑座
c) 倾动装置
氧枪及其升降、换枪装置
副枪装置
散状料系统
烟气净化系统
17、顶吹转炉冶炼工艺流程是什么？
18、氧气转炉炼钢包含哪些工艺制度?具体特征是什么？需要
注意什么问题？
（1） 装料制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及合金化制度
（2）
（3）
19、氧气转炉炼钢的自动控制方案有哪些？
a) 静态控制模型
b) 动态控制模型
c) 全自动控制模型
20、电弧炉炼钢的冶炼方法有那几个类型？
氧化法、不氧化法、返回吹氧法
21、电弧炉炼钢的工艺特点是什么？
电能为热源，避免燃烧燃料对钢液污染，热效率高，可达65%以上；
冶炼熔池温度高且容易控制，满足冶炼不同钢种的要求；
电热转换，输入熔池的功率容易调节，因而容易实现熔池加热制度自动化，操作方便； 电弧炉炼钢可以消纳废钢，是一种铁资源回收再利用过程，也是一种处理污染的环保技术 。 炼钢过程的烟气污染和噪声污染容易控制；
设备简单，炼钢流程短，占地少，投资省、建厂快，生产灵活。
以废钢为主要原料的电弧炉炼钢生产线具有工序少、投资低和建设周期短的特点，因而被称为短流程。
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