钢铁冶金学基本问答题

※<第一章>

1．试说明以高炉为代表的炼铁生产在钢铁联合企业中的作用和地位。 

2．简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。

3．画出高炉本体剖面图，注明各部位名称和它们的作用。

4．试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。

5．高炉冶炼的产品有哪些？各有何用途？

1、高炉冶炼对矿石（天然矿，烧结矿，球团矿）有何要求，如何达到这些要求？

2、烧结过程中固体燃料燃烧有几种反应，用热力学分析哪一种反应占主导地位？

3、简述固相反应的特点及其对烧结反应的影响。

5、烧结过程蓄热从何而来，为什么高料层厚度作业能提高烧结矿质量，降低燃耗？

6、简述影响烧结矿还原性的因素以及提高还原性的主攻方向。

7、简述铁精矿粉的成球机理，并讨论影响其质量的因素。

1.结合铁矿石在高炉不同区域内的性状变化（固态、软熔或成渣）阐述铁氧化物还原的全过程，及不同形态下还原的主要特征。

2.在铁氧化物逐级还原的过程中，哪一个阶段最关键，为什么？

3.何谓“间接”与“直接”还原？在平衡状态、还原剂消耗量及反应的热效应等方面各有何特点？

4.试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点。

5.当前世界上大多数高炉在节约碳素消耗方面所共同存在的问题是什么？如何解决？

6.从“未反应核模型”以及逆流式散料床的还原过程特点出发如何改善气固相还原过程的条件，提高反应速率，以提高间接还原度？

7.何谓“耦合反应”，其基本原理是什么？在什么条件下必须考虑其影响？

9.造渣在高炉冶炼过程中起何作用？

10.何谓“熔化”及“熔化性温度”？二者的异同及对冶炼过程的意义，是否熔化温度越低越好，为什么？

11.炉渣“粘度”的物理意义是什么？以液态炉渣的微观结构理论，解释在粘度上的种种行为。

12.何谓液态炉渣的“表面性质”？表面性能不良会给冶炼过程造成哪些危害？

※<第四章>

1.风口前焦炭循环区的物理结构如何？风口前碳的燃烧在高炉过程中所起的作用是什么？

2.什么叫鼓风动能？它对高炉冶炼有什么影响？

3.什么叫理论燃烧温度？它在高炉冶炼中起何作用？

4.什么叫水当量？沿高炉高度方向水当量的变化特征？

※<第五章>

1.写出欧根公式，说明式中各因子的物理意义，指出该式对高炉作定性分析时适用的区域，并从炉料和煤气两方面分析影响ΔP的因素及改善炉内透气性的主要途径。

2.运用杨森公式分析影响散料层内炉料下降的因素。

3.高炉中发生悬料的机理？ 

4. 运用流体流量比及液泛因子的概念，讨论防止高炉发生“液泛现象”的对策。

※<第六章>

※<第七章>

1. 高炉冶炼能量利用的指标有哪些？

2. 高炉热平衡编制的原则是什么？比较三种编制方法所得热平衡并分析它们的优缺点？

※<第八章>

（1）LD表示                        。

（2）BOF的英文全称是                        。

（3）UHP的英文全称是                         。

（4）RH发展的两个方向是          和          。

（5）耐火材料的“三高”工艺：          、          和          。

（6）转炉和电弧炉炼钢的发展过程？

（7）电弧炉炼钢的发展趋势？

※<第九章>

（1）炼钢的三个任务？

（2）去除杂质是指去除钢中的什么?

（3）热脆原因及防止措施？

（4）提高[Mn]/[S]比可提高钢的热延展性。对吗？

（5）磷的突出危害是产生冷脆。对吗？

（6）很容易在钢中形成磷化物夹杂？

（7）钢中非金属夹杂来源有哪些？

（8）低温下，钢中的氧基本上和元素反应全部生成夹杂物。对吗？

（9）[N]比[H]的更易去除。对吗？

（10）白点的产生原因及防止措施？

（11）[C]是重要的合金元素之一，增加钢的    和    。

（12）Mn是弱脱氧剂，不能促进Si、Al脱氧。对吗？

（13）铝镇静钢[Al]s含量一般在          %范围内。

（14）Al是调整钢的晶粒度的有效元素之一。对吗？

（15）转炉的脱硫效果比磷好。对吗？

（16）石灰、萤石、生白云石和轻烧白云石在炼钢中的作用？

（17）石灰在水中的溶解能力可表示石灰在渣中的溶解速度。对吗？

（18）耐火材料的定义？

（19）耐材按原料的化学性质、加工方式和外观、使用温度是如何分类的？ 

（20）耐材的重要性质有哪些？

※<第十章>

（1）炼钢中常用反应的自由焓判断冶金反应的方向。对吗？

（2）同一元素各化合物稳定性依次减弱的顺序是？

（3）溶解在钢液中的元素以脱硫最强，脱氧、脱氮次之。对吗？

（4）反应能力强的元素和钢中杂质反应，大部分是在凝固温度以下生成，大部分残存在钢中，成为内生夹杂物。对吗？

（5）炉渣的粘度影响因素有哪些？

（6）单渣法和双渣法的定义？什么情况下采用双渣法？什么情况下采用单渣法？

（7）转炉终渣的二元碱度一般为        。

（8）炉渣的粘度比钢液小10倍左右。对吗？ 

（9）氧的饱和溶解度随温度的升高而降低。对吗？

（10）碳的氧化以直接氧化为主。

（11）1600℃、PCO为1atm时，熔池中碳氧浓度积为        。

（12）钢中气体对钢质的影响主要有？

（13）氮化物只有在脱氧良好的钢液中生成。对吗？

（14）        的脱氮能力最高。a Ti；   b Al；   c V。

（15）脱氧良好的钢吸氢吸氮能力很强。对吗？

（16）[N]的传质系数比[H]大。对吗？

（17）出钢过程会增氧不会增氮。

（18）电炉炼钢过程中，主要采用        法脱磷。

a 还原法；   b 氧化法；   c 不氧化法。

（19）4CaO?P2O5比3CaO?P2O5 稳定。

（20）根据炉渣脱磷反应式，分析转炉炼钢脱磷热力学条件？

（21）没有(FeO)是不能脱磷的。对吗？

（22）还原脱磷的产物是        。

（23）按温降过程形成的硫化物夹杂分为哪4种？

（24）根据炉渣脱硫反应式，分析转炉炼钢脱硫热力学条件？

（25）炉渣脱硫和气化脱硫各占总脱硫量的多少？

（26）加快脱硫的措施有哪些？

（27）氧化物夹杂按成份如何分类？

（28）夹杂物按加工后形态如何分类？举出该种夹杂最典型的例子？

（29）夹杂物按来源如何分类？按形成阶段分类氧化物夹杂？

（30）钢液的脱氧方法有哪三类？

（31）Al2O3、SiO2相比，哪个夹杂去除速度快？

（32）已知铝（Al）的原子量为27，氧（O）的原子量为16。

2Al液+3/2O2＝Al2O3（纯）            （1）

1/2O2＝[O]1%                        （2）

Al液＝[Al]1%                         （3）

2[Al]1%+3[O]1%=Al2O3(纯)                                          （4）

（1）计算反应的及在1600℃反应时平衡的K值。

（2）若钢中=0.05，钢中=0.03，在1600℃下能否进行铝脱氧反应？

（3）若钢中=0.05，在1600℃下铝脱氧反应平衡时，为多少？

（提示：，）

※<第十一章>

（1）请写出点火、返干、喷溅、拉碳、冶炼周期、供氧时间、炉容比、氧气流量、供氧强度、软吹、硬吹的概念（或定义）？

（2）写出吹炼前期、中期、后期脱碳速度方程，并简要分析影响脱碳速度的因素。

（3）转炉内氧气射流的特性为逆向流中非等温超音速湍流射流运动，对吗？

（4）转炉装入制度有哪三种？大型转炉采用什么装入制度？

（5）在确定合理的装入量时，必须考虑哪些因素? 国内炉容比一般为多少？装入量过大/过小的害处？

（6）什么是熔池深度？熔池深度应大于氧气射流的最大穿透深度，对吗？

（7）转炉炼钢供氧强度一般为         m3/t.min?

（8）氧操作方式有哪三种？我国广泛采用哪种？

（9）FeO加速石灰溶解的原因？

（10）萤石的化渣作用原因？（P167）

（11）喷溅的危害有哪些？爆发性喷溅的原因及防止措施？

（12）拉碳法和增碳法的不足之处是什么？

（13）底吹气体有哪几种？

（14）静态控制和动态控制的控制对象是什么？

（15）什么是溅渣护炉？

（16）溅渣层的分熔现象是什么意思？

（17）转炉内溅渣有哪两种机制？

（18）转炉内溅渣以喷射溅渣为主。对吗？

（19）溅渣护炉合适的留渣量为        kg/t。溅渣时间一般为        min.

（20）铁水预处理后，少渣冶炼与常规冶炼相比，在碳的氧化速度、残锰量、磷硫氢含量、渣量等方面有什么不同？

（21）转炉炼钢氧气消耗主要是用于脱硅，其次是脱碳和脱磷上。对吗？

（22）转炉装料先兑铁水再装废钢，对吗？

（23）转炉经常发生喷溅现象，可能是炉容比过大。对吗？

（24）喷头距液面近，则氧流对液面的冲击力大，穿入熔池较深，接触面积大，这种情况称为硬吹。对吗？

（25）单独的氧气冲击能量及均衡的碳氧反应所产生的推动力都不足以引起喷溅。对吗？

（26）熔渣泡沫太多，阻碍着CO气体通畅排出，使渣层厚度增加，严重时能够上涨到炉口并溢出，称为         喷溅  a  爆发性  b 泡沫性  c 金属

（27）音平控渣系统画面上显示音平强度值很高，超出报警线，表明发生了    现象。

※<第十二章>

（1）解释二次燃烧、二次燃烧率、手指、

（2）熔点高的铁合金（如钨铁、钼铁）应放在电极正下方有助于熔化。对吗？

（3）熔化期的任务？

（4）熔化期有哪四个阶段？

（5）熔化期、氧化期、还原期均能降低钢中气体。对吗？

（6）熔化期提前造渣的作用？

（7）氧化期的任务？  

（8）氧化期氧化方法采用      a 矿石氧化法   b 吹氧氧化法  c 综合氧化法

（9）超高功率电弧炉的功率水平为      kvA/t a 400-700  b 700-1000  c >1000

（10）氧化期脱碳有利于脱磷、去气、去除氧化物夹杂、升温。对吗？

（11）电炉熔化期在炉料熔化60%时吹氧为宜。对吗？

（12）下面哪个不是超高功率电弧炉的配套技术______。

a 长弧泡沫渣操作   b 电磁搅拌   c 偏心底出钢

（13）氧-油、氧-煤、氧-天然气烧嘴的氧-燃理想配比各为多少？

（14）电弧炉吹氧宜采用______。a 人工吹氧  b炉门氧  c 多功能氧

（15）采用___，废钢预热效果最佳。a 双壳电炉  b 料罐预热法  c Consteel

（16）CONSTEEL采用大留钢量操作，一般留钢量占出钢量的    %左右。

（17）CONSTEEL工艺设计特点为废钢连续预热、连续加入、连续    和电炉连续冶炼。

（18）CONSTEEL的废钢入炉温度可达     ℃左右。

（19）CONSTEEL整个冶炼过程熔池始终处于“熔清”状态。对吗？

（20）Consteel电弧炉废钢加入炉内的顺序是标准料、重料、轻薄料。对吗？

（21）请解释4以下4种竖炉电弧炉的主要特征：手指式竖式电弧炉(Finger Shaft Furnace)、倾斜电极竖炉直流电弧炉(Comelt Process)、环形竖炉直流电弧炉(ContiArc)、双电极竖炉直流电弧炉(IHI Shaft Furnace)

（22）碱性电弧炉主要采用    法冶炼。a 氧化法  b不氧化法  c 返回吹氧法

（23）电弧炉冶炼分为哪6个阶段？