炼钢工艺学作业答案

发布 2022-09-02 15:08:28 阅读 6547

1、炼钢的基本任务是什么,通过哪些手段实现?

炼钢任务:1、脱碳;2、脱磷;3、脱硫;4、脱氧;5、脱氮、氢等;6、去除非金属夹杂物; 7、合金化;8、升温;9、凝固成型 。

主要炼钢工艺:铁水预处理, 脱硫预处理;

三脱(脱硅、脱磷、脱硫)预处理。

转炉或电弧炉炼钢;

炉外精炼(二次精炼);连铸。

1、氧气射流对熔池的物理作用?

顶吹氧枪o2出口速度通常可达300~350m/s;

氧流与熔池作用,将动量传递给金属液;

金属熔池产生循环运动。

2、比较炼钢条件下铁氧化物的稳定性。

fe+[o]=feo

g=-112442+46.56 t [1,2]

2/3fe+[o]=1/3fe2o3

g=-152988+87.94 t [1,2]

3/4fe+[o]=fe3o4

g=-177232+92.96 t [1,2

fe3o4可以看作为feofe2o3;

feo最稳定;

fe2o3/feo平均为0.8。

3、炉渣是如何发挥传氧作用的?

炉渣中feo与氧化性气氛接触,被氧化成**氧化物fe2o3;

渣-铁界面,**fe2o3被还原成低价feo;

气相中的氧因此被传递给金属熔池。

当传氧过程达到平衡时,铁液中[o]达到饱和,[o]饱和含量由炉渣的氧化性所确定。

4、什么是直接氧化和间接氧化?

直接氧化:气体氧直接同铁液中的杂质进行反应。

间接氧化:气体氧优先同铁发生反应,待生成feto以后再同其它杂质进行反应。

5、脱碳反应的产物-co在炼钢过程中具有什么作用?

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;

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;

上浮的co气体有利于清除钢中气体和夹杂物;

在氧气转炉中,排出co气体的不均匀性和由它造成的。

熔池**往往是产生喷溅的主要原因。

6、什么是过剩氧[o]?其主要影响因素是什么?

实际熔池的[o]含量与碳-氧化学平衡的[o]含量之差称为过剩氧[o]: o]=[o]实际 - o]平衡。

过剩氧[o]的大小与脱碳反应动力学有关,脱碳速度快,[o]低;熔池搅拌强, [o]低;底吹、顶底复吹转炉炼钢[o]低。

7、有利于[si]氧化反应因素是什么? [si]的氧化反

应对炼钢过程有何影响?

有利于[si]氧化反应因素:提高[si]的活度;降低渣中(sio2)的活度;较低温度。

si]的氧化反应对炼钢过程的影响 :热效应;影响脱碳、脱磷反应;影响渣量。

1、有利于[mn]氧化反应因素是什么?

有利于[mn]氧化反应因素:提高[mn]的活度;提高渣中(feo)的活度;降低渣中(mno)的活度;较低温度。

2、有利于脱磷的工艺条件有哪些?

有利于脱磷的工艺条件:降低温度有利于脱磷反应;

提高炉渣碱度有利于脱磷反应;

增加炉渣氧化铁活度有利于脱磷反应;

增加渣量有利于脱磷反应;

增加[p]活度系数有利于脱磷反应。

3、炼钢炉渣成分范围是怎样的?

炼钢炉渣成分范围:cao sio2 mgo al2o3

mnop2o5fetocao/sio2

4、什么是回磷?造成炼钢过程和脱氧过程回磷的原因是什么?

1) 回磷炼钢过程回磷;脱氧过程回磷。

2) 炼钢过程回磷原因:吹炼中期炉渣返干, feto含量减少;

温度偏高。脱氧过程回磷原因:出钢带渣量多;炉渣碱度降低;[o]含量降低。

5、如何生产低磷钢?、低磷钢生产(铁水预处理、氧气炼钢);超低磷钢(p<20ppm)生产(铁水预处理+二次精炼脱磷)

6、有利于脱硫的因素有哪些?提高温度;提高[s]的活度系数;提高炉渣(o2-)活度;降低炉渣(s2-)活度系数;降低[o]活度。

1、什么是回硫?造成回硫的原因是什么?炉渣碱度对回硫有重要的影响炼钢炉料中的硫主要来自废钢、铁水渣和铁水,石灰等带入的硫很少。

1)回硫主要发生在吹炼的前半期;

2)吹炼前半期炉渣碱度低是促使回硫的重要原因,如。

能在吹炼前期快速将碱度提高到2.3以上,将能够减。

轻回硫;3)炉料中的硫主要来自废钢和脱硫渣,减少带渣对抑。

制回硫十分重要。

4)冶炼超低硫钢时应采用减少废钢用量或使用低硫优。

质废钢、尽可能减少铁水带渣方法。

2、对钢液进行脱氧的方法有哪些?(1)直接(沉淀)脱氧法;

2)扩散脱氧法;

3)真空脱氧法。

3、沉淀脱氧与扩散脱氧相比有何优缺点?直接(沉淀)脱氧是用与氧亲和力较铁与氧亲和力强的元素作脱氧剂,脱氧剂与钢液中的氧直接作用,发生脱氧反应,反应产物由钢液上浮排除,从而达到脱氧目的。沉淀脱氧是目前广为采用的脱氧方法。

脱氧时将脱氧剂以铁合金形式直接加入到钢液中,某些比重较轻或较易气化的脱氧剂(例如铝、钙、镁等)则多采用向钢液喂丝或喂包芯线方法加入至钢液中。沉淀脱氧反应速度快,操作简便,成本较低,但由于部分脱氧产物会滞留在钢中。

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。由氧在渣-钢之间的分配平衡关系式可知,当渣中feo含量不断降低时,钢中的氧即会向炉渣中扩散,以维持氧在渣-钢间的分配平衡,从而达到钢液脱氧的目的。扩散脱氧方法目前主要应用于钢水炉外精炼。

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。

℃下,元素脱氧能力的强弱顺序如何?ca > al > ti > c >si > v > cr > mn

5、为何要采用复合脱氧剂?硅-锰复合脱氧硅比锰的脱氧能力强,但是用硅-锰同时脱氧,可以降低sio2的活度,得到更低的残余氧含量锰同样能提高铝的脱氧能力,锰硅同时存在时可进一步提高铝的脱氧能力。2、钙-硅复合脱氧非常强的脱氧能力;

炼钢温度下ca的蒸汽压很高(1.6~3.7大气压);

ca在钢液中溶解度很低 (0.15~0.16%);仅用ca脱氧损耗很大3为了提高ca的脱氧效率,需要同时加入第三元素,提高ca在钢液中的溶解度。

碳、硅、铝能够显著提高ca的溶解度;每加入1%的c、si、al,ca的溶解度分别增加%;硅-钙合金、铝-钙合金被广泛采用。

6、非金属夹杂物对钢有什么危害,如何减少钢。

中非金属夹杂物?疲劳寿命;延性、韧性;焊接性能;hic性能;各向异性(链状al2o3);耐蚀性;表面质量;

加工性能。减少钢中非金属夹杂物的途径: 减少脱氧产物对钢液的污染。

采用合适的脱氧制度。

吹氩或电磁搅拌。

真空脱氧。

确保足够的镇静时间。

防止钢液的二次氧化。

减少外来杂质的污染。

7、钢中气体的**有哪些?通过哪些方法可以。

脱除?钢中气体的**:空气(n2、h2o);炉料(石灰、废钢、合金、耐火材料等)。

1)利用脱碳反应脱除[n]、[h] 脱碳可以强烈搅拌熔池,加速[n]、[h]向液-气反应界面的传递;

脱碳反应生成大量co气泡,在co气泡内氮、

氢的分压近似为零;

co气泡可成为n2、h2核心。

2)钢水包内吹氩脱除[n]、[h] 3)钢水真空精炼脱除[n]、[h]

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