冶金专业-炉外精炼复习题一.docx

冶金专业－炉外精炼复习题一 一、 填空题 1．作为一种精炼方法的精炼手段，必须满足以下要求： （独立性） 、 （作用 时间可以控制） 、 （作用能力可以控制） 、 （精炼手段的作用能力再现性要强） 、 便于与其他精炼手段组合、操作方便，设备简单，基建投资和运行费用低。 2．目前所采用的主要精炼手段有（渣洗） 、真空（或气体稀释） 、 （搅拌） 、 （喷吹）和加热（调温）等五种。 在钢液中加入钙， 钙可与大多数 （脱氧产物） 作用， 形成 （复合夹杂物） ， 例如（钙铝酸盐） ，特别是液态的（铝酸钙） ，就不会产生水口堵塞。 LF 具有在非氧化性气氛下，通过（电弧加热） 、造高碱度还原渣，进行 钢液的（脱氧） 、 （脱硫） 、 （合金化）等冶金反应，以精炼钢液。 LF 精炼过程的主要操作有：全程吹氩操作、 （造渣操作） 、 （供电加热操 作） 、 （脱氧及成分调整）操作等。 LF 精炼渣的基础渣系一般多选用 （ CaO-SiO2-Al2O3 ） 系三元相图的低 熔点位置的渣系，基础渣系最重要的作用是控制（渣碱度） 。 VD 进行钢包真空冶炼，其作用是（钢水去气） 、脱氧、脱硫、 （去除夹 杂） ，促进钢水温度和成分均匀化。 VOD 具有（吹氧脱碳） 、升温、 （吹氩搅拌） 、 （真空脱气） 、 （造渣合金 化）等冶金手段，适用于不锈钢、工业纯铁、精密合金、高温合金和合金 结构钢的冶炼。 二、名词解释 1．渣洗：就是由炼钢炉初炼的钢水再在刚包内通过钢液对合成渣的冲洗， 进一步提高钢水质量的一种炉外精炼方法。 2．喷吹：即喷吹精炼，是根据流化态和气力传输原理，用氩气或其他气体 作载体，将不同类型的粉剂喷入钢水或铁水中进行精炼的一种冶金方法。 3．洁净钢：是指对钢中非金属夹杂物（主要是氧化物、硫化物）进行严格 控制的，其他杂质元素含量也较少的钢种。 4． VOD 法：就是不断降低钢水所处环境的 CO 的分压力，达到去碳保铬， 冶炼不锈钢的方法。 三、简答题： 1．钢包吹氩精炼的原理是什么？ P21 答：氩气是一种惰性气体，吹入钢液内的氩气既不参与反应，也不溶解， 纯氩内含氢、氮、氧等量很少，可以认为吹入钢液内的氩气泡对于溶解在 钢液内的气体来说就像一个小的真空室，在这个小气泡内其他气体的分压 几乎等于零。钢中气体不断地向氩气泡内扩散，气泡分压增大，但是气泡 在上浮过程中受热膨胀，因而氮气和氢气的分压力仍然保持在较低水平， 继续吸收氢和氮，最后随氩气泡逸出钢液而被去除。钢包底吹氩条件下钢 液中夹杂物去除主要依靠气泡的浮选作用，即夹杂物与气泡碰撞并粘附在 气泡壁上，然后随气泡上浮而被去除。 2．降低钢中气体的措施是什么？ p43 （ 1）使用干燥的原材料和耐火材料。 （ 2）降低与钢液接触的气相中气体分压。 3）在脱气过程中增加钢液的比表面积。 4）提高传质系数。 （ 5）适当地延长脱气时间。 3．精炼渣的成分及作用是什么？ P83 答：精炼渣的成分及作用： CaO 调整渣碱度及脱硫： SiO2 调整渣碱度及 黏度 ;Al2O3 调整三元渣系处于低熔点位置： CaCO3 脱硫剂、发泡剂； MgCO3、 BaCO3、 Na2 CO3 脱硫剂、 发泡剂、 助熔， Al 粒强脱氧剂， Si-Fe 脱氧剂； RE 脱氧剂； CaC2 、 SiC、 C 脱氧剂及发泡剂， CaF2 助熔、调 黏度。 4． LF 白渣精炼工艺的要点是什么？ P88 答： （ 1 ）出钢挡渣，控制下渣量不大于 5kg/t。 （2）钢包渣改质，控制包渣 B冷.5,渣中⑴（FeO+MnO） 3.0% （3）白渣精炼，一般采用 CaO- SiO2-AL2O3席炉渣，控制包渣B3,渣 中⑴（FeO+MnO） 40% ,保持熔渣良好的流动性和较高的渣温，保证脱 硫、脱氧效果。 （ 4）控制 LF 炉内气氛为还原性气氛，避免炉渣再氧化。 （ 5）适当搅拌，避免钢液面裸露，并保证熔池内具有较高的传质速度。 5．对管线钢质量有何要求？高洁净度管线钢中元素如何控制？ P177 （ 1）在成分和组织上要求： “超高纯、超均质、超细化” . （2）要有良好的力学性能，即高屈服强度、高韧性和良好的可焊接性能。 （ 3）有良好的耐低温性能、耐腐蚀性、抗海水、抗 HIC 和 SSC 等，要防 止出现管线的低温脆性断裂和断裂扩展以及失稳延性断裂扩展。这些性能 的提高需要降低钢中杂质元素碳、磷、硫、氧、氮和氢的含量到较低的水 平，其中要求31SJ 0.001% ；输送酸性介质时，管线钢要抗氢脆，所 以要求3 [HJ 0.0002%;对钢中的夹杂物，要求最大直径 D100师, 控制氧化物形状，消除条形硫化物夹杂的影响。 高洁净度管线钢中元素控制： 碳 ：采用炉外精炼实现对碳含量的精确控制的有效手段。 硫