转炉炼钢工复习题

由天下分享时间：2024/9/29 22:15:21 加入收藏我要投稿点赞

转炉炼钢工复习题

一、判断题

化学反应过程中，系统所吸收或放出的热量叫化学反应的热效应。错物态指物质聚集时的固、液、气态。对

用熵变判断过程进行的可行性和方向，仅限于孤立系统。对溶液中各组元的体积之和与混合后溶液的体积相同。错组成熔渣的氧化物只分为酸性及碱性氧化物两类。错炉渣碱度R一般用ω(CaO)/ω(SiO2)计算。对碱性渣的熔渣黏度与渣中CaO的含量无关。错 Al2O3是两性氧化物。对

P2O5可使FeO的表面张力降低。对

渣中的FeO在渣-气界面被氧化成Fe2O3。对碱性操作时，温度越高，钢水余锰量越低。错

C-O反应的生成物对熔池的搅拌可加快熔池内的物理化学反应。对碳的直接氧化，是转炉炼钢的重要热源。对渣中FeO与钢水中的碳的反应是吸热反应。对钢水中ω[C]过低时，[C]的扩散将控制C-O反应。对增加供氧强度对C-O反应速度无影响。错磷可使钢产生“冷脆”。对

磷能提高钢的强度和硬度，其强化作用仅次于碳。对磷是有害元素，钢中的磷越低越好。错 Al2O3可加速成渣过程，改善炉渣的流动性。对

钢中碳含量高时，会恶化去磷条件，使磷的分配系数降低。对脱磷时，熔池的温度越低越好。错

钢中ω[S]超过0.06%时，钢的耐腐蚀性能显著恶化。对

提高渣中(CaO)与(MnO)含量，降低炉渣的氧化性，不利于钢液的脱硫。错温度升高，有利于脱硫反应的进行。对

降低炉料的含硫量是控制钢中含硫量的有效手段。对增加渣中的ω(FeO)，有利于铬的氧化。对

“脱铬保碳”与“脱碳保铬”的关键是温度控制。对钢水的氢主要来源于原材料。对 AlN在钢中极不稳定。错

钢水温度过高，气体在钢中的溶解度过大，对钢的质量影响也越大。对炉内残存有高氧化亚铁液态渣时，进行兑铁会产生喷溅事故。对硅的脱氧能力随温度的升高而升高。错炼钢中硅和氧的反应是放热反应。对

炉渣的氧化能力是指炉渣中所有的氧化物浓度的总和。错硅可显著提高抗拉强度，但不利于屈服强度的提高。错

锰可溶于铁素体，又可溶于渗碳体中形成碳化珴，增加钢的强度。对硅的氧化反应全部在炉气与金属、熔渣与金属界面上进行。错

随着渣中CaO含量的增高，使一大部分(MnO)处于游离状态，并且随熔池温度的升高，锰发生逆向还原。对硅可显著提高抗拉强度，但不利于屈服强度的提高。错

硅能使钢的延伸率、断面收缩率降低，但使钢的冲击韧性提高。对

在硫分配系数一定的条件下，钢中的硫含量取决于炉料中的硫含量和渣量。对钒在钢中能提高钢的强度极限、屈服极限和弹性极限。对

泡沫渣与表面张力有如下关系，表面张力愈大，愈容易形成泡沫渣。错磷的分配系数Lp=表示炉渣脱磷能力，该比值愈大，脱磷能力愈大。错炉渣的熔点是指炉渣开始熔化时的温度。错

硅能使钢的延伸率，断面收缩率降低，但使钢的冲击韧性提高。错磷能提高钢的强度，但使钢的脆性转变温度急剧升高，即低温变脆。对在氧气转炉炼钢中，铁水中C：4.0%，Si：0.7%，则供热最多元素是Si。错 C、P、S在不同的钢中，既可能是有益元素，又可能是有害元素。对

吹炼过程中炉渣和金属的氧化性都受含碳量的影响，但在停吹以后钢水的氧化性将随炉渣氧化性提高而提高。对

马赫数的大小决定了氧气射流对熔池的冲击能力。对

氧气流股喷出氧枪喷头后，压力越来越小，气流速度也越来越小对钢中的气体主要有氮、氢、氧和一氧化碳。错

转炉炼钢影响炉渣的氧化性是枪位和脱碳速度及氧压，与熔池温度无关。错炉渣的氧化能力是指炉渣所有的氧化物浓度的总和。错转炉炉内前期氧化主要是硅、锰、碳的氧化期。错

转炉吹炼过程就是氧枪吹入的氧气直接与金属液中的C、Si、Mn、P等化学元素发生氧化反应的过程。错转炉渣主要由碱性化合物、中性化合物及酸性化合物组成。对

转炉渣中含有一定数量的MgO，能降低转炉渣的熔点，改善渣的流动性。对

硫在钢中是一种有害元素，硫使钢在热加工时产生热脆，降低钢的机械性能、焊接性能，还破坏钢的切削性能。错

在碱性炉渣中，（SiO2）超过一定值后，会使炉渣变粘。对

随着渣中CaO含量的增高，使一大部分(MnO)处于游离状态，并且随着熔池温度的升高，锰发生逆向还原。对

复吹转炉的底吹供气量，在冶炼中期比前期小时，可以减轻中期炉渣返干现象。对

碳氧反应具有一定的开始氧化温度，因此，在氧气转炉中，当铁液中的硅首先被氧化以后且当熔池温度上升至一定值以后才开始有少量的碳开始被氧化。错钢中[C]与炉渣中(FeO)反应是一个放热反应。错钢中氧含量高，能改善钢水流动性。错

炉渣碱度是渣中全部酸性氧化物与全部碱性氧化物的比值。错转炉炼钢操作中,碳、硅、锰、磷都是通过氧化反应去除的。错

当钢液中存在气泡时，[C]、[O]将向气泡表面扩散，并吸附在气泡表面进行化学反应。对锰的冶金作用主要是消除[S]的热脆倾向，改变硫化物的形态和分布以提高钢质。对

炉渣中重要的酸性氧化物SiO2，根据其O/Si值不同可以形成多种复杂的硅氧负离子，如SiO52-、Si4O116-等，磷和硅一样由于O/P值的不同形成磷氧负离子。对

炉渣的物理性质主要有粘度、流动性、表面张力和氧化能力。错

[S]在钢中以[FeS]的形式存在，在冶炼过程中主要是使[FeS]转换成SO2而去除。错泡沫渣就是CO气泡大量弥散在炉渣中产生很厚的炉渣。错

转炉炼钢炉渣碱度大于3，石灰在渣化过程中其表面会形成质地致密、高熔点的3CaO.SiO2，阻碍着石灰进一步的渣化。错

钢中的磷在硅钢中可以降低钢的导磁率。错

硼能增加钢的淬透性，硼在结构钢中一般含量为0.035---0.05%。错钢中加入一定的Cu可提高强度，但也容易导致裂纹出现。对钢中氢能使钢变脆，降低钢中的强度、塑性、冲击韧性。对

（FeO）在高温下比（Fe2O3）更稳定，但其在低温下是不稳定的。对

Ca2+、Ba2+半径比Fe2+、Mn2+、Mg2+等半径大，所以CaO·Fe2O3不是尖晶石类夹杂。对 LD转炉一开吹就有大量的铁氧化是因为铁同氧的亲和力大于碳与氧的亲和力。错吹炼过程枪位的控制原则：化好渣，快速脱碳，熔池升温均匀。对

从动力学考虑，炼钢过程中，增加（FeO）含量能够加速石灰的溶解，因此氧化铁有利于脱硫反应的进行。对

从碱性氧化物的脱硫反应方程式可知，（MnO）能起到一定的脱硫作用。对单渣操作，钢中余锰可能会高。对

复合吹炼转炉增强了渣钢间的反应，有利于形成高碱度高氧化铁的炉渣，因此复吹转炉比顶吹转炉的脱硫效率高。错

钢的含碳量与体积收缩量是成反比的，即含碳愈高，体积收缩愈小。错钢中含有适量的铝能降低钢的时效倾向性。对

钢中气体的溶解度与金属液上该气体的分压的平方根成正比，只要降低该气体的分压，则溶解在钢液中的气体的含量随着下降。对

钢中氧含量高时，钢水的吸氮能力加强。错硅的脱氧能力随温度的升高而升高。错

硅的氧化物SiO2的熔点高，颗粒小，能弥散在钢中，上浮困难，但与Mn一起使用，则能形成低熔点的易于排出的硅酸盐。对

硅锰在炼钢过程中氧化属放热反应，为转炉炼钢提供大量的热源，因此，硅锰高对转炉冶炼十分有利。错硅是转炉炼钢中重要的发热元素之一。硅含量越高，冶炼速度越快。错利用分配定律只要测出渣中氧含量，就可知道钢中氧含量。对炉温低是转炉吹炼前期成渣速度较慢的主要原因。错

锰具有消除[S]的热脆倾向，改变硫化物的形态和分布以提高钢质的冶金作用。对普通碳素结构钢种中，碳含量高的钢熔点比碳含量低的钢熔点要高。错

随着渣中CaO含量的增高，使一大部分(MnO)处于游离状态，并且随着熔池温度的升高，锰发生逆向还原。对

碳氧反应具有一定的开始氧化温度，因此，在氧气转炉中，当铁液中的硅首先被氧化以后且当熔池温度上升至一定值以后才开始有少量的碳开始被氧化。错

碳氧平衡曲线表明，碳含量越低，则氧活度越高，因此转炉后吹氧含量明显升高。对铁矿石在熔化和还原时，要吸收大量的热量，所以能够起到调节熔池温度的作用。对

铁水脱硫原理是使用与硫的亲和力比铁与硫的亲和力强的元素，并形成稳定和不溶于铁液的硫化物。对铁水中碳是一个主要的发热元素，原因是脱碳反应是一个强放热反应。错一般来说，转炉炼钢没有氧化条件是不能脱磷的。对

一般炼钢过程中的化学反应都是在恒压条件下进行的，因此盖斯定律对炼钢反应也是适用的。对用CaO脱硫过程中，铁水中的硅会被氧化成SiO2，SiO2和CaO反应相应的降低了CaO的脱硫效果，因此，用CaO脱硫最好能在惰性气体或还原气氛下进行。对

与金属或炉渣相平衡的气相中PO2越大，则金属或炉渣的氧势越大。对在不锈钢脱碳过程中，温度的影响比一氧化碳分压影响更大。错

在硫分配系数一定的条件下，钢中的硫含量取决于炉料中的硫含量和渣量。对在真空处理常用的工作压力下，碳的脱氧能力超过了硅和铝的脱氧能力。对

造成终点磷高的原因不外乎炉渣化得不透，流动性差，碱度低，或者终点温度过高等因素。对渣中MgO饱和溶解度随着温度的升高而降低错

镇静钢出钢时带渣较多，因温度降低，碱度降低会发生回磷现象。错

正确控制吹炼过程温度，可以减少喷溅，从而进一步强化吹炼效果，并且可以提高脱P、脱S的效果。对转炉吹炼中期炉渣的组成发生下面变化2FeO·SiO2→CaO·FeO·SiO2→2CaO·SiO2。对转炉熔池升温速度一般是在前期快，中期较慢，后期较快。对

转炉冶炼开始时，Si、Mn元素首先氧化，所以初渣中的SiO2的含量高于FeO。错转炉公称容量是指该炉子设计平均每炉出钢量。对

转炉日历利用系数是指每座炉子每天（24小时）生产的合格钢水量。错硅铁既可以用来脱氧又可以合金化。对合金化中锰的吸收率大于硅的吸收率。对一般情况下，夹杂物颗粒越大，越容易上浮。对

内生夹杂主要是指出钢时加铁合金的脱氧产物和浇注过程中钢与空气的二次氧化产物。错夹杂物的存在引起的应力集中是裂纹产生的发源点。对炼钢用莹石CaF2要大于80%。错

对于加入转炉的废钢在单重在边长上没有严格要求。错

炼钢用萤石主要作用是改善炉渣的流动性，但用量过多时易引起喷溅、且损坏炉衬，对人体和环境无害。错

石灰石的化学成分是氢氧化钙，石灰的化学成分是碳酸钙。对

生白云石的主要化学成分是CaCO3 和MgCO3，加入白云石后能增加渣中MgO含量，降低转炉渣熔点，同时可以减轻炉渣对炉衬的侵蚀。错

氧气顶吹转炉氧枪枪位是指氧枪喷头端部至转炉熔池渣面间的距离错脱氧产物在钢液中的溶解度应尽可能小，熔点和比重应低于钢液，与钢液的界面张力较大以利于脱氧产物的顺利上浮。对

脱氧剂与氧的亲和力不一定大于碳和氧的亲和力错

合金化的任务就是使加入的合金元素尽快地溶解于钢液中，均匀分布并得到较高且稳定的收得率，尽可能减少合金元素的烧损。对

钢包内加入铁合金的目的是按冶炼钢种的化学成分要求配加合金元素，保证钢的物理和化学性能。错钢水中大部分元素在空气中都能发生氧化反应。对

\脱氧剂加入的原则是以脱氧为目的元素先加，合金化元素后加；易氧化的贵重合金应在脱氧良好的情况下加入，如钒铁、铌铁等；

而难熔的合金如钼铁等应加在炉内\对

衡量脱氧元素的脱氧能力强弱，主要是看钢水中和一定含量的该元素平衡存在的氧含量的高低。对在合金化过程中、钢中锰、硅增加时，钢液的粘度随之增加。错脱氧剂加入顺序为先弱后强，可以提高Si和Mn元素的收得率。错硅的脱氧能力随钢液温度的降低而增强。对

脱氧合金元素与氧的亲和力均比铁与氧的亲和力要强，因此所有的合金元素对钢水均有不同程度的脱氧作用。错

同一种金属的收得率是一样的。错

马赫数的大小决定了氧气流股的出口速度的大小对

氧枪喷嘴就是压力——速度的能量转换器，也就是将高压低速气流转化为低压高速的氧射流。对氧枪喷头氧气出口的马赫数是指氧气出口速度与音速之比。对

向钢水中加入合金后，钢水的凝固点就升高，加入的合金愈多，凝固点就愈高。错

钢水收得率是转炉炼钢的技术经济指标，通过物料平衡计算，可以看出影响钢水收得率的各种因素。对氧枪喷头的浸蚀机理是钢水液滴粘在喷头表面使铜的熔点下降。对为保证复合吹炼底吹喷嘴吹气畅通，要避免形成炉渣－金属蘑菇头。错复合吹炼工艺可以分为顶吹氧、底吹惰性气体，顶底复合吹氧型和KMS法。对采用复合吹炼因底吹气体搅拌促进反应最终导致渣中（FeO）明显升高。错

复吹转炉的底吹供气量，当冶炼中期比前期小时，可以减轻中期炉渣返干现象。对顶底复合吹炼使钢中氧、渣中氧化亚铁（FeO）降低，而钢中碳不降低。错提高底部供气砖寿命是：供气砖设计合理，耐材质量好，正确的维护方式。对

在顶底复吹转炉中，底部气流影响熔池搅拌的主要因素是底部供气流量及气流的分布。对复合吹炼转炉增强了渣钢间的反应，有利于形成高碱度高氧化铁的炉渣，因此复吹转炉比顶吹转炉的脱硫效率高。错

与顶吹相比，复吹转炉钢水中残锰量显著增加的原因是复吹的成渣速度快。错冶金石灰的主要化学成分是碳酸钙（CaCO3）。错

氧气流股喷出氧枪喷头后，压力会愈来愈小，气流速度也愈来愈小。对活性石灰特点是氧化钙（CaO）含量高、气孔率高、活性度小于300ml。错铁矿石的主要成份是Fe2O3或Fe3O4，加入转炉后经熔化和还原将吸收大量的热，因此起到调节熔池温度的作用。对

在顶底复吹转炉中，底部气流影响熔池搅拌的主要因素是底部供气流量及气流的分布。对

脱氧合金元素与氧的亲和力均比铁与氧的亲和力要强，因此所有的合金元素对钢水均有不同程度的脱氧作用。错

向钢水中加入合金后，钢水的凝固点就升高；加入的合金愈多，凝固点就愈高。错

合理的供氧制度主要根据：炉子容量、铁水成分、冶炼的钢种等方面统筹确定。对

出钢时钢包“回磷”的主要原因是碱度降低，而Σ氧化亚铁（FeO）降低的影响要小些。错将脱氧合金直接加入钢液的脱氧方法叫扩散脱氧。错硅铁合金的主要成分为Si、Mn。错

炼钢用原材料可以分为合金料和散装料两种。错

转炉底吹供气砖侵蚀速度与供气量有关，因为供气量大，钢水搅拌加快，钢水对供气砖冲刷快。对在合金化过程中钢中锰、硅增加时钢液的粘度会降低。对

与顶吹相比，复吹转炉钢水中残锰显著增加原因是复吹降低钢水氧含量。对在复吹转炉冶炼过程中选择底吹供气强度的根据是脱碳速度。对

氧枪喷头是压力—速度的能量转换器，将低压低速气流转化为高压高速的氧气射流。错软吹是指射流对熔池的冲击深度较浅，冲击面积较大，搅拌作用及对金属液的击碎较弱。对硬吹是指对熔池的冲击深度较深，冲击面积较小，搅拌作用及对金属液的击碎较强。对供氧强度是指单位时间内每吨铁水由喷枪供给的氧气量，单位是m3/t·min。错萤石的主要成分是CaC2 错

氧枪在使用过程中，提高供氧压力能够显著增大流股的出口速度。错氧枪的操作氧压是指喷嘴出口处的压力。错

在顶底复吹转炉中，底部一般采用氮气进行全程供气搅拌。错产生氧枪粘冷钢的原因是枪位高产生泡沫喷溅。错脱氧剂加入顺序为先弱后强，易于脱氧产物的排除。对脱氧剂与氧的亲和力不一定大于碳和氧的亲和力。错

转炉用氧气一般纯度要求≥99.5%，有适当的水分，且压力稳定。错加入量大，难熔的W、Ni、Cr、Mo等合金可在真空处理结束时加入。错现在，转炉常用沉淀+扩散联合脱氧的方法。错

转炉利用系数指转炉在日历时间内，每公称吨位所生产的合格钢的数量。对转炉日历作业率指炼钢炉作业时间占日历时间的百分比。对金属料消耗指每冶炼1t合格铸坯所消耗的钢铁料数量。错平均炼钢时间是指冶炼一炉钢所需供氧时间。错

底吹影响熔池搅拌的主要因素是底部气体压力及气流的分布。错

元素的脱氧能力是指在一定温度下与一定浓度的脱氧元素M相反应的氧含量的高低。错元素的脱氧能力与温度有关。对

根据脱氧剂和合金元素加入方法，可分为炉内脱氧合金化和钢包内脱氧合金化，真空炉脱氧合金化三种方法。错

根据钢水脱氧程度不同，可以把钢分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢和IF钢四种。错硅锰合金较锰铁：比重大，质地硬，相撞无火花，断口棱角较圆滑。错在炼钢过程中，随着脱碳速度的降低，渣中FeO逐渐提高对炉容比大的炉子，不容易发生较大喷溅对

吹炼终点的一次拉碳率低，后吹次数增加，多次倒炉，炉衬寿命就会降低对

硅是转炉炼钢中重要的发热元素之一，铁水中硅含量高，转炉的热量来源高，可以提高废钢比，多加矿石，增加钢水收得率，因此铁水中含硅越高越好对

铁矿石的主要成份是Fe2O3或Fe3O4，加入转炉后经熔化和还原将吸收大量的热，因此起到调节熔池温度的作用对

在冶炼中期，脱碳反应激烈，熔池得到良好的搅拌，这样钢中气体和夹杂得到很好去除，因此脱碳速度越快越好错