钢铁冶金学B卷-含答案.doc

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资源描述

1、一、单选题1.一般把实际含铁量占理论含铁量以上的矿石称为富矿。()A50B60C70D80答案:C2.下列高炉物料还原有易到难的排列顺序正确的是()A球团矿,烧结矿,褐铁矿B褐铁矿,赤铁矿,磁铁矿C烧结矿,球团矿,褐铁矿D褐铁矿,磁铁矿,赤铁矿答案:B3.球团矿具有含铁分高、还原性好、和便于运输、贮存等优点。()A产量高B粉末少C粒度均匀D焦比低答案:C4.下列物质中,可做洗炉剂的是()A.石灰石B.白云石C.硅石D.萤石答案:D5.高炉冶炼条件下,下列氧化物最易还原的是()A.CaOB.SiO2C.FeOD.Fe3O4答案:C6.煤粉喷入高炉可代替焦碳的作用。()A.料柱骨架、渗碳剂B.发热

2、剂、还原剂C.发热剂、还原剂、渗碳剂D.发热剂、还原剂、料柱骨架答案:C7.炉缸煤气的最终主要成分为()A.H2、N2B.CO、CO2、N2C.CO2、H2、N2D.CO、H2、N2答案:D8.影响炉渣黏度的主要因素是()A.碱度B.炉渣成分C.温度D.渣沟长度答案:C9.炼铁的主要产品有()A.生铁B.炉渣C.生铁、炉渣D.煤气答案:A10.下列选项中不是高炉煤气组成成分的是()A.CH4B.CO和CO2C.N2D.H2答案:A11.脱氧元素的脱氧能力顺序为()A.SiMnAlB.A1SiMnC.MnSiA1D.MnAlSi答案:C12.氢在钢中使钢产生()A.时效敏感性B.蓝脆C.白点D.

3、冷脆答案:C13.不是钢包吹氩的目的是()A.均匀钢水温度B.均匀钢水成份C.促进夹杂物上浮D.降低钢水氧活度答案:D14.现代炼钢中,应用最广泛的脱氧方法是()A.扩散脱氧B.真空脱氧C.沉淀脱氧D.复合脱氧答案:D15.溅渣护炉主要是在转炉出完钢后调整终渣成分,利用含量达到饱和或过饱和的终点渣,通过高压氮气的吹溅在炉衬表面形成高熔点的溅渣层。()A.CaOB.FeOC.MgOD.SiO2答案:C16.转炉出钢加铝在钢水中起到作用。()A.脱氧B.去夹杂C.脱碳D.脱氮答案:A17.产生氧枪粘钢的原因是()A.枪位高产生喷溅B.冶炼前期炉温低,枪位高C.化渣不良,出现金属喷溅D.枪位低,产量

4、喷溅答案:C18.氧气顶吹转炉炼钢操作中,石灰的冷却效应于废钢。()A.大B.小C.无法比较D.相当答案:B19.钢中的氮使钢产生()A.时效硬化B.热脆C.冷脆D.氢脆答案:A20.钢中有硫一般说来是不希望有的,但钢中有硫却可提高钢的()A.强度B.硬度C.易切削性D.塑性答案:C二、判断题1H2比CO的扩散能力强。(对)2高炉冶炼过程中,入炉料中所含水分对冶炼过程及燃料比不产生明显影响,仅对炉顶温度有降低作用。(错)3提高冶炼强度必将导致高炉焦比的升高。(错)4高炉冶炼过程的能量主要来自焦炭、喷吹燃料和鼓风。(对)5磷是生铁的有害元素,因此在高炉炼铁过程中要选择合理的操作制度以降低生铁含磷

5、量。(错)6.脱S的基本条件是高FeO、低CaO、高温。(错)7.钢中增加Mn可减少钢中S的危害。(对)8.氧气顶吹转炉中氧的传递方式一般有直接传氧和间接传氧两种方式。(对)9.真空处理装置的主要功能是真空脱气【N、H、O】,去夹杂、升温、自然脱碳和强制脱碳、成份微调。(对)10.LF法是将电弧埋在高碱性合成渣的熔渣内进行加热,配以底吹氩在还原性气氛下进行精炼的一种方法。(对)11.萤石是一种强洗炉剂,是因为CaF2能显著降低炉渣熔化温度和粘度。(对)12锰是生铁的有害元素,因此在高炉炼铁过程中要选择合理的操作制度以降低生铁含锰量。(错)13降低炉温和炉渣碱度有利于排碱。(错)14当温度高于8

6、10时,CO+H2O=CO2+H2向右进行,只有此温度区域H2的利用率高于CO的利用率。(错)15铁矿石的还原性是指矿石被还原气体CO和H2还原的难易程度。(对)三、问答题1、什么是炉渣“返干”?炉渣“返干”的原因?答案:转炉炼钢工艺中一种现象,指在转炉炼钢吹炼过程中,因氧压高,枪位过低,尤其是在碳氧化激烈的中期,(TFe)含量低导致熔渣中2CaO.SiO2、MgO等高熔点的物质析出,炉渣变稠,不能覆盖金属液面,称作炉渣返干;返干一般在冶炼中期(碳氧化期)的后半阶段发生,是化渣不良的一种特殊表现形式;返干火焰特征:直窜、硬直,火焰不出烟罩;同时由于“返干”炉渣结块成团未能化好,氧流冲击到未化的

7、炉渣上面会发出刺耳的怪声;有时还可看到有金属颗粒喷出;在正常的吹炼过程中,总会产生程度不重的返干现象,随着冶炼的进行一般是可以消除的。如果操作不当造成严重的返干现象,严重影响熔池中的反应和成渣;极大降低去硫、去磷效果。返干产生的原因:吹炼中期:炉渣成黏稠,团结块,气泡膜就变脆而破裂,出现了所谓的返干现象。因此返干预防措施:在冶炼过程中严格遵守工艺操作规程(特别是枪位操作和造渣操作),在冶炼中期要保持渣中有适当的含量,预防炉渣过黏、结块而产生返干。在冶炼过程中要密切注意火焰的变化,当有返干趋势时,要及时适当提高枪位或加入适量的氧化铁皮以增加含量,促使迅速化渣,改善炉渣状况,预防“返干”的产生:采

8、用音频化渣仪对返干进行有效的预报并采取措施,预防“返干”的产生。如果在转炉冶炼过程中操作不当,产生严重返干,可采取以下措施来消除:补加一定量的氧化铁皮,铁皮中含量在90%以上,加入后能迅速增加(FeO)含量;适当提高枪位,提高枪位后由于接触熔池液面的氧气流股动能减少,冲击深度小、传入熔池内的氧气量明显减少,致使熔池内的化学反应速度减慢,(FeO)的消耗速度减小得比较明显,因此,量由于积累而增加。同时提高枪位使冲击面积相对扩大,也使量增加;在提高枪位的同时还可以适当调低吹炼氧压;延长吹炼时间,降低脱碳速度,同样可以促使量增加,达到消除返干的目的。2、焦炭在高炉生产中起什么作用?高炉冶炼过程对焦炭

9、质量提出什么要求?答案:焦炭的作用:燃料。焦炭在风口前与鼓风中的氧反应燃烧,放出热量。还原剂。焦炭中所含的固定碳以及焦炭燃烧产生的CO是铁及其他氧化物进行还原的还原剂;料柱骨架。在高炉冶炼条件下,焦炭既不融化也不软化,能起到支撑料柱、维护炉内透气性的骨架作用;渗碳反应的碳源。高炉冶炼对焦炭的要求:碳含量高,灰分含量低;有害杂质少;成分稳定,挥发分含量适中,含水率低且稳定,强度高,焦炭均匀,焦炭高温性能好。3、分析高炉冶炼过程中,用CO、H2还原铁氧化物的特点。答案:特点:用CO还原,除Fe3O4FeO外,均为放热反应,用H2还原,全部曲线向下倾斜,均为吸热反应;低于810时,CO的还原能力大于

10、H2的还原能力;高于810时,H2的还原能力大于CO的还原能力;对CO还原,FeOFe线位置最高,故FeOFe最难还原对H2还原,Fe3O4Fe线位置最高,故Fe3O4Fe最难还原;H2分子量小,粘度低,易扩散,故其还原的动力学条件较好。4、降低转炉终点钢水中磷含量的措施有哪些?答案:减少原料含磷量:(1)铁水预处理脱磷:宝钢鱼雷罐车内脱磷,曹妃甸设立专门脱磷转炉等。(2)优选合金料:用MnSi合金代替高炉锰铁。优化脱磷工艺:(1)使用活性石灰:提高化渣速度和碱度。(2)采用软吹工艺:提高枪位,增加FeO;(3)保持前期温度均匀上升,降低熔池温度。(4)增加渣量:提高铁水中Si;(5)增加熔池

11、搅拌:提高转炉后期的底吹量。减少回磷:回磷:炉渣中磷酸盐被还原,P从炉渣中又重新回到钢水内,多发生在钢包内。终渣中含P很高,出钢时部分终渣进入钢包。在脱氧合金化时,造成钢水回磷:炉渣被还原,O和(FeO)降低,破坏钢渣平衡,被还原;用Si脱氧后生成的SiO2,钢包内顶渣的碱度降低。减少回磷的工艺措施:(1)挡渣出钢:转炉采用挡渣工艺减少出钢时下渣。(2)稠化炉渣:出钢时在钢包内加入石灰,提高钢包渣碱度增加P在炉渣中的稳定性;同时,稠化炉渣降低钢渣反应速度。(3)转炉炉内:保炉渣持适当FeO,避免“返干”;降低温度;避免FeO过高,保持CaO含量;避免氧化渣下炉内预脱氧。5、简述中间包在冶金过程

12、中的作用。答案:改善钢水流动条件。分流、防止短路流动、减少死区,改进流线方向,增加钢水的停留时间;净化功能。清楚钢水再次污染的来源,防止二次氧化、减少耐材侵蚀、减少钢包渣的卷入以及渣中不稳定氧化物的危害。在中间包采用挡墙加坝、吹氩、陶瓷过滤器等措施,可大幅度降低钢中非金属夹杂,且在生产上去的显著的成效;在中间包钢水表面加入双层渣吸收钢中上浮夹杂物,或者在中间包喂钙线改变Al2O3夹杂形态,防止水口堵塞。调温功能。为使浇注过程中中间包前、中、后期钢水温降小,最好接近液相线温度浇注,扩大铸坯等轴晶区,减少中心偏析,可采取向中间包加小块废钢、喷吹铁粉等措施调节钢水温度;在中间包采用感应加热和等离子加

13、热等措施,控制钢水浇注温度。成分微调。由中间包塞杆中心孔向结晶器喂入铝、钛、硼等包芯线,实现钢中微合金成分微调,既提高了易氧化元素的收得率,有可避免水口堵塞。6、(论述)试论述提高钢水的洁净度有哪些技术措施。答案:脱磷。转炉或电炉少渣出钢,采用高碱度、高氧化性的渣,适当降低炼钢温度以及适当增加炼钢渣量等;脱硫。营造高碱度、低氧化性、高温和大渣量的炼钢环境,铁水脱硫预处理技术等;脱氧。采用强脱氧元素进行脱氧,充分降低炉渣的氧化性以强化扩散脱氧,利用高的真空度进行真空碳脱氧等;脱气。尽可能采用干燥的原材料以减少氢的摄入,在炉外精炼时尽可能提高真空度以进行充分脱气;利用吹氩搅拌进行脱气等;去除非金属夹杂。转炉少渣出钢,电炉无渣出钢;采用高碱度、低氧化性的精炼渣进行精炼;增加精炼时间和真空度;适当增强炼钢过程的搅拌;采用保护浇注等。注:此题为开放式论述题,考生回答合理即可得分。第7页共7页

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