北京科技大學(xué)煉鋼考試資料.doc
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1、工業(yè)中常用的鐵水脫硫劑有哪些?(答錯(cuò)1個(gè)扣1分)答:CaC2,Mg,CaO,Na2O 2、有利于脫磷反應(yīng)的工藝條件?(答錯(cuò)1個(gè)扣1分)答:有利于脫磷反應(yīng)的工藝條件主要為:1)提高爐渣堿度,2)增加爐渣氧化鐵含量,3)增加渣量,4) 降低冶煉溫度。3、常用的脫氧方法有哪些?答:沉淀脫氧、擴(kuò)散脫氧、真空脫氧(13分)4、電爐煉鋼為什么要造泡沫渣,如何造好泡沫渣?答:泡沫渣的作用:(0.53點(diǎn)1.5分,答3個(gè)算對(duì))1.采用長(zhǎng)弧泡沫渣操作可以增加電爐輸入功率,提高功率因數(shù)及熱效率;2.降低電爐冶煉電耗,縮短了冶煉時(shí)間;3. 減少了電弧熱輻射對(duì)爐壁及爐蓋的熱損失;4. 泡沫渣有利于爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng),特別有利于脫P(yáng)、C及去氣(N、H)如何造好泡沫渣?(0.53點(diǎn)1.5分,答3個(gè)算對(duì))1)合適(加大)吹氧量。 2)保證熔池有一定含碳量。有一定的粘度、表面張力。3) 合適的FeO、堿度。 4) 合適熔池溫度及合適的渣量。5、鐵水“三脫”預(yù)處理工藝?(13分) 鐵水“三脫”預(yù)處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前進(jìn)行的處理。普通鐵水預(yù)處理包括:鐵水脫硫、鐵水脫硅和鐵水脫磷。6、鋼中非金屬夾雜物的主要危害?答:鑄坯缺陷:表面夾渣;裂紋;(1分)鋼材缺陷:熱軋鋼板(夾渣、翹皮、分層、超聲波檢查不合等);冷軋鋼板(裂紋、灰白線帶、起皮、鼓包等);(1分)鋼材性能:加工性能(沖壓、拉絲、各向異性等);機(jī)械性能(延性、韌性、抗疲勞破壞性能等);耐腐蝕性能、焊接性能、抗HIC性能等。(1分)7、煉鋼爐渣有哪些主要作用?(13分)答:煉鋼爐渣的主要作用包括:(1)脫除磷、硫,(2)向金屬熔池傳氧,(3)減少爐襯侵蝕等。8、什么是轉(zhuǎn)爐的靜態(tài)模型控制?(答3個(gè)算全對(duì),13)(1)靜態(tài)控制是動(dòng)態(tài)控制的基礎(chǔ),依靠物料平衡和熱量平衡;(2)先確定出終點(diǎn)的目標(biāo)成份和溫度及出鋼量,并選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件,進(jìn)行裝入量的計(jì)算;(3)確定物料收支和熱收支的關(guān)系輸入計(jì)算機(jī);(4)可計(jì)算需要的氧氣量,從所需的氧量可計(jì)算出所需要的冶煉時(shí)間。9、脫碳過(guò)程一般分為哪幾個(gè)階段 ?(13分) 答:(1)脫Si、脫Mn控制階段,脫碳速度隨溫度升高而升高;(2)脫碳階段,脫碳由供氧量決定大小(3)脫碳速度由鋼中碳的傳質(zhì)決定。10、什么是轉(zhuǎn)爐的副槍檢測(cè)控制技術(shù)? 答: 在吹煉接近終點(diǎn)時(shí)(供O2量85左右),插入副槍測(cè)定熔池C和溫度(1.5分),校正靜態(tài)模型的計(jì)算誤差并計(jì)算達(dá)到終點(diǎn)所需的供O2量或冷卻劑加入量(1.5分)。11、高阻抗電弧爐有何特點(diǎn)?答:提高功率因數(shù),減輕對(duì)電網(wǎng)干擾(1.5分);利用泡沫渣埋弧操作、提高變壓器供電電壓水平,降低電極消耗(1.5分)12、煉鋼對(duì)廢鋼的要求主要有哪些?(答錯(cuò)1個(gè)扣1分)答:(1)不允許有有色金屬。(2)不允許有封閉器皿、易爆炸物。(3)入爐的鋼鐵料塊度要合適,不能太大。(4)廢鋼要干燥13、CONSTEEL電爐的冶金特點(diǎn)是什么?(答3個(gè)算對(duì))(1)電弧非常平穩(wěn),閃爍、諧波和噪音很低;(2)過(guò)程連續(xù)進(jìn)行,非通電操作時(shí)間減至最少;(3)不必周期性加料,熱損失和排放大大減少;(4)便于穩(wěn)定控制生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品質(zhì)量14、RH精煉鋼水能夠循環(huán)流動(dòng)的原因? (1)當(dāng)兩個(gè)插入管插入鋼液一定深度后,啟動(dòng)真空泵,真空室被抽成真空。由于真空室內(nèi)外壓力差,鋼液從兩個(gè)插入管上升到與壓差相等的高度,即循環(huán)高度B。(1分)(2)與此同時(shí),上升管輸入驅(qū)動(dòng)氣體(氬氣及其他惰性氣體、反應(yīng)氣體),驅(qū)動(dòng)氣體由于受熱膨脹以及壓力由P1降到P2而引起等溫膨脹,即上升管內(nèi)鋼液與氣體混合物密度降低,而驅(qū)動(dòng)鋼液上升像噴泵一樣涌入真空室內(nèi),使真空室內(nèi)的平衡狀態(tài)受到破壞。(1分)(3)為了保持平衡,一部分鋼液從下降管回到鋼包中,就這樣鋼水受壓差和驅(qū)出氣體的作用不斷地從上升管涌入真空室內(nèi),并經(jīng)下降管回到鋼包內(nèi),周而復(fù)始,實(shí)現(xiàn)鋼液循環(huán)。(1分)基礎(chǔ)知識(shí):C: 制鋼材強(qiáng)度,硬度的重要元素,沒(méi)1%C可增加抗拉強(qiáng)度約980MPa。Si:也是增大強(qiáng)度,硬度的元素,沒(méi)1%Si可增加抗拉強(qiáng)度約98MPa。降低鋼的冷加工性能Mn:增加淬透性,提高韌性,降低S的危害等。Al:細(xì)化鋼材組織,控制冷軋鋼板退火織構(gòu)。Nb:細(xì)化鋼材組織,增加強(qiáng)度,韌性等。V:細(xì)化鋼材組織,增加強(qiáng)度,韌性等。Cr: 增加強(qiáng)度,硬度,耐腐蝕性能。乳化:在氧流強(qiáng)烈沖擊下,部分金屬微波液滴彌散在熔渣中。乳化程度與熔渣粘度,表面張力有關(guān),乳化可極大增強(qiáng)渣鐵接觸面積,因而可以加塊渣、鐵間接觸反應(yīng)(面積可達(dá)0.61.5M2/kg)煉鋼的基本任務(wù):脫碳,脫磷,脫硫,升溫,脫氧,合金化,去除N.H等氣體雜質(zhì)元素,去除鋼中的非金屬夾雜物,凝固成型,廢鋼爐渣返回利用,回收煤氣,蒸汽等。雜質(zhì)的氧化方式:直接氧化,氣體氧直接同鐵液中的雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。間接氧化,氣體氧優(yōu)先同鐵液發(fā)生反應(yīng),生成FetO以后再2同其他雜質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)。以間接氧化為主。脫碳反應(yīng)脫碳反應(yīng)產(chǎn)物CO在煉鋼過(guò)程中也具有多方面的作用:從熔池排出CO氣體產(chǎn)生沸騰現(xiàn)象,使熔池受到激烈地?cái)噭?dòng),起到均勻熔池成分和溫度的作用;大量的CO氣體通過(guò)渣層是產(chǎn)生泡沫渣和氣渣金屬三相乳化的重要原因;上浮的CO氣體有利于去除鋼中氣體和夾雜物;在氧氣轉(zhuǎn)爐中,排出CO氣體的不均勻性和由它造成的熔池上漲往往是產(chǎn)生噴濺的主要原因。脫碳反應(yīng)的熱力學(xué)條件1.增大fC有利于脫碳;2.增加O有利于脫碳;3.降低氣相PCO有利于脫碳;4.提高溫度有利于脫碳。限制性環(huán)節(jié)是擴(kuò)散控制。脫碳過(guò)程三個(gè)階段:1.吹煉初期以硅的氧化為主,脫碳速度較小;吹煉初期硅優(yōu)先氧化,當(dāng)熔池溫度升高到1346以上后,碳才可能激烈氧化。2.吹煉中期,脫碳速度幾乎為定值;脫碳速率受氧傳遞速度控制。3.吹煉后期,隨金屬中含碳量的減少,脫碳速度降低。硅的氧化反應(yīng)因素:提高【Si】的活度,降低渣中(SiO2)的活度,較低溫度。錳的氧化反應(yīng)因素:提高【Mn】的活度,提高渣中(FeO)的活度,降低渣中(Mn)的活度,較低溫度。脫磷反應(yīng):磷是有害雜質(zhì):冷脆,調(diào)質(zhì)鋼的回火脆性,熱加工性,焊接性能等爐渣中P2O5的活度必須很低,脫磷才能進(jìn)行。降低P2O5活度的措施:提高爐渣堿度,提高氧化鐵及爐渣的量,降低冶煉溫度。有利于脫磷的工藝條件:降低溫度,提高爐渣堿度,增加爐渣氧化鐵活度,增加渣量,增加【P】的活度系數(shù)?;亓祝簾掍撨^(guò)程中回磷的原因,吹煉中期爐渣反干,爐渣FetO含量減少。脫氧過(guò)程回磷的原因,出鋼帶渣量多,爐渣堿度降低,【O】含量降低。脫硫反應(yīng):有利于脫硫的因素:提高溫度,提高【S】的活度,提高爐渣(O2-)活度,降低爐渣(S2-)活度系數(shù),降低【O】的活度硫容量代表爐渣脫硫能力,溫度一定時(shí),只與爐渣組成有關(guān)。爐渣中硫的傳質(zhì)是脫硫反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)。加快脫硫反應(yīng):增大硫容量提跳高爐渣堿度,減小FetO含量,增加爐渣中硫的傳質(zhì)系數(shù)增強(qiáng)混合,增加反應(yīng)界面積鐵水預(yù)處理:鐵水兌入煉鋼爐之前的處理,普通鐵水預(yù)處理,鐵水脫硫,脫硅,脫磷投擲法,噴吹法,攪拌法。常用脫硫劑:CaC2,Mg,CaO,Na2O.四種主要脫硫劑:蘇打系,石灰系,碳化鈣系,鎂系鐵水脫Si的重要意義是鐵水脫磷的必要條件利于減少石灰加入量和渣量可在低堿度下實(shí)現(xiàn)脫Si,成本低鐵水脫Si的工藝方法鐵水溝連續(xù)脫硅,分為一段法和兩段法鐵水罐脫硅鐵水預(yù)處理對(duì)純凈鋼生產(chǎn)的意義鐵水含磷、硫可降到低或超低含量水平。提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)率、降低成本、節(jié)約能耗。極低碳鋼的清潔度。鋼中TO、N、H含量降低。有利于復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼時(shí)的“保碳出鋼技術(shù)”。有效地提高鐵、鋼、材系統(tǒng)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。轉(zhuǎn)爐煉鋼:氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝特點(diǎn):完全依靠鐵水氧化帶來(lái)的化學(xué)熱及物理熱;生產(chǎn)率高(冶煉時(shí)間在20分鐘以內(nèi));質(zhì)量好(*氣體含量少:(因?yàn)镃O的反應(yīng)攪拌,將N、H除去)可以生產(chǎn)超純凈鋼,有害成份(S、P、N、H、O)80ppm;冶煉成本低,耐火材料用量比平爐及電爐用量低;原材料適應(yīng)性強(qiáng),高P、低P都可以。常見(jiàn)的氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐爐型由筒球型、錐球型和截錐型三種。轉(zhuǎn)爐爐容比:轉(zhuǎn)爐腔內(nèi)的自由空間的容積與金屬裝入量之比。裝入量過(guò)大,爐容比小,吹煉過(guò)程中可能導(dǎo)致噴濺增加,金屬損耗增加,容易燒槍粘鋼;裝入量過(guò)小,熔池變淺,爐底會(huì)因氧氣射流對(duì)金屬液的強(qiáng)烈沖擊而過(guò)早損壞,甚至造成漏鋼。大型轉(zhuǎn)爐0.9-1.05 小型0.8射流出口馬赫數(shù)M決定槍位,槍位高可避免燒槍,但為了保持射流對(duì)熔池的攪拌能力,即保證一定的沖擊深度,需要降槍。轉(zhuǎn)爐工藝流程:上爐出鋼-倒完?duì)t渣(或加添加劑)-補(bǔ)爐或?yàn)R渣-堵出鋼口-兌鐵水-裝廢鋼-下槍-加渣料(石灰、鐵皮)-點(diǎn)火-熔池升溫-脫P(yáng)、Si 、Mn-降槍脫碳??礌t口的火,聽(tīng)聲音??椿鹆炼?加第二批(渣料)-提槍化渣,控制“返干”。降槍控制終點(diǎn)(FeO),倒?fàn)t取樣測(cè)溫,出鋼。技術(shù)水平高的爐長(zhǎng),一次命中率高。50%。(寶鋼是付槍)根據(jù)分析取樣結(jié)果-決定出鋼(或補(bǔ)吹)-合金化。鋼液顏色:白亮、青色、淺蘭、深蘭、紅色入爐鐵水成分與溫度的要求:成分:70-85%(%C=4,%Si=0.4-1.0, %Mn=0.5, %P=0.02-0.15,%S=0.001-0.050)(1) 硅(Si)。硅是轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中發(fā)熱元素之一。硅含量高,會(huì)增加轉(zhuǎn)爐熱源,能提高廢鋼比。(2) 錳(Mn)。鐵水錳含量高對(duì)冶煉有利,在吹煉初期形成MnO,能加速石灰的溶解,促進(jìn)初期渣及早形成,改善熔渣流動(dòng)性,利于脫硫和提高爐襯壽命。(3) 磷(P)。磷是高發(fā)熱元素,對(duì)大多數(shù)鋼種是要去除的有害元素。(4) 硫(S)。除了含硫易切削鋼以外,絕大多數(shù)鋼種硫也是要去除的有害元素。(5) 碳(C)。鐵水中C=3.54.5,碳是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要反熱元素。鐵水溫度的高低是帶入轉(zhuǎn)爐物理熱多少的標(biāo)志,這部分熱量是轉(zhuǎn)爐熱量的重要來(lái)源之一。因此,鐵水溫度不能過(guò)低,否則熱量不足,影響熔池的溫升速度和元素氧化過(guò)程,還容易導(dǎo)致噴濺。要保證轉(zhuǎn)爐鐵水溫度大于1250。輔助材料:石灰,螢石,生白云石,菱鎂礦,鐵合金,冷卻劑及增碳劑耐火材料的主要性質(zhì):耐火度、荷重軟化溫度、耐壓強(qiáng)度、抗熱震性、熱膨脹性、導(dǎo)熱性、抗渣性、氣孔率等。爐襯壽命:爐襯壽命影響轉(zhuǎn)爐的工作時(shí)間及生產(chǎn)成本。爐齡是鋼廠一重要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。爐襯損壞的原因:鐵水、廢鋼及爐渣等的機(jī)械碰撞和沖刷,爐渣及鋼水的化學(xué)侵蝕,爐襯自身礦物組成分解引起的層裂,急冷急熱等因素。提高爐齡的措施:耐火材料質(zhì)量,系統(tǒng)優(yōu)化煉鋼工藝,補(bǔ)爐工藝,轉(zhuǎn)爐冶煉五大制度:裝料制度,供養(yǎng)制度,造渣制度,溫度制度,終點(diǎn)控制及合金化制度裝料制度:定量裝入、定深裝入;分階段定量裝入。供氧制度: 兩種操作方式:軟吹:低壓、高槍位,吹入的氧在渣層中,渣中FeO升高、有利于脫磷;硬吹:高壓低槍位(與軟吹相反),脫P(yáng)不好,但脫C好,穿透能力強(qiáng),脫C反應(yīng)激烈。造渣制度:煉鋼就是煉渣。造渣的目的:通過(guò)造渣,脫P(yáng)、減少噴濺、保護(hù)爐襯。造渣制度:確定合適的造渣方式、渣料的加入數(shù)量和時(shí)間、成渣速度。渣的特點(diǎn):一定堿度、良好的流動(dòng)性、合適的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣。操作中防止噴濺的措施:控制渣量吹氧脫碳的溫度控制控制槍位,保證渣中FeO在一定范圍(1520)保持合適的爐容比溫度制度:溫度控制就是確定冷卻劑加入的數(shù)量和時(shí)間影響終點(diǎn)溫度的因素:鐵水成分:%Si=0.1,升高爐溫約15 ,鐵水溫度:鐵水溫度提高10,鋼水溫度約提高5 ,鐵水裝入量:增加1噸鐵水,鋼水約提高5,廢鋼加入量:增加1噸廢鋼,鋼水約下降20 ,此外,爐齡、終點(diǎn)碳、吹煉時(shí)間、噴濺等有影響。終點(diǎn)控制及合金化制度:終點(diǎn)控制指終點(diǎn)溫度和成分的控制。終點(diǎn)標(biāo)志:鋼中碳含量達(dá)到所煉鋼種的控制范圍,鋼中P達(dá)到要求,出港溫度達(dá)到要求。終點(diǎn)碳控制的方法:一次拉碳法、增碳法、高拉補(bǔ)吹法。轉(zhuǎn)爐冶煉的自動(dòng)控制:轉(zhuǎn)爐吹煉的技術(shù)特點(diǎn):脫碳速度快,準(zhǔn)確控制吹煉終點(diǎn)比困難:熱效率高,升溫速度快;容易發(fā)撒謊呢個(gè)爐渣或金屬噴濺;吹煉后期脫碳速度減慢,金屬爐渣之間遠(yuǎn)離平衡,容易造成鋼渣過(guò)氧化。對(duì)氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐控制的要求鐵水質(zhì)量穩(wěn)定,能準(zhǔn)確知道鐵水成份和重量;廢鋼量穩(wěn)定,有害殘余元素含量低;石灰等其他造渣劑的化學(xué)成份及塊度穩(wěn)定。控制方案: 靜態(tài)控制模型 動(dòng)態(tài)控制模型 全自動(dòng)控制模型靜態(tài)控制是動(dòng)態(tài)控制的基礎(chǔ),根據(jù)物料平衡和熱量平衡;先確定出終點(diǎn)的目標(biāo)成份和溫度及出鋼量,并選擇適當(dāng)?shù)牟僮鳁l件,進(jìn)行裝入量的計(jì)算;確定物料收支和熱收支的關(guān)系輸入計(jì)算機(jī);鐵水、廢鋼、生鐵塊、鐵皮、鐵礦石等;可計(jì)算需要的氧氣量,從所需的氧量可計(jì)算出所需要的冶煉時(shí)間;用熱收支方面進(jìn)行分析定論。動(dòng)態(tài)模型控制:是在運(yùn)行途中對(duì)軌道進(jìn)行計(jì)算和檢測(cè)。并給予修正的一種控制方法。鋼液中的C和溫度測(cè)定,鋼液中的C和溫度是隨時(shí)間推移而變化的。動(dòng)態(tài)控制的條件:點(diǎn)測(cè)的條件, 部份連續(xù)檢測(cè)能測(cè)定其軌道(途中測(cè)定鋼液中C和溫度);途中測(cè)定時(shí),如果測(cè)定值和預(yù)測(cè)的值不同,采取修正的手段。煙氣的凈化:煙氣凈化系統(tǒng)主要有三種:采用未燃法回收煤氣的文氏管濕法凈化系統(tǒng)。采用燃燒法的文氏管濕法凈化系統(tǒng)。采用靜電除塵的干式凈化系統(tǒng)。其中,采用未燃法回收煤氣的文氏管濕法凈化系統(tǒng)的方法,既可以回收煤氣又可以回收余熱。電爐煉鋼工藝:廢鋼:電爐煉鋼廢鋼是基本原料,廢鋼原料需進(jìn)行鑒別、分類管理和打包、剪切等處理。當(dāng)前電爐煉鋼使用廢鋼原料的最大問(wèn)題是金屬殘留元素,主要是殘留的Ni,Cr,Mo等合金元素和Cu,Sn,Bi,Sd,Pb等有害元素。它們?cè)陔姞t煉鋼過(guò)程中尚無(wú)有效方法去除,殘留在鋼材中造成種種危害,并在廢鋼循環(huán)再利用過(guò)程中不斷積累。目前采用的對(duì)策主要有:加強(qiáng)廢鋼管理;廢鋼預(yù)加工;冶煉過(guò)程配加其他鐵源,稀釋殘留元素的濃度。傳統(tǒng)冶煉工藝(三段工藝):熔化期、氧化期、還原期現(xiàn)代冶煉工藝(二段工藝):熔化期、氧化期、加爐外精煉;或稱熔氧脫磷期、脫碳升溫期操作步驟:補(bǔ)爐、裝料(配料)、熔化期、氧化期、精煉(或還原期)、出鋼補(bǔ)爐的重點(diǎn),渣線(渣的浸蝕),距電極近的地方(最容易跑鋼的地方),電弧的輻射;爐門兩側(cè)。補(bǔ)爐方式:補(bǔ)爐用大鏟或噴槍。裝料:對(duì)廢鋼的要求:不允許有有色金屬。(2)不允許有封閉器皿、易爆炸物。(3)入爐的鋼鐵料塊度要合適,不能太大。裝料量要求二次進(jìn)料:第1次,60;第2次,40;三次進(jìn)料:第1次,40;第2、3次,30;四次進(jìn)料:第1、2次,30;第3、4次,20。配碳的重要性:廢鋼鐵氧化、氧化期去氣(N、H)、去夾雜;最低配C計(jì)算:配C量%=0.50%(熔化期損失)+0.2-0.3%(氧化需要)+氧化終了碳含量。裝料原則:大、中、小料配合;重料在下、輕料在上;大塊在中、輕料在邊。熔化期:廢鋼熔化過(guò)程:從中心向四周、從熱區(qū)向冷區(qū)、從下向上。熔化期操作原則:合理供電、合適吹氧、提前造渣。吹氧方式:自耗式:可切割、可吹渣鋼界面;水冷式:只能吹渣鋼界面。氧化期:氧化期的任務(wù):繼續(xù)脫P(yáng)、脫C,去氣(N、H)、去夾雜,鋼液升溫電爐熔氧期操作:熔化廢鋼與氧化期脫碳結(jié)合,提前造渣脫磷。磷的控制:3個(gè)關(guān)鍵因素:爐渣氧化性、石灰含量、溫度。脫磷的主要工藝:強(qiáng)化吹氧提高初渣氧化性,提前造高堿度渣,流渣造新渣,噴粉技術(shù)的應(yīng)用。碳的控制:作用:減少金屬燒損、降低熔池溫度、促進(jìn)鋼渣反應(yīng)、促進(jìn)脫磷、促進(jìn)泡沫渣形成、去氣去夾雜。冶煉過(guò)程造泡沫渣:泡沫渣是指在不增大渣量的情況下,使?fàn)t渣呈很厚的泡沫狀泡沫渣的作用:1.采用長(zhǎng)弧泡沫渣操作可以增加電爐輸入功率,提高功率因數(shù)及熱效率;2.降低電爐冶煉電耗,縮短了冶煉時(shí)間;3.減少了電弧熱輻射對(duì)爐壁及爐蓋的熱損失;4.泡沫渣有利于爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng),特別有利于脫P(yáng)、C及去氣(N、H)影響泡沫渣的因素:吹氧量熔池含碳量爐渣的物理性能(粘度、表面張力)爐渣的化學(xué)性能(FeO、堿度)熔池溫度渣量自耗式爐門碳氧槍:最早的爐門機(jī)械吹氧裝置;同時(shí)具有噴吹石灰及噴吹碳粉造泡沫渣的功能。與水冷氧槍比;優(yōu)點(diǎn):操作安全系數(shù)大,噴吹角度大,可直接切割廢鋼。缺點(diǎn):吹氧管成本高,設(shè)備投資高。爐外精煉:爐外精煉內(nèi)容,脫氧,脫硫,去氣,去除夾雜,調(diào)整鋼液成分及溫度。真空處理:脫氣的主要方法:提高真空度可將鋼中C、H、O降低;日本真空技術(shù),真空度到1 torr;C10ppm,H1ppm,O5ppm中國(guó)真空技術(shù),真空度到3 torr;C20ppm,H2ppm,O15ppm。新開(kāi)發(fā)了脫硫功能:KTB代表性裝置:RH、VD、VOD。LF爐 工藝優(yōu)點(diǎn):精煉功能強(qiáng),適宜生產(chǎn)超低硫、超低氧鋼;具備電弧加熱功能,熱效率高,升溫幅度大,溫度控制精度高;具備攪拌和合金化功能,易于實(shí)現(xiàn)窄成分控制,提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性;采用渣鋼精煉工藝,精煉成本較低;設(shè)備簡(jiǎn)單,投資較少。AOD工藝流程:爐料:廢鋼、不銹鋼返回料、高碳鉻鐵、高碳鎳鐵;吹煉過(guò)程溫度及氬氧比的控制,RH工藝特點(diǎn):反應(yīng)速度快,表觀脫碳速度常數(shù)kC可達(dá)到3.5min-1。處理周期短,生產(chǎn)效率高,常與轉(zhuǎn)爐配套使用。反應(yīng)效率高,鋼水直接在真空室內(nèi)進(jìn)行反應(yīng),可生產(chǎn)H0.510-6,N2510-6,C1010-6的超純凈鋼??蛇M(jìn)行吹氧脫碳和二次燃燒進(jìn)行熱補(bǔ)償,減少處理溫降;可進(jìn)行噴粉脫硫,生產(chǎn)S510-6的超低硫鋼。常用的脫氧方法:沉淀脫氧,擴(kuò)散脫氧,真空脫氧。爐渣的作用:脫除磷硫,向金屬熔池傳氧,減少爐襯侵蝕等。高阻抗電弧爐的特點(diǎn):提高功率因素,減輕對(duì)電網(wǎng)干擾,利用泡沫渣埋弧操作,提高變壓器供電電壓水平,降低電極消耗。轉(zhuǎn)爐的副槍檢測(cè)控制技術(shù):在吹煉接近終點(diǎn)時(shí),插入副槍測(cè)定熔池【C】和溫度,校正靜態(tài)模型的計(jì)算誤差并計(jì)算達(dá)到終點(diǎn)所需要的供O2量或冷卻劑加入量。“雙渣”與轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”脫磷的特點(diǎn)?答:“雙渣”法和轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”法都需要在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行,并且兩次,吹煉完成后需要倒鋼成倒渣。不同:1、 雙渣法吹煉的再次用的噴槍參數(shù)相同,如氣氛流速流量等,而轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”法吹煉的氧槍噴吹參數(shù)不同,脫P(yáng)時(shí)流量小,高供氧強(qiáng)度,而脫C時(shí)流量大,供氧多。2、 “雙法”法第一次傾倒只倒渣,而轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”第一次傾倒不僅倒渣,還要倒鋼3、 “雙渣”法是在一個(gè)轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行,而轉(zhuǎn)爐“雙聯(lián)”法有時(shí)需要兩個(gè)傳統(tǒng)的“雙渣”法有許多方面的不足如脫磷很難較完全倒出,鋼水過(guò)氧化嚴(yán)重,效率低,成本高等。而“雙聯(lián)”法有高供氧,低堿度爐渣,高FetO含量爐渣,脫P(yáng)爐渣堿度低,再利用容易。1、目前煉鋼過(guò)程希望的鐵水Si含量一般為多少,鐵水硅含量的高低對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉會(huì)產(chǎn)生什么影響。(4分)答:硅高,增加渣量,需多加石灰提高爐渣堿度,影響前期脫磷,影響爐齡,增加氧氣消耗,降低金屬收得率(2分)。 硅低,渣量少,石灰用量少,氧氣消耗低,金屬收得率提高(2分)。2、脫氧產(chǎn)物的上浮服從斯托克斯(Stokes)定律,解釋該定律?并舉例說(shuō)明該定律對(duì)鋼中夾雜物去除的指導(dǎo)意義?(5分)答:(1)夾雜顆粒大小對(duì)夾雜物的去除有主要影響,去除速度與顆粒半徑的平方成正比。(1分)(2)如顆粒大小為1um, 10um(也可其它顆粒大小)的去除速度計(jì)算,得出正確的去除時(shí)間(21.5分):如1:夾雜物半徑為0.00001m時(shí)的上浮速度為:v29.8(70004000)0.000012/9/0.0050.000131 m/s上浮1所需要的時(shí)間為:t1/0.0001317634 s127 min如2:夾雜物半徑為0.0001m時(shí)的上浮速度為:v29.8(70004000)0.00012/9/0.0050.0131 m/s上浮1所需要的時(shí)間為:t1/0.013176.34 s1.27 min。(3)說(shuō)明鋼包內(nèi)吹氬時(shí)間對(duì)夾雜物去除的影響(1分)。3、下式為推導(dǎo)得出的鋼液脫硫反應(yīng)速度表達(dá)式(5分)式中: Wm:鋼水重量,kg%S;鋼液硫含量,F(xiàn):脫硫反應(yīng)界面積,m2rs:爐渣密度,kg/m3,ks:脫硫反應(yīng)動(dòng)力學(xué)傳輸系數(shù),m/s,Ls:爐渣鋼液之間硫的分配系數(shù)請(qǐng)根據(jù)上式,論述提高脫硫反應(yīng)速度可采用的煉鋼工藝措施。答: 由上述公式可以看出,1、可以采取措施增加脫硫反應(yīng)界面積F、2、增加硫在鋼液的傳遞速度、3、增加硫在渣鋼間分配比等,4、加快脫硫反應(yīng)速度。(40.5分)具體措施包括:向鋼液噴粉增加反應(yīng)界面積,加強(qiáng)熔池?cái)嚢柙黾恿虻膫鬟f速度,提高鋼水溫度,采用降低氧化鐵含量,增加爐渣硫的分配系數(shù)等。(答三個(gè)算對(duì)。4、目前煉鋼過(guò)程希望的鐵水Si含量一般為多少,鐵水硅含量的高低對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉會(huì)產(chǎn)生什么影響。(4分)目前煉鋼過(guò)程希望的鐵水Si含量一般為0.40.6(1分)。答:硅高,增加渣量,需多加石灰提高爐渣堿度,影響前期脫磷,影響爐齡,增加氧氣消耗,降低金屬收得率(1.5分)。 硅低,渣量少,石灰用量少,氧氣消耗低,金屬收得率提高(1.5分)。五、計(jì)算題(共9分)1、 已知150噸轉(zhuǎn)爐的鐵水及鋼水成分, C Si Mn P S鐵水成分 4.10 1.02 0.20 0.13 0.05終點(diǎn)成分 0.12 0.15 0.02 0.02渣量為鋼水的8,終渣中的FeO為12,計(jì)算噸鋼理論耗氧量(Nm3/t)及總耗氧量(Nm3)?答:已知150噸轉(zhuǎn)爐的鐵水及鋼水成分,(略)計(jì)算噸鋼理論耗氧量(Nm3/t)及總耗氧量(Nm3)? (5分)答: 轉(zhuǎn)爐容量為150噸時(shí),爐渣量為 :15089噸(0.5分) 鐵損耗氧量91216/(1656)0.240噸(0.5分)CCO 耗氧量150(4.30%-0.12%)90%16/12=7.524噸(0.5分)CCO2 耗氧量 150(4.30%-0.12%)10%32/12=1.672噸(0.5分)SiSiO2耗氧量 1500.6%32/28=1.028噸(0.5分)MnMnO耗氧量 150(0.2%0.15%)16/55=0.065噸(0.5分)PP2O5 耗氧量150(0.13%-0.02%)(165)/(312)=0.213噸(0.5分)S 1/3被氣化為SO2, 2/3與CaO反應(yīng)生成CaS進(jìn)入渣中, 則S不耗氧。(0.5分)總耗氧量0.24+7.524+1.672+1.028+0.065+0.21310.742噸/1.4297517.145Nm3(0.5分)噸鋼耗氧量5847/150=50.11Nm3/t(0.5分)2、 冶煉40Cr鋼號(hào)60噸,精煉成分C0.3%,Cr0.65%,成品中限C0.39%,Cr0.95%,試問(wèn)使用含C9.0%、Cr60%的鉻鐵,需加多少鉻鐵?加入的鉻鐵增碳量為多少? 鉻鐵中鉻的收得率為100。(4分)答:冶煉40Cr鋼號(hào)60噸(略),需加多少鉻鐵?加入的鉻鐵增碳量為多少? 鉻鐵中鉻的收得率為100。(4分)答:100kg鋼需Cr鐵為:(0.95-0.65)/0.6=0.5kg 60噸為:0.5*60000/100=300kg(2分)0.5kg*0.09=0.045kg*60000/100=27kg(2分) 或增為(27*100/60000)%=0.045% 加300kg鉻鐵,可增碳量為0.045%。3、計(jì)算(5分)鋼液中非金屬夾雜物的上浮速度可用Stokes公式計(jì)算:請(qǐng)分別計(jì)算出半徑為0.00001m、0.00010m和0.0050m的夾雜物在鋼液中上浮5m所需要的時(shí)間。(計(jì)算中可選:g9.8m/s2,rm7000kg/m3,rs4000kg/m3,hm0.005Pa.s)(1)夾雜物半徑為0.00001m時(shí)的上浮速度為:v29.8(70004000)0.000012/9/0.0050.000131 m/s上浮1所需要的時(shí)間為:t1/0.0001317634 s127 min(1.5分)(2)夾雜物半徑為0.00005m時(shí)的上浮速度為:v29.8(70004000)0.000052/9/0.0050.003267 m/s上浮1所需要的時(shí)間為:t1/0.003267306 s5.1 min(1.5分)(3)夾雜物半徑為0.0001m時(shí)的上浮速度為:v29.8(70004000)0.00012/9/0.0050.0131 m/s上浮1所需要的時(shí)間為:t1/0.013176.34 s1.27 min(2分) 4、 已知生鐵含Si 0.7%、P0.4%,造渣用的石灰含CaO(95),SiO2(5%),若要求渣堿度B3,求冶煉造渣時(shí),每噸生鐵需配加的石灰量。假定生鐵中含磷量的90氧化到渣中,渣堿度按B%CaO/(%SiO2+0.634%P2O5),計(jì)算 M(Si)=28,M(Ca)=40,M(P)=31。(4分)石灰加入量確定(可不考慮補(bǔ)加)解:(1) 石灰中有效CaO含量為:953580(1分)(2)1000kg鐵水的硅WSi10000.7%=7kg(1分)氧化成渣的SiO2的質(zhì)量為:A7602815kg(3)1000kg鐵水的磷WP10000.4%=4kg(1分)氧化成渣的P2O5的質(zhì)量為:904142628.25kg(4) W(CaO)=3(7+8.250.634)/8045.86kg(1分)答:需要加入的石灰量為45.86kg/t- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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