炼钢青工大赛复习题

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1、1、什么是氧化反应？什么是还原反应？物质与氧化合的反应叫氧化反应，如元素的烧损、杂质的氧化、碳的燃烧等。在转炉炼钢中，金属料中的杂质元素（C、Si、Mn、P、S等）就必须被氧化去处。从物质中夺取氧的反应叫还原反应，如金属氧化物的被还原、铁矿石被CO、C还原成铁等。在冶炼后期，需要加入不同的合金元素，这时发生还原反应。2、铁、生铁和钢是怎么划分的？纯铁、钢、生铁通常以碳含量来划分。一般含碳量0.02～2%为钢，含碳量2～4.5%为生铁，含碳量≯0.02%则称为纯铁。3、炼钢的基本任务是什么？（1）脱碳通常炼钢铁水含C较高，所以要通

2、过氧化反应将碳降低到所炼钢种的规定范围。由于熔池发生C-O反应时会产生沸腾搅动熔池，从而可以起到去处钢中气体和夹杂、加速钢渣反应、均匀成分、均匀温度等作用，所以脱碳又是保证钢高质量要求的必要条件。（2）去处P、S及其它杂质P、S对钢质量是有害的，大多数钢号对S、P含量均有严格要求，在炼钢过程中必须采取一系列措施将其去处到所要求的范围之内。许多有色金属是有害的，如铜等，必须在冶炼中去处或控制原料中该元素含量。（3）去处气体及夹杂钢中气体（H、O、N）以及非金属夹杂物（氧化物、硫化物、氮化物等）都直接影响铸坯（钢锭）的表面质量及内在

3、质量，在钢成材后又影响其力学性能及金相组织。因此必须在冶炼过程中去处或控制原材料含量。（4）脱氧和合金化把钢中多余的氧脱除，降低氧化物对钢材的影响；根据各种钢种的不同性能要求，加入不同合金，使某些元素达到规定的范围之内。（5）保证合适的出钢温度为保证出钢后钢水能顺利地浇铸，应通过金属氧化放热或外加热源等措施将钢液加热到所要求的温度。4、炼钢方法有几种？（1）转炉炼钢法（2）平炉炼钢法（3）电弧炉炼钢法（4）其它炼钢法如电渣重熔、感应炉冶炼法等。5、炉渣在炼钢过程中的主要作用是什么？（1）铁水中的有害元素——S、P只有通过炉渣才能

4、有效地去处。（2）炉渣是炼钢过程中氧的重要传递媒介，特别是对电炉、平炉。（3）炉渣可以搜集金属液中的各种反应产物及非金属损失。（4）炉渣对熔池的传热有重要作用，可减少熔池的散热损失。（5）炉渣对金属的收得率有重要影响，炉渣的物理性质控制不当就会造成喷溅或增加渣中夹铁量而造成更多的金属损失。6、碱度及表示法？碱度：是炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值，用“R”表示。（1）二元碱度R=CaO%/SiO2%(2)当炉料中含P较高，并假定生成3CaO·P2O5稳定化合物时，碱度表示为：R=CaO%-1.18（P2O5%）/SiO2%

5、，式中系数的推导系数为：3CaO%/P2O5%=3×56/142=1.18（3）当使用高磷铁水冶炼时，用三元碱度表示。R=CaO%/（SiO2%+P2O5%）。7、为什么铁液中元素的氧化是有次序的？对氧亲和力大的元素，它夺取氧的能力就越强，先开始氧化；对氧亲和力小的元素，它夺取氧的能力就越弱，它就越后氧化。在1600℃时，元素的氧化次序是Al、Si、V、Mn、Cr、P、Fe。在1530℃以上时，元素的氧化次序是Al、C、Si、Mn、Cr。8、氧气射流对顶吹转炉炼钢有什么重要作用？具有较大动能的高速射流与熔池接触后，将产生两个方面

6、的作用。一方面，射流的部分动能转变为压力，促使熔池金属液产生循环运动，这是确保熔池加速传质、传热的重要条件。另一方面，氧气射流冲击金属液及渣液并击碎它们，生成大量的金属液滴及渣液滴，这些液滴分布在金属液、炉渣及气体（炉气及射流）中，此外，氧气在穿入金属液的过程中，自身也被击碎，形成大量的气泡，这些液滴和气泡有很大的比表积，形成两相的或三相的“乳化”态混合液，这是转炉炼钢中能快速地进行化学反应的最根本的原因。可以说，氧气射流是控制氧气顶吹转炉炼钢反应的最直接最重要的动力学因素。9、顶吹转炉中氧的传递方式是什么？主要的传氧方式是：（

7、1）氧气射流冲入反应区金属液中时，气流本身被击碎成大量气泡，在冲击反应区内与铁及其它元素发生反应。（2）被氧气射流击碎的金属液滴，溅入氧气流中，表面被迅速氧化，生成FeO薄层。这些被氧化的金属液滴回落熔池中时，可与其他元素发生反应。（3）在熔池反应区及金属液滴表面生成的氧化铁，一部分熔入金属液中，其反应式为：（FeO）=[O]+Fe溶解氧随着金属液的循环运动，与金属中的杂质元素发生反应。（4）氧化性的炉渣与金属中的元素发生化学反应。（5）渣中部分低价氧化铁（FeO）转变为高价氧化铁（Fe2O3），增加了炉渣的氧化能力。2、转炉熔

8、池中的化学反应在哪些部位发生？（1）射流冲击区在这个区域，氧气使铁元素大量氧化，生成氧化铁，并与其它元素发生氧化反应，在该区，成渣反应（石灰溶解等）及钢渣间的反应（脱碳、脱硫等）也可迅速进行。（2）二次反应区完全或表面被氧化的金属液滴向冲击区以外的区域（二次反应