三、论述题1. 简述炉衬的破损机理。
转炉炉衬的破损机理主要有以下几个方面:
(1)高温热流的作用:由于钢水温度高,炉衬表面逐渐分层熔化,一般分为三层:熔化层、软熔层、原质层;
(2)由于出钢和装铁之间以及补炉、检修等过程使转炉有一定时间间隔,再次装铁后炉衬受激冷激热的作用,炉衬突然受热后体积膨胀产生炸裂和剥落;
(3)装铁和加废钢过程以及吹炼过程中钢水流动,对炉衬产生机械冲刷作用;
(4)钢水和炉渣中的氧与耐火材料中的碳等元素发生化学反应,对炉衬形成化学侵蚀。
2. 简述一炉钢的操作过程。
一炉钢的操作过程如下:
(1)上一炉钢出完并倒出炉渣,检查炉体,必要时补炉,堵好出钢口;
(2)兑入铁水,加入废钢;
(3)摇正炉体,下降氧枪,加第一批渣料(总量的2/3~1/2);
(4)吹炼中期:脱碳反应剧烈,氧化铁大量消耗;
(5)吹炼末期:碳含量大大降低,炉口火焰变短,确定吹炼终点;
(6)成分和温度合格,打开出钢口出钢,同时进行脱氧合金化。
3. 写出转炉炉渣脱硫的基本反应方程式,并分析影响脱硫的因素。
炉渣脱硫的主要反应式为:
[FeS]+(CaO)==(CaS)+(FeO)加石灰造流动性良好的碱性渣,增加渣中的含量,有利于脱硫;在保证化好炉渣的前提下,适当降低渣中FeO含量,有利于去硫;脱硫反应为吸热反应,高温有利于脱硫;增大渣量能提高脱硫能力。
4. 写出脱磷反应方程式,简要分析脱磷的有利条件。
脱磷反应式可写为:
2[P]+5(FeO)+4(CaO)====(4CaO·P2O5)+5[Fe]+热量
脱磷的有利条件是:
(1)从脱磷反应式可以看出该反应为放热反应,所以该反应在较低温度下容易进行;
(2)CaO是反应物,增加反应物CaO浓度,有利于脱磷反应的进行,即高碱度有利于脱磷反应的进行,但炉渣碱度太高,炉渣不易熔化;
(3)FeO是反应物,增加渣中FeO,提高炉渣氧化性有利于该反应的进行;
(4)增大渣量,降低炉渣中4CaO·P2O5的浓度,有利于脱磷反应的进行;
(5)加强熔池搅拌,降低炉渣黏度有利于脱磷反应的进行。有利于脱磷的条件可概括为:高碱度、高氧化性、大渣量、低温、低黏度。
5. 简述开新炉操作(焦炭-铁水烘烤法)。
开新炉操作内容如下:
(1)测量氧枪“零位”,进行试氧操作:测量炉底深度,调整好算尺,然后安上氧气胶管,打开氧气阀门进行试氧,开始用低压,逐步加大氧压,在上部炉子空间内开氧2~3次,每次1~2s,以清除下部管道内的存留气体和杂物屑,并检查供氧管道情况;
(2)兑铁水:向炉内兑入高温低硫铁水,开新炉第一炉为全铁水,不加废钢;
(3)用废钢斗向炉内加入焦炭:焦炭块度为20~60mm,加入量要视炉子吨位大小而定,焦炭分批加入,每批间隔5min左右,共加5批,5min左右能燃烧完一批焦炭;
(4)降枪吹氧冶炼:低枪点火,因为炉子是冷炉,一开始就加入了大量石灰,铁水温度低,采用低枪点火升温快,熔池活跃,可避免渣料结坨;
(5)根据铁水成分配加渣料:高枪化渣,当炉口有火焰喷出时即可提枪化渣,把炉渣大致化一化,至炉口喷渣片时为止,时间一般5min左右;
(6)控制炉况及时出钢:加完最后一批焦炭后4~5 min焦炭燃烧完毕,以后的炼钢过程与一般炼钢操作相似,前5炉连续炼钢,要堵好出钢口并防止出钢口打不开,等铁水时应将炉子摇到直立位置,以防塌炉,新开炉1~3炉只能冶炼沸腾钢(如全连铸炼钢车间则只能冶炼普碳钢),同时完成烘烤炉衬的任务。
四、计算题1. 装入量165t,吹损按10%计算,钢中氧含量为0.07%,理论计算钢水中氧含量脱至0.01%时,需要多少千克铝?(小数点后保留两位数,铝的相对原子质量是27,氧的相对原子质量是16)
钢水量=装入量×(1-吹损)=165×(1-10%)=148.5t
脱去钢水中氧的重量=钢水量×(700-100)×10
-6×10
3=148.5×600×10-6×103=89.1kg
设需加铝块xkg,由反应式2Al+3[O]==(Al
2O
3)得:
答:需铝块100.24kg。
2. 某钢厂转炉三月份共消耗铁水49000t,该月共计产钢48468t,试问:此厂该月的铁耗为多少?
49000×1000÷48468=1011kg/t
答:此厂该月的铁耗为1011kg/t。