二、简答题1. 钢液气泡的形成机理是什么?
随着钢液温度的下降,钢中碳与氧的平衡被破坏,反应向生成CO气体的方向进行,如果CO不能及时上浮排除,就有可能形成气泡。另外,钢中溶解的氢、氮随温度的下降饱和溶解度降低,也可能从钢液中析出形成气泡。
2. 影响吹炼终点钢液氧化性的因素有哪些?
影响吹炼终点钢液氧化性的因素包括:
(1)终点碳,终点碳越低,则氧化性越强;
(2)终点温度,终点温度越高,则氧化性越强;
(3)枪位控制,枪位高则氧化性强;
(4)点吹次数,点吹次数多,则氧化性强。
3. 炼钢炉渣按化学成分如何分类?举例说明。
炼钢炉渣按成分分为:
(1)酸性氧化物,如SiO2、P2O5;
(2)碱性氧化物,如CaO、MgO、MnO、FeO;
(3)两性氧化物,如Al2O3、Fe2O3;
(4)其他物质,如CaS、FeS、MnS,若加入萤石还有CaF2。
4. 在转炉吹炼过程中,枪位调节和控制的基本原则和要求是什么?
在转炉吹炼过程中,枪位调节和控制的基本原则是早化渣、化好渣、降碳快、不喷溅、升温均,动枪操作要做到少、准、快。
5. 喷溅产生的根本原因是什么?
喷溅产生的根本原因是:
(1)熔池内碳氧反应不均衡发展,瞬时产生大量的CO气体往外排出,这是发生爆炸性喷溅的根本原因;
(2)严重的泡沫渣渣量大、渣层厚等,阻碍CO气体畅通排出,是导致喷溅发生的另一重要原因。
6. 什么是转炉炉型,选择转炉炉型的依据有哪些?
转炉炉型指砌砖后转炉内型的几何形状。选择转炉炉型应考虑以下因素:
(1)有利于炼钢过程物理化学反应的进行,有利于炉液、炉气运动,有利于熔池的均匀搅拌;
(2)喷溅要小,金属消耗要少;
(3)炉壳容易加工制造,炉衬砖易于砌筑,维护方便,炉衬使用寿命长;
(4)有利于改善劳动条件和提高转炉的作业率。
7. 为什么钢包精炼炉需要加热功能?
钢包精炼炉需要加热功能的原因包括:
(1)钢液从初炼炉到精炼炉过程中温度下降;
(2)提供熔化造渣材料和合金材料所需要的热量;
(3)补充真空脱气时的温降和吹氩搅拌时氩气吸收的热量;
(4)保证足够充裕的精炼时间和钢液温度;
(5)保证钢液具有合适的浇铸温度。
三、计算题1. 使用单渣法操作确定石灰加入量。已知(1)铁水中[Si]=0.85%;(2)石灰成分:w(CaO)=89%,w(SiO
2)=1.0%;(3)生白云石成分:w(CaO)=32%,w(SiO
2)=1.3%,加入量为15kg/t;(4)炉渣碱度要求R=3.5。
石灰有效钙含量=89%-1.0%×3.5=85.5%
生白云石有效钙含量=32%-1.3%×3.5=27.45%
生白云石相当石灰量=15×27.45%/85.5%=4.82kg
石灰加入量=2.14×0.85%×R×1000/85.5%-4.82=69.64kg/t
答:石灰加入量为69.64kg/t。
2. 已知某厂转炉装入量为150t,供氧时间为14.5min,氧气消耗量为8560m
3,求此时的氧气流量和供氧强度为多少?
解:氧气流量Q=V/t=8560/14.5=590.34m3/min
供氧强度I=Q/T=590.34/150=3.94m3/(min·t)
答:氧气流量和供氧强度分别为590.34m3/min和3.94m3/(min·t)。
3. 某厂2号转炉在某年共砌筑17个炉壳,产钢140.76万吨,平均每炉出钢量为36t,求2号转炉的平均炉龄是多少?
平均炉龄=总炉数/炉役数
总炉数=总产量/平均出钢量=1407600/36=39100炉
半均炉龄=39100/17=2300炉
答:2号转炉的平均炉龄为2300炉。
4. 已知铁水脱硫前硫含量为0.03%,脱硫后硫含量为0.005%,脱硫用的镁单耗为0.5kg/t铁,脱硫用的颗粒镁中的镁含量为92%,求颗粒镁的利用率。(相对原子量:Mg=24,S=32)
解:镁脱硫的反应式是Mg+[S]==(MgS)
答:颗粒镁的利用率为34.5%。
5. 渣量为13%,渣中FeO含量为11%,Fe
2O
3含量为2%,试计算每吨钢渣中铁氧化损失是多少?(相对原子量:Fe=56,O=16)
Q损失=1000×13%×(11%×56/72+2%×112/160)=13kg
答:每吨钢渣中铁氧化损失为13kg。
6. 生产钢种为2Cr13,出钢量为23t,需加入多少公斤铬含量为65%的铬铁使钢水增加铬0.8%达到成品目标?(铬的收得率为95%,成品铬的规格为12%~14%)
铬铁加入量=23000×0.8%/[(65%-13%)×95%]=372.3kg
答:需加入372.3kg铬含量为65%的铬铁。
7. 转炉出钢后,用一种MgO饱和的CaO-MgO-SiO
2-Al
2O
3-FeO-CaF
2渣系对钢包中的钢水进行深脱磷。已知该渣系与转炉出钢时带到钢包中的渣混合后形成的脱磷渣和钢水之间磷的分配比为(P)/[P]=500,转炉出钢时每吨钢带到钢包中的渣量是5kg,转炉渣中的磷含量为0.7%,脱磷前钢水的磷含量为0.01%,欲使钢中的磷含量降低到15×10
-4%,求每吨钢需加入这种脱磷剂多少公斤?
设每吨钢需加这种脱磷剂xkg,根据磷在钢渣间的平衡,可列出如下方程式:
5×0.7+(0.01-0.0015)×1000=(5+x)×0.0015×500
x=11kg
答:每吨钢需加入这种脱磷剂11kg。