鋼鐵冶金學試題

1、鋼鐵冶金學試卷（A）院(系) 班級 學號 姓名 試卷卷面成績占課程考核成績 %平時 成績占 %課程考核成績題號一二三四五六七八九十小計得分8020（注：答題需在答題紙上進行，請不要在試卷上答題，否則將被扣分。）得 分一、名詞解釋題（每題3分，共18分） 1. 高爐有效容積利用系數 2. SFCA 3. 煤氣CO利用率 4. 高爐的管道行程 5. 高爐的堿負荷 6. COREX煉鐵工藝得 分二、判斷題 ( 每題 1.5分 ，共 30 分 ) （對：，錯：。）1. 磁鐵礦的理論含鐵量為70，黑色條痕，疏松結構，較易還原。2. 焦炭的主要質量要求是：含碳量高，反應性高，反應后強度高。3. 高爐煉鐵要

2、求噴吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指數大，燃燒性高。4. 高風溫熱風爐的爐頂耐火材料一般使用高鋁磚或碳磚。5. 為確保燒結礦固結強度，一般要求燒結最高溫度為13501380。6. 燒結過程的焦粉偏析布料有利于燒結上、下料層溫度的均勻化。7. 厚料層燒結工藝的主要目的是為了提高燒結礦生產能力。8. 酸性氧化焙燒球團礦的固結主要靠FeO與SiO2形成的低熔點化合物粘結。9. 原燃料中的P2O5在高爐中不能被還原而全部進入生鐵。10. 耦合反應的平衡常數是與之相關的簡單反應平衡常數的組合。11. 阻止高爐內K、Na循環(huán)富集的對策之一是降低爐渣二元堿度。12. 高爐風口燃燒帶出來的煤氣中既有CO又有CO2

3、，但前者含量更高。13. 增大高爐鼓風動能的措施之一，是擴大高爐風口直徑。14. 提高風口理論燃燒溫度，有利于補償噴吹煤粉熱分解帶來的溫度變化。15. 抑制“液泛現(xiàn)象”，有利于改善高爐下部的透氣性、透液性。16. 礦石的軟熔性能影響高爐軟熔帶的位置，但不影響其厚度。17. 加大礦石批重將有助于抑制高爐內的中心煤氣流。18. 與加濕鼓風不同，脫濕鼓風的主要作用在于提高高爐產量。19. 富氧鼓風不僅可以給高爐帶入熱量，而且可以增加高爐產量。20. 爐襯壽命的問題，是熔融還原煉鐵法需要解決的關鍵技術。得 分三、簡答題（每題8分，共24分）1.簡述燒結礦固結機理，何種粘結相（液相）有利于改善燒結礦質量

4、?2.提高高爐鼓風溫度對其冶煉過程的影響如何，并說明其原因。3.畫出高爐理想操作線，并說明A、B、C、D、E、P、W點的意義。得 分四、論述題 (每題14分，共28分)1. 分析爐渣粘度對高爐冶煉過程的影響，并論述影響爐渣粘度的因素以及維持適宜的高爐爐渣粘度的技術措施。2. 論述降低高爐燃料比的技術措施。a . 畫出高爐能量利用圖解分析的rdC圖，分析指出我國高爐降低燃料比的兩大途徑；b . 根據所學的煉鐵理論和工藝知識，闡述降低高爐燃料比的具體對策。鋼鐵冶金學A卷 試題答案要點及評分標準一、 名詞解釋（每題3分，共18分）1 高爐有效容積利用系數：每M3高爐有效容積每晝夜生產的合格鐵量（T/

5、 M3.d）；2 SFCA：復合鐵酸鈣，燒結礦中強度和還原性均較好的礦物；3 煤氣CO利用率：煤氣中CO2體積與CO和CO2體積總和的比值，hCO = CO2 (CO+CO2)，表明了煤氣利用程度的好壞；4 高爐的管道行程：高爐中各種爐料的粒度和密度各不相同且分布不均勻，在爐內局部出現(xiàn)氣流超過臨界速度的狀態(tài)，氣流會穿過料層形成局部通道而逸走，壓差下降，在高爐中形成“管道行程”。5 高爐的堿負荷：冶煉每噸生鐵入爐料中堿金屬氧化物(K2O+Na2O)的千克數；6 COREX煉鐵工藝：典型的二步法熔融還原煉鐵工藝，由奧鋼聯(lián)（VAI）于70年代末合作開發(fā)，其目的是以煤為燃料，由鐵礦石直接生產液態(tài)生鐵。

6、由預還原豎爐和熔融氣化爐組成。二、判斷題（每題1.5分，共30分）（對：，錯：）1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.；11.；12.；13.；14.；15.；16.；17.；18.；19.；20.三、簡答題 （每題8分，共24分）1 簡述燒結礦固結機理，何種粘結相（液相）有利于改善燒結礦的質量？答：（1）燒結礦的固結經歷固相反應、液相生成及冷凝固結過程；（2分）（2）固相反應在低于本身熔點的溫度下進行，固相反應生成的低熔點物質為液相生成提供條件；（1分）（3）在燃燒帶，低熔點物質熔化形成液相，燒結過程中生成的液相主要有FeO-SiO2系、CaO-SiO2系、CaO-Fe

7、O-SiO2系以及Fe2O3-CaO系，隨燒結工藝條件、原料條件及堿度的不同，各液相生成的數量不同。（高溫、還原性氣氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2，低溫、氧化性氣氛易生成Fe2O3-CaO液相）；（3分）（4）燃料燃燒完畢，在抽風冷卻作用下，液相冷凝將未熔物粘結起來成為燒結礦；（1分）（5）Fe2O3-CaO系液相形成的礦物具有良好的還原性及強度，對改善燒結礦質量有利。（1分）2 提高高爐鼓風溫度對其冶煉過程的影響如何，并說明原因。答：（1） 風口前燃燒碳量減少，風溫提高，焦比下降；（1分）（2） 高爐內溫度場發(fā)生變化：爐缸溫度升高，爐身上部、爐頂溫度下降，中溫區(qū)（9001

8、000）擴大，由于每升高 100風溫，風口理論燃燒溫度上升6080，風口前燃燒碳減少，煤氣量降低，導致爐身上部溫度降低；（2分）（3） 直接還原度略有升高，生成的CO減少，爐身溫度降低；（1分）（4） 爐內壓損增大，焦比下降，爐內透氣性變差，高爐下部溫度升高，煤氣流速度增大，同時SiO的揮發(fā)增加，堵塞料柱孔隙；（2分）（5） 有效熱消耗減少，焦比降低，渣量減少，S負荷降低，脫硫耗熱減少；（1分）（6） 改善生鐵質量，焦比降低，S負荷降低，爐缸熱量充沛，易得到低S生鐵；爐溫升高，可控制Si的下限，生產低Si鐵；（1分）3 畫出高爐理想操作線，并說明A、B、C、D、E、P、W點的意義。答：（4+4

9、分）AE為理想操作線A：入爐礦石鐵的氧化程度和爐頂煤氣中碳的氧化程度B：不發(fā)生重疊情況下（直接還原結束，間接還原開始），直接還原和間接還原的理論分界點C：鐵氧化物直接還原傳遞的氧與其它來源的氧CO的分界點D：鼓風中的氧與少量元素還原（包括脫S、熔劑、CO2還原）傳遞的氧CO的分界點E：鼓風生成CO的起點W：化學平衡的限制點P：熱平衡的限制點四、論述題（每題14分，共28分）1. 分析爐渣粘度對高爐冶煉過程的影響，并論述影響爐渣粘度的因素以及維持適宜的高爐爐渣粘度的技術措施？答：（1） 爐渣粘度為流體單位速度梯度、單位面積上的內磨擦系數；（2分）（2） 粘度過大：爐料下降、煤氣上升困難，易產生“

10、液泛”； 渣鐵分離不好、反應速度降低；粘度過?。很浫蹘恢眠^高；侵蝕爐襯；（3分）（3） 影響爐渣粘度的因素包括：（6分）a) 溫度：溫度升高，粘度下降b) 堿度：酸性渣中由于Si-O陰離子形成四面體網狀結構，粘度大，酸性渣中加入CaO、MgO 消滅-O-鍵 h ；堿性渣在高溫下粘度小。堿度升高，粘度增大，由于R CaO、MgO 固體懸浮質點 h c) 渣中其他成分：Al2O3 h ，原因：Al-O陰離子三長鍵結構 (但影響小于Si-O四長鍵)；TiO2 h ，原因：Ti與C、N生成碳氮化物，熔點高，易析出固相質點； CaF2 (螢石) h ，原因：F是電極電位正值最大的元素，得到電子的傾向最

11、強，2個F-可以取代一個網狀結構的-O-位置，造成斷口，生成的自由O2-又可以去破壞另一個-O-鍵；K2O、Na2O h ，原因： K2O、Na2O降低h的作用比較小，但它們的危害大!（4） 維持適宜的高爐爐渣粘度的技術措施：主要包括適宜的熔化性溫度，操作過程保證爐渣具有一定的過熱度，調整爐渣成分，控制合理的堿度。（3分）2. 論述降低高爐燃料比的技術措施。a. 畫出高爐能量利用圖解分析的rdC圖，分析指出我國高爐降低燃料比的兩大途徑；b. 根據所學的煉鐵理論和工藝知識，闡述降低高爐燃料比的具體對策；答：降低燃料比的途徑：（1）降低直接還原度，發(fā)展間接還原；（2）降低作為熱量消耗的碳量，減小熱

12、損失。（7分）降低高爐燃料比的具體對策：（1）高風溫，降低作為熱量消耗的碳量；（2）高壓操作，風壓不變條件下，高壓操作后有利高爐順行，煤氣利用率升高；抑制碳的熔損反應，有利于發(fā)展間接還原；Si的還原減少，耗熱減少；爐塵吹出量減少，碳損降低；煤氣停留時間長有利于間接還原（3）綜合鼓風，脫濕鼓風有利于減少水分的分解耗熱，降低燃料比；富氧鼓風與噴煤相結合，提高風口前煤粉燃燒率；適當增加煤氣中H2含量，有利于發(fā)展間接還原（4）精料：提高含鐵品位，降低渣量，熱量消耗減少；改善原料冶金性能，提高還原度，發(fā)展間接還原；加強原料整粒，提高強度，改善料柱透氣性；改善焦炭質量（尤其是高溫性能：反應性、反應后強度）

13、，強化焦炭骨架作用，降低焦炭灰分；合理爐料結構；控制軟熔帶厚度，減小煤氣阻力損失；降低S負荷，減小脫S耗熱。改善煤粉燃燒性（助燃劑等），降低灰分。（7分）鋼鐵冶金學試卷（B）院(系) 班級 學號 姓名 試卷卷面成績占課程考核成績 %平時 成績占 %課程考核成績題號一二三四小計得分8020（注：答題需在答題紙上進行，請不要在試卷上答題，否則將被扣分。）得 分一、名詞解釋題（每題3分，共18分） 1. 高爐冶煉強度 2. HPS 3. 高爐渣熔化性溫度 4. 高爐的懸料 5. 高爐的硫負荷 6. FINEX煉鐵工藝得 分二、判斷題 ( 每題 1.5分 ，共 30 分 ) （對：，錯：。）21. “

14、假象”赤鐵礦的結晶結構未變，而化學成分已變?yōu)镕e2O3。22. 一般要求焦炭的反應性高，而煤粉的反應性則要低。23. 高爐風口噴吹的煤粉，有少量是與煤氣中的CO2反應而氣化的。24. 高爐爐身上部爐墻的耐火材料一般選擇使用碳磚。25. 燒結料層的自動蓄熱現(xiàn)象，主要是由于燃料在料層中的偏析所致。26. 提高燒結礦堿度有助于增加燒結礦中鐵酸鈣礦物的含量。27. 實現(xiàn)厚料層燒結工藝的重要技術措施是燒結偏析布料。28. 對酸性氧化球團礦的焙燒效果而言,赤鐵礦優(yōu)于磁鐵礦。29. 原燃料中的Al2O3在高爐內可被少量還原而進入生鐵。30. 高爐內渣鐵反應的最終結果由耦合反應的平衡常數所決定。31. 高爐爐

15、渣的表面張力過小時，易造成渣中帶鐵，渣鐵分離困難。32. 導致高爐上部懸料的主要原因之一是“液泛現(xiàn)象”。33. 高爐風口前碳的燃燒反應的最終產物是CO2。34. 高爐實施高壓操作后，鼓風動能有增大的趨勢。35. 高爐脫濕鼓風，有提高風口理論燃燒溫度的作用。36. 高爐內進入間接還原區(qū)的煤氣體積小于爐缸產生的煤氣體積。37. 具有倒V型軟熔帶的高爐，其中心煤氣流比邊緣煤氣流發(fā)達。38. 為了抑制邊緣煤氣流，可采取“高料線”或“倒裝”的裝料制度。39. 高爐富氧鼓風，有助于提高噴吹煤粉的置換比。40. 目前最成熟的直接還原煉鐵工藝是煤基直接還原煉鐵法。得 分三、簡答題（每題8分，共24分）1. 簡

16、述酸性氧化球團礦生產工藝，說明該類球團礦的焙燒固結機理。2. 簡述風口噴吹煤粉對高爐冶煉過程的影響，并說明其原因。3. 畫出高爐理想操作線，并說明A、B、C、D、E、P、W點的意義。得 分四、論述題 (每題14分，共28分)1. 分析高爐冶煉過程中，用CO、H2 還原鐵氧化物的特點。a . 畫出CO、H2 還原鐵氧化物的平衡關系示意圖（叉子曲線）；b . 分別從熱力學、動力學上比較CO、H2 還原鐵氧化物的異同。2. Ergun公式如下：a. 說明式中各因子的物理意義以及用上式對高爐作定性分析時適用的區(qū)域。b. 從爐料和煤氣兩方面分析影響P的因素, 并論述改善爐內透氣性的方法。 鋼鐵冶金學B卷

17、 試題答案要點及評分標準一、 名詞解釋題（每題3分，共18分）1、 高爐冶煉強度：是高爐冶煉過程強化的程度，以每晝夜（d）燃燒的干焦量來衡量：冶煉強度(I)=干焦耗用量/有效容積實際工作日 t/(m3d)2、 HPS：指代小球燒結法：將燒結混合料用圓盤造球機預先制成一定粒度（粒度上限為6-8mm），然后使小球外裹部分燃料，最后鋪在燒結臺車上進行燒結的造塊新工藝。3、 高爐渣熔化性溫度：爐渣可以自由流動時的最低溫度。溫度，C粘度h ，PasABt轉t熔化性454、 高爐的懸料：由于高爐透氣性變化，引起高爐壓差過大，支托起爐料，使得爐料難以下行，稱為懸料。一般分為上部懸料和下部懸料，前者可以用楊森

18、公式解釋，后者可以用液泛現(xiàn)象解釋。5、 高爐的硫負荷：高爐冶煉每噸生鐵由爐料帶入的硫的千克數稱為“高爐的硫負荷”。6、 FINEX煉鐵工藝：Finex是在Corex基礎上，采用多級流化床裝置直接使用燒結鐵礦粉（ 固b、 （7分）1）爐料方面：形狀系數一般無法調節(jié)；從P角度出發(fā)，de,但是從還原和傳熱的角度de，因此矛盾.增大的具體方法：整粒按粒度分級入爐使爐料具有較高機械性能。2）煤氣方面：一般無法調節(jié)提高風口前氣體溫度氣體膨脹P爐頂壓力壓縮爐內煤氣體積P鋼鐵冶金學（煉鋼學部分） A 試卷院(系) 班級 學號 姓名 試卷卷面成績占課程考核成績 %平時 成績占 %課程考核成績題號一二三四五六七八

19、九十小計得分得 分一、 選擇題，請在正確答案的（）內畫。（單選題，每題0.5分，共20分）1、鋼的可加工性能優(yōu)于生鐵，主要是因為（ ）。（A） 鋼含碳量高 （B）鋼的熔點高 （C）鋼的硬度高 （D） 鋼純凈度高2、鐵水脫硫的主要脫硫劑是（ ）。 (A) MgCaO （B）MgO+Ca （C) Al+CaO （D) Mn+SiO2 3、轉爐雙渣冶煉是（ ）。（A）造堿性渣再造酸性渣；（B）造酸性渣再造堿性渣 （C）冶煉過程造兩次渣。4、一般說來每氧化1C可使鋼水升溫（ ）。（A）30 （B）50 （C）100 （D）140 5、轉爐煉鋼鐵水的物理熱約占總熱量的（ ）。(A) 10% (B)30%

20、 (C)50% (D)70%6、轉爐煤氣回收的熱值一般為（ ）。 (A) 8004.18KJ/m3 (B) 16004.18KJ/m3 (C) 24004.18KJ/m3 7、煉鋼終渣FeO一般控制在（ ）。 (A) 3-5% (B) 8-15% (C) 2530%8、電爐煉鋼供電系統(tǒng)的電抗器的主要作用是（ ）。(A) 降低及限制電流 (B) 穩(wěn)定及控制電壓 (C) 穩(wěn)定電弧電流和限制短路電流9、轉爐煉鋼前期熔池溫度低，有利于( )反應。（A）脫碳 （B）脫硫 （C）脫氧 （D）脫磷10、煉鋼過程直接氧化是指 ( )。（A）CO被氧化為CO2 （B） 鐵液中雜質組元與氧氣作用被氧化 （C） 雜

21、質組元被爐渣氧化 （D） 爐渣被氧氣氧化11、氧氣轉爐煉鋼過程鐵液升溫所需熱源主要來自（ ）。（A）電弧加熱 （B）加入的發(fā)熱材料 （C）鐵液中雜質組元氧化反應的熱效應 （D）爐渣成渣熱12、氧氣轉爐煉鋼中所謂“火點”區(qū)是指( )。（A） 氧氣流股與周圍爐氣作用區(qū)域 （B） 轉爐底吹氣流與鋼液作用區(qū)域 （C） 氧氣流股與周圍泡沫渣作用區(qū)域 （D） 氧氣流股沖擊金屬熔池形成的作用區(qū)域13、氧氣轉爐煉鋼過程發(fā)生的乳化、泡沫可以（ ），因而可以加快渣鐵間反應。（A） 增加渣鐵間接觸面積 （B） 提高爐渣溫度 （C）提高爐渣氧化鐵含量 （D） 減少渣鐵間接觸面積14、氧氣煉鋼爐渣中以下鐵氧化物哪種最穩(wěn)

22、定（ ）。（A）Fe2O3 （B）Fe3O4 （C）FeO 15、氧氣煉鋼過程鐵液中雜質組元氧化以間接氧化為主，主要是因為（ ）。（A） 氧氣同熔池接觸的表面上大量存在的是鐵原子 （B）氧槍供氧速度不足 （C）爐渣氧化鐵含量低 16、氧氣轉爐煉鋼脫碳反應的限制性環(huán)節(jié)有可能是( )。（A） 反應界面的化學反應 （B）鋼液中CO的均質形核 （C） O或C向反應區(qū)的擴散 （D）CO氣泡在鋼液中上浮去除17、以下措施中，（ ）可以加快脫碳反應。（A）降低鋼液溫度 （B）提高鋼液溫度 （C）增加渣量 （D）降低鐵水碳含量18、通過以下哪種措施( )可以降低爐渣中P2O5的活度系數。（A）提高爐渣堿度 （

23、B）增加渣量 （C）提高溫度 （D）降低爐渣堿度19、降低爐渣氧化鐵含量有利于（ ）反應。（A）脫磷 （B）脫碳 （C）脫硫 （D）脫硅20、（ ）有利于脫硫反應進行。（A）降低冶煉溫度 （B）增加渣量 （C）降低鋼液中硫的活度21、以下脫氧元素中，哪一個（ ）脫氧能力最強？（A）Mn （B）Si （C）Al （D）Cr22、鋼中內生類非金屬夾雜物主要來自（ ）。（A） 煉鋼爐內爐渣卷入 （B）爐襯材料混入 （C）連鑄結晶器保護渣卷入 （D）脫氧反應產物23、隨著鐵水預處理和鋼水爐外精煉廣泛采用，氧氣煉鋼轉爐逐漸演變?yōu)椋?)。（A） 升溫和脫碳反應器 （B）升溫和脫硫反應器 （C）升溫和脫磷反

24、應器 （D）廢鋼熔化器24、超高功率電爐的功率級別為( )。 （A） 200KVA/t以上 （B） 300KVA/t以上 （C）400KVA/t以上 （D） 500KVA/t以上25、電爐爐壁氧燃槍的主要作用為( )。 （A） 脫氣 （B） 升溫 （C）脫磷 （D） 助熔26、常規(guī)RH精煉爐具有( )。 （A） 脫碳 （B）脫磷 （C）脫硅 （D） 脫錳27、爐外精煉中用于加熱升溫的裝置為( )。（A） VD爐 （B） CAS-OB裝置 （C） RH裝置 （D） 吹氬28、高質量軸承鋼的精煉一般采用( )。 （A） CAS裝置 （B） LF爐 （C） VD爐 （D） AOD29、鐵水脫硫預處理

25、采用金屬脫硫劑為 ( )。（A） Ca （B） Mg （C）Ti （D） Si30、電爐煉鋼的熱量來源主要為（ ）。 （A）化學熱 （B） 物理熱 （C） 電能 （D）化學熱、電能及物理熱。31、VD爐具有（ ）功能。（A）脫氧 （B）脫磷 （C）脫硅 （D）升溫32、AOD精煉爐主要用于冶煉（ ）。（A）合金結構鋼 （B）管線鋼 （C）軸承鋼 （D）不銹鋼33、復合脫氧能夠得到更好的脫氧效果，主要是因為（ ）。（A）使用了脫氧能力更強的脫氧元素 （B）脫氧元素含量增加 （C）脫氧元素在鋼液中活度增加 （D）降低了脫氧反應生成物的活度34、脫氧反應包括化學反應、脫氧產物形核、脫氧產物長大和(

26、)四個階段。（A） 脫氧產物上浮去除 （B）脫氧產物被氧化 （C）脫氧產物分解35、脫氧產物與鋼液間界面張力大有利于( )（A） 脫氧產物在鋼液內存在 （B）脫氧產物顆粒聚合 （C）脫氧產物被還原 （D）脫氧產物分解36、提高爐渣堿度可以( )（A）提高渣中P2O5的活度系數 （B）降低渣中P2O5的活度系數 （C） 減少Si的氧化程度 （D）減少石灰消耗 37、氧氣煉鋼過程脫碳反應生成的CO氣體有利于（ ）（A）攪動熔池和均勻鋼水的成分和溫度 （B）增加爐渣的氧化鐵含量 （C）增加鋼水中N、H等元素含量 38、鋼水精煉脫硫的有利條件是（ ） （A） 提高溫度（B）提高氧化鐵含量 （C）降低溫

27、度 （D）降低鋼中氮含量39、轉爐采用未燃法煤氣回收的煙氣中CO含量一般為（ ）。（A）30-40 （B）60-90 （C）100 40、軸承鋼的氧含量一般要求控制在（ ）以下。（A）0.0001%，（B）0.0010%，（C）0.010%。得 分二、判斷下列說法是否正確（每題1分，共20分）1、目前采用鐵水“三脫”預處理的鋼廠，進行脫硅預處理的主要目的是提高脫磷預處理的效果。（）2、因為鐵的氧化自由能變化遠大于碳的氧化自由能變化，因此煉鋼過程中不會發(fā)生鐵的氧化反應。（）3、KR法是采用噴吹粉劑的脫硫工藝。（）4、氧氣轉爐煉鋼過程鋼液中Si的氧化主要在吹煉后期進行。（）5、一定壓力及溫度條件下

28、，鋼中的碳高，氧就低。（）6、爐渣堿度對脫硫反應有重要影響，但對脫碳反應影響不大。（）7、P的氧化反應為吸熱反應，提高冶煉溫度有利于脫磷。（）8、氧氣轉爐煉鋼爐內發(fā)生的乳化和泡沫能夠增加反應的表面積。（）9、所謂煉鋼工藝的供氧強度就是單位時間、每噸鋼噴入的氧氣量。（）10、煉鋼廠“負能煉鋼” 就是當爐氣回收的總熱量轉爐工序生產消耗的能量。（）11、鋁的脫氧能力低于硅的脫氧能力。（）12、鋼液中非金屬夾雜物尺寸愈小，愈容易由鋼液中上浮去除。（）13、鋼液脫氧后發(fā)生的任何氧化均屬于“二次氧化”。（）14、鋼中總氧就是溶解氧和夾雜物所含氧之和。（）15、轉爐的爐容比是指轉爐內的自由空間的容積與金屬裝

29、入量之比。（）16、轉爐煉鋼在軟吹條件下不利于脫磷。（）17、廢鋼中的有害元素低于鐵水中的有害元素。（）18、通過AOD真空處理可降低鋼液碳含量。（）19、VD可將鋼水溫度提高到工藝要求的溫度。（）20、CASOB的升溫原理與LF一致。（） 得 分三、簡答題 （每題3分，共42分）1、工業(yè)中常用的鐵水脫硫劑有哪些？2、有利于脫磷反應的工藝條件？3、常用的脫氧方法有哪些？4、電爐煉鋼為什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？5、轉爐雙聯(lián)煉鋼工藝？6、非金屬夾雜物對鋼材造成的主要危害？7、石灰活性度的概念？8、什么是轉爐的靜態(tài)模型控制？9、脫碳過程一般分為哪幾個階段 ？10、什么是轉爐的副槍檢測控制技術？

30、11、高阻抗電弧爐有何特點？12、煉鋼對廢鋼的要求主要有哪些？13、CONSTEEL電爐的冶金特點是什么？14、RH精煉工藝的特點？得 分四、論述題 （共9分）1、目前煉鋼過程希望的鐵水Si含量一般為多少，鐵水硅含量的高低對轉爐冶煉會產生什么影響。（4分）2、脫氧產物的上浮服從斯托克斯(Stokes)定律，解釋該定律？并舉例說明該定律對鋼中夾雜物去除的指導意義？（5分）得 分五、計算題（共9分）1、 已知150噸轉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終點成分 0.12 0.15 0.02 0.02渣量為鋼水的8，終渣中的FeO為

31、12，計算噸鋼理論耗氧量（Nm3/t）及總耗氧量(Nm3)? （5分） 注：原子量O16，C12，Si28，Mn55，F(xiàn)e56，P31，S322、 冶煉40Cr鋼號60噸，精煉成分C0.3%，Cr0.65%，成品中限C0.39%，Cr0.95%，試問使用含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）鋼鐵冶金學 煉鋼學部分A 試卷答案及評分標準一、選擇題，請將正確的答案在（）內畫。（單選題，每題0.5分，共20分）1、鋼的可加工性能優(yōu)于生鐵，主要是因為（ D ）。2、鐵水脫硫預處理用主要脫硫劑是（A ）。3、轉爐雙渣冶煉是（C）。4、一

32、般說來每氧化1C可使鋼水升溫（ D ）左右。5、直接(沉淀)脫氧指的是( A )6、轉爐煤氣回收量一般為（ A ）左右。7、轉爐和電爐煉鋼終渣FeO含量一般控制在（C）。8、電爐煉鋼供電系統(tǒng)的電抗器的主要作用是（C ）。9、轉爐煉鋼前期熔池溫度低有利于( D )反應。10、煉鋼過程直接氧化是指 ( B )。11、氧氣轉爐煉鋼過程鐵液升溫所需熱源主要來自（ C ）。12、氧氣轉爐煉鋼中所謂“火點”區(qū)是指( D )。13、氧氣轉爐煉鋼過程發(fā)生的乳化、泡沫可以（ A ），因而可以加快渣鐵間反應。14、氧氣煉鋼爐渣中以下鐵氧化物哪種最穩(wěn)定（C ）。15、氧氣煉鋼過程鐵液中雜質組元氧化以間接氧化為主，主

33、要是因為（ A ）。16、氧氣轉爐煉鋼脫碳反應的限制性環(huán)節(jié)有可能是( C )。17、以下措施中，（ B ）可以加快脫碳反應。18、通過以下哪種措施( A )可以降低爐渣中P2O5的活度系數。19、降低爐渣氧化鐵含量有利于（ C ）反應。20、（ B ）有利于脫硫反應進行。21、以下脫氧元素中，哪一個（ C ）脫氧能力最強？22、鋼中內生類非金屬夾雜物主要來自（ D ）。23、隨著鐵水預處理和鋼水爐外精煉廣泛采用，氧氣煉鋼轉爐逐漸演變?yōu)椋?A )。24、超高功率電爐的功率級別為( D )。 25、電爐爐壁氧燃槍的主要作用為( D )。26、常規(guī)LF精煉爐具有（ D ）功能27、具有加熱功能的爐外

34、精煉裝置為( B )。28、軸承鋼的精煉一般采用( B )。 29、鐵水脫硫預處理采用的金屬脫硫劑為 ( B )。30、電爐煉鋼的熱量來源主要為（ D ）。 31、VD爐具有（ A ）功能。32、AOD精煉爐主要用于冶煉（ D ）。33、復合脫氧能夠得到更好的脫氧效果，主要是因為（ D ）。34、脫氧反應包括化學反應、脫氧產物形核、脫氧產物長大和( A )四個階段。35、脫氧產物與鋼液間界面張力大有利于( B )36、提高爐渣堿度可以( B )37、氧氣煉鋼過程脫碳反應生成的CO氣體有利于（ A ）38、提高鋼水精煉脫硫率的條件是（ B ）39、轉爐采用未燃法煤氣回收的煙氣中CO含量一般為（

35、B ）。 40、鋼渣間化學反應的平衡程度隨( D )而提高。二、判斷下列說法是否正確（每題1分，共20分）1對 ； 2錯；3錯； 4錯；5對；6對；7錯；8對；9對；10對； 11錯； 12錯；13對； 14對；15對；16錯；17錯；18對； 19錯；20錯。三、簡答題 （每題3分，共42分）1、工業(yè)中常用的鐵水脫硫劑有哪些？（答錯1個扣1分）答：CaC2，Mg，CaO，Na2O 2、有利于脫磷反應的工藝條件？（答錯1個扣1分）答：有利于脫磷反應的工藝條件主要為：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、擴散脫氧、真空

36、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1.5分，答3個算對）1.采用長弧泡沫渣操作可以增加電爐輸入功率，提高功率因數及熱效率；2.降低電爐冶煉電耗，縮短了冶煉時間；3. 減少了電弧熱輻射對爐壁及爐蓋的熱損失；4. 泡沫渣有利于爐內化學反應，特別有利于脫P、C及去氣（N、H）如何造好泡沫渣？（0.53點1.5分，答3個算對）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”預處理工藝？（13分） 鐵水“三脫”預處理是指鐵水兌入煉鋼爐之前進行的處

37、理。普通鐵水預處理包括：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、什么是轉爐的靜態(tài)模型控制？（答3個算全對，13）（1）靜態(tài)控制是動態(tài)控制的基礎，依靠物料平衡和熱量平衡

38、；（2）先確定出終點的目標成份和溫度及出鋼量，并選擇適當的操作條件，進行裝入量的計算；（3）確定物料收支和熱收支的關系輸入計算機；（4）可計算需要的氧氣量，從所需的氧量可計算出所需要的冶煉時間。9、脫碳過程一般分為哪幾個階段 ？（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?。?）脫碳速度由鋼中碳的傳質決定。10、什么是轉爐的副槍檢測控制技術？ 答： 在吹煉接近終點時（供O2量85左右），插入副槍測定熔池C和溫度（1.5分），校正靜態(tài)模型的計算誤差并計算達到終點所需的供O2量或冷卻劑加入量（1.5分）。11、高阻抗電弧爐有何特點？答：

39、提高功率因數，減輕對電網干擾(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、煉鋼對廢鋼的要求主要有哪些？（答錯1個扣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電爐的冶金特點是什么？(答3個算對)(1)電弧非常平穩(wěn)，閃爍、諧波和噪音很低;(2)過程連續(xù)進行，非通電操作時間減至最少;(3)不必周期性加料，熱損失和排放大大減少;(4)便于穩(wěn)定控制生產過程和產品質量14、RH精煉鋼水能夠循環(huán)流動的原因？ （1）當兩個插入管插入鋼液一定深度后，啟動真空泵，真空室

40、被抽成真空。由于真空室內外壓力差，鋼液從兩個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，上升管輸入驅動氣體（氬氣及其他惰性氣體、反應氣體），驅動氣體由于受熱膨脹以及壓力由P1降到P2而引起等溫膨脹，即上升管內鋼液與氣體混合物密度降低，而驅動鋼液上升像噴泵一樣涌入真空室內，使真空室內的平衡狀態(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出氣體的作用不斷地從上升管涌入真空室內，并經下降管回到鋼包內，周而復始，實現(xiàn)鋼液循環(huán)。（1分）四、論述題 （共9分）1、（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，

41、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、（5分）答：（1）夾雜顆粒大小對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）的去除速度計算，得出正確的去除時間（21.5分）：如1：夾雜物半徑為0.00001m時的上浮速度為：v29.8(70004000)0.000012/9/0.0050.000131 m/s上浮1所需要的時間為：t1/0.0001317634 s127 min如2：夾雜物半徑為0.0001m時的上浮速度為：v29.8(70004000)0.00

42、012/9/0.0050.0131 m/s上浮1所需要的時間為：t1/0.013176.34 s1.27 min。（3）說明鋼包內吹氬時間對夾雜物去除的影響（1分）。五、計算題（共9分）1、已知150噸轉爐的鐵水及鋼水成分，（略）計算噸鋼理論耗氧量（Nm3/t）及總耗氧量(Nm3)? （5分）答： 轉爐容量為150噸時，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）S

43、iSiO2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反應生成CaS進入渣中, 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60噸（略）,需加多少鉻鐵？加入的鉻鐵增碳量

44、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%。鋼鐵冶金學（煉鋼學部分） B 試卷院(系) 班級 學號 姓名 試卷卷面成績占課程考核成績 %平時 成績占 %課程考核成績題號一二三四五六七八九十小計得分得 分二、 選擇題，請在正確答案的（）內畫。（單選題，每題0.5分，共20分）1、以下脫氧元素中，哪一個（

45、 ）脫氧能力最強？（A）Mn （B）Si （C）Al （D）Cr2、鋼中內生類非金屬夾雜物主要來自（ ）。（A） 煉鋼爐內爐渣卷入 （B）爐襯材料混入 （C）連鑄結晶器保護渣卷入 （D）脫氧反應產物3、隨著鐵水預處理和鋼水爐外精煉廣泛采用，氧氣煉鋼轉爐逐漸演變?yōu)椋?)。（A） 升溫和脫碳反應器 （B）升溫和脫硫反應器 （C）升溫和脫磷反應器 （D）廢鋼熔化器4、超高功率電爐的功率級別為( )。 （A） 200KVA/t以上 （B） 300KVA/t以上 （C）400KVA/t以上 （D） 500KVA/t以上5、電爐爐壁氧燃槍的主要作用為( )。 （A） 脫氣 （B） 升溫 （C）脫磷 （D） 助熔6、常規(guī)RH精煉爐具有( )。 （A） 脫碳 （B）脫磷 （C）脫硅 （D） 脫錳7、爐外精煉中用于加熱升溫的裝置為( )。（A） VD爐 （B） CAS-OB裝置 （C） RH裝置 （D） 吹氬8、高質量軸承鋼的精煉一般采用( )。 （A） CAS裝置 （B） LF爐 （C） VD爐 （D） AOD9、鐵水脫硫預處理采用金屬脫硫劑為 ( )。（A） Ca （B） Mg （C）Ti （D） Si10、電爐煉鋼的熱量來源主要為（ ）。 （A）化學熱 （B） 物理熱 （C） 電能 （D）化學熱、電能及物理熱。11、VD爐具有（ ）功能。（A）脫氧 （B）脫磷 （C）脫硅 （D）升溫12