1、冶 2007-1、2 班炼钢工艺学复习题（详见课本和笔记）2010.7.8（授课教师：刘宇雁）1.铁水预处理的“三脱” 是指脱硅、脱磷、脱硫。2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前，为除去某种有害成分( 如 S、P、Si 等)或提取/ 回收某种有益成分(如 V、Nb 等) 的处理过程。或铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅操作。3.铁水预处理目的及意义：主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。有效提高铁水质量；减轻炼钢负担；为优化炼钢工艺，提高钢材质量创造良好条件；对特殊铁水预处理而言，可有效回收利用有益元素，实现综合利用。4.铁水预脱硅技术的目的：减少转炉
2、石灰耗量（硅氧化形成的 SiO2 大大降低渣的碱度） ，减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。铁水预脱 P 的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱 S 效率。当铁水Si0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。因此，脱磷处理前需将铁水含Si脱至0.15，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脱磷前必须先脱硅。铁水预脱 P 的最佳Si 初始 ：苏打脱 P：Si 初始 0.1%石灰熔剂脱 P：Si 初始 0.100.15%对含 V 或 Nb 等特殊铁水，预脱 Si 可为富集 V2O5 和 Nb2O5 等创造条件。5.铁水预脱硫技术迅速发
3、展的原因：用户对钢的品种和质量要求提高。连铸技术的发展要求钢中硫含量进一步降低，否则连铸坯容易产生内裂，铁水脱硫可满足冶炼低硫钢和超低硫钢种的要求。铁水中碳、硅、磷等元素的含量高，可提高硫在铁水中的活度系数，而有利于脱硫，同时铁水中的氧含量低，没有强烈的氧化性气氛，有利于直接使用一些强脱硫剂，如电石（CaC2） 、金属镁等；故铁水脱硫效率高。铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费用。其费用比值为：高炉脱硫：铁水预处理脱硫：转炉：炉外精炼=2.6：1：16.9：6.10降低炼铁和炼钢炉脱硫负担; 有利于降低消耗和成本，并增加产量。提高炼铁和炼钢经济技术指标；有效提高钢铁企业铁、钢、材的综合
4、经济效益。全程脱硫：高炉铁水炉外炼钢炉(精炼炉) 实现铁水深度脱硫，经济有效生产超低 S 高级优质钢；提高钢质、扩大品种、优化工艺（改善转炉炼钢操作） ；6.铁水预脱硫优点（铁水脱硫条件比钢水脱硫优越的主要原因）用优质铁水炼钢，是提高产品质量、扩大品种、增加效益和增强产品市场竞争力的重要条件之一，也是生产低硫洁净钢的基础。铁水炉外脱硫有利于提高炼铁、炼钢技术经济指标。通过比较各种脱硫工艺，铁水脱硫预处理工艺有如下优点：铁水中C、Si较高，fs，提高硫的反应能力；铁水中O较低，提高渣铁之间的硫分配比（Ls） ，脱硫效率高；搅拌充分，脱硫剂利用率高，脱硫速度快； 铁水脱硫可提高炼铁炼钢的生产能力、
5、节约工序能源、降低成本。故铁水脱硫费用费用比其他工序低。7.铁水预脱硫技术的发展：铁水炉外脱硫技术在 20 世纪 60 年代氧气顶吹转炉炼钢工艺发展后得到迅速推广，在国外已趋成熟，在实际生产中大量应用，处理工艺方法约数十种之多。先后发明的工艺大致可分为分批处理法和连续处理法两大类，其中分批处理法又可分为铺撒法/投入法(含倒包法)、机械搅拌法、吹气搅拌法、喷射法、镁脱硫法等。目前常用的方法有喷吹法和 KR 机械搅拌法。8.铁水脱硫预处理的工艺方法：投掷（入）法：将脱硫剂投入铁水中。喷吹法：将脱硫剂喷入铁水中。搅拌法（KR 法）：将通过中空机械搅拌器向铁水内加入脱硫剂，搅拌脱硫。9.常用铁水预脱硫
6、剂有石灰、碳化钙、苏打、金属镁及复合脱硫剂等。10.提高铁水脱硫效果的措施：1）热力学条件。fs（C、Si） ；降低氧位，即O、 （O 2 ）（加入铝）脱硫剂用量（同时生产费用） ；控制好温度。2）动力学条件。 根据铁水条件及钢种要求，选择适当主脱硫剂。即要满足脱硫要求，又要尽量降低脱硫成本且操作方便。脱硫要求一般时（轻脱硫） ，脱硫剂组成以石灰粉为主；生产低硫生铁时，以电石粉为主（深脱硫） 。添加适当促进剂。适当减小脱硫剂粒度，增大反应界面，加快脱硫速度；强化熔池搅拌，增加逗留时间，减小扩散边界层厚度，提高混匀搅拌效率，均可加快脱硫反应速度；控制好温度。提高铁水温度，增大硫的传质系数；选择适
7、当的喷吹参数，以取得最佳喷吹效果。11.选择脱硫方法的原则（铁水脱硫方案的选择）铁水条件供应条件；冶炼钢种要求；处理规模（处理能力，作业率） 、工艺流程（铁水运输方式）及总图布置（布置位置） ；脱硫效率及脱硫剂消耗；处理成本（设备和基建费用） ；铁水温降；预留铁水三脱的可能性；环境污染12.转炉的内衬由绝热层/隔热层、永久层、工作层 组成。13.转炉炉衬损坏原因主要为机械作用、高温作用、化学侵蚀、炉衬剥落。或机械冲击和磨损、耐材的高温溶解、高温溶液渗透、高温下气体挥发。14.炼钢的基本任务：“四脱” （脱碳、脱氧、脱磷和脱硫） ， “二去（去气和去夹杂） ”，“两调整” （调整温度和成分） 。
8、15.炼钢生产中熔渣的主要作用（有利作用）：通过调整熔渣成分氧化还原钢液，使钢液中硅、锰、铬等元素氧化或还原的硫、磷、氧等元素；吸收钢液中的非金属夹杂物；防止炉衬的过分侵蚀；覆盖钢液，减少散热和防止二次氧化和吸氢。其他作用：在不同炼钢方法中，熔渣还有其独特的作用。如：氧气顶吹转炉炼钢过程熔渣钢液滴气泡形成高度的乳化相钢渣接触面积 加速吹炼过程。电弧炉炼钢时稳弧（稳定电弧燃烧）和传热良好的泡沫渣能包围住弧光弧光对炉衬的辐射侵蚀电渣重熔时作电阻发热体可重熔和精炼金属（电渣炉）出钢时钢液的二次氧化浇注时作保护渣，可减少氧化，防止散热，并改善铸坯表面质量等。不利作用：侵蚀耐火材料，降低炉衬寿命，特别是
9、低碱度熔渣对炉衬的侵蚀更为严重。熔渣中夹带小颗粒金属及未被还原的金属氧化物，降低了金属的回收率。严重泡沫化熔渣会引起喷溅。 （转炉）16.熔渣的氧化性（熔渣的氧化能力）：是指在一定的温度下，单位时间内熔渣向钢液供氧的数量（在单位时间内从渣相向金属相供氧的数量） ；通常用渣中氧化铁含量的多少表示熔渣氧化能力的强弱。生产中常用渣中(%FeO)表示渣的氧化性。17.熔渣氧化性对操作过程有何影响？如杂质的去除程度；钢水含氧量；石灰溶化速度；熔渣的泡沫程度；喷溅；炉衬寿命；金属和铁合金的收得率。18.熔渣与熔融金属之间应有足够大的表面张力，以有助于渣壳分离，防止熔渣卷入金属内；而熔渣与非金属夹杂物之间的
10、表面张力越小越好，以利于熔渣对非金属夹杂物的浸润、吸附和溶解。19.氧化脱磷的有利条件：较高的炉渣碱度（34） ；氧化铁较高（1520） ；良好流动性熔渣；充分的熔池搅拌；适当的温度（14501550） ；渣量要大，可利用多次放渣和造新渣去磷。20.炼钢脱磷、脱硫的有利条件有哪些？答：1）脱磷反应：2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP 2O5)+5Fe 脱磷有利条件：高碱度、高（FeO ）/氧化性、良好流动性熔渣、充分的熔池搅拌、适当的温度和大渣量。2）脱硫的有利条件：高温、高碱度、低氧化铁（FeO ） ，良好流动性熔渣、充分的熔池搅拌和大渣量。21.回磷：就是磷从熔渣中又返回到钢中
11、，也是脱磷的逆向反应；或成品钢中磷含量高于终点磷含量也属回磷现象。22.减少回磷的措施：冶炼中期，保持(FeO) 10，防止因炉渣“ 返干”而产生的回磷；控制终点温度不要过高，并调整好炉渣成分，使炉渣碱度保持在较高水平。出钢时，适当提高脱氧前的炉渣碱度；挡渣出钢，尽量避免下渣；出钢后，向钢包渣面加一定量石灰，增加炉渣碱度；脱氧合金化时，尽可能采取钢包脱氧，而不采取炉内脱氧。23.碳氧浓度积：在一定的温度和压力下钢液中的碳氧反应达到平衡时，碳和氧的质量百分浓度之积是一个常数。24.脱碳反应对炼钢过程的作用/碳氧化在炼钢中的作用：脱碳，将熔池中的碳氧化脱除至所炼钢种的终点要求；放热升温，加速传质传
12、热； 均匀熔池成分、温度；加大钢渣界面，加速反应的进行，也有利于熔渣的形成；去气去夹杂（有利于非金属夹杂的上浮和有害气体的排出） 。爆发性的脱碳反应会造成喷溅。25.碳氧反应发生的必要条件是：必须存在过剩氧，即O 实际 O 平衡 。26.钢中氧的危害性主要表现在以下方面（1）产生夹杂；（2）形成气泡；（3）加剧硫的危害。27.脱氧任务：按钢种要求降低钢液中溶解的氧；排除脱氧产物；控制残留夹杂的形态和分布。28.沉淀脱氧：将块状脱氧剂沉入钢液中，熔化、溶解后与钢中氧反应生成稳定的氧化物并上浮进入炉渣，以降低钢中氧的脱氧方法。29.促使脱氧产物上浮的措施：上浮速度；形成液态的脱氧产物。形成与钢液间
13、界面张力大的脱氧产物。30.合金元素加入一般的原则：脱氧元素先加，合金化元素后加；脱氧能力较强、且比较贵重的合金，应在钢水脱氧良好的情况下加入，以提高合金的收得率。熔点高，不易氧化的元素，可加在炉内。 31.氧气顶吹转炉设备除转炉外还包括供氧、供料、废气处理及回收系统等附属系统。32.按金属熔池（炉底）形状转炉炉型可分为：筒球型、锥球型、截锥型。33.烟气净化回收装置：目前主要有湿法（OG 法）和干法（ LT 法）两种除尘方式。（原始含尘量 100150g/Nm 3 降至100mg/Nm 3，排放标准）34.转炉的烟尘排放浓度环保要求：随着工业和科学技术的发展，环境保护问题越来越引起人们的重视
14、，根据工业三废排放标准规定，大于 12 吨的转炉的烟尘排放浓度150mgNm 3（烟气） ，小于 12 吨转炉的烟尘排放浓度200mg Nm 3（烟气） 。而烟气的实际烟尘浓度为 80150gNm 3（烟气） ，高出国家规定排放标准的上千倍，所以转炉烟气必须进行净化处理后方可排放。35.采用炉烟气净化回收系统条件：CO：5070%，O 2：12%，100t 转炉，要求实现负能炼钢。36.对铁水温度的要求：高（1250）且稳定。37.炼钢对废钢的基本要求：(1)废钢表面应清洁干燥（清洁、少锈、无混杂） 。(2)废钢中不得混有铁合金（有害的残余金属元素如铜、锌、铅、锡、锑、砷等；部分合金结构钢中五
15、害元素为 Pb、As、Sb、Bi、Sn，对优质合金结构钢，五害元素含量应分别控制在0.02。 ） 。(3)废钢中不得混有封闭器皿、爆炸物和易燃易爆品以及有毒物品。以保证安全生产。(4)废钢要有明确的化学成分；废钢中有用的合金元素应尽可能在冶炼过程中回收利用；对有害元素含量应限制在一定范围以内。(5)不同性质的废钢分类存放。(6)废钢要有合适的块度和外形尺寸。38.目前用于生产中的废钢代用品有：生铁、铁水、直接还原铁与热压块铁、脱碳粒铁。39.电弧炉内热兑铁水一般为 20%30%。40.因生铁中含碳及杂质较高，炉料中生铁块配比通常为 1025，最高30。41.炼钢常用造渣材料包括石灰、萤石、白云
16、石、合成造渣剂等。42.石灰的活性：石灰与熔渣的反应能力称石灰的活性，也称水活度是石灰反应能力的标志，是衡量石灰在渣中溶解速度的指标，也是衡量石灰质量的重要参数。石灰的晶粒越小（界面多） 、气孔率越高，其在渣中的溶解速度越快，即活性越好。43.氧气复吹转炉炼钢工艺五大操作制度包括：装入制度；供氧制度； 造渣制度； 温度制度； 终点控制与出钢合金化。44.装入制度主要内容：确定装入量、装入方法、废钢比及装料顺序四个问题。45.氧气转炉控制装入量的方法主要有定深、定量、分阶段定量。46.将一个炉役分成若干阶段，每个阶段的装入量不变叫做定量装入法。47.在确定各阶段的装入量时应考虑的三个主要因素：合
17、适的炉容比；合适的熔池深度；炉子附属设备的匹配。48.炉容比（V/T）：有效容积(转炉内自由空间的容积) 与金属装入量之比（ 0.81.0） 。49.供氧制度主要内容：确定合理的喷头结构、供氧强度、氧压和枪位控制。50.氧气顶吹转炉氧枪操作制度有恒压变枪、恒枪变压和分阶段恒压变枪（变压变枪）三种。51.枪位：氧枪喷头端面到静止熔池液面的距离。52.硬吹：吹炼过程中，采用低枪位或高氧压的吹氧操作称为“硬吹” 。53.恒压变枪“高一低一高一低”的四段式氧枪操作要点：在铁水温度较高或渣料集中在吹炼前期加入时可采用这种枪位操作。开吹时采用高枪位化渣，使渣中含（FeO）量达 2530，促进石灰熔化，尽快
18、形成具有一定碱度的炉渣，增大前期脱磷和脱硫效率，同时也避免酸性渣对炉衬的侵蚀。在炉渣化好后降枪脱碳。为避免在碳氧化剧烈反应期出现返干现象，适时提高枪位，使渣中（FeO）保持在 1015，以利磷、硫继续去除。在接近终点时再降枪加强熔池搅拌，继续脱碳和均匀熔池成分和温度，降低终渣（FeO ）含量。54.造渣制度主要内容：根据原料条件和冶炼的钢种确定合适的造渣方法、渣料的种类、造渣材料的加入时间和加入数量及快速成渣的措施。55.顶吹氧气转炉的造渣操作有单渣法、双渣法、双渣留渣法。56.转炉冶炼过程中主要成渣途径（详见课本）：钙质成渣途径，通常采用低枪位操作。铁质成渣途径，通常采用高枪位操作。57.泡
19、沫渣：氧气射流与熔池作用，形成气渣金属三相乳浊液，气泡体积超出熔渣体积的数倍或数十倍，故称为泡沫渣。58.影响石灰溶解速度的因素主要有（详见课本）：石灰本身质量；铁水成分；炉渣成分（(FeO)、 （MnO)、SiO 2） ；供氧操作。59.喷溅的类型主要有爆发性喷溅、泡沫喷溅和金属喷溅。60.在操作中防止喷溅的基本措施：控制好熔池温度及渣中(FeO)含量。61.温度制度主要内容：准确控制终点温度；恰当控制冶炼过程温度。62.温度控制包括过程温度和终点温度的控制。63.终点控制主要是指终点温度和成分的控制。64.达到终点的具体标志为：钢中碳达到所炼钢种要求的控制范围；钢中 S、P 低于规定下限要
20、求一定范围；出钢温度保证能顺利进行精炼和浇铸；达到钢种要求控制的氧含量。65.转炉吹炼终点控制可分为经验控制和自动控制两大类。转炉钢水终点的经验控制方法有拉碳法和增碳法；自动控制法（控制技术）有静态控制、动态控制及全自动控制。66.拉碳法指将熔池中钢液的含碳量一直脱到出钢要求即终点碳时停止吹氧的操作方法。或根据终点碳和温度的要求进行吹炼，终点碳和温度同时达到目标时提枪停吹的操作方法。或熔池中含碳量达到出钢要求时停止吹氧，即吹炼终点符合终点的具体目标，不需要再专门向熔池中追加增碳剂增碳的操作方法。主要优点：终渣（FeO）含量较低，金属收得率高，且有利于延长炉衬寿命；终点钢液的含氧低，脱氧剂用量少
21、，终点钢水含锰量较高,而且钢中的非金属夹杂物少；冶炼时间短，氧气消耗少。工艺关键：吹炼过程中及时、准确地判断或测定熔池的温度和含碳量努力提高一次命中率。其中一次拉碳法要求终点碳和温度同时达到目标值，否则需补吹或增碳。该法要求操作技术水平高。67.增碳法指吹炼平均含碳量0.08%的钢种（除超低碳钢种外的所有钢种） ，均吹到 C=0.05%0.06%提枪，按钢种要求加入增碳剂的方法。或吹炼平均含碳量大于0.08%的钢种时，一律将钢液的碳脱至 0.05%0.06%时停吹,按照所炼钢种的规格，在钢包内增碳（出钢时包内增碳至钢种规格要求）的操作方法。主要优点：终点容易命中，省去了拉碳法终点前倒炉取样及校
22、正成分和温度的补吹时间，因而生产率较高；终渣的（FeO ）含量高，化渣好，去磷率高，而且有利于减轻喷溅和提高供氧强度；热量收入多，可以增加废钢的用量。操作稳定，易于实现自动控制。工艺关键：应寻求含硫低、灰分少和干燥的纯度较高的增碳剂，否则会污染钢液。68.静态控制指冶炼前计算机根据原料条件和吹炼终点钢水温度及成分进行装料计算，并按照计算的结果进行吹炼，吹炼过程中不进行任何修正的控制方法。69.动态控制指冶炼中计算机根据其检测系统提供的信息及时修正操作参数，使冶炼过程顺利到达终点的控制方法。或转炉炼钢的动态控制是在静态控制基础上，应用副枪等测试手段，将吹炼过程中金属成分、温度及熔渣状况等有关变量
23、随时间变化的动态信息传送给计算机，依据所测得的信息对吹冻参数及时修正，达到预定的吹炼目标。70.动态控制通常采用两种方法：副枪动态控制技术:在吹炼接近终点时 (供 O2 量达 85%左右 )，插入副枪测定熔池C和温度，校正静态模型的计算误差并计算达到终点所需的 O2 量和冷却剂加入量。炉气分析动态控制技术:通过连续检测炉口逸出的炉气成分，计算熔池瞬时脱 C 速度和 Si、Mn 、P 氧化速度，进行动态连续校正，提高控制精度和命中率。71.副枪的作用是可在不倒炉的情况下实现快速检测钢水温度、含碳量、含氧量、熔池液面高度渣层厚度，并提取钢样和渣样。测试副枪能进行测温、取样、定碳、定氧和测液面高度等
24、。72.副枪操作流程：枪指令给出探头传送探头把持器夹住探头装头器立起装头检查接点是否导电下枪测定枪升起拔起探头锯断回收试样。副枪测定周期：100s副枪应用范围：100t 转炉（副枪和氧枪中心距 1100mm）冶炼终点命中率：采用副枪后，转炉冶炼终点命中率达 8590%。73.出钢操作关键：红（烘）包出钢、保持适宜出钢时间、当渣出钢。74.转炉出钢挡渣的目的是有利于准确控制钢液成分，减少钢水回磷，降低钢中夹杂物含量。目前采用的挡渣法有：挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法等。75.钢液的合金化：为了冶炼出具有所需性能的成品钢，在冶炼过程中加入各种合金，使钢液的化学成分符合钢种规格要求的工艺操作。76
25、.复吹转炉按吹炼工艺及冶炼目的不同，主要分为四种类型：底部搅拌型/加强搅拌型（顶吹氧、底吹惰性气体的复吹工艺）：顶吹氧气，底吹搅拌用气如 Ar、N 2、CO 2、CO 等。底吹目的：加强对熔池的搅拌，缩短冶炼时间。代表方法：LBE、LD-KG、LD-OTB、NK-CB 、LD-AB 等。顶底吹氧型/强化冶炼型（顶、底复合吹氧工艺）：顶底同时供氧。底吹目的：加强对熔池搅拌，同时增大供氧强度以促进炉内的脱碳反应。代表方法：BSC-BAP、LD-OB、LD-HC 、STB、STB-P 等。喷吹石灰型（底吹氧喷熔剂工艺）：在顶底复合吹氧的基础上，以底吹氧气作为载流喷吹石灰粉。目的：加速成渣，强化去硫、
26、去磷过程。代表方法：K-BOP喷吹燃料型/增加废钢用量型：在顶底复合吹氧的基础上，以氧气作为载流喷吹煤粉、燃油或燃气等燃料。目的：引入外来热源，以增加废钢比。代表方法：KMS 法、 KS 法。国内目前的复吹转炉大多属于底吹搅拌型。77.对底部供气元件的要求：满足吹炼工艺的气量调节要求；满足分散、细流、均匀、稳定的供气要求；安全可靠；希望具有与炉衬同步的使用寿命。78.顶底复吹转炉底部供气元件的类型有喷咀型、砖型、多微管透气塞/细金属管多孔塞型三类（详见课本） 。79.复吹转炉少渣冶炼的冶金特性：还原性功能。吹入的锰矿粉，可利用渣量少，(FeO)低，熔池温度高的特点，使 MnO 直接还原，回收锰
27、矿中的 Mn，从而提高钢液中锰含量。 钢中的氢明显减少。由于散装料及铁合金消耗量减少，少渣精炼时钢水和炉渣的氢含量明显减少 铁损明显减少。由于渣量减少，渣带走的铁损明显减少。80.转炉溅渣技术是近年来开发的一种提高炉龄的新技术。它是在 20 世纪 70 年代广泛应用过的、向炉渣中加入含 MgO 的造渣剂造黏渣挂渣护炉技术的基础上，利用氧枪喷吹高压氮气，在 24min 内将出钢后留在炉内的残余炉渣喷溅涂敷在整个转炉内衬表面上，形成炉渣保护层的护炉技术。该项技术可以大幅度提高转炉炉龄，且投资少、工艺简单、经济效益显著。溅渣护炉技术的基本原理，是在转炉出钢后，调整余留终点渣成分，利用 MgO 含量达
28、到饱和或过饱和的终点渣，通过高压氮气的吹溅，在炉衬表面形成一层与炉衬很好烧结附着的高熔点溅渣层。这个溅渣层耐蚀性较好，并可减轻炼钢过程对炉衬的机械冲刷，从而保护了炉衬砖，减缓其损坏程度，使得炉衬寿命得以提高。或利用高速氮气射流冲击熔渣液面，将 MgO 饱和的高碱度炉渣喷溅涂敷在炉衬表面，形成一层具有一定耐火度的溅渣层，达到保护炉衬，提高炉衬使用寿命的目的。或指转炉出钢后，在炉内留有适当的炉渣，然后插入喷枪，籍以向炉内吹入高压氮气，使炉渣飞溅，覆盖到炉壁上，经冷却、凝固并形成具有一定耐火度的渣层，从而保护了原有炉衬，延长了转炉寿命。或溅渣护炉目前是生产中的常规操作。它是利用 MgO 含量达到饱和
29、或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并很好地与炉衬粘结。通过溅渣形成的溅渣层，其耐蚀性较好，同时可抑制炉衬砖表面的氧化脱碳，又能减轻高温熔渣对炉衬砖的侵蚀冲刷，从而保护炉衬，提高炉衬使用寿命。 （总结选择一种解释）81.简述转炉冶炼一炉钢的过程。答：顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：上炉出钢、溅渣护炉、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置） ； 降枪开吹，同时加入第一批渣料（在供氧开吹的同时，加入第一批渣料） ，加入量相当于全炉总渣量的 2/3（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾
30、，随后喷出暗红的火焰；35min 后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱） ；开吹 4-6 分钟后(35min 后)，第一批渣料化好，再加入第二批渣料继续吹炼（相当于全炉渣料总加入量的 1/3） 。如果炉内化渣不好，则允许加入第三批萤石渣料（必要时可在开吹后的第 1012min 加入炉内） 。 随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约 12min 后火焰微弱，停吹。倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢；即当吹炼到所炼钢种要求的终点碳范围时，即停吹，倒炉取样，测定钢水温度，取样快速分析C、S、P的含量，当温度和成分符合要求时，即可倾动转炉出钢。出钢，同时（
31、将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。即当钢水流出总量的 1/4 时，向钢包中的脱氧合金化剂，进行脱氧和合金化，由此一炉钢冶炼完毕（合金应在出钢 1/3 时开始加，出钢 2/3 时加完，并加在钢流的冲击处，以利于合金的熔化和均匀。 ）82.电炉炼钢设备主要包括机械设备和电气设备。电炉机械结构主要由炉体装置、炉子倾动机构、电极升降机构及炉盖提升旋转机构等构成。电弧炉的电气设备包括主电路设备和控制设备。主电路系统：由高压电缆至电极的电路。即由高压线直接供给电炉专用变压器，然后输送到电弧炉，称之为主电路。任务：将高压电转变为低压大电流，作为电源输给电弧炉，并以电弧的形式将电能转变为热能。组成：高
32、压电源隔离开关高压断路器电抗器电炉变压器低压短网电极（电弧）控制系统（电极升降自动调节系统）：由全厂的变电所供电给其他设备，如电极升降装置等。任务：根据冶炼要求，通过调整电极和炉料之间的电弧长度，调解电弧电流和电压的大小。83.炉盖提升旋转机构主要分为落地式、共平台式等类型。84.槽式出钢炉体后倾角为 4245 ；偏心底出钢为 1215，EBT 电炉炉内留钢量一般控制在 1015；水冷炉壁布置在距渣线 200300mm 以上的炉壁上,占炉壁面积的 8085。85.电炉冶炼工艺可分为氧化法、返回氧化法和不氧化法三种类型。氧化法的特点是在冶炼中有氧化期，能去碳、脱磷、去除气体和夹杂，氧化法是最主要
33、的炼钢方法。传统电弧炉氧化法冶炼可分为补炉、装料、熔化期、氧化期、还原期和出钢等阶段。现代电弧炉取消还原期。86.配料的主要任务：确定炉料的化学成分及其配比，以保证冶炼钢种的化学成分。配料原则：合理利用返回料，尽量采用便宜的合金，尽可能减少原材料的消耗。一般钢种主要是配好碳，对于高合金钢还要配好主要合金元素。87.电炉熔化过程包括起/启弧期、穿井期、主熔化（上升）期、熔末升温期四个阶段。88.熔化期的特点是什么？缩短熔化期的措施有哪些？答：1）熔化期的特点：熔化时间占总冶炼时间的 1/2 左右；耗电量占总电耗的 2/3 左右。2）缩短熔化期的措施： 提高变压器输出功率；快速补炉合理装料；吹氧助
34、熔； 燃氧助熔；炉料预热； 热装双联； 减少热损失等。89.还原期的主要任务是脱氧、脱硫、调整成分及合金化、调整温度。90.废钢预热方法主要包括双炉壳电炉法、竖炉（窑）电炉法和炉料连续预热法等。91.炉壁“热点”问题可通过水冷炉壁、造泡沫渣等手段基本解决， “冷点”问题可通过吹氧助熔、氧燃助熔等手段基本解决。92.现代电弧炉炼钢工艺的主要特点：工艺优化：随着冶金技术的不断发展，电弧炉炼钢法逐步由电炉独立冶炼发展成电弧炉炉外精炼双联的两步炼钢工艺，由熔氧期取代了“老三期” ，即在电弧炉内完成熔化、氧化甚至只完成熔化、升温任务，然后将初炼钢液倒入精炼炉内，由精炼炉完成脱氧、脱硫及合金化等任务，使电
35、炉炼钢工艺变成废钢预热UHP 电炉炉外精炼配合连铸或连轧高效节能的短流程” 。功能分化：在现代生产流程中，电弧炉除向大型化、超高功率化、机械化、自动化及计算机过程控制化发展外；其冶金功能也逐步分化，由炉内向炉外转移即电弧炉主要作为熔化废钢及脱磷的初炼炉，其他精炼工作由精炼设备来完成，而熔化废钢的部分工作由废钢预热装置及吹氧和氧燃烧嘴等“间接能源”承担，即增加除电能以外的其他能源及利用电弧炉废气余热加快废钢的熔化。93.现代电炉炼钢技术（详见课本）超高功率电炉。超高功率：是指单位时间输入到电炉中的能量比普通电弧炉大 23 倍。其优点是：大大缩短了熔化时间，提高了生产率；改善了热效率，进一步降低了
36、电耗；使用大电流短电弧，热量集中，电弧稳定，对电网的影响小等。偏心底出钢(EBT)电炉。将传统电炉的出钢槽改成出钢箱，出钢口在出钢箱底部垂直向下，出钢口下部设有开闭机构，出钢箱顶部中央设有塞盖，便于出钢口的填料与维护。EBT 电炉的优点：出钢倾角减少至 1520，实现了无渣出钢。简化了电炉倾动结构，降低了短网的阻抗，增加了水冷炉壁使用面积，提高了炉体寿命。留钢留渣操作，无渣出钢，有利于精炼操作及节能。降低出钢温度，节约电耗;减少二次氧化，提高钢的质量；提高钢包寿命。废钢预热节能技术。20 世纪末，人们全面开发了电炉炼钢节能技术。电炉炼钢产生的高温废气温度约 12001400，烟气的热量可占到电
37、弧炉热量总收入的 20%左右，利用高温废气对废钢进行预热从而达到降低电耗的目的。目前废钢预热方法主要有:连续电弧炉、双壳电炉、竖式电炉。直流电弧炉技术。按电流特性，电弧炉可分为交流和直流电弧炉。交流电弧炉以三相交流电作电源，利用电流通过 3 根石墨电极与金属料之间产生电弧的高温来加热、熔化炉料。直流电弧炉是将高压交流电经变压、整流后转变成稳定的直流电作电源，采用单根顶电极和炉底底电极。直流电弧炉的发展已有近百年历史，发展非常缓慢，主要是由于整流技术没有过关。到 20 世纪 80 年代，大容量可控硅技术的发展，推动了直流电弧炉迅速发展。交流电弧炉超高功率化后可加速废钢熔化，缩短熔化时间，改善热效
38、率和总效率。但随着电炉功率越来越高，同时也出现了电弧稳定性差、电源闪烁、炉壁热点等问题，从而使直流电弧炉得到了发展。直流电弧炉与交流电弧炉相比具有如下优点：石墨电极消耗大幅度降低；电能消耗降低。与相同条件的交流电弧炉相比，直流电弧炉可节约电能约5%10%；对电网的干扰和冲击小，电压闪烁降低了 50%左右；炉衬寿命提高，耐火材料消耗降低，可节约 30%；噪声降低 1015dB；电磁搅拌力强，钢液成分及温度均匀。高阻抗电弧炉。为了保证电弧的稳定连续燃烧和限制短路电流，要求电炉回路中具有一定的电抗。高阻抗电弧炉，即通过提高电炉装置的电抗，使回路的电抗值提高到原来的两倍左右,这种高阻抗电弧炉更适合长弧
39、供电，其电耗和电极消耗降低，电弧稳定性高，电压闪烁减少。94.现代电炉炼钢相关技术。以下这些技术装备已成为电弧炉的最基本配置：高变压器容量（已高达 1100KVA/t）长弧泡沫渣技术二次燃烧技术水冷炉壁（盖）强化用氧和氧燃烧嘴（总耗氧量30Nm 3/t）无渣出钢技术（偏心底出钢）炉外精炼废钢预热技术降低电极消耗（电极水冷技术/水冷复合电极）吹氧喷碳喷补机械直接导电电极臂智能电弧炉（计算机自动控制） 、三铁芯变压器、控制闪烁的功率补偿器等等。95.电弧炉变压器额定功率划分标准：1981 年，国际钢铁协会按电弧炉的额定容量分类，对于 50t 以上的电弧炉，按变压器单位功率水平（变压器的额定功率（K
40、VA ）与电弧炉的额定容量（t）或实际平均出钢量（t ）之比）表示：100200 kVA/t 低功率电弧炉；200400 kVA/t 中等功率电弧炉；400700 kVA/t 高功率电弧炉；7001000 kVA/t 超高功率 (UHP：Ultra High Power)电弧炉； 1000 kVA/t 超超高功率 (SUHP)电弧炉。96.直流电弧炉炉底电极按导电和水冷方式不同，可分为钢/柱棒水冷式、多触针风冷式、触片风冷式、导电/耐火材料风冷式；水冷式钢柱式 四种类型。97.电弧炉的三级除尘方式为炉顶第四孔（二孔）排烟法密闭罩（狗窝）车间屋顶大罩（排烟罩） ；烟气净化设备以滤（布）袋除尘器）
41、应用最广。98.炉外精炼基本手段有钢液搅拌、真空脱气、合成渣洗、喷粉精炼、钢水加热。99.炉外精炼的主要作用：提高质量扩大品种的主要手段；优化冶金生产流程，提高生产效率节能降耗降低成本的主要方法；炼钢炉外精炼连铸热装轧制工序衔接。100.炉外精炼可完成的主要任务：钢水成分和温度的均匀化；精确控制钢水成分和温度；脱氧、脱硫、脱磷、脱碳；去除钢中气体（氢、氮） ；去除夹杂物和夹杂物形态控制。101.评价连铸坯质量的四项指标有几何形状、表面质量、内部组织致密性、钢的清洁性。或连铸坯的纯净度。连铸坯的表面质量。连铸坯的内部质量。连铸坯的外观性质。102 实现热装和直接轧制的技术关键包括无缺陷铸坯生产技
42、术、高温连铸坯生产技术、提高铸坯直送率技术。103.连铸的优越性有：简化生产工序； 提高金属收得率； 降低能源消耗；铸坯质量好； 生产过程易于实现自动化，劳动条件好。104.简述连铸机浇铸工艺过程及主要设备组成。答：1）工艺：合格的钢水钢包回转台中间包结晶器二冷区拉坯矫直机切割机铸坯。简述连铸生产过程：钢液进入钢包经过二次精炼运到连铸机上方打开钢包底部水口钢液进入中间包内打开中间包水口钢液流到结晶器（引锭杆封堵结晶器底部）在结晶器里钢液凝固成坯壳当坯壳到达一定厚度时启动拉坯机和结晶器振动装置带有液芯的铸坯进入弧形局段进行二次冷却（带有喷嘴的雾化器喷出雾化水强制冷却）矫直铸坯切割铸坯拉到指定地点
43、。2）主要设备：钢包回转台，中间包及运载小车，结晶器及振动装置，二冷支导装置；拉矫机、引锭杆、脱锭及引锭杆存放装置，火焰切割装置与机械剪切机。105.连铸机主要设备组成及作用如下：序号 设 备 作 用1 钢包回转台 迅速、准确更换钢包，且可实现多炉连浇、多功能（带有吹氩调温、钢包加盖保温、钢包倾翻及快速更换中包等功能。2 中间包 降压、稳流、储钢、分流（多水口） 、吸浮夹杂物（大而深的中包，且设挡渣堰） 。3 结晶器 冷却、初步凝固成形，并形成一定的坯壳厚度，在尽可能高的拉速下，保证出结晶器坯壳不被拉漏、不产生变形和裂纹等缺陷。4 结晶器振动装置 使结晶器能按一定的要求做上下往复运动，以防止初生坯壳与结晶器内壁粘连而被拉裂，起强制“脱模”作用。5 二次冷却区 继续喷水或冷却铸坯，将其凝透，直至保证中心凝固完毕6 拉坯矫直机 拉坯、矫直、送引锭杆7 脱引锭装置 将引锭杆与铸坯脱开8 切割装置 根据成品规格及后步工序的要求，在连铸坯完全凝固后，进行在线定尺或倍尺切割。9 打号 打印或喷印，以便于管理10 出坯装置 被输送辊道运至冷床冷却或进行连续轧制。包括辊道、推钢机、冷床等，由它们完成铸坯的输送、冷却等作业.
