鋼鐵冶金學試題及答案
鋼鐵冶金學以闡述對生產有指導意義的原則、觀點為重點，加強理論計算與數量分析。以下是由陽光網小編整理關于鋼鐵冶金學試題的內容，希望大家喜歡!
鋼鐵冶金學試題及答案(一)
一、名詞解釋(每題3分，共30分)
1、冶金方法：從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝方法。
2、鋼與鐵：鐵碳合金，含碳量大于2、11%為鐵，小于2、11%為鋼。
3、間接還原：還原劑為CO或H2，被還原物為鐵氧化物，產物為CO2或H2O。
4、焦比：冶煉1噸鐵水所耗焦炭量，Kg/t Fe 。
5、鋼鐵生產的副產品：爐渣、煤氣等。
6、爐渣堿度：爐渣中堿性氧化物的質量分數總和與酸性氧化物的質量分數總和之比，常用爐渣中的氧化鈣含量與二氧化硅含量之比表示，符號R=CaO/SiO2。
7、煉鐵原料：鐵礦石(燒結礦、球團礦)、焦炭、熔劑。
8、鐵水預處理：在煉鐵-煉鋼之間的工序，包括脫Si、S、P等。
9、RH：煉鋼的一種真空脫氣方法，它利用真空罐底部兩條插入鋼液的耐火管，其中一條通以氬氣，導致兩管內的鋼液產生密度差，從而使鋼液在鋼包與真空罐之間上下循環流動，發生脫氣反應。
10、連鑄工序的功能：將鋼水轉化成一定規格鑄坯，銜接煉鋼-軋鋼區段，是化學冶金向物理冶金轉變的結合部。
二、簡答題(每題5分，共30分)
1、簡述球團礦生產工藝過程?
答：造球 -> 干燥 -> 焙燒。
具體如下：球團法是將細磨精礦制成能滿足冶煉要求的塊狀物料的一個加工過程。其過程為：將準備好的原料(細磨精礦或其他細磨粉狀物料，添加劑或粘結劑等)，按一定的比例經過配料、混勻，在造球機上經滾動而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙燒或其他方法使其發生一系列的物理化學變化而硬化固結。這一過程就叫做球團過程，這種方法稱為球團法。它所得到的產品稱之為球團礦。
氧化球團即酸性球團，金屬球團(自熔行球團)即堿性球團，金屬球團主要就是在氧化球團的生成過程中添加氧化鎂氧化鈣等堿性溶劑。
氧化球團主要作用是配燒結礦的酸堿度。金屬化球團礦比燒結礦等更適宜高爐冶煉需要，是一種有潛力的優良的高爐熟料。
2、脫氧的`目的及方法?
答：氧是在鋼的凝固過程偏析傾向最嚴重的元素，脫氧是煉鋼的任務之一，脫氧方法包括沉淀脫氧、擴散脫氧、真空脫氧三種。
3、“硬吹”和“軟吹”?
答：氧槍槍位，低-硬吹，高-軟吹。
鋼鐵冶金中：在氧氣頂吹轉爐中，氧槍噴頭距液面較近，氧氣流對液面的沖擊力較大，氧氣射流穿入熔池較深，接觸面積較小，這種情況稱為“硬吹”。
鋼鐵冶金中：氧氣頂吹轉爐煉鋼過程中，氧槍噴頭距離液面較遠，氧氣流對液面的沖擊力較小，氧氣射流穿入熔池較淺，接觸面積較大，稱為“軟吹”。
4、鋼中夾雜物來源?
答：包括內生、外來夾雜物：內生夾雜物-由脫氧、鋼水鈣處理等形成;外來夾雜物-耐材、熔渣等進入鋼液中形成。
5、簡述電弧爐煉鋼強化冶煉的措施?
答：補爐 -> 裝料 -> 熔化期 -> 氧化期 -> 還原期 -> 出鋼。
6、煉鋼廠系統運行的“連澆”原則?
答：是指煉鋼系統在“爐機對應”、“能耗最小”和“拉速決定流量”等系統運行原則實現的基礎上，盡可能減少連鑄工序的非生產時間，提高生產過程的連續性，實現系統準連續/連續化運行。
三、論述題(每題10分，共40分)
1、高爐冶煉的特點如何?
答：有三大特點： (1)逆流反應器;(2)“黑箱”過程;(3)生產過程的連續性。
2、煉鋼的脫磷反應式、脫磷的熱力學及動力學條件及特點?
答：(1) 脫磷總反應式：
2[P]+5(FeO) +4(CaO)=(4CaO·P2O5)+ 5[Fe]
(2)熱力學條件是：
①較高的爐渣堿度(3-4);
②氧化鐵較高(15-20%);
③較低的熔池溫度;
④渣量要大，可利用多次放渣和造新渣來去磷。
(3)動力學條件：增強反應熔池內流體運動，增大反應界面。
3、爐外精煉的方法及特點?
答：(1)渣洗：最簡單的精煉手段;(2)真空：目前應用的高質量鋼的精煉手段;(3)攪拌：最基本的精煉手段;(4)噴吹：將反應劑直接加入熔體的手段;(5)調溫：加熱是調節溫度的一項常用手段。
主要工藝手段有：LF、AOD、VOD、RH、CAS-OB 喂線、鋼包吹氬攪拌、噴粉。
4、連鑄坯的質量缺陷、成因及防止措施如何?
答：連鑄坯的質量缺陷主要表現為形狀缺陷,內部缺陷、表面缺陷等，中心裂紋,皮下裂紋,橫裂,縱裂較為明顯。
(1)內部缺陷：內部裂紋與偏析條紋、斷面裂紋、中心星狀條紋、中心偏析、中心疏松和非金屬夾雜物等。
(2)表面缺陷：表面縱裂紋、角部縱裂紋、表面橫裂紋、角部橫裂紋、星狀裂紋、氣孔和氣泡、表面增碳和偏析、凹坑和重皮等。
(3)形狀缺陷：寬度偏差、厚度偏差、繞曲、不直、菱形變形和鼓肚變形等。
鋼鐵冶金學試題及答案(二)
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
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1350～1380℃。
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，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。
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?
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。
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/ 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，?CO = 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，在爐內局部出現氣流超過臨界速度的狀態，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(VAI)于70年代末合作開發，其目的是以煤為燃料，由鐵礦石直接生產液態生鐵。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-FeO-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) 高爐內溫度場發生變化：爐缸溫度升高，爐身上部、爐頂溫度下降，中溫區(900～1000℃)擴大，由于每升高 100℃風溫，風口理論燃燒溫度上升60～80℃，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)
【鋼鐵冶金學試題及答案】相關文章：
3.熱學試題及答案
8.面試題及答案