鋼鐵冶金學(xué)試題及答案（二）
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鋼鐵冶金學(xué)試題及答案(二)
一、名詞解釋(每題3分，共30分)
1.冶金：研究經(jīng)濟地從礦石或其它原料中提取金屬或金屬化合物，用加工方法制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)。
2.爐外精煉：將轉(zhuǎn)爐、平爐或電爐中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程，也叫“二次煉鋼”。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。
3.鋼鐵生產(chǎn)的產(chǎn)品：生鐵、鐵合金和鋼。
4.高爐冶煉強度：是指冶煉過程強化的程度，以每晝夜(d)燃燒的干焦量衡量：冶煉強度=干焦用量/(有效容積×實際工作日)[t/(m3·d)]
5.煉鋼原料：鐵礦石(燒結(jié)礦、球團礦)、焦炭、熔劑。
6.濺渣護爐：濺渣護爐技術(shù)是利用MgO含量達到飽和或過飽和的煉鋼終點渣，通過高壓N2的吹濺，冷卻、凝固在爐襯表面上形成一層高熔點的熔渣層，并與爐襯很好地粘結(jié)附著。
7.非高爐煉鐵：直接還原和熔融還原。
8.LF爐：即鋼包精煉爐，大氣壓下用石墨電極埋弧加熱，再加上爐渣精煉技術(shù)的裝置。
9.鋼中夾非金屬雜物：主要包括氧化物，硫化物，氮化物等，氧化物主要由脫氧產(chǎn)生。
10.冶金工序的功能：在冶金生產(chǎn)流程中完成冶金任務(wù)的裝置所具有的效能。
二、簡答題(每題5分，共30分)
1.簡述燒結(jié)工藝過程?
答：是一種抽風(fēng)燒結(jié)過程，在燒結(jié)時，采用負壓抽風(fēng)，自上而下燃燒，燃料時形成五層：燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、冷料層和墊底料層。
2.高爐的結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)備?
答：5段式結(jié)構(gòu)：爐喉、爐身、爐腰、爐腹和爐缸，附屬設(shè)備有：原料供應(yīng)、送風(fēng)、煤氣凈化、渣鐵處理、高爐噴吹等系統(tǒng)。
3.煉鋼的主要任務(wù)?
答：“4脫”-“2去”-“1提溫”-澆鑄鋼水成規(guī)格一定的鑄坯。
具體如下：是將廢鋼、生鐵料脫碳、 去除有害氣體和非金屬夾雜物， 去除有害氣體和非金屬夾雜物 ，提高溫度和調(diào)整成分，煉成具有一定化學(xué)成分的鋼，并使鋼具有一定的物理機械性能。煉鋼的基本任務(wù)也可以歸納為“四脫”(脫碳、氧、磷和硫)，“二去”(去氣和去夾雜)，“二調(diào)整”(調(diào)整成分和溫度)。采用的主要技術(shù)手段為：供氧、造渣、升溫、加脫氧劑和合金化操作。
4.煉鋼脫硫反應(yīng)?
答：(1)脫S總反應(yīng)式： [FeS]+(CaO)=(CaS)+ [FeO]
(2)熱力學(xué)條件：①高堿度渣有利于脫硫;②氧化鐵較高對脫硫有利;③較高的熔池溫度有利于脫硫;④增大渣量有利于脫硫。
(3)動力學(xué)條件：增強反應(yīng)熔池內(nèi)流體運動，增大反應(yīng)界面。
5.連鑄中間包的冶金作用?
答：儲存并分配鋼水，是鋼包與結(jié)晶器間的緩沖裝置，均勻鋼水溫度、成分，促使夾雜物的上浮并去除。
6.煉鋼廠系統(tǒng)運行的“爐機對應(yīng)”原則?
答：煉鋼廠系統(tǒng)運行的“爐機對應(yīng)”原則是指煉鋼系統(tǒng)運行過程的.有序性原則，即在煉鋼-連鑄兩個主要工序的不同裝置之間確立明確的對應(yīng)關(guān)系，其本質(zhì)是工序運行節(jié)奏協(xié)調(diào)、產(chǎn)能匹配。
三、論述題(每題10分，共40分)
1.高爐內(nèi)分為幾個主要反應(yīng)區(qū)，論述各區(qū)域的主要反應(yīng)?
答：(1)塊狀帶：間接還原反應(yīng)，水分蒸發(fā);(2)軟容帶：主要是直接還原反應(yīng);(3)滴落帶：質(zhì)量傳遞和熱傳遞;(4)焦炭回旋區(qū)：輔助燃料的燃燒反應(yīng);(5)爐缸帶：液-液反應(yīng)。
2.比較氧氣頂吹、底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼方法各自的特點?
答：(1)頂吹法：生產(chǎn)率高，成渣易于控制，可脫碳加熱，在高含碳量可較好脫磷，反應(yīng)未達平衡，臨界狀態(tài)下噴濺，不能達到低于0.01%C，終渣(FeO)高，爐渣溫度高等;
(2)底吹法：攪拌能力大，渣-金屬間反應(yīng)改善，沒有渣的過氧化，鐵損少，噴濺少，廢鋼熔化能力低，爐底材料壽命低等。
3.論述電弧爐煉一爐鋼的冶煉過程?
答：電弧爐煉一爐鋼的冶煉過程如下：UHP、強化用氧(爐門槍、爐壁槍、燒嘴、集束氧槍等)、泡沫渣長弧操作、水冷爐壁(蓋)、偏心爐底出鋼、廢鋼預(yù)熱、爐底攪拌、雙爐殼(雙工位)。
4.連鑄機的主要組成及其作用?
答：把高溫鋼水連續(xù)不斷地澆鑄成具有一定斷面形狀和一定尺寸規(guī)格鑄坯的生產(chǎn)工藝過程叫做連續(xù)鑄鋼。完成這一過程所需的設(shè)備叫連鑄成套設(shè)備。澆鋼設(shè)備、連鑄機本體設(shè)備、切割區(qū)域設(shè)備、引錠桿收集及輸送設(shè)備的機電液一體化構(gòu)成了連續(xù)鑄鋼核心部位設(shè)備，習(xí)慣上稱為連鑄機。
連鑄機主要組成：
(1)中間包：儲存、分流、緩沖、均勻、上浮;(2)結(jié)晶器：一次冷卻;(3)二次冷卻：進一步冷卻;(4)拉矯：拉坯矯直;(5)切割：按軋鋼工序要求切成定尺;(6)輥道及冷床：鑄坯的輸送與存放。
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