炼钢工-论述题124.docx

PAGE PAGE 10 论述题 氧气转炉吹炼过程控制的目的是什么？ 答案：氧气转炉吹炼过程控制的目的是使操作稳定，缩短冶炼时间，降低各种能耗，提高终点命中率， 从而达到“高产、优质、低耗和省力”。具体地讲，吹炼控制要求尽可能地形成碱性渣，使降低碳和成 渣速度加快。在尽可能少加入辅助材料消耗的条件下，保证钢水充分脱硫、脱磷；吹炼过程中喷溅和溢 渣最少，炉龄长，金属收得率高，产品各项指标符合要求，能源消耗少。 一炉钢的吹炼一般分哪三个阶段？各阶段的脱碳反应有何规律？ 答案：一炉钢的吹炼一般根据熔池脱碳特点可分为吹炼初期、中期和末期三个阶段。第一阶段的脱碳速 度随吹炼时间几乎成直线增加。虽然这时金属中含碳量很高，有利于碳的氧化反应，但由于吹炼初期熔 池温度较低、铁水中硅锰和少量铁的氧化优先于碳的氧化，因此碳的氧化速度尽管随吹炼时间几乎成直 线增加，可碳的氧化速度还是很小。随着硅锰含量的下降和熔池温度的升高，脱碳反应加剧进入吹炼中 期，此时脱碳反应速度基本恒定，这是因为熔池温度升高时，碳的氧化速度显著地增大，其脱碳速度几 乎只取决于供氧强度。当碳的含量降到一定程度后，碳的扩散速度下降了，成为反应的控制环节。特别 是当碳降至 0.20%以下后，碳的氧化速度急剧下降，这时碳的氧化速度与吹炼初期相似，但取决于碳的浓度和扩散速度，并与含碳量成正比。 脱磷的基本条件是什么？写出化学反应式。 答案：在炼钢条件下，P 不可能被氧直接氧化而去除，只有在经的氧化物(P2O5)与(CaO)相结合，生成稳定的复杂化合物，才能有效的去除。根据lgKp＝(P2O5)/[P]2(FeO)5(CaO)4 式看出影响因素有：(1) 炉渣碱度：提高R 可以提高脱P 效果，但若R 过高，由于炉渣变粘，不利于脱P。(2)(FeO)的影响：增加渣中 FeO 含量，提高脱P 能力。(3)温度的影响：脱P 反应是一个强放热反应，适当降低温度有利于脱 P。(4)渣量：增大渣量可以使钢中P 含量降低。(5)炉渣粘度：脱P 是钢渣界面反应，降低炉渣粘度有利于脱P 反应的进行。 2[P]＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO·P2O5)＋5[Fe] 2[P]＋5(FeO)＋3(CaO)＝(3CaO·P2O5)＋5[Fe] 脱碳反应对炼钢过程有什么重大意义？ 答案：(1)铁液中的碳通过脱碳反应被氧化到接近或等于出钢时钢液中的碳的规格范围内。(2)脱碳反应 过程中所产生的大量CO 气泡对金属熔池起着循环搅拌作用。从而均匀了钢液的成分和温度并改善了各 种化学反应的动力学条件，有利于炼钢各种化学反应的进行。(3)脱碳反应有利于去除钢中的气体和非 金属夹杂物。(4)[C]与 O2 的化学反应是强放热反应，所以碳氧反应为转炉炼钢提供了大量热源。(5) 在氧气顶吹转炉中，脱碳反应产生的 CO 气泡可使炉渣形成泡沫渣，这有利于与金属珠滴间的化学反应。 绘图说明并简要分析在吹炼过程中脱碳速度的变化规律。 答案：吹炼初期由于 Si 与氧的亲合力较大，Si 迅速氧化，脱碳速度较小，随着Si 的氧化结束及熔池温度的升高，进入第二阶段，即碳的激烈氧化期，在第二阶段内，脱碳速度受到供氧强度控制，在供氧 强度基本不变的情况下，脱碳速度几乎为一常数，当碳降低到一定程度时，碳的扩散为反应的限制性环 节，所以随着碳含量的降低，脱碳速度降低。如右图所示。 炼钢造渣的目的？ 答案：(1)去除钢中的有害元素P、S。 (2)炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损。(3)吸收上浮的夹杂物及反应产物。 (4)保证碳氧反应顺利进行。(5)可以减少炉衬蚀损。 脱碳反应对炼钢有什么重要作用? 答案：(1)把铁液中的碳降到或接近钢的规格范围内； 产生的CO 对溶池有搅拌作用，均匀熔池成分和温度，增加化学反应的动力学条件； CO 的“小真空”可消除部分N1H 等； CO 的搅拌使钢液中夹杂物增加碰撞，使质点集聚长大，有利于夹杂物的上浮； (5)产生大量的热，是炼钢的主要热源之一； (6)CO 可使炉渣形成泡沫渣，有利于渣和金属珠滴之间的化学反应； (7)当回收煤气时，可降低炼钢工序能耗。 “钢包大翻”的原因，有哪些预防措施？ 答案：在钢包较深沉，成团合金裹渣未熔化，当合金熔开，有可能是合金所含水分形成的蒸汽或是钙形 成的钙蒸汽，在高温下急剧膨胀，推开钢水向外排出；也有可能因为其它原因发生突发性反应，急剧产 生大量气体，引起钢包大翻。预防措施如下： (1)出钢脱氧合金化时，出钢前不得将合金加在钢包包底或出钢过程不要加入大量合金。(2)维护好出钢口，不得使用大出钢口出钢。 (3)合金溜槽位置合适，合金应加到钢流冲击区。(4)避免钢包包底渣过多。 (5)避免使用粘有高合金钢的钢包出钢。(6)