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1．钢水为什么要脱氧？ 钢水不进行脱氧，连铸坯就得不到正确的凝固组织结构。钢中氧含量高还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。生成的氧化物夹杂残留于钢中，会降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能，因此，都必须脱除钢中过剩的氧。 2．简述冶炼中期炉渣特点及矿物组成？ 冶炼中期，炉内碳、氧反应剧烈，炉渣容易出现“返干”，其特点：碱度高，氧化亚铁含量低。炉渣的矿物组成：主相为硅酸二钙和硅酸三钙，当石灰加入大时，有较多的游离CaO。碱度越高时，硅酸三钙量越大，游离CaO越多，这对冶炼效果不利的。 3．简述减少钢包温降有那些措施？ (1)钢包内衬砌筑隔热层，减少散热。 (2)钢包烘烤采用高效节能装置。 (3)加快钢包热周转，红包出钢。 (4)钢包加盖。 (5)钢包钢水表面加保温覆盖材料。 4．为什么对钢夜进行钙处理？ 钙是强脱氧剂，进入钢液后很快成为蒸气，在上浮过程中与钢液中的氧作用生成钙的氧化物，CaO与其它氧化物结合生成低熔点的化合物，密度变小，在钢液中集聚上浮排入炉渣，因而可以改善钢液的浇注性能和钢的质量。 5．简述炼钢选用原材料的原则？ 国内外大量生产证明，贯彻精料方针是实现转炉炼钢过程自动化的和提高各项技术经济指标的重要途径，原材料主要由：铁水、废钢、造渣材料、铁合金、和氧气等。合理的选用原材料大根据冶炼钢种、操作工艺及装备水平使之达到低的投入，高质量产出的原则。 6.什么是转炉日历利用系数？ 转炉在日历时间内每公称吨每日所生产的合格钢产量。其公式为：转炉日历利用系数(吨/公称吨·日)＝合格钢产量(吨)/(转炉公称吨×日历日数)。 7．什么是转炉吹损率？ 转炉在炼钢过程中喷溅掉和烧熔损掉的金属量占入炉金属料量的百分比。其公式为：转炉吹损率(%)＝[入炉金属料(t)-出炉钢水量(t)]/入炉金属料(t)×100%。 8.为什么吹气搅拌不采用氮气而采用氩气？ 惰性气体中的氩气，不溶解于钢水，也不同任何元素发生反应，是一种十分理想的搅拌气体，因此被普遍采用。从搅拌而言氮气与氩气一样，且氮气便宜，但在高温下氮能溶解在钢水中，其增氮量是随温度的升高及吹氮时间的延长而增加，当温度高于1575℃时，可使钢中氮含量增加0.003%，影响钢的质量，因而使用氮气作为搅拌气体受到了限制，仅有少量含氮钢种可用氮气作为搅拌气体来使用，而且还存在增氮不稳定的问题。 9．脱碳反应对炼钢过程有何重要意义？ 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碳的规格范围内。②对熔池的循环搅拌作用。③生成的CO是去除钢中气体所必需的。④有利于钢中非金属夹杂物的排除。⑤为炼钢反应提供热源。⑥有利于吹炼过程渣钢间反应。 10．铝与钢的性能有什么关系？ 铝作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。铝还可以提高钢的抗腐蚀性能，特别是与钼、铜、硅、铬等元素配合使用时，效果更好。 11．氧对钢的性能有什么影响？ 氧在固态铁中的溶解度很小，主要以氧化物夹杂的形式存在。所以钢中的夹杂物除部分硫化物以外，绝大多数为氧化物。非金属夹杂物是钢的主要破坏源，对钢材的疲劳强度、加工性能、延性、韧性、焊接性能、抗HIC性能、耐腐蚀性能等均有显著的不良影响。氧含量高，连铸坯还会产生皮下气泡等缺陷，恶化连铸坯表面质量。 12．为什么要挡渣出钢？ 少渣或挡渣出钢是生产纯净钢的必要手段之一。其目的是有利于准确控制钢水成分，有效地减少钢水回磷，提高合金元素吸收率，减少合金消耗。有利于降低钢中夹杂物含量，提高钢包精练效果。还有利于降低对钢包耐火材料蚀损。同时，也提高了转炉出钢口的寿命。 13．简述转炉炼钢加入白云石的主要作用。 白云石是调渣剂，有生白云石和轻烧白云石之分。根据溅渣护炉技术的需要，加入适量的白云石保持渣中的MgO含量达到饱和或过饱和，以减轻初期酸性渣对炉衬的蚀损，使终渣能够做黏，出钢后达到溅渣的要求。 14．枪位高低对熔池搅拌有何影响？ 采用硬吹时，因枪位低，氧流对熔池的冲击力大，冲击深度深，气-熔渣-金属液乳化充分，炉内的化学反应速度快，特别是脱碳速度加快，大量的CO气泡排出熔池得到充分的搅动，同时降低了熔渣的TFe含量，长时间的硬吹易造成熔渣“返干”。枪位越低，熔池内部搅动越充分。 15．什么是非金属夹杂物？主要来自何处？ 在冶炼、浇铸和钢水凝固过程中产生或混入的非金属相，称之为非金属夹杂物。非金属相是一些金属元素和Si，与非金属元素结合而成的化合物，如氧化物、氮化物、硫化物等。由于夹杂物的存在，破坏了钢基体的连续性，造成钢组织的不均匀，影响了钢的力学性能和加工性能。但非金属夹杂物对钢也有有利的影响，如控制本质细晶粒、沉淀硬化、促进晶粒取向、改善钢的切削性能等。 16．根据室温组织及含碳量钢如何分类？ (1)亚共析钢：0.0218＜C＜0.77%； (2)共析钢：C＝0.77%； (3)过共析钢：0.77%＜C＜2.11%。 17．什么叫钙处理？ 钙处理是把钙或钙合金用不同方法加入钢中，用来改善炼钢工艺，用于脱硫，改善夹杂物形态，改善切削性能，改善沿轧制方向的横向机械性能，改善钢水的流动性能。 18．连铸中间包的作用有哪些？ 连铸中间包的作用有：(1)降低钢水静压力，保持中间包稳定的液面平稳的把钢水注入结晶器；(2)促进钢水中夹杂物上浮；(3)分流钢水；(4)贮存钢水，实现多炉连浇。 19．磷对钢性能有何不良影响？ 磷在钢中有较大偏析。在磷含量高的部位，塑性、韧性大大降低，尤其在低温下“冷脆性”更不明显。一般随着钢中C、N、O含量的增加，磷的这种有害作用增强。磷对钢的焊接性能也有不利的影响。 20．氧气转炉吹炼过程控制的目的是什么？ 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。 21．钢中非金属夹杂物的主要来源有哪些？ ①内生夹杂物。指冶炼过程中元素氧化所形成的氧化物，脱氧时形成的脱氧产物，以及钢液在凝固过程中由于温度下降和成分偏析所生成的不熔于钢中的化合物。②外来夹杂物。指冶炼和浇注过程中，从炉衬和浇铸设备耐火材料上冲刷侵蚀下来进入钢液中的夹杂物，炉料带入的污物，混入钢液中的炉渣等。 22．炉渣的来源主要包括哪几个主要方面？ 炉渣来源主要有三个方面：(1)铁水和废钢中元素被氧化生成的氧化物，如硅锰、磷以及铁的氧化物。(2)炉衬被侵蚀下来的耐火材料。(3)加入的造渣材料和冷却剂，如石灰、白云石、矿石等。 23．转炉炉渣在炼钢过程中有什么作用？ 转炉炉渣在炼钢过程中的作用：(1)去除金属液中的P和S；(2)减小耐火材料的侵蚀程度；(3)分散金属液滴为脱碳创造有利条件；(4)防止大量的热损失，避免氧气流股强力冲击熔池；减少金属喷溅；(5)防止钢液吸收有害气体；(6)吸附外来及内在的细小非金属夹杂物。 24．喷溅产生的根本原因是什么？ 喷溅产生的根本原因是：(1)熔池内C-O反应不均衡发展，瞬时产生大量的CO气体往外排出，这是发生爆炸性喷溅的根本原因；(2)严重的泡沫渣渣量大，渣层厚等，阻碍CO气体畅通排出，是导致喷溅发生的另一重要原因。 25．炉衬蚀损的原因是什么？ (1)高温热流的作用。来自液体金属和炉渣，特别是一次反应区的高温作用有可能使炉衬表面软化和熔融。(2)急冷急热的作用。炉衬经受急冷急热的作用，降低了炉衬的高温强度。(3)机械破损。炉内液体和固体的运动，加料时大块废钢的冲撞，都会加快炉衬的破损。(4)化学侵蚀。主要来自炉气和炉渣。 26．简述转炉炉衬各部分所受的侵蚀？ ⑴炉帽：金属液喷组成，热辐射，炉气冲刷；⑵熔池、炉底：与翻腾的金属液接触，氧气流冲击透气砖周围急冷急热；⑶炉身：炉渣侵蚀，气流金属液与炉渣的综合作用（其中装料侧下面，机械性破坏）⑷出钢口：出钢时工作表面温度急剧上升，且受金属液和炉渣的磨损。 27．提高钢水纯净度的措施有哪些？ 提高钢水纯净度的措施有：(1)提高原材料质量，减少原材料带入的夹杂量；(2)加强和完善工艺操作，提高成份和温度命中率，减少点吹次数；(3)完善脱氧合金化制度，以利于夹杂物排除和上浮；(4)加强出钢口 28．简述复吹的底吹在转炉冶炼过程中的作用？ (1)增加前期搅拌，加速废钢熔化，使冶炼反应提高，有利于早期渣形成；(2)使吹炼过程更平衡，减少了喷溅，提高了金属收得率；(3)后期可以使C-O反应趋于平衡，降低钢中含氧量，可以吹炼超低碳钢种。 29．什么是转炉炼钢的动态控制？ 是指在静态控制的基础上，应用副枪等测试手段，将吹炼过程中的金属成份、温度及熔渣状况等有关变量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炼参数及时修正，达到预定的吹炼目标。 30. 选择炉容比时应考虑哪些因素？ （1）铁水比、铁水成分。随着铁水比和铁水中硅、磷、硫含量的增加，炉容比相应增大。（2）供氧强度。供氧强度增大时，吹炼速度较快，为了不引起喷溅就要保证有足够的反应空间，炉容比相应增大。（3）冷却剂的种类。 31. 炉壳的作用是什么？ 是承受耐火材料、钢液、渣液的全部重量，保持炉子有固定的形状，倾动是承受扭转力矩。 32.炉体支承系统包括哪些？ 炉体支承系统包括：支承炉体的托圈、炉体和托圈的连接装置，以及支承托圈的耳轴、耳轴轴承和轴承座等。 33.转炉倾动机构的工作特点有哪些？ 答案：（1）减速比大；（2）倾动力矩大；（3）启动、制动频繁，承受的动载荷较大；（4）倾动机构工作在高温、多渣尘的环境中，工作条件十分恶劣。 34.什么是烟气处理燃烧法？ 炉气从炉口进入烟罩时，令其与足够的空气混合，使可燃成分燃烧形成高温废气，经过冷却、净化后，通过风机抽引并放散到大气中。 35、什么是未燃法？ 炉气排出炉口进入烟罩时，通过某种方法，使空气尽量少地进入炉气，因此，炉气中可燃成分CO只有少量燃烧。 36.钢中碳对钢材的物理、机械性能的影响有那些？ 钢中含碳量增加，屈服点和抗拉强度升高，但塑性和冲击性降低，当含碳量超过0.23%时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢，含碳量一般不超过0.20%。含碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。 37.钢中硅对钢材的物理、机械性能的影响有那些？ 硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用于作弹簧钢。在调质结构钢中加入1.0－1.2%的硅，强度可提高15－20%。硅和钼、钨、铬等结合，有提高抗腐蚀性和抗氧化的作用，可制造耐热钢。含硅1－4%的低碳钢，具有极高的导磁率，用于电器工业做矽钢片。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 38.钢中锰对钢材的物理、机械性能的影响？ 锰不但使钢材有足够的韧性，且有较高的强度和硬度，提高钢的淬透性，改善钢的热加工性能，如16Mn钢比A3屈服点高40%。含锰11－14%的钢有极高的耐磨性，用于挖土机铲斗，球磨机衬板等。锰增高，减弱钢的抗腐蚀能力，降低焊接性能。 39.钢中磷对钢材的物理、机械性能的影响？ 答案：在一般情况下，磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中含磷量小于0.045%，优质钢要求更低些。 40.钢中硫对钢材的物理、机械性能的影响？ 答案：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。但在钢中加入0.08-0.20%的硫，可以改善切削加工性，通常称易切削钢。 41.造成低温钢的主要原因是什么？ （1）吹炼过程中操作者不注意温度的合理控制，在到达终点时，火焰不清晰，判断不准确或所使用的铁水含磷、硫量高，在吹炼过程中多次倒炉倒渣、反复加石灰，致使熔池热量大量损失，钢水温度下降。 （2）新炉阶段炉温低，炉衬吸热多，到达终点时出钢温度虽然可以，但因出钢口小或等待出钢时间长，钢水温度下降较多造成。老炉阶段由于熔池搅拌不良，使金属液温度、成分出现不均匀。 42、氮对钢性能有什么影响？ 在一般情况下，氮的危害主要表现在：1）由于Fe4N析出，导致钢材的时效性；2）降低钢的冷加工性能；3）造成焊接热影响区脆化。 当钢中存在钒、铝、钛、铌等元素时与氮形成稳定的氮化物，提高钢的强度，对钢性能有利。 43、氧对钢性能有什么影响？ 氧在固态铁中的溶解度很小，主要以氧化物夹杂的形式存在。所以钢中的夹杂物除部分硫化物外，绝大多数为氧化物。非金属夹杂物是钢的主要破坏源，对钢材的疲劳强度、加工性能、延展性、韧性、焊接性能、耐腐蚀性能等均有显著的不良影响。氧含量高，连铸坯还会产生皮下气泡等缺陷，恶化连铸坯表面质量。 44、在铁水预处理工艺中用金属镁脱硫有何特点？ 1）脱硫效率极高，脱硫过程可预测，硫含量可控制在0.001的精度。 2）金属镁活性很高极易氧化，是易燃易爆品。镁粒必须经表面钝化处理后才能安全地运输、储存和使用。 3）脱硫过程铁水温降小，渣量及铁损失少且不损坏处理罐的内衬，也不影响环境。 4）镁的价格较高，成本高。 45、为何铁水脱磷必须先脱硅？ 由于铁水中氧与硅的亲活力比磷大，当加入氧化剂脱磷时，硅比磷优先氧化，形成的SiO2大大降低渣的碱度。为此脱磷前必须将硅含量降至0.150%以下，只有当铁水中的硅大部分被氧化后，磷才能被迅速氧化去除。 46、生铁中硅含量与炉温的关系 硅的还原需要很高的温度，炉缸温度越高，还原进入生铁的硅就越多，正常情况下，炉缸温度与硅含量成正比，因此，通常用生铁硅含量来表示炉温。 47、高炉生产使用的原料 铁矿石：包括天然矿(含铁量超过50％)和人造富矿（烧结矿、球团矿等）。 熔剂：石灰石、白云石、石英（SiO2）、铁钒土等。 47、轧钢生产工艺过程的基本工序 1）坯料准备：包括表面缺陷的清理，表面氧化铁皮的去除和坯料的预先热处理。 2）坯料加热：是热轧工艺过程的重要工序 3）钢的轧制：是整个轧钢生产工艺过程的核心，整个变形过程在此环节完成。 4）精整：是轧钢生产工艺的最后一个工序，对产品的质量起最终的保证作用。 8、LF炉的功能和作用 1）化渣，熔化合金，补偿运转过程中带来的温降，提高钢水温度； 2）进行精确的钢水成分、温度微调，提高合金收得率； 3）去除钢中有害气体，促进钢中夹杂物上浮，提高钢水的洁净度； 4）进一步脱S； 5）作为转炉与连铸工序之间缓冲设备，协调生产配合。 9、氩气精炼的作用？ 1）氩气的发泡、气洗作用：使钢液中氧含量降低，并进一步脱除钢中的氧。 2）氩气的搅拌作用：清除夹渣、夹杂物，使温度、化学成分均匀。 3）氩气的保护作用：氩气从钢液中逸出覆盖在钢液面上，可避免钢液被二次氧化。 48、连铸浇注过程中为什么不允许中间包过低液面浇注？ 1）液面过低，钢水在中间包内停留时间短，均匀成份和温度的作用不能很好发挥，夹杂物上浮困难。 2）液面过低，易造成卷渣。 3）液面过低，中间包浸蚀加快。 49、钢液为什么要进行钙处理？ 用铝脱氧的钢液中存在Al2O3夹杂物，熔点很到，在钢液中呈固态，易引起包水口结瘤，大颗Al2O3会影响钢材质量。向Al脱氧的钢液中喂入SiCa（或金属钙线，由于钙是强脱氧剂，进入钢液后很快成为蒸气，在上浮过程中与钢中氧作用生成钙的氧化物，CaO与Al2O3结合生成低熔点、的钙铝化合物，且其密度较小，易于集中上浮排除，可以改善钢液浇铸性能和钢的质量。 50、钢水二次氧化来源？ 1）钢包注流和中间包注流与空气的相互作用。 2）中间包钢水表面和结晶器表面与空气的相互作用。 51、降低钢中氧化物夹杂物的途径有哪些? 要降低钢中氧化物夹杂应最大限度地减少外来夹杂物。提高原材料的纯净度；根据钢种的要求采用合理冶炼工艺、脱氧制度和钢水的精炼工艺；提高转炉及浇注系统所用耐火材料的质量与性能；减少和防止钢水二次氧化，保持正常的浇注温度，全程保护浇注，选择性能良好的保护渣；以及合理的钢材热加工和热处理工艺，从而改善夹杂物的性质，提高钢质量。 52、LF炉精炼过程主要有哪些操作？ 1)根据钢液中酸溶铝的要求及钢液中的氧含量确定喂铝量的喂铝线操作； 2)考虑埋弧加热、脱硫、吸附夹杂物的造渣操作； 3)考虑防止吸气、卷渣以及加快夹杂物去除的吹氩搅拌操作； 4)考虑温度目标控制的供电操作； 5)考虑最低成本的钢液成分微调（或合金化）操作。 53、保证LF炉去硫效果的条件有那些？ 1)高碱度渣； 2)钢液、渣低氧化性； 3)渣流动性好； 4)一定的钢液温度； 5)足够的（氩气）搅拌强度； 6)一定的白渣精炼时间。 54、为什么LF炉一次加热时间不宜过长？ 由于LF炉在加入过程中，不能采用大的气体流量搅拌，电弧产生的大量热量不可能快速地传递到钢包内的各处，长时间加入后会造成上部温度过高，尤其是渣层温度过高，极易造成钢包内衬侵蚀过快而穿漏，造成事故。所以，LF炉一次加热时间不宜过长，一般应小于12min，充分搅拌后，再进行下次加热。 55、为什么增加搅拌强度对夹杂物的去除很关键？ 钢水中较小的夹杂物颗粒的上浮较困难的。为此在稳定电弧操作的基础上加大氩气搅拌的强度，从而大大改进了夹杂物的去除动力学条件。它一方面在钢液内部形成流动速度梯度，提高颗粒的碰撞几率，加快了颗粒的聚合长大速度；另一方面指向上方的流速分量将颗粒更快地运送到钢渣界面并进入到熔渣，从而加快了夹杂物的上浮，吸附速度。因此，增加搅拌强度对夹杂物的去除是关键的。 56、常用作LF炉发泡剂的原料有哪些？我厂用作LF炉发泡剂的是什么？ LF炉发泡剂的原料主要有碳酸盐、碳、及碳的化合物。碳酸盐包括石灰石、白云石和工业碱等，碳及碳化物常见的有焦炭、碳化硅 电石等。我厂用作LF炉发泡剂的主要原料是碳化物电石。 57、如何避免钢液舔电极？ 1)保证短弧操作；即较小电压较大电流操作。 2)保证一定的渣层厚度或精炼过程实现泡沫渣操作。 3)吹氩搅拌控制系统与电极升降系统连锁。一旦电极接触钢液或减小吹氩量或抬电极。 58、要使炉渣泡沫化，需要哪些因素？ 1)渣料的物理性质，即较大的黏度，较小的表面张力，适宜的碱度。 2)足够的气源，气源一部分由底吹氩提供另一部分通过发泡剂产生 59、LF炉采用离线喂线的优缺点？ 优点：喂线机置于操作平台上，不需另外增设平台，也便于操作，而且由于不占用加热工位，可提高LF炉作业率。 缺点：除尘方案较复杂，需另外增加除尘设施，该方案下的收得率相对较低，且稳定性差。 60、LF的优点： 1)功能比较全面。以电弧加热、氩气搅拌和白渣精炼为核心再加上合金微调功能，使得LF炉具备了脱硫、合金成分的精确控制，提高收得率、钢水温度的调节能力，为纯净钢的生产和生产率的提高； 2)LF为电弧加热，在电气上能够对电弧的电压和电流进行较好的控制，升温速度的控制精度强于化学加热方法，这保证了钢水温度能够很容易调节。 3)能够对夹杂物进行稳定的控制； 4)适应性强，对钢种的处理范围广泛。 61、铁水脱磷有哪些方法？ 1）在铁水罐中喷射脱磷剂并吹氧脱磷； 2）在鱼雷罐中喷射脱磷剂并吹氧脱磷； 3）在转炉中进行铁水脱磷。
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