1、安 徽 工 业 大 学研 究 生 考 试 试 卷考试科目： 炉外精炼 阅 卷 人： 专 业： 冶金工程 学 号： 1321190058 姓 名： 吴 刚 注 意 事 项1.考前研究生将上述项目填写清楚2.字迹要清楚、保持卷面清洁3.教师将试卷、答案，一起送研究生部归档二一五 年 一 月 二十 日评分 装 订 线 课程 炉外精炼 班级_ 姓名 吴 刚 学号 1321190058 密 封 线 安 徽 工 业 大 学 试 题 纸（一）20142015 学年第一学期工程硕士炉外精炼考试试卷（冶金工程专业）一、简答题（共 100 分）1、为什么铁水预处理脱磷前必须先进行脱硅处理？答：由于铁水中氧与硅的亲
2、和力比磷大，当加入氧化剂脱磷时，硅比磷优先氧化，一方面会增加脱磷剂的用量；另一方面，形成的 SiO2大大降低渣的碱度，不利于脱磷。为此脱磷前必须将铁水硅含量降至 0-20%以下，此值远低于高炉铁水硅含量，必须进行脱硅处理。所以，铁水脱磷必须先脱硅。2、铁水脱硫技术发展的趋势如何？答： 、采用全量铁水脱硫工艺； 、倾向于在铁水包预脱硫； 、脱硫方法以喷吹法为主；用钝化金属镁做脱硫剂的趋势扩大3、试说明用 CaO 粉剂进行铁水同时脱磷脱硫预处理的一种理论解释。答：利用喷吹法在铁水罐内不同位置可以造成不同的氧势；喷嘴及喷枪附近-氧势高-可以进行脱磷反应；罐底、渣铁界面附近-氧势低- 有利于脱硫反应；
3、可见：在同一反应器中可以实现同时脱磷、脱硫反应。4、为什么说在真空条件下，碳是理想的脱氧剂？答：在真空下碳氧反应产生的产物是 CO 气体，不会沾污钢液，而且随着 CO 气泡在钢液中的上浮，有利于去除钢液中的气体和非金属夹杂物。在常压下碳的脱氧能力不大，但是在真空条件下，CO 的分压降低极大的提高脱氧能力，碳的脱氧能力大大超过硅和铝的脱氧能力。5、为什么真空精炼的脱氢效果显著，而脱氮的效果不佳？答：氮的扩散系数比氢小，氮原子半径比氢原子半径大两个数量级，因此氮的扩散速度比氢小很多。氮与某些元素作用生成氮化物。6、钢包精炼炉吹氩搅拌的精炼原理是什么？答：当氩吹入钢包时，不反应、不溶解。因为：氩气泡
4、内 H2、N2 、O2 的压力很低，相当于真空室，钢液中的 H、N、O 向氩气泡内扩散，随氩气泡不断上浮，气体被排除。又因为：氩气上升时，可起到搅拌作用，使温度、成分均匀化，氩气上浮过程中还可以粘附夹杂物，从题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 十一 十二 十三 十四 十五 十六 十七 十八 十九 二十 总 分得分而起到去除夹杂物的作用。7、简要说明在 RH 精炼方法中，钢水是如何循环流动的？答：当进行真空脱气处理时，将这两根管子插入钢液内，启动真空泵将真空室抽成真空，钢液便从两根管子中上升到压差相等的高度。为了使钢液循环，同时从上升管下部的 1/3 处吹入驱动气体 -氩气。上升管内瞬
5、间产生大量的气泡核，由于气泡受热膨胀和压力降低而使体积成百倍的增大。又由于氩气泡内的氢气和氮气的压力分别为零，所以钢液内的气体向氩气泡内扩散，膨胀的气体驱动钢液上升，以约 5m/s 的速度成喷泉状喷入真空室，钢液的脱气表面积增大，动力学条件加强，大大的加速了脱气过程，经脱气后的钢液汇集到真空室底部，经下降管以 12m/s 的速度返回到钢包内，未经脱气的钢液又不断的从上升管进入真空室内脱气8、LF 炉精炼功能有哪些？答： 埋弧加热 惰性气体搅拌 碱性白渣精炼 惰性气体保护9、钢液真空脱气反应的步骤有哪几个？答：通过对流或扩散（或两者的综合） ，溶解在钢液中的气体原子迁移到钢液-气相界面；气体原子
6、由溶解状态转变为表面吸附状态；表面吸附的气体原子彼此相互作用，生成气体分子；气体分子从钢液表面脱附；气体分子扩散进入气相，并被真空泵抽出。10、VOD 精炼法所采用的冶金手段和基本功能分别是什么？答：冶金手段：吹氧脱碳、升温、吹氩搅拌、真空脱气、造渣合金化；基本功能：吹氧升温、脱碳保铬、脱气、造渣、脱氧、去夹杂、合金化。11、在 AOD 精炼工艺过程中如何实现“降碳保铬”？答：用氩气氧气混合气体稀释的方法使 CO 分压降低来脱碳保铬。12、比较传统电弧炉炼钢与电炉+炉外精炼现代炼钢流程，试述钢液炉外精炼的优越性。答：炉外精炼使传统炼钢法难以生产的许多高质量钢种变得容易生产，而且质量有了明显的提
7、高，钢材性能大有改进，钢材产品具有了竞争力，给企业带来巨大的经济效益。采用炉外精炼处理后，由于合金收得率大大提高， 特别是部份钢种可以采用廉价的普通铁合金代替昂贵的高级铁合金，生产成本大大降低，因此企业可以取得明显的经济效益。采用炉外精炼后初炼炉的任务大大减轻，需完成脱碳、去磷任务即可，脱硫、成分调整等精炼任务在炉外精炼装置中完成，因此冶炼时间可以缩短，生产能力相应提高。提高原有设备的生产率，提高钢水的合格率和收得率，初炼炉动力消耗、电极消耗、耐火材料消耗降低。13、冶炼超低碳钢可以采用哪种有效的炉外精炼方法？为什么？答： DH 法：C-O 反应，可使 C0.002%，生产超低碳钢；LFV 精炼法：低碳和超低碳不锈钢或工业纯铁，LFV 工位真空吹氧脱碳；EAF-VOD 双联冶炼不锈钢。1
