钢铁冶金小知识

1、钢中主要化学元素对钢性能的影响是什么?

碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点、抗拉强度和硬度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过0.23％超过时，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％。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。

硅(Si)：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15—0.30％的硅。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用作弹赞钢。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 锰(Mn)。在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30—0.50％。锰能提高钢的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，降低钢的焊接性能。

磷（P）：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。因此通常要求钢中磷含量小于0.045％，优质钢要求更低些。

硫(S)：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。所以通常要求硫含量小于0.045％，优质钢要求更低些。在钢中加入0.08-0.20％的硫，可以改善切削加工性，通带称易切削钢。

钒(V)：钢中加入钒可细化组织晶粒，提高强度和韧性。 铌(Nb)：铌能细化晶粒，还可改善焊接性能。

铜(Cu)：铜能提高强度和韧性，缺点是在热加工时容易产生热脆，废钢中往往含铜较高。

铝(Al)：铝是钢中常用的脱氧剂。钢中加入少量的铝，可细化品粒，提高冲击韧性。

生铁和钢有什么不同？

生铁和钢都是铁与碳的合金（另含有少量的Mn、Si、P、S等其它成分），通常以碳含量的多少来划分，一般含碳≤2％为钢，含碳＞2％为生铁。生铁和钢在性能上有很大的不同。生铁具有很高的强度和硬度，但韧性和延展性很差，焊接性能也较差，性脆。钢不仅具有较高的强度和硬度，而且具有较好的韧性和延展性。

2．钢的退火；将钢加热到—定温度并保温一段时间，然后使它慢慢冷却，称为退火。钢的退火是将钢加热到发生相变或部分相变的温度，经过保温后缓慢冷却的热处理方法。退火的目的，是为了消除组织缺陷，改善组织使成分均匀化以及细化晶粒，提高钢的力学性能，减少残余应力；同时可降低硬度，提高塑性和韧性，改善切削加工性能。

3．钢的正火：正火是将钢加热到临界温度以上，使钢全部转变为均匀的奥氏体，然后在空气中自然冷却的热处理方法。它能消除过共析钢的网状渗碳体，对亚共析钢正火可细化晶格，提高综合力学性能。 4、钢的淬火：淬火是将钢加热到临界温度以上保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得以马氏体为主的不平衡组织的热处理方法。淬火能增加钢的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。

5．钢的回火：将已经淬火的钢重新加热到一定温度，再用一定方法冷却称为回火。其目的是消除淬火产生的内应力，降低硬度和脆性，以取得预期的力学性能。回火分高温回火、中温回火和低温回火三类。回火多与淬火、正火配合使用。

6、调质处理：淬火后高温回火的热处理方法称为调质处理。高温回火是指在500～600℃之间进行回火。调质可以使钢的强度、塑性和韧性都较好，具有良好的综合机械性能。 7、什么叫拉力试验？

按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 8、什么叫屈服强度？

钢材或试样在拉伸时，当应力超过弹性极限，即使应力不再增加，而钢材或试样仍继续发生明显的塑性变形，称此现象为屈服，产生屈服现象时的最小应力值即为屈服强度。 9、什么叫抗拉强度？

试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截丽积所得的应力，称作抗拉强度。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。

10、什么叫强屈比？

强屈比即抗拉强度与屈服强度之比值。强屈比值越高，则该材料的塑性愈佳，抗地震的钢筋一般要求强屈比要大于1.25。 11、什么叫伸长率？

试样在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。

12、什么叫断面收缩率？

试样在拉断后，缩颈处横截面积的最大缩减量与原始横截面积的百分比叫断面收缩率。 13、什么叫塑性？

金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常用伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。

14、什么叫硬度？

硬度表示材料抵抗硬物体压入其表面的能力。它是金属材料的重要性能指标之一，一般硬度越高，耐磨性越好。常用的硬度指标有布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度。 15、什么是冲击试验？

冲击试验是测定材料承受动负荷能力的试验方法之一，以试样断口处的断面积来除冲击试样所耗用的功的值称为冲击功，常用来测定钢的脆性转变温度。冲击值按试样缺口不同分为U形和V形两种。桥梁和造船等重要用途的钢种要求做冲击试验。国标规定普碳钢和低合金钢主要以冲击功来区分钢的等级，不要求冲击功为A级钢（普通钢），符合20℃冲击功要求为B级钢，符合0℃冲击功要求为C级钢，符合-20℃冲击功要求为D级钢，符合-40℃冲击功要求为E级钢。

16、什么是冷热顶锻试验？

顶锻试验是检验金属材料在冷或热状态下，承受规定程度的顶锻变形（一般规定顶锻至原试样高度的1／2或1／3）时，其表面质量情况的试验，如无裂缝即认为合格。

17、什么是冷弯曲试验？

在室温时，把试样绕规定直径的弯心进行弯曲以检验其韧性和表面质量，弯曲后无缺陷即为合格。

18、炼钢的基本任务是什么?

炼钢就是在给定的原料条件下，根据钢种成分要求，冶炼出成分合格、有适当温度的钢水，并将钢水浇铸成组织、尺寸、缺陷合乎要求的钢坯或钢锭。

采用以铁水(或废钢)为主要原料的炼钢过程的主要任务为： (1)脱碳 通常炼钢铁水含C较高，所以要通过氧化反应将碳降低到所炼钢种的规定范围。由于熔池发生碳一氧反应时会产生沸腾、搅动熔池，从而可以起到去除钢中气体和夹杂、加速钢渣反应、均匀成分、均匀温度等作用，所以脱碳又是保证钢高质量要求的必要条件。 (2)去除P、S及其它杂质 P、S对钢质量是有害的，大多数钢号对P、S含量均有严格要求，在炼钢过程中必须采取一系列措施将其去除到所要求的范围内。

许多有色金属对钢质量是有害的，必须在冶炼过程中去除，对一些冶炼过程中无法去除的有色金属，则需要通过控制原料来加以限制。

(3)去除气体及夹杂 钢中气体(H、O、N)以及非金属夹杂物(氧化物、硫化物、氮化物等)都直接影响钢坯的表面质量及内在质量，在轧成材后又影响其力学性能及金相组织，因而一方面要从原料、原材料的质量着手，杜绝其来源；另一方面要在冶炼过程中尽量地排除它们。

(4)脱氧和合金化 在炼钢过程中因为脱碳反应的需要，要向钢液供氧，就不可避免地使钢含有较多的氧，氧无论是以气体形态还是以

氧化物形态存在于钢中都会降低钢的质量，所以，必须在冶炼后期将多余的氧去掉。

在脱氧的同时，还要根据各种钢号的不同要求，使某些合金元素达到规定范围内，因此要加入各种需要的合金，这个过程叫做合金化。它是炼钢工艺中不可缺少的部分。

(5)保证合适的出钢温度 为保证出钢后钢水能顺利地浇注成合格连铸坯，应通过金属氧化放出热量或外加热源等措施将钢液加热到所要求的温度。

(6)成型 通过连铸把成分合格的钢水浇铸成质量合格的连铸坯，或用模铸浇成合格的钢锭。

19、我公司采用的是何种炼钢方法？此外还有哪些炼钢法？

我公司炼钢采用的是氧气转炉炼钢法。其特点是以热铁水为主要原料，废钢、铁块等做冷却剂，以吹入气体(氧气)作氧化剂来氧化铁中的元素及杂质，利用铁水中C、Mn、Si、P等元素氧化时发生的化学热及铁水里的物理热作为热源(不外加热源)，炉子可以360°旋转。

目前转炉钢的产量占世界钢产量的60％以上，另外还有电弧炉炼钢法，其钢产量占世界钢产量的30％以上，其它还有：感应炉炼钢法、电渣重熔法、真空自耗电弧冶炼法、等离子熔炼等等，其钢产量不到世界钢产量的1％。

20、目前我公司进行炼钢生产的主要装备有哪些？

我公司进行炼钢生产的主要装备有：2座混铁炉，4座转炉（其中2座30吨氧气顶吹转炉、2座60吨顶底复吹转炉），2座60吨LF钢包精炼炉，4台方坯连铸机（其中2台2机2流、2台4机4流，连铸机的浇铸断面为

150mm×150mm），3000m3～1.5万m3制氧机5台，3万m3转炉煤气柜1个。

21、简述炼钢厂的工艺流程。

首先将炼铁罐车送来的铁水加进混铁炉储存，一方面保温、均匀成分和温度，另一方面把炼铁和炼钢的节奏衔接起来，随后再将铁水和废钢加入转炉，然后降低氧枪进行吹炼，吹炼过程中加入造渣料石灰、白云石、萤石等，待铁水中的碳降到要求范围，同时温度和P、S符合出钢要求时出钢，在出钢过程中进行脱氧合金化，然后吹氩均匀成分和温度，接着根据钢种要求上连铸或者进LF炉精炼后上连铸，通过连铸将钢水铸成质量合格的连铸坯。

22、什么是顶底复吹转炉？其有什么优点？我公司那几座转炉属于顶底复吹转炉？

转炉顶底复合吹炼法是在氧气顶吹转炉炼钢法的基础上，辅以底部吹气，结合顶吹法及底吹法优点的新的转炉炼钢工艺。 转炉顶底复合吹炼法的优点：

(1)底部供气加强了熔池搅拌，特别是在吹炼末期，使钢－渣反应进一步接近平衡，熔池中的金属成份和温度均匀。

(2)底部吹入惰性气体时，有利于含碳量较低时脱碳反应的进行。 (3)在整个吹炼过程中，吹炼平稳，渣中FeO低于顶吹转炉。这样喷溅就小，金属与合金的收得率高，有利于提高供氧强度，生产率高。

我公司目前60吨的3＃、4＃转炉属于顶底复合吹炼转炉，在吹炼的前期和中期底吹氮气，后期切换成吹惰性气体氩气，从而减少钢水增氮。

23、氧气顶吹转炉炼钢由哪些主要设备组成?

氧气顶吹转炉炼钢主要设备由转炉及其倾动机构，氧枪及其升降机构，铁水及散状料供应，烟气净化及回收四大系统的设备组成。 转炉及其倾动机构包括转炉炉体、耳轴及托圈、减速机、电动机、制动装置等设备。氧枪及其升降机构包括氧枪、滑道、升降小车、换枪装置、平衡锤、卷扬等设备。铁水及散状料供应设备包括混铁炉或者混铁车、地面料仓、提升运输设备，高位料仓，称量料斗、汇总漏斗等设备。烟气净化及回收系统设备包括烟罩及烟道、各种除尘器和脱水器、风机、煤气柜等设备。这些设备是维持转炉车间正常生产的主体设备。

24、氧枪的构造是什么样的?

吹氧设备包括氧枪、氧枪把持器、氧枪升降机构、换枪装置、氧气及冷却水竹道。氧枪是关键设备。

氧枪义称为喷枪或吹氧管，由喷头、枪身和枪尾三部分组成。喷头用紫铜锻造后切削加工而成或铸造成型。枪身由三层无缝钢管套装在一起组成。内层管叫中心氧管，是氧气的通道；中层和外层管分别叫中层套管和外层套管，中心氧管和中层套管之间形成的环缝为冷却水的进水通道，中层套管和外层套管之间形成的环缝为冷却水的回水通道。枪尾结构由包括氧气及冷却水的进出水管接头、吊环、法兰枉和高压软管组成。

25、转炉炼钢的热量来源有哪些?

不同的炼钢方法其热量来源也不同。转炉炼钢的热量来源是铁水的物理热和化学热。

在转炉冶炼中，铁水的温度一般在1250℃～1350℃左右，铁水所带来的物理热是转炉炼钢的热源之一。另一部分热源是铁水中的元素氧化所生成的热量，铁水中含有一定量的C、Mn、P、S、Si等元素，这些元素在吹炼过程中与氧发生化学反应并产生热量。

炼钢过程中炉渣来自何处?它在炼钢中起着什么作用? 炉渣的来源主要是：

(1)钢铁料(铁水、废钢)所含的各种杂质元素(如Si、Mn、P等)被氧化生成的氧化物；

(2)为去除铁水中的硫、磷而加入的造渣材朴(石灰等)及助熔剂(萤石等)；

(3)作为氧化剂或冷却剂加入的矿石、烧结矿、氧化铁皮等材料带入的杂质；

(4)被侵蚀或冲刷下来的炉衬耐火材料；

(5)由各种原材料带入的泥沙杂质。

炉渣不仅是炼钢生产的废弃物，又是冶炼过程中不可缺少的主要物质，所谓“炼钢就是炼渣”，炉渣在炼钢过程中所起的主要作用是：

(1)铁水中的有害元素硫、磷只有通过炉渣才能有效地去除； (2)炉渣是炼钢过程中氧的重要传递媒介，特别是对电炉、精炼炉更是如此；

(3)炉渣可以搜集从金属液中上浮的各种反应产物及非金属夹杂物； (4)炉渣对熔池的传热有重要的作用，可减少熔池的散热损失； (5)炉渣对金属的收得率有重要影响，炉渣的物理性质控制不当就会造成喷溅或是增加渣中夹铁量而造成更多的金属损失；

(6)炉渣是使炉衬侵蚀的主要物质，因此炉渣的化学成分及物理性质对炉衬的使用寿命有重要影响。 26、转炉炼钢常采用哪些造渣制度? 常用的造渣方法有：

(1)单渣操作；(2)双渣操作；(3)留渣操作。 27、炼钢过程为什么要脱氧?

在现代炼钢生产中，在冶炼过程中利用氧去氧化铁液中的杂质元素。随着冶炼过程，碳不断降低，在冶炼末期，钢中元素、钢水温度都已调整到合适范围，但是在钢液中却溶解了过多的氧。钢液中的碳越低，与之相平衡的(O)便越高。在实际生产中，钢水中实际溶解的氧还要远远高于平衡氧含量。可见，在终点时钢液中含有很多的(O)。终点钢水若不经过脱氧，就会产生如下问题：

(1)氧在固体钢中的溶解度要比氧在液体钢中的溶解度小得多。在钢液冷凝过程中，氧将逐步以FeO形态析出，使钢脆性很大，对某些特殊用途的钢带来不良影响；

(2)如前所述，气体在钢中的溶解度随温度而变化，氧在钢液中溶解度随温度而减少，当钢液在浇注后的凝固过程中，超过碳氧平衡值的过剩氧就会与碳起反应，生成CO气泡，在钢锭内部形成气泡缺陷，甚至无法正常浇注(在现场称之为“冒涨”现象)直接影响钢坯质量和生产秩序；

(3)凝固在钢坯中的氧会加剧钢中硫的热脆危害。

由于上述原因，在钢液浇注前必须减少钢液中的含氧量，这就是脱氧的目的。

28、什么叫脱氧?什么叫合金化?

向钢中加入某些元素，使之与氧发生作用，生成不溶于钢水的氧化物(即夹杂物)，从而达到除氧的目的，这项工艺就叫做脱氧。常用的脱氧剂有锰铁、硅铁、铝、硅钙合金、硅铝合金等。此外，还有一些特殊的脱氧措施，如真空脱氧，是在抽真空的条件下，钢水中碳与氧发生反应，生成CO逸出，达到脱氧目的。

所谓合金化，是指为了使钢水中各元素的含量达到所炼钢种要求的成份范围，向钢中加入所需元素的铁合金或金属的操作。 通常，锰铁及硅铁既作为脱氧剂使用，又是合金元素。有的合金和金属只是作为脱氧剂使用，如Si－Ca、Si－A1等，另有一些合金只作合金化使用，如铬铁、铌铁、钒铁、钨铁、钼铁等。

一般情况下，脱氧与合金化操作是同时进行的。 常用的氧脱方法有哪些?其优缺点如何?

常用的脱氧方法有三种：沉淀脱氧、扩散脱氧、综合脱氧。此外在要求特别高的情况下还可采用真空脱氧方法。

(1)沉淀脱氧 把脱氧剂加入到金属液中，使它直接与金属中的氧发生反应，生成的脱氧产物应不溶于金属液，其比重比钢液小，利用这些特点，使脱氧产物从金属液中上浮而排除。这种把脱氧剂加入钢液中，脱氧产物以沉淀形态产生与钢液之中的脱氧方法就叫沉淀脱氧。

如前所述，采用单一的脱氧剂，其脱氧产物的熔点一般都较高，不易从钢液中排出。因此，在生产中，人们采用两种或两种以上的元素同时脱氧，这样可以增强脱氧能力：另外由于复合脱氧产物是复合氧化物，熔点低于单一氧化物，有可能得到液态化合物，易于脱氧产物的聚合、长大、上浮。这种方法叫复合脱氧，也是沉淀脱氧的一种。 总的来说，沉淀脱氧方法简单、操作也方便，脱氧过程迅速，因而在生产中广泛采用。但另一方面，由于沉淀脱氧的脱氧产物都在钢液中，必须充分去除，否则脱氧产物残留在钢液中，会形成非金属夹杂物，影响钢的质量。这是沉淀脱氧最大的缺点；

(2)扩散脱氧 脱氧剂加入炉渣，渣子变成还原剂，颜色变为白色，即所谓的“白渣”，钢液中的氧向熔渣中进行扩散，不断被炉渣还原，而使钢中的氧含量不断地减少。这种方法叫做扩散脱氧。

扩散脱氧采用的脱氧剂有：碳粉、Si－Fe粉，有时也采用电石粉、Si－Ca粉，这些脱氧粉剂撒在熔渣表面，还原了炉渣中的FeO，从而达到脱氧的目的。

扩散脱氧的优点是脱氧反应在钢渣界面上进行，脱氧产物不会污染钢液，但另一方面，正是由于扩散脱氧是在钢－渣界面上进行，完全靠氧的扩散，因此速度很慢。

(3)综合脱氧 即扩散脱氧、沉淀脱氧联合使用的脱氧法。这种方法既考虑了脱氧的效果又兼顾解决脱氧速度问题。这种方法脱氧完全，时间又快。

29、什么是非金属夹杂物?从何处来?

钢中存在的非金属化合物，如氧化物、硫化物、氮化物或复杂化合物等，统称为非金属夹杂物。

钢中非金属夹杂物来源于两个方面：一是随冶炼过程中产生的，另一类则是因种种原因从外界带入的。前者我们称之为内生夹杂，后者则称之为外来夹杂。

(1)内生夹杂。可产生于下列几种情况：

①在冶炼过程中，脱氧反应的产物未能全部排除，而残留在钢液中。它们有的以小质点存在于钢的基本组织中，有的则集聚成大颗粒，有的则以固溶体状态存在于钢中；

②脱氧反应大多为放热反应，在浇注过程中温度下降，这时脱氧反应继续进行，产生的脱氧产物来不及上浮而留在钢中；

③在出钢及浇注过程中，钢液与空气接触而被氧化，氧与钢中元素结合，形成二次氧化物而留在钢中；

④在钢锭的凝固过程中，由于钢液“选分结晶”的结果，使得低熔点的FeS、FeO等最后在晶粒边界及钢锭的树枝状结晶间析出，成为非金属夹杂物。

(2)外来夹杂 可产生于下列几种情况：

①原料废钢带来的泥土、铁锈以及耐火材料带来的杂质； ②在出钢、浇注过程中，钢水冲刷出钢槽、钢包、中间包等，把耐火材料冲刷下来带到钢液中去，若来不及上浮，则残留在钢液中； ③当钢渣混冲时，炉渣被裹进钢液，形成夹杂；

④钢包的余渣或出钢时掉入钢流的灰渣及钢包和中间包的泥沙、中间包和结晶器上的覆盖剂也会混入钢液形成夹杂；

一般来说，内生夹杂的颗粒比较细小，它们在钢中的分布也比较均匀，但外来夹杂多是外形不规则、尺寸又比较大、分布也不均匀，时而出现在这里，时而出现在那里。 30、非金属夹杂物对钢有什么危害?

非金属夹杂破坏钢基体组织的连续性，能降低钢的机械性能和疲劳性能，使钢的冷热加工性及某些理化指标恶化。

非金属夹杂物对钢性能的影响程度取决于夹杂物的数量、颗粒大小、形态及分布状态。

31、钢中气体有什么危害?

钢中气体显著地降低了钢的性能，造成钢的种种缺陷，带来许多质量问题。

溶解在钢中的气体，在凝固过程中会产生偏析现象，更严重者会形成中心孔隙或显微孔隙。使钢的机械性能降低，破坏钢连续而致密的组织。

溶解在钢中的气体也会降低钢的其它物理性能及力学性能，降低钢的塑性、韧性及电磁性能。

钢中的氢能使钢变脆，降低钢的强度、塑性、冲击韧性，称之为氢脆，钢中的氢又是“白点”产生的根本原因。

氮能增加软钢的时效硬化性。弥散分布的超显微氮化物组织，使钢的强度、硬度提高，但另一方面又大大地降低了塑性和冲击韧性；氮也是导致兰脆现象的重要原因。 32、怎样才能减少钢中气体含量？

减少钢中气体含量可从两方面入手：一是减少钢液吸进去的气体；一是增加冶炼过程中排出去的气体。

钢中的氢可由水分解产生，因此要采取烘烤、干燥等措施，最大限度去除原料、造渣料及耐火材料中的水分。

提高顶吹转炉用氧气的纯度可降低钢中溶解的氮。

钢中气体都与冶炼时间有关，冶炼时间越长，钢中溶解的气体越多，所以要尽量缩短冶炼时间。

当原材料、耐火材料等条件一定时，又如何加强气体的排除工作呢?

(1)在炼钢过程中利用脱碳反应产生的气泡去气，在冶炼过程中必须保证有良好、有力的脱碳反应，造成熔池积极、活跃的“沸腾”，才会大量地排除钢中气体；

(2)在出钢后可采用底吹惰性气体进行精炼除气，这种方法称为“气泡法”。惰性气体吹入金属既不参予化学反应又不溶解于金属内，却形成气泡，气泡中氢与氮几乎为零，溶解在钢液中的氢、氮可以不断地扩散到气泡中去，随之上升排除到大气中去；

(3)真空去气：氢、氮在钢中的溶解度均与它们在气相中的分压力的平方根成正比。那么，如果我们不断地减少氢、氮在气相中的分压，以至气相中的压力很低很低，甚至于接近真空状态时，那时气相中氢、氮的分压也就接近于零，钢中溶解的(H)、(N)也将很少很少。这就是真空去气的原理。真空去气不仅适于氢、氮，也适用于(O)。这就是钢水精炼技术的一大进步。

33、控制转炉钢水终点含碳量有哪些方法?

终点时钢中含碳量的大小是根据不同钢种而定的。准确地控制终点钢中含碳量十分重要，但也比较困难。目前在国内外常用的控制终点含碳的方法有：

(1)拉碳法 也就是当熔池金属中的含碳量达到要求时停吹。 (2)高拉补吹法 根据炉口火焰、火花的情况，并结合炉役期、供氧时间和耗氧量，再按钢种要求稍高一些进行拉碳，拉碳后快速分析后再补吹一段时间。

(3)后吹增碳法 在吹炼中高碳钢时，可按冶炼低碳钢的方法将碳拉到较低，然后再按钢种成分的要求，采用加碳粉工艺，将钢液中的碳增到所需要的范围内。

34、什么是转炉的公称容量及其表示方法?

转炉设计时的容量通常称之为公称容量，是对转炉容量大小的一个统一称呼。目前国内外对转炉公称容量含义的解释很不统一，归纳起来大体有以下三种表示方法。

(1)以平均金属(铁水和废钢)装入量(吨)表示； (2)以平均出钢量(吨)表示；

(3)以平均炉产良坯 (锭)量(吨)表示。 而以平均出钢量表示公称容量的较多。 35、对钢的性能有哪些要求?

经过冶炼得出的钢水通常要浇注成钢锭(或连铸坯)后，再经轧制(或铸造)成材，送往用户使用。因此，钢水、钢锭、钢坯、钢材等几个环节中，对用户来讲，最重要的则是钢材的性能如何。我们常说的钢的性能也就是指钢材的性能。

钢的性能，主要是指钢的化学成分、机械性能及工艺性能要求。按照我国的钢材标准要求，对各种牌号的钢种，化学成分、各元素的含量都有严格的界限要求。除此之外，对钢材的机械性能都有具体的要求。

钢的机械性能亦即力学性能，是指钢材在静力荷载及动力荷载条件下，钢的力学表现。一般常规检验的项目有如下几个：

(1)屈服点及屈服强度 钢材在受静荷载拉力时，当力不再增加而钢材仍继续发生塑性形变时的现象叫“屈服”。屈服点表示材料急剧地大量延伸时的强度。用符号σs来表示。只有一些软钢才出现明显的屈服现象，那么，当钢的屈服点不明显或根本没有屈服点时，将用人为规定的屈服强度σ0.2来衡量，σ0.2是材料受静拉伸应力时其永久变形达到标距为0.2％时的强度，可以认为它相当于钢铁的屈服点。 (2)抗拉强度σb 表示材料受静拉伸应力时试样所能经受的最大应力。

(3)延伸率 试样在拉断前后长度之差与试样原长度之比。它表明该金属材料的塑性。

(4)断面收缩率 试样在拉断前后的面积差与原面积之百分比。它同样也表明金属材料的塑性。以上指标数据都是通过静荷载拉伸试验测得的。

(5)冲击韧性 这是通过动态试验－冲击试验测得的，它是试样在突然的重力打击下测得的冲击钢试样所消耗的功。用ak值来表示，用它可以衡量材料对激烈动载荷的抵抗能力－即材料的韧性大小。除上述几项指标外，根据不同的钢种，还可以进行疲劳试验，测定材料在交变应力作用下的疲劳极限，以及进行弯曲试验，测定材料的塑性等等。 钢的工艺性能是指钢材在加工过程中的性能，有焊接性、切削加工性能、延展性等，对特殊用钢还要求一些特殊性能，如耐热、耐腐蚀、导磁性能等。

36、对钢的质量有哪些要求?

随着生产和科学技术的不断发展，人们对钢质量的要求也在逐步提高，钢质量特性所包括的具体内容也在不断丰富。广义的质量概念不仅指产品能满足人们需要的那些自然属性，而且包括为了保证产品质量及其实际应用而进行的各方面工作的水平。因此，钢质量就是“产品或工作满足使用要求的各种特性的总和”。

转炉炼钢厂生产的连铸坯或钢锭通常都要开坯轧成钢材或用钢材再加工成零件、部件使用。钢材必须首先符合标准才能出厂。钢材是由连铸坯或钢锭生产出来的。

那么对钢质量有哪些要求，简单的讲就是钢的成分合格(控制在最佳成分范围)、缺陷少(在标准规定的范围内)，加工便利、使用可靠。即具有良好的使用性能和工艺性能。

如何保证这两项性能达到要求呢?除了成分控制好以外，还必须保征钢坯或钢材的表面良好、结构致密、组织均匀、钢的纯洁度高(有害气体和夹杂物少)。 37、怎样检验钢的质量?

通常讲的质量都可概括为适用性、可靠性和经济性三个方面。对于每一种具体的钢种，这三方面的要求大多通过制定的质量标准反映出来。

为了保证钢材达到质量标准，对整个钢生产过程要进行严格的质量检验。

评价钢的质量，应从以下主要项目进行检验：

(1)钢的化学成分分析 从浇注中期取出试样分析化学成分是否达到出厂标准和内控标准要求；

(2)钢锭表面质量检验 根据标准判定是否精整、判废；

(3)关键生产工艺检验 为了保证专门用途或技术条件要求更严格制定的工艺标准，据以判定降级或报废。

各钢种的使用要求不同，出厂钢材检验项目也不同。对钢材首先必须按标准规定进行机械性能检验，常做的有拉力试验，较重要的进行冲击试验(用于结构，其中对钢的残铝量国际上通行的要求为全铝≥0.020％，酸溶铝≥0.015％，已纳入我国新的碳素和低合金结构钢国家标准中，即普碳D级和低合金要求-20和-40℃冲击的钢种)、还有硬度和断口分析等。

针对用途，对钢材(坯)进行宏观组织检查，常用的有酸浸低倍检验(用于优质钢等)、断口检验(碳工钢)、塔形车削发纹检验(高级优质钢)及硫印试验等。目前超声波无损探伤也已作为检验方法广泛使用(如用于焊管、重轨等)。

针对用途，对钢材进行工艺性能试验，以检验钢在加工制造工艺过程中，以及使用过程中金属本身质量的适应能力，如冷热顶锻试验、冷热弯曲试验、管材工艺性能试验、焊接性能试验、淬透性试验等等。 根据钢种标准，用户要求和分析质量认为必要时，还应进行钢的显微组织检查。一般在钢材(坯)上用放大100倍以上的金相显微镜按图谱判定。通过显微组织检验，还可查明工艺对钢质量的影响。

在钢材生产中必须保证的检验项目要求，与炼钢有关的应反映在各厂对不同钢种制定的工艺和质量标准中，炼钢生产对于保证更高质量的企业标准的指标值必须坚决予以实施，并作为检验判定的依据。

38、什么是钢的宏观检验?常用的方法有哪几种?

宏观检验是用肉眼或在不超过十倍放大镜下检查钢的纵横截面或断口。常用的方法有酸蚀试验、断口试验、塔形试验、硫印试验和超声波探伤等。

39、什么是酸蚀低倍检验?检验哪些内容? ’

一般称低倍检验或酸浸试验。方法是将试样用酸液腐蚀，使钢的不均匀部分和缺陷，因被腐蚀的速度和程度不同而显示出来。酸蚀试验常用的是50％盐酸水溶液。它可检验有无缩孔、疏松、偏析、气泡、夹杂、裂缝、白点、翻皮、折叠等缺陷，以及树枝状晶和流线等组织。它是优质钢、合金结构钢等须检验的项目。

40、什么是转炉溅渣护炉技术?

转炉溅渣技术是近年来开发的一种提高炉龄的新技术。它是利用氧枪喷吹高压氮气，在2～4分钟内将出钢后留在炉内的，有一定MgO含量的残余炉渣，喷溅涂敷在整个转炉内衬表面上，形成炉渣保护层的护炉技术。该项技术可以大幅度提高转炉炉龄，且投资少、工艺简单、经济效益显著。

我公司的四座转炉全都采用了此项技术，转炉炉龄最高达到2.4万炉。

向铝脱氧的钢液中喂人SiCa线，就能够改变铝氧化物夹杂的形态，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，而且密度变小，在钢液中集聚上浮排入炉渣，因而可以改善钢液的浇铸性能和钢的质量。

54、IF过程主要有哪些操作?

答：IF精炼过程有如下操作要点：

(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。

55、什么是洁净钢连铸?

答：高质量连铸坯的生产要求钢水夹杂物的含量控制在规定的范围内。在炼钢－精炼－连铸工艺过程中，炼钢和精炼是保证钢水洁净的基础。由于连铸的特殊条件，炼钢和精炼后的洁净钢水获得夹杂物含量极低的洁净铸坯比较困难。如何保证钢水的洁净，获得洁净铸坯，这就是洁净钢连铸技术。

56、洁净钢连铸相关的工艺措施有哪些?

(1)无氧化保护浇注：连铸浇注时间长，钢液暴露于空气中的面积大，从而大大增加厂钢液二次氧化的可能性。无氧化保护浇注技术包括以下5个方面的内容： 1)大包内钢水的保护；

2)大包至中间罐钢水的保护； 3)中间罐内钢水的保护；

4)中间罐至结晶器钢水的保护； 5)结晶器内钢水的保护。

其中大包、中间罐和结晶器内钢水的保护分别采用钢水覆盖剂和结晶器保护渣，大包至中间罐钢流使用保护套管法、高压厢法或气幕法，中间罐至结晶器钢流采用浸人式水口进行保护浇注。

(2)中间罐夹杂物分离技术：在中间罐内设置各种形式的挡渣墙、坝和过滤网等，使夹杂物上浮分离、过滤。

57、炉外精炼对连铸的作用是什么?

答：炉外精炼可使连铸钢水温度和化学成分均匀化，根据需要调整钢水温度，调整钢水成分，去除有害元素，降低钢水中的含气量，改变钢中夹杂物形态和组成，洁净钢水，尤其是保证大夹杂物不超标，改善钢水流动性。炉外精炼设备还可以起到协调连铸与炼钢之间生产节奏的作用，使生产流畅顺行。

58、结晶器液面检测常用的方法有哪些?

答：结晶器液面检测常用的方法有：电涡流法、电磁感应法、热电偶法、红外线法、放射源法等。当前采用最多的方法是钴60或铯—137放射源检测法。

59、结晶器为什么要振动，高效连铸对结晶器振动有什么特殊要求? 答：结晶器实施有规律的往复振动可以防止拉坯时坯壳与结晶器粘结，同时获得良好的铸坯质量。结晶器向上运动时，减少新生的坯壳与结晶器壁产生粘结，以防止坯壳受到较大的应力，减少铸坯表面出现裂纹；而结晶器向下运动时，借助结晶器壁与坯壳的摩擦，在坯壳上施加一定的压力，愈合结晶器上升时拉出的裂痕。

高效连铸对结晶器振动要求高频，小振幅，负滑脱时间不易太长，正滑脱时间里振动速度与拉速之差减小，合适的结晶器超前量。

60、结晶器为什么要润滑，高效连铸对结晶器润滑有什么要求? 答：结晶器润滑可以减小拉坯阻力，并可由于润滑剂充满气隙而降低热阻改善传热，能防止铸坯坯壳与结晶器内壁粘结，能改善铸坯表面质量，对保证连铸顺利浇铸，起了重要的作用。

结晶器润滑有两类：油类和保护渣类。高效连铸机通常用保护渣类。连铸要求保护渣应在结晶器和坯壳间形成稳定而均匀的液渣膜。为此，保护渣的黏度必须与拉速相匹配。液态渣必须在钢液面上形成一定的厚度，以保证液态渣向结晶器和坯壳间的填充。同时吸收钢水中的夹杂物，一般要求液渣层厚度大于10 m m。

61、在高效连铸生产中，保护渣的主要作用是什么?

答：保护渣的作用有以下几方面： (1)绝热保温防止散热；

(2)隔开空气防止钢水二次氧化，保证钢的质量； (3)吸收溶解从钢水中上浮到钢渣界面的夹杂物；

(4)结晶器壁与凝固壳之间有一层渣膜起润滑作用，减少拉坯阻力，从而可以防止凝壳与结晶器壁的粘结；

(5)充填坯壳与结晶器之间的气隙，改善结晶器传热；

(6)高效连铸由于拉速高，保护渣用量减少。因此要求保护渣具有更易流人气隙间形成润滑膜层的性能，以保证足够保护渣消耗量。

62、二次冷却的方式有哪些?

目前广泛使用的二次冷却方式有：全水喷雾冷却、气－水喷雾冷却、干式冷却。

(1)全水喷雾冷却。全水喷雾冷却采用专门的喷嘴将冷却水雾化后喷向铸坯表面对铸坯进行冷却。按照喷出水雾的形状不同，雾化喷嘴分为：实心圆锥、空心圆锥、矩形和扁平型。 全 水喷雾冷却具有管路简单、维修方便、操作成本低等优点，但也有以下缺点：喷嘴易堵塞；调节流量的范围小；冷却不均匀；冷却水利用率不高等； (2)气－水喷雾冷却。气－水喷雾冷却利用压缩空气将水滴进一步雾化，使喷出的水滴速度高、直径小喷水面积增大。气一水喷雾冷却具有冷却效率高、冷却均匀、铺展面大、喷嘴不易堵塞等特点。但其管路系统复杂，压缩空气消耗量大，蒸汽量大，投资费用和生产成本高。

(3)所谓干式冷却就是二次冷却区不喷水，完全依靠铸坯的辐射和水冷支承辊的间接冷却方式。

63、内置式电磁搅拌有何特点?

答：内置式电磁搅拌器是结晶器电磁搅拌装置的一种类型，其特点是把搅拌器感应线圈安装在结晶器总成外壳之内。由于这种安装方式使得搅拌器感应线圈靠近结晶器铜管，因此只需要较小的搅拌功率就能够起到较强的搅拌效果。然而，将搅拌器线圈置于结晶器外壳之内，在更换结晶器时搅拌器线圈也必须一起吊走，因此为了保证连铸生产的正常进行，必须备有较多台内置搅拌器线圈的结晶器。 我公司3＃连铸机就装备就是结晶器内置电磁搅拌。

64、外置式电磁搅拌装置有何特点?

答：外置式电磁搅拌器是结晶器电磁搅拌装置的一种类型，其特点是把搅拌器感应线圈安装在结晶器总成外壳之外。由于这种安装方式使得搅拌器感应线圈距结晶器铜管较远，因此需要较大的搅拌功率才能够起到合适的搅拌效果。由于将搅拌器线圈置于结晶器外壳之外，在更换结晶器时不必一起更换搅拌器线圈，因此只需在每一流上配备一台外置式电磁搅拌器就可以保证连铸生产正常的进行。 我公司4＃连铸机就装备就是结晶器外置电磁搅拌。

65、中间包有哪些用途?

答：中间包位于钢包和结晶器之间，用于接受钢包钢水及向结晶器内注人钢水。能起到以下作用：

稳定钢流，减少钢流对结晶器的冲击和搅动，稳定浇注操作；均匀钢液温度和成分；使脱氧产物和非金属夹杂物上浮；多炉连浇换包时起缓冲作用；在多流连铸机上起分配钢液的作用。

66、塞棒控制机构有几种形式?

答：塞棒控制机构可以为手动，也可以自动控制。自动控制采用液压缸或电机，可以与结晶器液面控制联动，以达到控制钢水流量的目的。通过操纵拨杆使扇形齿轮转动，带动升降杆上下移动，或者操纵杆在滑轨内移动，从而带动横梁和塞杆上下运动，以达到关闭和开启水口调节钢水流量。

67、连铸结晶器应具有哪些性能?

答：钢水在结晶器中的凝固行为对铸坯表面质量和铸机的正常生产有重大影响。故对结晶器有如下要求：(1)为使钢水迅速凝固，结晶器壁应有良好的导热性和水冷条件；(2)为使凝固的初生坯壳与结晶器内壁不粘结，摩擦力小，在浇注过程中结晶器应作上下往复运动并加润滑剂；(3)为使钢坯形状准确，避免因结晶器变形而影响拉坯，结晶器应有足够的刚性及较高的再结晶温度；(4)结晶器的结构要简单，重量要轻，寿命要足够长。

68、结晶器液面自动控制是怎样实现的?

答：结晶器液面自动控制是通过测量结晶器内钢水的液面高度，通过调节控制拉坯速度或控制塞棒的进程，使结晶器内的钢水表面稳定地保持在预定的高度上。结晶器液面自动控制系统由结晶器液面检测和液面控制两部分组成。结晶器钢水液面自动检测主要有磁感应法、热电偶法、红外线法和同位素法(CO－60、Cs－137)等。液面控制有液位－拉速、液位－塞棒(滑动水口)、液位－塞棒(滑动水口)及拉速复合三种形式。液面自动检测装置与液面控制装置形成闭环控制，实现结晶器液面自动控制。 j

69、连铸拉矫机的作用是什么?

答：拉矫机由拉坯机和矫直机二部分组成。

拉坯机主要克服从结晶器开始到铸坯出口铸坯运动时所产生的各种阻力。

矫直机把从弧形段出来的铸坯在拐点处进行矫直后，铸坯继续沿水平线出坯。

拉矫机不仅起着拉坯机和矫坯的作用，而且还有送引锭杆的作用。

70、保护浇注有哪几种方法?

答：目前在连铸生产中常用的保护方法有：

(1)气体保护法： 氩气（Ar）对于钢液是惰性气体，它不与钢水活泼元素(如铝、钛等)发生反应。因此小方坯广泛采用Ar气作为中间包+结晶器的保护气体。有不同的保护方式，最常用的是在中间包与结晶器之间组成软连接的密封室，其中充满Ar，防止注流和结晶

器钢水面的二次氧化。对于氮含量要求不太严格的钢种，也可使用氮气作保护气体。

(2)固体保护剂：中间包和结晶器钢液面用保护渣防止二次氧化。 (3)物理保护法：钢包－中间包采用Al－C质长水口，把长水口插入中间包钢水里，机械地把钢水与空气隔开了，也避免了注流在中间包冲击区引起的钢水裸露飞溅造成二次氧化。

中间包－结晶器使用浸入式水口，杜绝空气，保护注流。

71、防止钢液二次氧化应注意哪些方面?

答：能否防止钢包注流和中间包注流的二次氧化，关键在于注流周围气氛中的氧含量。一般情况下，注流周围气氛中氧含量小于1％就可以取得较好的防止钢液二次氧化的效果。对于低碳铝镇静钢和含钛钢，注流周围气氛中的氧含量应控制在0.2％-0.4％的水平，才能取得较好的防止钢液二次氧化的效果。 连铸过程注流保护包括四个方面： (1)钢水包至中间包注流的保护； (2)中间包注流保护；

(3)中间包至结晶器注流保护； (4)结晶器液面保护。

72、钢液二次氧化有什么特点?

答：在钢液浇注过程中，从钢包－中间包－结晶器过程中，钢水要发生二次氧化，其氧源为：

(1)注流与空气接触的直接氧化；

(2)注流卷入空气与中间包、结晶器内钢液的相互作用； (3)包衬耐火材料与钢水的相互作用；

(4)机械卷入钢液的悬浮渣滴与钢水的相互作用。 钢液浇注过程中防止二次氧化就是切断氧源。

73、连铸二次冷却的作用是什么?

答：二次冷却的区域是铸坯从结晶器出来到拉矫机前的范围内叫二次冷却区域，它是一个喷水或喷气水的冷却区。

二次冷却的主要作用是：

(1)将从结晶器出来的近80％未凝固的铸坯继续强冷凝固；

(2)保证铸坯不发生漏钢、不变形及产生裂纹和其它缺陷以获得良好的铸坯内部质量和外形尺寸；

(3)在上引锭杆时对引锭杆起支撑、导向作用。 74、什么是保护浇注?

答：保护浇注技术的产生是连铸技术发展日趋完善的标志之一。采用保护浇注技术，是改善铸坯质量的重要措施。

保护浇注是指在连浇过程中，防止钢流的二次氧化，确保钢液清洁度的重要措施。连铸过程保护浇注包括四个方面： (1)钢水包至中间包注流的保护； (2)中间包注流面的保护； (3)中间包至结晶器注流的保护；

(4)结晶器注流面的保护。

75、什么是浸入式水口，有什么优点?

答：浸入式水口就是把中间包水口加长，插入到结晶器钢液面下一定的深度，这就把浇注密封起来了。

使用浸入式水口的好处是：隔绝了注流与空气的接触，防止注流冲击到钢液面上的飞溅，杜绝了二次氧化。通过水口形状的选择，可以调整钢水在结晶器内的流动状态，以促进夹杂物的分离，提高钢的质量。可以说结晶器使用浸入式水口保护渣浇注，为连铸技术的发展带来了划时代的进步。

76、什么是冶金长度，与铸机长度有什么关系?

答：连铸机的冶金长度通常指连铸机的结晶器液面至铸坯凝固末端的长度。连铸机最大拉速计算的液芯长度就是冶金长度。 77、连铸过程中液体钢水是如何转变成固态半成品钢坯的? 答：连铸钢液转变成固态钢坯的过程是凝固放热过程。凝固是在过冷条件下进行的，经历了形核和长大的结晶过程，并伴随有体积的收缩和成分偏析等。铸坯的凝固过程分3个阶段。第一阶段，进入结晶器的钢液在结晶器内凝固，形成坯壳。出结晶器下口的坯壳厚度应足以抵抗钢液静压力的作用。第二阶段，带液心的铸坯进入二次冷

却区继续冷却，坯壳均匀稳定生长。第三阶段为凝固末期，坯壳加速生长，凝固成铸坯。

凝固过程对铸坯质量有着重要影响。为保证钢坯质量，钢液的凝固应达到以下几点：正确的凝固结构，合金元素分布要均匀、偏析要小，最大限度地排除气体和夹杂物，表面、内部质量良好，钢水收得率要高。

78、连铸坯的凝固组织结构是怎样的?

答：一般情况下，连铸坯的凝固组织结构从边缘到中心是由细小等轴晶带、柱状晶带、中心等轴晶带组成的。

(1)细小等轴晶带：结晶器内的冷却强度很大，钢液和铜壁接触时，冷却速度快，铸坯边缘形成细小等轴晶带。

(2)柱状晶带：细小等轴晶带形成过程伴随着收缩，铸坯脱离铜壁形成气隙，降低了传热速度，铸坯形成了柱状晶区。

(3)中心等轴晶带：随着凝固前沿的推移，凝固层和凝固前沿的温度梯度逐渐减小，两相区宽度逐渐增大，当铸坯心部液相温度降至液相线后，心部结晶开始。由于心部传热的单向性已不明显，形成等轴晶；传热受到限制，晶粒较激冷区粗大。

79、什么叫连续铸钢?

连续铸钢与普通模铸不同，它不是将高温钢水浇注到一个个的钢锭模内，而是将高温钢水连续不断地浇到一个或几个用强制水冷带有“活底”(叫引锭头)的铜模内(叫结晶器)，钢水很快与“活底”凝结在一起，待钢水凝固成一定厚度的坯先后，就从铜模的下端拉出“活底”，这样已凝固成一定厚度的铸坯就会连续地从水冷结晶器内被拉出来，在二次冷却区继续喷水冷却。带有液芯的铸坯，一边走一边凝固，直到完全凝固。待铸坯完全凝固后，用火焰切割机或剪切机把铸坯切成一定尺寸的钢坯。这种把高温钢水直接浇注成钢坯的新工艺，就叫连续铸钢。它的出现从根本上改变了一个世纪以来占统治地位的钢锭－初轧工艺。

80、连铸机分类方法有哪些?

目前连铸机已在钢厂广泛采用，形式多种，用途各异。对连铸机的叫法也很不一致。现按一般习惯介绍连铸机的分类方法： (1)按连铸机外形分类有：立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、超低头(椭圆形)连铸机、水平连铸机，轮式连铸机等。 (2)按浇注铸坯断面分类有：

方坯连铸机：把断面小于或等于150X150mm叫小方坯，而大于150X150mm叫大方坯。矩形断面的长边与宽边比小于3的也叫方坯连铸机。

板坯连铸机：铸坯断面为长方形。其宽厚比一般在3以上。

圆坯连铸机：铸坯断面为圆形，直径中60～~400mm。 异形坯连铸机：浇注异形断面如工字梁。

方、板坯兼用连铸机：在一台铸机上，既能浇板坯又能浇方坯。 (3)按拉速分类有：高拉速连铸机和低拉速连铸机。它们的主要区别在于：高拉速时铸坯带液芯矫直，低拉速时铸坯全凝固矫直。 (4)按钢水静压头分类：静压力较大的叫高头型连铸机如立式、立弯式连铸机。静压力较小的叫低头连铸机如弧形、椭圆、水平连铸机。

81、什么叫连铸机台数、机数和流数?

在连铸生产中，凡是共用一个钢包同时浇注一流或多流铸坯的一套连铸设备，称为一台连铸机。一台连铸机可以是多机组，也可以是单机组。所谓机组，就是在一台连铸机中具有独立的传动系统和工作系统，当它机出事故时仍可照常工作的一套连铸设备称为一个机组。对于每台连铸机来说．同时能浇注铸坯的总根数叫连铸机流数。凡一台连铸机只有一个机组，又只能浇注一根铸坯叫一机一流。如能同时浇注两根以上的铸坯叫一机多流。凡一台连铸机具有多个机组又分别浇注多根铸坯的，称为多机多流。 82、连铸坯缺陷有哪几类?

苔；连铸坯缺陷主要分为4类：

(1)连铸坯的纯净度：现代连铸对连铸坯的纯净度给予了足够的重视。纯净度是指钢中夹杂物的含量，形态和分布。如用于包装的镀锡板，除了要求较高的冷成形外，对夹杂物的尺寸和数量也有相应的要求。

(2)表面缺陷：是影响连铸机产量和铸坯质量的重要缺陷。包括表面纵裂纹、横裂纹、网状裂纹、皮下夹渣、皮下气孔、表面凹陷等。 (3)内部缺陷：包括中心偏析、中心疏松、中间裂纹、皮下裂纹、压下裂纹、夹杂等。

(4)形状缺陷：包括鼓肚变形、菱形变形(脱方)、圆铸坯椭圆变形等。

83、连铸坯质量的含义是什么?

答：连铸坯质量决定着最终产品的质量。连铸坯存在的缺陷在允许范围以内，叫合格产品。连铸坯质量是从以下几个方 面进行评价的：

(1)连铸坯的纯净度：指钢中夹杂物的含量，形态和分布。 (2)连铸坯的表面质量：主要是指连铸坯表面是否存在裂纹、夹渣及皮下气泡等缺陷。连铸坯这些表面缺陷主要是钢液在结晶器内坯壳形成生长过程中产生的，与浇注温度、拉坯速度、保护渣性能、浸

入式水口的设计，结晶式的内腔形状、水缝均匀情况，结晶器振动以及结晶器液面的稳定因素有关。

(3)连铸坯的内部质量：是指连铸坯是否具有正确的凝固结构，以及裂纹、偏析、疏松等缺陷程度。二冷区冷却水的合理分配、支撑系统的严格对中是保证铸坯质量的关键。

(4)连铸坯的外观形状：是指连铸坯的几何尺寸是否符合规定的要求。与结晶器内腔尺寸和表面状态及冷却的均匀程度有关。 84、连铸方坯的主要缺陷有哪些? 答：方坯连铸的主要缺陷有：

(1)形状缺陷：菱形变形(脱方)、与菱形变形相关的凹陷。 (2)表面缺陷：表面纵向裂纹、表面横向裂纹、表面龟裂、气泡、夹渣、双浇(接痕或重接)、翻皮(重皮)、振痕异常、渗漏、擦伤等。 (3)内部缺陷：内部裂纹、挤压裂纹、中间裂纹、角部裂纹、中心星状裂纹、中心偏析、中心疏松等。

85、什么叫连铸坯的低倍组织?

答：当铸坯完全凝固后，从铸坯上取下一块横断面试样，经磨光酸浸后，用肉眼所观察到的组织叫连铸坯低倍组织。

连铸坯典型的低倍组织是由细小等轴晶区、柱状晶区、中心等轴晶区等3个区组成的。连铸坯的低倍组织对钢的加工性能和机械性能影响很大。除某些特殊用途的钢要求柱状晶组织 外，绝大部分钢都希望得到等轴晶区大的铸坯组织，同时希望等轴晶晶粒细小、均匀。

86、合金钢的凝固特性与普通碳钢有哪些不同?

答：合金钢的凝固特性与普通碳钢有所不同，主要体现在以下几个方面：

(1)合金钢中含有活泼元素，如不锈钢中含有Cr、Al、Ti等元素，这些元素易与氧和氮发生反应，生成高熔点的化合物，悬浮于钢液中，既影响了钢液的可浇性，又给铸坯质量带来一些危害。

(2)凝固温度区间的变化。合金元素会使钢的固相线和液相线温度区间发生变化，合金元素含量较高时，温度区间会发生较大变化，选择钢液过热度、确定二冷制度要给予充分考虑。

(3)凝固组织。合金元素及其含量不同会形成不同的凝固组织。有些元素会使铸坯裂纹倾向增加。

(4)热物理性能。合金元素会使钢的导热系数、热膨胀系数等物理特性发生变化。一般合金钢的导热系数比碳钢小，而凝固收缩量比碳钢大。

(5)钢的高温性能。合金元素会使钢的高温性能发生变化，对钢的热延性曲线的脆性“口袋”温度有重要影响。因此，二冷区冷却强度及配水制度要根据所浇钢种实测的脆性温度范围确定。

(6)裂纹的敏感性。裂纹的敏感性取决于所浇的钢种，是综合因素作用的结果。

87、合金钢连铸工艺有哪些特点?

答：合金钢连铸工艺与碳钢相比有以下特点：

(1)根据所浇钢种的需要，对钢液的纯净度、成分和浇注温度，尤其是微量元素含量的控制，都要求达到规定值。为此特殊钢连铸必须配备炉外精炼设备。

(2)结晶器应采用高频率、小振幅的振动。

(3)选用性能良好的保护渣和全过程的保护浇注，保证铸坯质量。 (4)最好使用大容量、深熔池，并砌有挡墙、坝的中间罐，充分发挥中间罐的冶金功能。

(5)应选用合适的耐火材料，以减少消耗和提高钢的纯净度。 (6)采用结晶器液面自动控制，减少液面波动。

88、使用液面控制(检测)系统有什么好处? ?

答：(1)改善铸坯表面及亚表面质量，确保产品质量达到预定要求；手动浇注时，由于液面波动大，引起夹渣、卷渣；拉速变化快而引起冷却不均匀，影响了铸坯表面及亚表面质量。相比之下，液面自控系统带来的正好是液面稳定，拉速波动小，克服了手动浇注的缺点，从而提高了铸坯质量。

(2)提高浇铸的自动化程度；由手动到自动，这始终是大势所趋。同时，自动化程度高，可实现更好的质量，更低的成本，更高的效率。 (3)减轻工人的劳动程度；由手动转为自动，同样可以给工人带来轻松：原来4个人的活，可以由2人甚至1人完成。

(4)减少事故；漏钢、冒钢事故一向是P3操作工的考核内容，有了液面汁可使这些考核大幅减少或消失，提高连浇能力。

89、塞棒控制系统的原理、组成、特点是什么?

答：根据液面计提供的液位高度信号，在恒拉速条件下，通过控制执行机构调节塞棒开度来实现液面稳定的自控系统。

塞棒控制系统由二部分组成：液面检测与塞棒控制；液面检测由液面计组成，负责提供实时的液面高度信号；塞棒控制又包括工控机、驱动器、电动缸、执行机构等，负责调节塞棒开度而达到液面稳定。 塞棒控制系统的最大特点是实现了恒拉速、恒液面，拉速可根据生产工艺要求现场设定，配水根据拉速调节，从而保证了铸坏的质量。

90、电磁搅拌(简称EMS)的实质是什么?

答：连铸是铸坯在强制冷却下在其运动过程中具有很长液相穴的凝固过程，它受钢水对流运动和传热两个基本物理现象所控制。液相穴内钢水对流运动对消除过热度、凝固组织和成份偏析有重大影响。而钢水对流运动的驱动力来自从浸入式水口中吐出的流股的动能和外力，前者与浇注方式有关，后者则可以在液相穴的任何位置上外加电磁力即使用电磁搅拌，而后者的影响比前者强烈得多。

由此可见，电磁搅拌简单地说，是借助在铸坯液相穴内感生的电磁力强化液相穴内钢水的运动，由此强化钢水的对流、传热和传质过程，从而控制铸坯的凝固过程，从而对改善铸坯质量起了重要的作用，成为连铸特别是特殊钢连铸技术的重要一环。

91、电磁搅拌技术在我公司是如何应用的？

我公司目前同时应用结晶器电磁搅拌和凝固末端电磁搅拌。

结晶器电磁搅拌的作用是在连铸坯凝固初期搅拌钢水运动，可均匀温度、消除过热、析出气体并使夹杂物上浮，形成较宽的细小等轴晶带，并能使连铸坯获得良好的表面质量。

凝固末端电磁搅拌的作用是改善连铸坯的中心偏析，搅拌固液两相区，使心部偏析金属趋于均匀，同时产生较多的结晶核，这样能扩大等轴晶区、细化晶粒，对高碳钢而言非常重要。

92、什么是轧钢？轧钢的目的是什么？

在旋转的轧辊间改变钢坯形状的压力加工过程叫轧钢。

目的是：一方面是为了得到需要的形状；另一方面是为了改善钢的内部质量，提高钢的机械性能。

93、什么是连轧？连轧优点有哪些？

连轧是指一根轧件同时在几架轧机上轧制并保持单位时间内轧件通过各轧机的体积相等的轧制。我公司轧钢系统的三条生产线全部属于全连轧。 连轧优点：①生产率高；②轧制时温降较小，产品的质量比较好；③设备的布置比较紧凑；④自动化程度高。

94、什么叫孔型？

由两个轧槽在轧制面上形成的孔叫孔型。孔型的尺寸是轧件在过钢时的尺寸。

95、什么叫尺寸超差？

是轧件尺寸超出标准规定的允许偏差。

96、什么叫不圆度？

是指同一截面上最大最小直径之差。

97、什么叫弹性变形？什么叫塑性变形？

金属材料受到外力作用时发生变形，当外力去除后又回复到原来形状。我们把这种性质叫做弹性，这种变形叫弹性变形。

金属材料受到外力作用时发生变形，当外力超过某个数值时，在外力去除后，金属材料不能再回复到原来的形状，发生了永久变形，材料发生永久变形的性质，叫做塑性变形。

98、什么是穿水冷却？

成品轧件从精轧机轧出后立即穿过水冷装置进行强行冷却的型钢控制冷却。

99、什么是控制轧制？什么是控制冷却？

控制轧制：是指在调整钢的化学成分的基础上，通过控制加热温度、轧制温度、变形制度等工艺参数，控制奥氏体组织变化规律和相变产物的组织形态，达到细化组织提高强度与韧性的目的。

控制冷却：是控制热轧过程中和轧后钢材的冷却速度达到改善钢材组织和性能的目的。

100、什么是开轧温度和终轧温度？

开轧温度是指钢坯进入第一道次轧制时的温度。 终轧温度是指轧件进行最后一道次轧制时的温度。

101、我公司轧钢系统三条生产线的加热炉属于哪种形式？

高效蓄热式推钢加热炉。

102、棒线材钢的加热目的是什么？

钢的加热目的是提高塑性，降低变形抗力，以便于轧制。钢在加热过程中，可以消除钢坯带来的某些组织缺陷和应力。

103、高线和棒材安装高压水除鳞的目的是什么？

目的是：①有利于钢的咬入；②除去钢坯表面的氧化铁皮，进一步提高钢材表面的质量；③可以防止钢的内部形成夹杂。

104、棒线材生产中为什么要切头、切尾？

这是因为：①要切除钢坯的缩孔部分和劈头部分；②要切掉头尾不均匀变形部分；③为了满足成品的定尺长度，钢材必须切成定尺长度。总之，切头尾的最终目的是为了切去头尾尺寸等有缺陷的部分，保证生产顺行和产品头尾质量。

105、采用平立交替轧机与水平轧机相比有那些特点？

（1）机架间省去了滚动扭转导卫，减少轧件咬钢冲击，整个轧制过程稳定； （2）机架间轧件轧制时不扭转，钢材尺寸波动小（尤其是头尾）；

（3）可以避免扭转轧制时出现的轧制事故和扭转裂纹产生的废品，更适合生产变形抗力大的硬线钢和合金钢；

（4）轧件轧制时不扭转，成品性能通条波动小。

106、什么叫氧化铁皮？其主要影响因素有哪些？

金属表面层的氧化膜称为氧化铁皮，氧通过初生的氧化膜向纯铁层扩散，在旧的氧化层下形成新的氧化层，造成氧化铁皮逐渐增厚。

影响生成氧化铁皮的因素有加热温度、加热时间、炉内气氛与原料的化学成分、轧后控冷等因素。

107、棒线材在线测径仪的作用是什么？

在棒线材轧制过程中，如果能够在出口机架后安装一台在线测径仪，能够实时有效地反映出线材的直径、椭圆度，并且可以计算出产品吨位，对预防由于轧辊等原因而影响线材尺寸所造成的大量废品事故有积极的作用，从而有效地提高生产效率。

108、什么是负公差轧制？

是指在轧制过程中，使成品钢材的断面尺寸控制在公称尺寸的负偏差范围内。实现负偏差轧制，对企业的降本增效具有重大意义。 钢筋实际重量与理论重量的允许偏差为：

公称直径(mm) 实际重量与理论重量的偏差％

6～12 14～20 22～50

±7 ±5 ±4

109、棒线材设置活套的目的是什么？

缓冲轧机间的秒流量变化，进而消除机架间张力，以提高轧件的尺寸精度。

110、什么是推钢式加热炉？有哪些优缺点？

是指在炉子装料口处用推钢机推动钢坯，使钢坯在炉内沿固定的滑轨上滑行。 优点是：设备简单、操作方便、造价低、单位热耗少、适用于大量生产。 缺点是：钢坯加热中由于采用水冷管做滑轨，易产生黑印和擦伤；推钢时易造成拱钢、刮炉墙等事故；此外由于钢坯紧密排列，上、下表面和中心容易造成加热不均，在温度过高时，有时会造成粘钢等缺陷。

111、什么是步进式加热炉？有哪些优缺点？

主要靠专用的步进机构，使钢坯在炉内移动的一种机械化加热炉。 优点是：

①钢坯靠步进梁的运动在炉内等距离通过，因而钢坯之间有一定间隙，不会产生粘钢，还能缩短加热时间；钢坯在炉内停留时间短，能减少氧化和脱碳。 ②钢坯和步进梁之间没有摩擦，避免了钢坯表面在加热过程中产生的划伤。 ③炉子长度不受推钢长度的限制。

④炉内钢坯在必要时可以利用步进机构全部出空和退空。 ⑤钢坯加热效率高，有利于清除黑印，保证加热均匀。

缺点是：①结构复杂、设备重量大、投资大、施工安装要求严格。②当炉温过高时，炉内氧化铁皮会发生熔化并落在步进梁的缝隙处，容易造成堵塞，影响步进梁的工作。

112、棒线材生产中导卫的作用是什么？目前我公司轧钢的三条生产线使用的导卫种类有哪些？

导卫的作用是正确控制轧件使之按一定方向顺利地导入轧槽，并在轧制过程中扶持轧件，同时将轧件顺利地引出轧槽。

目前我公司轧钢的三条生产线使用的导卫种类有：滑动导卫、滚动导卫、扭转导卫、切分导卫。

113、棒线材废品的定义是什么？中间轧废是怎样产生的？

凡是不符合标准规定的棒线材叫废品。 轧制过程中产生的废品称为中间轧废。

114、棒线生产工艺流程是什么？

钢坯→加热→除鳞→粗轧→1＃切头尾→中轧→2＃切头尾→精轧→倍尺剪切→冷床冷却→定尺剪切→收集→检验→打捆→称重→挂牌→入库

115、棒材生产线使用碳化钨辊环有哪些优点？

碳化钨辊环由于具有硬度高、耐磨性好等优点，在我公司棒材生产线生产φ12mm、φ14mm螺纹钢时应用，具有以下优点：

（1）提高钢材表面质量，负公差控制非常精确。 （2）减少换辊换槽次数和停机时间，提高产量。 （3）减少废品数量。

116、棒材生产线共有几架轧机？最高轧制速度是多少？

棒材生产线共有18架轧机。 最高轧制速度达到15ｍ/ｓ。

117、棒材生产的品种和规格分别有哪些？

棒材生产的品种有：①、HRB335、HRB400螺纹钢；②、Q235圆钢；③、45＃优碳圆钢；④、合金结构钢圆钢20CrMoA;

规格有φ12mm～φ40mm的Ⅱ、Ⅲ级螺纹钢和φ16mm～φ32mm的圆钢。

118、什么是棒材二切分轧制？

是指在轧机上利用特殊的轧辊孔型和导卫装置中的切分轮将一根轧件沿纵向切成两根轧件，进而轧出两根成品轧材的新技术。目前我公司棒材在φ12、φ14、φ16、φ18四个规格已实现二切分轧制。

119、棒材穿水冷却装置的基本原理是什么？

在精轧机后设一个由数个水冷箱组成的可调水冷段，对棒材进行急剧冷却，在随后的温度恢复过程中，芯部热量散出对表面产生高温回火作用，结果棒材表面层为回火索氏体，芯部为细粒珠光体及索氏体组织。这种组织结构使棒材屈服极限和韧性提高，并具有良好的可焊性。

120、简要介绍棒材生产线工艺装备情况？

①加热炉采用高炉煤气蓄热室预热空煤气工艺，燃料为炼铁和炼钢生产中产生的煤气，做到了废物的有效利用；②高压水除鳞是为除去钢坯表面的氧化铁皮，进一步提高钢材质量。③粗中精轧采用平立交替式轧机，实现无扭轧制；④精轧机

间设置立活套达到无张力轧制； ⑤精轧机采用平立可更换轧机，有利于切分轧制；⑥整条轧线的控制系统采用德国西门子技术；⑦倍尺飞剪引进意大利先进设备。

121、什么叫高速线材？

高速线材是指轧制速度＞40m/s的轧机轧制的线材，其产品与普线相比具有大盘重、高精度、性能优良的特点，其生产特点是高速、无扭、控冷。

122、一般将线材产品分成哪六类？

（1）软线。包括普通低碳钢热轧圆盘条，如Q195、Q215、Q235；优质碳素结构钢中的10、15、20号钢。

（2）硬线。一般泛指45号以上的优质碳素结构钢、40Mn～70Mn等。 （3）焊线。包括碳素焊条（焊丝）钢和合金焊条（焊丝）钢的盘条。

（4）合金钢线材。包括各种合金钢和合金含量高的专用钢盘条，如轴承钢、合金结构钢（30MnSi、40Cr）、不锈钢盘条等。

（5）冷镦钢线材。包括各种优质碳素结构钢（SWRCH35K、ML35、ML15）和合金钢冷镦用盘条(SCM435)。

（6）低合金钢线材。如HRB335和HRB400螺纹钢盘条。

123、硬线的用途是什么？用户对硬线钢的质量要求主要有什么？

硬线主要是供给金属制品行业的原料，广泛用于预应力钢丝、钢丝绳、钢绞线、轮胎钢丝及钢帘线、制钉、工具等。 用户对硬线钢的质量要求主要有：

（1）表面质量。由于硬线作为用户的深加工原料，用户对盘条的尺寸精度要求较高，还要求盘条表面不能有缺陷，表面氧化铁皮少且容易清除，盘条不能有多头。

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