氧气转炉炼钢工艺与设备

氧气转炉炼钢工艺与设备 55 问

1、氧气转炉炼钢的特点：①供氧强度大，②脱碳反应激烈、速度快。③④⑤ 2、氧气转炉炼钢的主要任务是：“四脱”：脱碳、脱磷、脱硫、脱氧； “二去”：去气、去杂质；“二调整”：调整温度、调整化学成分。 3、氧气转炉炼钢的“五大制度”：

装入制度、供氧制度、造渣制度、温度制度、终点控制及脱氧合金化制度。 4、转炉炼钢所用的原材料主要有金属料（铁水、废钢、铁合金）， 辅助原料：造渣材料（石灰、萤石、生白云石、火砖块）， 冷却剂（废钢、铁矿石、氧化铁皮）， 氧化剂（氧气、铁矿石、氧化铁皮），

增碳剂（石油焦、碳化硅、无烟煤粉、木炭粉、沥青焦） 5、顶吹氧气转炉炼钢常用的铁合金有哪些？

答：锰铁、硅铁、硅锰合金、硅铝合金、硅钙合金、硅钙钡、钒铁。

6、炉容比是指转炉新砌砖后炉内自由空间的容积V与金属装入量T之比。

7、 氧气转炉炼钢在确定合理装入量时应考虑的因素是：合适的炉容比，合适的熔池深度，与连铸相匹配。

8、废钢比：废钢的加入量和金属料总装入量之比。

9、顶吹氧气转炉炼钢过程中向熔池供氧的主要设备是氧枪。 10、氧气转炉炼钢对氧气有什么要求？

答：氧气转炉炼钢对氧气的要求有：(1)要求氧气纯度≥99.5%，并脱去水份； (2)压力为0.6～1.2兆帕，小容量转炉取下限。

11、枪位：是指氧枪喷嘴出口端距静止金属液面的高度。

当采用“硬吹”时，枪位较低，熔池金属液面搅动得越充分，熔池升温较快。

当采用“软吹”时枪位较高，熔池金属液面搅动得差，熔池升温较慢，易发生返干。 12、氧气流量：指单位时间内通过氧枪喷嘴嘴向熔池供氧的数量。 13、供氧强度：指单位时间内每吨金属料消耗氧气的数量。

14、氧气转炉有利于脱硫的条件是：高碱度、高温、大渣量、适当的低氧化亚铁； 氧气转炉有利于脱磷的条件是：高碱度、高氧化亚铁、大渣量、适当的低温。 15、确定合适的枪位应考虑的两个因素：一定的冲击面积和一定的冲击深度。

16、氧气转炉炼钢枪位调节和控制的基本原则和要求应该是早化渣、化透渣、不返干、不喷溅、均匀升温、准确控制终点。

17、炉渣碱度：是以炉渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比值来表示，通常以炉渣中CaO与SiO2的质量百分比表示，符号R。

18、影响石灰溶解速度的因素：适宜的炉渣成分，较高的熔池温度，加快熔池搅拌，石灰质量。

19、什么是终点控制？

答：终点控制是指终点成分和温度的控制，基本要求是吹氧结束时，钢水的化学成分和温度同时达到出钢要求。 20、顶吹氧气转炉炼钢常用的经验控制吹炼终点方法有两种即一次拉碳法、增碳法和高拉补吹法。 21、终点含碳量的判断目前的主要方法：炉口火焰和火花观察法、高拉补吹法、结晶定碳法。 22、氧气转炉终点判断取钢样，要做到：取深、取满、取稳，并且要渣层覆盖，倒样速度要合适。

23、终点温度结合热电偶测温数值进行综合判断，常用的经验判断方法有：火焰判断、钢样

判断、利用氧枪冷却水进出水温差判断、热电偶测定、炉况判断炉温。

24、现代炼钢生产实践中常用的脱氧方法：沉淀脱氧、扩散脱氧、综合脱氧（沉淀脱氧和扩散脱氧联合使用）、真空脱氧。

25、按脱氧程度可将钢分为镇静钢、沸腾钢、半镇静钢。 26、出钢挡渣技术就是通过某种方法将炉渣最大限度地留在炉内，以有效防止转炉的高氧化性终渣在出钢过程中流入盛钢桶或减少流入量。挡渣方法：挡渣球、挡渣帽法。 27、影响挡渣球命中率的因素：投球偏差、投球时间。

28、终点停止吹氧后，往熔池中喷吹惰性气体的作用：一是使金属继续脱碳和脱氧；二是减少由于顶吹氧之后所造成的金属与炉渣之间存在的不平衡。

29、转炉炉龄是指转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数。 30、提高转炉炉龄的措施有那些？答：提高炉衬砖质量，提高砌炉质量，优化冶炼操作工艺，加强炉体维护。

31、混铁炉的作用主要有以下三个：（1）储存铁水，调节高炉和转炉之间的供求关系； （2）稳定铁水成分；（3）保持铁水温度.

32、铁水—焦炭烘炉法即新炉冷炉采用直接装入铁水同时分批加入焦炭进行吹炼的方法。 33、转炉炉衬损坏的原因主要有（1）机械作用（2）高温作用（3）化学侵蚀（4）炉衬剥落。 34、吹炼中为什么会出现熔渣“返干”现象？应如何防止或处理“返干”现象？

答：在吹炼中因氧压高，枪位过低，使得碳氧反应激烈进行，引起渣中氧化亚铁含量大幅下降，炉渣的熔点上升，析出硅酸二钙，导致炉渣黏度增加，该现象称为“返干”。 避免长时间的吹炼，一旦出现应适当位提高枪，并加入适量的萤石。 35、什么是溅渣护炉技术？ 答：溅渣护炉技术是利用MGO含量达到饱和或过饱和的炼钢终渣，采用氧枪喷吹高压氮气，在2-4分钟内将出钢后留在炉内残余炉渣涂敷在转炉内衬整个表面上，生成炉渣保护层的技术。

36、溅渣护炉对转炉生产的利弊？

答：溅渣护炉的优点:大幅度提高炉龄，大幅度降低耐好材料消耗，大幅度提高作业率，减少砌炉次数，提高钢产量，减少废渣排除，有利于环境保护，经济效益明显。 缺点：造成炉底上涨，氧枪粘钢。

37、溅渣护炉工艺操作要点：调整熔渣成分，溅渣枪位，溅渣时间，合适的留渣量，合适的氮气压力与流量.

38、溅渣护炉对终渣粘度的特殊要求是要“溅得起，粘得住，耐侵蚀。” 39、溅渣护炉的频率：炉龄前期不溅渣，中期两炉一溅渣，后期炉炉溅渣。“ 40、吹损和喷溅是造成金属和热量损失的原因。

41、铁水预处理“三脱”是指：脱硅、脱磷、脱硫。脱磷、脱硫反应都是在钢—液界面。 42、转炉炉龄：是指转炉炉衬投入使用起到更换炉衬止一个炉役期内所炼钢的炉数。 43、氧气转炉炼钢的热量来源主要是铁水的物理热和化学热。 44、氧气转炉炉衬是碱性耐火材料，碱性氧化物主要是MgO,CaO 45、氧气转炉炉衬有绝热层、永久层、工作层组成。

46、氧气转炉炼钢补炉的原则是高温快补，均匀薄补，热补。 47、氧气转炉炉型的主要参数：炉子公称吨位，炉容比，高宽比。

48、氧气转炉炉体的金属结构是由炉壳、托圈、耳轴、轴承支座等四部分组成。

49、氧气转炉炉体倾动机构的作用：倾动炉体以满足兑铁水、加废钢、取样、测温、出刚、倒渣、补炉等工艺操作的作用。

50、氧气转炉炼钢所用氧枪的结构：由三层同心管构成，中心通氧气，中间是进水，最外层

是出水。

51、炉外精炼的作用：大幅度提高钢质量，缩短吹炼时间，简化工艺流程，降低生产成本。 52、炉外精炼方法：吹氩搅拌，电磁搅拌，电弧加热技术。 53、石灰加入量计算公式：石灰加入量= 54、 55、

炼铁工艺55问

1、用CO和H2还原铁氧化物两者之间的不同之处是？

答：CO还原铁氧化物的反应大多数是放热反应。而H2还原铁氧化物大多数是吸热反应。 2、用CO和H2还原铁氧化物两者还原性的比较？ 答：温度在810℃时，CO和H2的夺氧能力相当；

温度高于810℃时，H2的夺氧能力大于CO，而低于810℃则相反。 3、直接还原于间接还原的区别？

答：在于还原生成的气相产物CO2是否与焦炭中的碳发生反应，生成的CO2不与碳发生气化反应的是间接还原反应，生成的CO2与碳发生气化反应的是直接还原反应。 4、高氧操作的作用？

答：高炉富氧操作是高炉强化冶炉的重要手段，有利于提高理论燃烧温度，利于煤粉的充分燃烧，从而提高喷吹量和置换比，降低燃烧量消耗。 5、悬料？

答：炉料停止下降，持续时间达两批料以上，称为悬料。 6、直接还原与间接还原的主要特点和差别? 答：（1）直接还原的还原剂为固定碳（气体产物为CO）而间接还原的还原剂为CO和H2（气体产物为CO2和H2O）。（2）直接还原为强吸热反应，而间接还原为放热反应或弱吸热反应。（3）直接还原发生在高温区，而间接还原发生在中低温区。（4）直接还原时。一个碳远在可以夺取氧化物中的一个氧原子，而间接还原时，却要有过量的CO和H2。 7、直接还原与间接还原在高炉中的分布?

答：在温度低于800℃区域几乎全部为间接还原，称之为间接还原区；在温度为800-1100℃的区域内，间接还原和直接还原并存，称之为混合还原区；在温度高于1100℃的区域内，几乎全部是直接还原称为直接还原区。

8、造渣过程时高炉冶炼影响较大的两个因素是__________、__________. 答：软熔带的厚度和高度、其次是渣量和造渣过程的稳定性。 9、炉渣的脱硫作用是什么？

答：炉渣的脱硫作用就是渣中的MgO、CaO等碱性氧化物与生铁中的硫反应生成只溶于渣中的稳定化合物MgS、CaS等，从而减少生铁中的硫。

10、现行的钟式炉顶均压制度有几种？各叫什么名称？内容是什么？ 答：三种。

第一种为基本工作制，料钟之间常保持大气压，只有在大钟下降前才冲压，大钟关闭后马上排压。

第二种为辅助工作制，即料钟间经常充有高压煤气，仅在小钟下降前把煤气放掉。

第三种为混合工作制，两钟之间保持大气压，大钟均压阀按第一种工作制工作，小钟均压阀按第二种工作制工作。

11、软熔带厚度取决于____________、____________、__________、__________、____________。

答：矿石的软化特性、矿石的软化区间越宽、软熔带越厚、对煤气的阻力越大、对高炉顺行不利。 12、软熔带高度决定_________、________、________、________、反之_______、__________、_______

答：矿石软化开始温度和炉内温度分布及矿石的还原性、矿石软化温度越低、初渣出现的越早、软熔带位置越高、矿石软化温度越高、出渣出现较晚、软熔带位置越低。 13、高炉对耐火材料要求有哪些？

答：1）耐火强度高。 2）组织致密、气孔率小。 3）氧化铁含量低。 4）机械强度高 14、高炉冷却系统分哪几类？

答：高炉冷却系统分为：直流冷却水系统，循环冷却水系统，软水密闭循环冷却系统，气化冷却系统。

15、高炉冷却设备组成都有哪些？

答：高炉冷却设备按结构不同可分为：外部喷水冷却装置；炉体冷却装置，如冷却壁、冷却板、冷却水箱等；风口。渣口热风阀等。专用设备的冷却装置；炉底冷却设备。 16、何为同装？何为分装？

答：高炉装料制度中，一批料开一次钟为同装。一批料焦矿分开装入炉内称为分装。 17、日常冷却设备检漏方法有哪几种？

答：1）关水检查法 2）点燃法 3）打压法 4）局部关小法 5）局部控水法

18、双钟式炉顶装料设备由哪些组成？

答：双钟式炉顶装料设备由受料漏斗、布料器、装料设备、传动装置等组成。 19、鼓风机的串联和并联各起什么作用？

答：一般串联是为了提高风压，并联的效果，原则上是风压不变，风量叠加。 20、热风炉燃烧制度有哪几种？

答：热风炉燃烧制度有三种：1）固定煤气量调节空气量；2）固定空气量调节煤气量； 3）煤气量空气量都调节。 21、什么是炉前工作平台？

答；炉前工作平台是指风口下面沿炉缸四周设置的平台，可分为风口工作平台和出铁场。 22、炉前机械设备主要都有哪些？

答：炉前机械主要有开铁口机、堵铁口泥炮，堵渣机、换风口机，炉前吊车等。 23、高炉煤气除尘设备分为哪三类？ 答：按除尘后煤气所能达到的净化程度除尘设备可分为以下三类: 1) 粗除尘：动除尘器。 2）半精细除尘：洗涤塔、一级文氏管、一次布袋除尘。 3）精细除尘：电除尘、二级文氏管、二次布袋除尘器。

24、 高炉生产的主产品是__________，副产品有_________、__________、___________。 答：生铁、 炉渣、 煤气、 炉尘。

25、高炉煤气的主要成分有________、_________、________。答：CO2 、 CO 、 N2 。 26、铁矿石按其成分可分为__________、___________、___________、___________四大类。 答：磁铁矿、 赤铁矿 、 褐铁矿、 菱铁矿

27、硫是对钢铁最为有害的元素，它使钢铁具有____________性。答： 热脆性 28、烧结方法可分为____________法、___________法、______________法。 答：鼓风烧结法、 抽风烧结法、 在烟气内烧结法。 29、高炉基本操作的制度包括：__________制度、_______制度、__________制度、_________制度。

答：热制度、 送风制度、 装料制度、 造渣制度。 30、高炉炉况失常基本分类可分为两类：一类是_____________失常；另一类是____________失常。

答：煤气流分布、 热制度。

31、在炉渣碱度不变得情况下，生铁含【Si】与炉温成_________。答：正比

32、撇渣器是由________、________、_______、________、_______、________和_________组成

答：前沟槽、 砂坝、 砂闸、 大闸、 过道眼、 小井、 放铁口。 33、软熔带的形状可分为__________形、___________形、___________形。 答：V形 、 倒V形 、 W形。

34、煤气分布的类型有_____________、______________、_____________、_____________。 答：边缘发展型、 中心发展型、 双峰型、 平坦型。 35、什么是焦比？答：冶炼1吨生铁所需要的干焦量。

36、什么是理论燃烧温度？答：风口前焦炭燃烧所能达到的最高温度。

37、什么是间接还原？答：以CO 为还原剂，气相产物为CO2的还原反应。

38、什么是直接还原?答：高炉中用固定碳做为还原剂，生成的气相产物为CO的还原反应。 39、什么是置换比？答：单位重量或单位体积的燃料所能代替的焦炭量称为置换比。

40、高炉构造一般由上到下分哪五个部分？答：自上到下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。

41、矿石的高温性能包括哪两个方面？答：包括矿石的软化温度和软化温度区间。

42、高炉冶炼需要的矿石应具有何种高温性能?答：希望铁矿石软化温度高、软化温度区间窄。

43、焙烧的目的是什么？

答：改变矿石的化学组成和性质，除去原料中的杂质，回收有用元素。同时还可以使铁矿石疏松，便于破碎和还原。 44、什么是烧结？ 答：：就是将各种粉状含铁原料，配入一定数量的燃料和熔剂，混匀后在烧结机上点火烧结，高温下进行一系列的物理化学反应，部分易熔物发生软化和熔化并产生液相，当冷却后，凝固的液相将矿粉颗粒黏结成块，这个过程叫烧结。 45、高炉强化冶炼的措施是什么？

答：精料、 高压操作、 高风温、 富氧鼓风、喷吹燃料、低硅生铁冶炼和高寿命炉衬。 46、渣铁分离的原理是什么？答：利用渣铁比重或密度的不同。 47、精料内容是什么？

答：精料内容是：高、熟、净、匀、小、稳。 高：指矿石品位。 熟：入炉孰料比。 净：炉料干净。 匀：粒度均匀。 稳：炉料成分稳定。 48、焦炭在高炉冶炼中的作用是什么？

答：1）发热剂 2）还原剂 3）料柱骨架 4）渗碳的碳源 49、写出铁氧化物的还原顺序？

答 铁氧化物的还原顺序：温度大于570℃时 Fe2O3→Fe3O4→Fe 。 温度小于570℃时 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 50、炉渣的主要成分和作用是什么？

答：炉渣的成分：SiO2 Al2O3 CaO MgO .

炉渣的作用：1）使渣铁分离。 2）控制生铁成分。3）对炉料顺行和炉缸热制度起直接作用。

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