钢铁冶金学，炼钢学部分A 试卷答案及评分标准
一、选择题，请将正确的答案在（）内画√。（单选题，每题0.5分，共20分）
1、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（ D ）。
2、铁水脱硫预处理用主要脱硫剂是（A ）。
3、转炉双渣冶炼是（C）。
4、一般说来每氧化1％[C]可使钢水升温（ D ）左右。
5、直接(沉淀)脱氧指的是( A )
6、转炉煤气回收量一般为（ A ）左右。
7、转炉和电炉炼钢终渣∑FeO含量一般控制在（C）。
8、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（C ）。
9、转炉炼钢前期熔池温度低有利于( D )反应。
10、炼钢过程直接氧化是指 ( B )。
11、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（ C ）。
12、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指( D )。
13、氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（ A ），因而可以加快渣－铁间反应。
14、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（C ）。
15、氧气炼钢过程铁液中杂质组元氧化以间接氧化为主，主要是因为（ A ）。
16、氧气转炉炼钢脱碳反应的性环节有可能是( C )。
17、以下措施中，（ B ）可以加快脱碳反应。
18、通过以下哪种措施( A )可以降低炉渣中P2O5的活度系数。
19、降低炉渣氧化铁含量有利于（ C ）反应。
20、（ B ）有利于脱硫反应进行。
21、以下脱氧元素中，哪一个（ C ）脱氧能力最强？
22、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（ D ）。
23、随着铁水预处理和钢水炉外精炼广泛采用，氧气炼钢转炉逐渐演变为（ A )。
24、超高功率电炉的功率级别为( D )。
25、电炉炉壁氧燃的主要作用为( D )。
26、常规LF精炼炉具有（ D ）功能
27、具有加热功能的炉外精炼装置为( B )。
28、轴承钢的精炼一般采用( B )。
29、铁水脱硫预处理采用的金属脱硫剂为 ( B )。
30、电炉炼钢的热量来源主要为（ D ）。
31、VD炉具有（ A ）功能。
32、AOD精炼炉主要用于冶炼（ D ）。
33、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（ D ）。
34、脱氧反应包括化学反应、脱氧产物形核、脱氧产物长大和( A )四个阶段。
35、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于( B )
36、提高炉渣碱度可以( B )
37、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（ A ）
38、提高钢水精炼脱硫率的条件是（ B ）
39、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（ B ）。
40、钢－渣间化学反应的平衡程度随( D )而提高。
二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）
1对 ； 2错；3错； 4错；5对；6对；7错；8对；9对；10对； 11错； 12错；13对； 14对；15对；16错；17错；18对； 19错；20错。
三、简答题 （每题3分，共42分）
1、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？（答错1个扣1分）
答：CaC2，Mg，CaO，Na2O
2、有利于脱磷反应的工艺条件？（答错1个扣1分）
答：有利于脱磷反应的工艺条件主要为：1)提高炉渣碱度，2)增加炉渣氧化铁含量，3)增加渣量，4) 降低冶炼温度。
3、常用的脱氧方法有哪些？
答：沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧（1×3分）
4、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？
答：泡沫渣的作用：（0.5×3点＝1.5分，答3个算对）
1. 采用长弧泡沫渣操作可以增加电炉输入功率，提高功率因数及热效率；
2. 降低电炉冶炼电耗，缩短了冶炼时间；3. 减少了电弧热辐射对炉壁及炉盖的热损失；
4. 泡沫渣有利于炉内化学反应，特别有利于脱P、C及去气（N、H）
如何造好泡沫渣？（0.5×3点＝1.5分，答3个算对）
1)合适（加大）吹氧量。 2)保证熔池有一定含碳量。有一定的粘度、表面张力。
3) 合适的FeO、碱度。 4) 合适熔池温度及合适的渣量。
5、铁水“三脱”预处理工艺？（1×3分）
铁水“三脱”预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进行的处理。普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱磷。
6、钢中非金属夹杂物的主要危害？
答：铸坯缺陷：表面夹渣；裂纹；（1分）
钢材缺陷：热轧钢板(夹渣、翘皮、分层、超声波检查不合等）；冷轧钢板(裂纹、灰白线带、起皮、鼓包等）；（1分）钢材性能：加工性能(冲压、拉丝、各向异性等）；机械性能(延性、韧性、抗疲劳破坏性能等）；耐腐蚀性能、焊接性能、抗HIC性能等。（1分）
7、炼钢炉渣有哪些主要作用？（1×3分）
答：炼钢炉渣的主要作用包括：（1）脱除磷、硫，（2）向金属熔池传氧，（3）减少炉衬侵蚀等。
8、什么是转炉的静态模型控制？（答3个算全对，1×3）
（1）静态控制是动态控制的基础，依靠物料平衡和热量平衡；
（2）先确定出终点的目标成份和温度及出钢量，并选择适当的操作条件，进行装入量的计算；
（3）确定物料收支和热收支的关系输入计算机；
（4）可计算需要的氧气量，从所需的氧量可计算出所需要的冶炼时间。
9、脱碳过程一般分为哪几个阶段 ？（1×3分）
答：（1）脱Si、脱Mn控制阶段，脱碳速度随温度升高而升高；（2）脱碳阶段，脱碳由供氧量决定大小（3）脱碳速度由钢中碳的传质决定。
10、什么是转炉的副检测控制技术？
答： 在吹炼接近终点时（供O2量85％左右），插入副测定熔池[C]和温度（1.5分），校正静态模型的计算误差并计算达到终点所需的供O2量或冷却剂加入量（1.5分）。
11、高阻抗电弧炉有何特点？
答：提高功率因数，减轻对电网干扰(1.5分);利用泡沫渣埋弧操作、提高变压器供电电压水平，降低电极消耗(1.5分)
12、炼钢对废钢的要求主要有哪些？（答错1个扣1分）
答：（1）不允许有有色金属。（2）不允许有封闭器皿、易爆炸物。（3）入炉的钢铁料块度要合适，不能太大。（4）废钢要干燥
13、CONSTEEL电炉的冶金特点是什么？(答3个算对)
(1)电弧非常平稳，闪烁、谐波和噪音很低;(2)过程连续进行，非通电操作时间减至最少;(3)不必周期性加料，热损失和排放大大减少;(4)便于稳定控制生产过程和产品质量
14、RH精炼钢水能够循环流动的原因？
（1）当两个插入管插入钢液一定深度后，启动真空泵，真空室被抽成真空。由于真空室内外压力差，钢液从两个插入管上升到与压差相等的高度，即循环高度B。（1分）
（2）与此同时，上升管输入驱动气体（氩气及其他惰性气体、反应气体），驱动气体由于受热膨胀以及压力由P1降到P2而引起等温膨胀，即上升管内钢液与气体混合物密度降低，而驱动钢液上升像喷泵一样涌入真空室内，使真空室内的平衡状态受到破坏。（1分）
（3）为了保持平衡，一部分钢液从下降管回到钢包中，就这样钢水受压差和驱出气体的作用不断地从上升管涌入真空室内，并经下降管回到钢包内，周而复始，实现钢液循环。（1分）
四、论述题 （共9分）
1、（4分）
答：硅高，增加渣量，需多加石灰提高炉渣碱度，影响前期脱磷，影响炉龄，增加氧气消耗，降低金属收得率（2分）。 硅低，渣量少，石灰用量少，氧气消耗低，金属收得率提高（2分）。
2、（5分）
答：（1）夹杂颗粒大小对夹杂物的去除有主要影响，去除速度与颗粒半径的平方成正比。（1分）
（2）如颗粒大小为1um, 10um（也可其它颗粒大小）的去除速度计算，得出正确的去除时间（2×1.5分）：如1：夹杂物半径为0.00001m时的上浮速度为：
v＝2×9.8×(7000－4000)×0.000012/9/0.005＝0.000131 m/s
上浮1所需要的时间为：t＝1/0.000131＝7634 s＝127 min
如2：夹杂物半径为0.0001m时的上浮速度为：
v＝2×9.8×(7000－4000)×0.00012/9/0.005＝0.0131 m/s
上浮1所需要的时间为：t＝1/0.0131＝76.34 s＝1.27 min。
（3）说明钢包内吹氩时间对夹杂物去除的影响（1分）。
五、计算题（共9分）
1、已知150吨转炉的铁水及钢水成分，（略）计算吨钢理论耗氧量（Nm3/t）及总耗氧量(Nm3)? （5分）
答： 转炉容量为150吨时，炉渣量为 ：150×8％＝9吨（0.5分）
铁损耗氧量 9×12％×16/(16＋56)＝0.240吨（0.5分）
［C］→[CO] 耗氧量 150×(4.30%-0.12%)×90%×16/12=7.524吨（0.5分）
［C］→[CO2] 耗氧量 150×(4.30%-0.12%)×10%×32/12=1.672吨（0.5分）
［Si］→[SiO2]耗氧量 150×0.6%×32/28=1.028吨（0.5分）
［Mn］→[MnO]耗氧量 150×（0.2%－0.15%）×16/55=0.065吨（0.5分）
［P］→[P2O5] 耗氧量 150×(0.13%-0.02%)×(16×5)/(31×2)=0.213吨（0.5分）
[S] 1/3被气化为SO2, 2/3与CaO反应生成CaS进入渣中, 则［S］不耗氧。（0.5分）
总耗氧量＝0.24+7.524+1.672+1.028+0.065+0.213＝10.742吨/1.429＝7517.145Nm3（0.5分）
吨钢耗氧量＝5847/150=50.11Nm3/t（0.5分）
2 冶炼40Cr钢号60吨（略）,需加多少铬铁？加入的铬铁增碳量为多少？ 铬铁中铬的收得率为100％。（4分）
答：100kg钢需Cr铁为：(0.95-0.65)/0.6=0.5kg
60吨为：0.5*60000/100=300kg(2分)
0.5kg*0.09=0.045kg*60000/100=27kg(2分) 或增为(27*100/60000)%=0.045%
加300kg铬铁，可增碳量为0.045%。下载本文
