1． 氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程控制的目的是什么？

答案： 氧氣轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程控制的目的是使操作穩(wěn)定，縮短冶煉時(shí)間，降低各種能耗，提高終點(diǎn)命中率，從而達(dá)到“ 高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗和省力 ” 。具體地講，吹煉控制要求盡可能地形成堿性渣，使降低碳和成渣速度加快。在盡可能少加入輔助材料消耗的條件下，保證鋼水充分脫硫、脫磷；吹煉過(guò)程中噴濺和溢渣最少，爐齡長(zhǎng)，金屬收得率高，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，能源消耗少。

2． 一爐鋼的吹煉一般分哪三個(gè)階段？各階段脫碳反應(yīng)有何規(guī)律？

答案： 一爐鋼的吹煉一般根據(jù)熔池脫碳特點(diǎn)可分為吹煉初期、中期和末期三個(gè)階段。第一階段的脫碳速度隨吹煉時(shí)間幾乎成直線增加。雖然這時(shí)金屬中含碳量很高，有利于碳的氧化反應(yīng)，但由于吹煉初期熔池溫度較低、鐵水中硅錳和少量鐵的氧化優(yōu)先于碳的氧化，因此碳的氧化速度盡管隨吹煉時(shí)間幾乎成直線增加，可碳的氧化速度還是很小。隨著硅錳含量的下降和熔池溫度的升高，脫碳反應(yīng)加劇進(jìn)入吹煉中期，此時(shí)脫碳反應(yīng)速度基本恒定，這是因?yàn)槿鄢販囟壬邥r(shí)，碳的氧化速度顯著地增大，其脫碳速度幾乎只取決于供氧強(qiáng)度。當(dāng)碳的含量降到一定程度后，碳的擴(kuò)散速度下降了，成為反應(yīng)的控制環(huán)節(jié)。特別是當(dāng)碳降至 0.20% 以下后，碳的氧化速度急劇下降，這時(shí)碳的氧化速度與吹煉初期相似，但取決于碳的濃度和擴(kuò)散速度，并與含碳量成正比。

3． 脫磷的基本條件是什么？寫出化學(xué)反應(yīng)式。

答案： 在煉鋼條件下， P 不可能被氧直接氧化而去除，只有在經(jīng)的氧化物 (P2O5) 與 (CaO) 相結(jié)合，生成穩(wěn)定的復(fù)雜化合物，才能有效的去除。根據(jù) lgKp ＝ (P2O5)/[P]2(FeO)5(CaO)4 式看出影響因素有： (1) 爐渣堿度：提高 R 可以提高脫 P 效果，但若 R 過(guò)高，由于爐渣變粘，不利于脫 P 。 (2)(FeO) 的影響：增加渣中 FeO 含量，提高脫 P 能力。(3) 溫度的影響：脫 P 反應(yīng)是一個(gè)強(qiáng)放熱反應(yīng)，適當(dāng)降低溫度有利于脫 P 。 (4) 渣量：增大渣量可以使鋼中 P 含量降低。 (5) 爐渣粘度：脫P(yáng) 是鋼渣界面反應(yīng)，降低爐渣粘度有利于脫 P 反應(yīng)的進(jìn)行。

2[P]＋ 5(FeO) ＋ 4(CaO) ＝ (4CaO · P2O5) ＋5[Fe]

2[P]＋ 5(FeO) ＋ 3(CaO) ＝ (3CaO · P2O5) ＋5[Fe]

4． 脫碳反應(yīng)對(duì)煉鋼過(guò)程有什么重大意義？

答案：(1) 鐵液中的碳通過(guò)脫碳反應(yīng)被氧化到接近或等于出鋼時(shí)鋼液中的碳的規(guī)格范圍內(nèi)。 (2) 脫碳反應(yīng)過(guò)程中所產(chǎn)生的大量 CO 氣泡對(duì)金屬熔池起著循環(huán)攪拌作用。從而均勻了鋼液的成分和溫度并改善了各種化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件，有利于煉鋼各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行。 (3) 脫碳反應(yīng)有利于去除鋼中的氣體和非金屬夾雜物。 (4)[C] 與 O2 的化學(xué)反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，所以碳氧反應(yīng)為轉(zhuǎn)爐煉鋼提供了大量熱源。 (5) 在氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐中，脫碳反應(yīng)產(chǎn)生的 CO 氣泡可使?fàn)t渣形成泡沫渣，這有利于與金屬珠滴間的化學(xué)反應(yīng)。

5． 繪圖說(shuō)明并簡(jiǎn)要分析在吹煉過(guò)程中脫碳速度的變化規(guī)律。

答案：吹煉初期由于 Si 與氧的親合力較大， Si 迅速氧化，脫碳速度較小，隨著 Si 的氧化結(jié)束及熔池溫度的升高，進(jìn)入第二階段，即碳的激烈氧化期，在第二階段內(nèi)，脫碳速度受到供氧強(qiáng)度控制，在供氧強(qiáng)度基本不變的情況下，脫碳速度幾乎為一常數(shù)，當(dāng)碳降低到一定程度時(shí)，碳的擴(kuò)散為反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)，所以隨著碳含量的降低，脫碳速度降低。如右圖所示。

6． 煉鋼造渣的目的？

答案：( 1 )去除鋼中的有害元素 P 、 S。

(2 )煉鋼熔渣覆蓋在鋼液表面，保護(hù)鋼液不過(guò)氧化、不吸收有害氣體、保溫、減少有益元素?zé)龘p。

(3 )吸收上浮的夾雜物及反應(yīng)產(chǎn)物。

(4 )保證碳氧反應(yīng)順利進(jìn)行。

(5 )可以減少爐襯蝕損。

7．脫碳反應(yīng)對(duì)煉鋼有什么重要作用 ?

答案： (1) 把鐵液中的碳降到或接近鋼的規(guī)格范圍內(nèi)；

(2)產(chǎn)生的 CO 對(duì)溶池有攪拌作用，均勻熔池成分和溫度，增加化學(xué)反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件；

(3)CO的“小真空”可消除部分 N1H 等；

(4)CO的攪拌使鋼液中夾雜物增加碰撞，使質(zhì)點(diǎn)集聚長(zhǎng)大，有利于夾雜物的上?。?/p>

(5)產(chǎn)生大量的熱，是煉鋼的主要熱源之一；

(6)CO可使?fàn)t渣形成泡沫渣，有利于渣和金屬珠滴之間的化學(xué)反應(yīng)；

(7)當(dāng)回收煤氣時(shí)，可降低煉鋼工序能耗。

8．“鋼包大翻”的原因，有哪些預(yù)防措施？

答案：在鋼包較深沉，成團(tuán)合金裹渣未熔化，當(dāng)合金熔開，有可能是合金所含水分形成的蒸汽或是鈣形成的鈣蒸汽，在高溫下急劇膨脹，推開鋼水向外排出；也有可能因?yàn)槠渌虬l(fā)生突發(fā)性反應(yīng)，急劇產(chǎn)生大量氣體，引起鋼包大翻。預(yù)防措施如下：

(1 )出鋼脫氧合金化時(shí)，出鋼前不得將合金加在鋼包包底或出鋼過(guò)程不要加入大量合金。

(2 )維護(hù)好出鋼口，不得使用大出鋼口出鋼。

(3 )合金溜槽位置合適，合金應(yīng)加到鋼流沖擊區(qū)。

(4 )避免鋼包包底渣過(guò)多。

(5 )避免使用粘有高合金鋼的鋼包出鋼。

(6 )在終點(diǎn)碳低時(shí)，不要先加增碳劑增碳。

(7 )提高終點(diǎn)碳，減少低碳出鋼。

(8 )出鋼過(guò)程采用鋼包底吹氬攪拌。

9．堿金屬在高爐中的危害。

答案：堿金屬在高爐中的危害很大,它能降低礦石的軟化溫度,使礦石尚未充分還原就已熔化滴落,增加了高爐下部的直接還原熱量消耗；它能引起球團(tuán)的異常膨脹而嚴(yán)重粉化；它能強(qiáng)化焦炭的氣化反應(yīng)能力,使反應(yīng)后的強(qiáng)度急劇降低而粉化；造成料柱透氣性嚴(yán)重惡化,危及生產(chǎn)冶煉過(guò)程進(jìn)行；液態(tài)或固態(tài)堿金屬附于爐襯上,既能使?fàn)t墻嚴(yán)重結(jié)瘤,又能直接破壞磚稱。

10．簡(jiǎn)述成渣過(guò)程對(duì)高爐冶煉過(guò)程的影響。

答案：成渣過(guò)程是礦石軟化粘結(jié)、形成軟熔層和轉(zhuǎn)變位液相渣滴落的過(guò)程.對(duì)高中下部的順行和冶煉過(guò)程有重大影響。

初渣形成時(shí)期由于礦石軟熔性能的差異,受軟熔帶形成的位置、軟熔層的厚度和軟熔帶的形狀影響,對(duì)爐況順行及煤氣流動(dòng)阻力損失與分布會(huì)產(chǎn)生巨大影響。

造渣過(guò)程的穩(wěn)定性十分重要,成渣過(guò)程的變化輕則影響爐況的順行和煤氣流的分布,重則造成爐況難行和下部崩、懸料現(xiàn)象的發(fā)生。

渣量多少是直接影響冶煉過(guò)程強(qiáng)化的根本因素。

11．簡(jiǎn)述高爐結(jié)瘤的原因及預(yù)防。

答案：原因：

(1)原燃料條件差,粉末多,軟化溫度低,礦石品種多,成分波動(dòng)大；堿金屬以及鉛、鋅等有害雜質(zhì)多；

(2)爐料分布不合適或石灰落在邊緣；

(3)操作制度與客觀條件脫節(jié),維持過(guò)高的冶煉強(qiáng)度,忽視穩(wěn)定順行；

(4)爐形或爐頂裝料設(shè)備有缺陷,造成爐料及煤氣流分布不當(dāng)；

(5)冷卻強(qiáng)度過(guò)大或落水,產(chǎn)生爐墻粘結(jié)；

(6)處理低料線、崩料、懸料不當(dāng),長(zhǎng)期堵風(fēng)口操作,或長(zhǎng)期休風(fēng)后復(fù)風(fēng)處理不當(dāng)。

預(yù)防:

(1 ) 禁止長(zhǎng)時(shí)間過(guò)深的低料線操作；

(2)爐身冷卻強(qiáng)度合理,禁止冷卻設(shè)備長(zhǎng)期漏水；

(3)上下部調(diào)劑相結(jié)合,在不影響順行的條件下,采取加重邊緣,控制邊緣煤氣流；

(4)避免高爐長(zhǎng)期的管道、塌料、懸料操作,一旦發(fā)生,要及時(shí)處理；

(5)穩(wěn)定配料比,穩(wěn)定操作,穩(wěn)定造渣制度,穩(wěn)定熱制度。

12．為什么說(shuō)高壓操作可以降低焦比?

答案：(1)提高爐頂壓力,則煤氣體積縮小,在風(fēng)量大致不變的情況下,煤氣在爐內(nèi)停留的時(shí)間延長(zhǎng),增加了礦石與煤氣接觸的時(shí)間,有利于礦石還原。

(2)由于現(xiàn)在使用的球團(tuán)礦和燒結(jié)礦都具有微空隙和小空隙,存在著大量的內(nèi)表面,高壓加快了氣體在這些微小空隙的擴(kuò)散速度。

(3)氣體擴(kuò)散速度使得礦石還原速度加快,并且提高爐頂壓力后,加速了CO分解(2CO→CO2+C)反應(yīng),分解出碳存于礦石之間,也能加速礦石還原反應(yīng)。

(4)提高爐頂壓力后瓦斯灰吹出量降低,吹出的碳量也相應(yīng)減少。

13．簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)爐氧槍燒槍的原因及預(yù)防措施

答案：燒槍的主要原因是氧槍粘鋼，吹氧時(shí)發(fā)生回火造成。一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)氧槍噴頭部位干凈時(shí)，不會(huì)導(dǎo)致燒槍，只有當(dāng)噴頭和噴頭以上部位粘鋼，濺完渣后被爐渣包住，下槍吹煉時(shí)若噴頭部位還處于紅熱狀態(tài)或槍位偏低就容易引發(fā)回氧點(diǎn)火，粘附在噴頭附近的鋼皮與氧發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，放出大量熱量，導(dǎo)致氧槍外套管燒穿漏水。為了杜絕燒槍，生產(chǎn)實(shí)踐中采取如下措施：

(1)優(yōu)化過(guò)程冶煉控制，減少爐渣返干粘槍，減低金屬噴濺。

(2)轉(zhuǎn)爐鋼水必須出盡。

(3)對(duì)氧槍銅頭焊縫進(jìn)行打磨處理。

(4)濺完渣后及時(shí)刮渣，保證氧槍干凈，包括噴頭及附近部位。若氧槍粘鋼嚴(yán)重，濺完渣后粘鋼刮不動(dòng)，下爐下槍時(shí)開吹槍位應(yīng)相對(duì)調(diào)整，防止回火燒槍。當(dāng)無(wú)法清除冷鋼時(shí)，應(yīng)組織換槍。

(5)對(duì)刮渣器進(jìn)行改進(jìn)，改善刮渣效果。

14．簡(jiǎn)述爐渣泡沫化的條件及影響因素？

答案：要使?fàn)t渣泡沫化必須要有足夠的氣體進(jìn)入熔渣；熔渣本身要有一定的發(fā)泡性。衡量爐渣發(fā)泡性的標(biāo)準(zhǔn)有一是泡沫保持時(shí)間，二是泡沫渣的高度。熔渣的泡沫化程度是形成泡沫渣的外部條件和內(nèi)部條件作用的結(jié)果。在熔渣的諸多性質(zhì)中，爐渣的表面張力的黏度對(duì)其發(fā)泡性的影響最大而且直接。爐渣的表面張力俞小，其表面積就易增大即小氣泡易進(jìn)入而使之發(fā)泡。增大爐渣的黏度，將增加氣泡合并長(zhǎng)大及從渣中溢出的阻力。

影響爐渣泡沫化程度的因素主要有四個(gè)：

(1)進(jìn)量和氣體的種類；

(2)熔池溫度；

(3)熔渣的堿度和( FeO )含量；

(4)熔渣的其它成份。影響 CaO-FeO-SiO2 系熔渣表面張力和黏度的成份，都會(huì)影響爐渣的發(fā)泡性能。

15．轉(zhuǎn)爐煉鋼減少回磷可采取哪些措施？

答案：(1)轉(zhuǎn)爐吹煉中期，要保持渣中氧化鐵含量大于10%以上，較高氧化性可防止?fàn)t渣返干而產(chǎn)生回磷；

(2)控制終點(diǎn)溫度不要過(guò)高，并調(diào)整爐渣成分，使?fàn)t渣堿度處于較高的水平；

(3)習(xí)題避免在爐內(nèi)進(jìn)行脫氧和合金化操作，防止渣中氧化鐵含量下降白

(4)采取擋渣球或擋渣棒等方法，盡量減少出鋼時(shí)的下渣量；

(5)采用堿性包襯；

(6)出鋼時(shí)向包內(nèi)投入少量石灰以提高鋼包內(nèi)渣層的堿度。