冶金概論模擬試題答案

1、 2高爐干式除塵的方法有: 3高爐內(nèi)對(duì)煤氣阻力最大的區(qū)域?yàn)?A）塊狀帶 B)滴落帶 C）軟熔帶 D)風(fēng)口回旋區(qū) 5常用的氧槍噴頭類型為: 6煉鋼終點(diǎn)控制主要控制: 7堿性電弧爐煉鋼按工藝方法可分為:A）雙渣留渣法 B）返回吹氧法 C）氧化法 D)不氧化法 9采用頂吹氧底復(fù)合吹煉時(shí)，底部吹入的可能是: A)作還原劑 B）燃燒后產(chǎn)生熱量C）作料柱骨架，起支撐料柱作用 D)氧化劑 二 名詞解釋 1、冶金學(xué)是一門研究如何經(jīng)濟(jì)地從礦石或其它原料中提取金屬或金屬化合物 ,并用一定加 工方法制成具有一定性能的金屬材料的科學(xué)。2、鋼材在軋制和鍛造時(shí)，由于溫度升高，晶界上的富含硫化物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)又變成液態(tài)，在 力

2、的作用下,就會(huì)引起這些富硫液相沿晶界滑動(dòng)，造成鋼材的破裂，產(chǎn)生了所謂的熱脆現(xiàn)象3、冶煉一噸生鐵由爐料帶入高爐硫的總量稱為“硫負(fù)荷4、將各種粉狀鐵，配入適宜的燃料和熔劑，均勻混合，然后放在燒結(jié)機(jī)上點(diǎn)火燒結(jié)。在燃 數(shù)量的液相，并潤濕其它未融化的礦石顆粒。冷卻后,液相將礦粉顆粒粘結(jié)成塊。這一過程叫 是燒結(jié)，所得到的塊礦叫燒結(jié)礦. 4 在燒結(jié)過程中，燒結(jié)料沿料層高度方向由上到下依次分 5 高爐冶煉過程中送往高爐的熱風(fēng)是由 提供的。6 鋼液澆鑄的任務(wù)是7 常用脫氧元素有 、8 冶金方法按冶煉工藝過程分 和 ,脫氧劑的加入次序是先 后 . 1、廢氣、廢水、固體廢棄物2、堿性氧化物與酸性氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)之

3、比。3、直接氧化和間接氧化4、燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層、過濕層6、將成分和溫度合格的鋼水澆注成坯。連鑄7、Si、Mn、Al,弱，強(qiáng)8、火法冶金、濕法冶金、電冶金，火法冶金,電冶金 1 請(qǐng)用圖示法說明鋼鐵工業(yè)的兩種生產(chǎn)流程. ）， 廢鋼 鐵合金 鋼材 鐵水預(yù)處理 2)、具有足夠的脫硫能力，盡可能降低生鐵含硫量,保證冶煉出合格的生鐵。3)、具有調(diào)整生鐵成分，保證生鐵質(zhì)量的作用。 4)、保護(hù)爐襯，具有較高熔點(diǎn)的爐渣，易附著于爐襯上，形成“渣皮”，保護(hù)爐襯，維持生產(chǎn)。 (3）提高爐渣脫硫能力的措施:1）提高爐渣堿度，即增加渣中CaO 量有利于脫硫,當(dāng)堿度超過一定水平時(shí)，脫硫能力下降. 2)提高

4、溫度：脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，高溫有利于脫硫；高溫能降低爐渣粘度，有利于擴(kuò)散過 硫. 于下列脫硫反應(yīng)進(jìn)行。 1）脫碳：把鐵水中的碳氧化脫除到所煉鋼種的范圍內(nèi)。 2)脫磷脫硫：通過造出成分合適的爐渣，去除鐵水中的磷、硫.3）脫氧和合金化：加入脫氧劑和鐵合金，降低鋼液中的氧和使鋼液達(dá)到鋼種要求的合金成 4）脫氣(氫、氮)和脫夾雜物:把溶解在鋼液中的氣體和來不及上浮排除的非金屬夾雜物，通 過一定的方法去除.5）升溫：把冶煉過程的金屬液溫度升高至出鋼溫度。6）澆注：將成分和溫度合格的鋼水澆注成坯（2)其中影響鋼液脫碳的因素有: 進(jìn)行脫碳操作時(shí),根據(jù)采用的不同的氧化劑，對(duì)溫度有不同的要求。 以使C進(jìn)一步氧化

5、，有利于降低鐵液中的碳含量.3）爐渣的氧化性：強(qiáng)的氧化性可以給脫碳反應(yīng)提供氧源，有利于脫碳反應(yīng)的進(jìn)行，降低C 五：計(jì)算題 粉205kg，置換比為0.9，計(jì)算高爐有效容積利用系數(shù)、焦比、燃料比、綜合焦比及冶煉強(qiáng)度 各為多少? 1）高爐有效容積利用系數(shù): u高爐每天的出鐵量P高爐有效容積Vu K =每天裝入高爐的焦炭量+每天噴入高爐的煤粉量置換比高爐每天消耗的焦炭量 高爐的有效容積 A)渣鐵處理系統(tǒng) B）原料系統(tǒng) C)煤氣處理系統(tǒng) D)送風(fēng)系統(tǒng) E）裝料系統(tǒng)A）文氏管 B)布袋除塵 C）電除塵 D）洗滌塔3高爐內(nèi)發(fā)生間接還原反應(yīng)的區(qū)域主要在: 5頂?shù)讖?fù)吹煉鋼法中，可以用作底吹氣體的有： 6在鋼水成

6、分達(dá)到要求后，煉鋼終點(diǎn)控制主要控制： 7頂?shù)讖?fù)吹煉鋼法中，常用作底吹氣體供氣的元件類型有: 9采用頂吹氧底吹非氧化性氣體復(fù)合吹煉時(shí),關(guān)鍵是控制：A)頂吹和底吹的流量比 B）頂槍槍位 C）底氣量 D）供氧強(qiáng)度 10連鑄鋼坯激冷層的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 二 名詞解釋 1、是測(cè)定料面高度的基礎(chǔ)。鐘式爐頂：大鐘開啟時(shí)大鐘的底邊;無鐘爐頂：爐喉鋼磚的轉(zhuǎn)折 點(diǎn)處或鋼磚頂部2、從FeO 通過直接還原反應(yīng)得到的鐵與還原反應(yīng)得到的總鐵量之比稱為直接還原度。3、將準(zhǔn)備好的原料，按一定比例經(jīng)過配料、混勻制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙燒 或其他方法使其發(fā)生一系列的物理化學(xué)變化而硬化固結(jié)這一過程即為球團(tuán)生產(chǎn)過程其產(chǎn) 品即為球

7、團(tuán)礦4、在燒結(jié)過程中在較低溫度下（12501300)燒結(jié)，以強(qiáng)度好、還原性好的針狀復(fù)合鐵酸鈣 為主要粘結(jié)相，同時(shí)使燒結(jié)礦中含有較高比例的殘留原礦赤鐵礦的燒結(jié)過程稱為低溫?zé)?2 爐渣的氧化性通過 來體現(xiàn).爐渣吸收有害元素的能力用 性質(zhì)來 使得穿井快，不搭橋。5 轉(zhuǎn)爐爐膛內(nèi)氧氣射流的特點(diǎn)是: 。 鑄機(jī).7 高爐煉鐵中加入焦炭的作用是 、 、 。煉鋼中，常用脫氧元素脫氧 9 按冶煉工藝過程分，鋼鐵冶金屬于 ；鋅精礦經(jīng)浸出再電解得到 Zn 屬于 于 1、直接還原和熔融還原. 3、單位時(shí)間內(nèi)通過某截面的煤氣或爐料溫度升高或降低1所吸收或放出的熱量。4、燒結(jié)礦層、燃燒層、預(yù)熱層、干燥層、過濕層5、離噴嘴越

8、遠(yuǎn)，形成流股截面越大,壓力和速度變小，達(dá)到熔池表面沖擊鐵水形成凹坑. 9、火法冶金，濕法冶金、電冶金10、爐外精煉是對(duì)煉鋼爐的鋼水在鋼包或?qū)Ｓ萌萜髦羞M(jìn)行再次精煉，又稱“二次精煉”。 1 氧對(duì)鋼材質(zhì)量有什么影響？請(qǐng)說出常用的脫氧方法有哪些?2 寫出有石灰參與的氧化性脫磷反應(yīng)的分子式或離子式,并討論影響脫磷的因素。 1）在室溫下，鋼中氧含量的增加使鋼的延伸率顯著降低.2）在較低溫度和氧含量極低時(shí)，鋼的強(qiáng)度和塑性均隨氧含量的增加而急劇降低。 3）隨氧含量的增加，鋼的抗沖擊性能下降,脆性轉(zhuǎn)變溫度很快升高. 4)氧在鋼中與其它元素形成氧化物夾雜，對(duì)鋼的塑性、韌性和疲勞強(qiáng)度均有不利的影響。 l） 沉淀脫氧

9、又叫直接脫氧。把塊狀脫氧劑加入到鋼液中,脫氧元素在鋼液內(nèi)部與鋼中氧 直接反應(yīng)，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進(jìn)入渣中的脫氧方法稱為沉淀脫氧. 加到爐渣中,降低爐渣中的氧含量,使鋼液中的氧向爐渣中擴(kuò)散,從而達(dá)到降低鋼液中氧含量的 3) 真空脫氧:是利用降低系統(tǒng)的壓力來降低鋼液中氧含量的脫氧方法。它只適用于脫氧 產(chǎn)物為氣體的脫氧反應(yīng)如CO反應(yīng).2、答：用堿性爐渣進(jìn)行脫磷的反應(yīng)為： 在渣-金界面 在渣金氣界面 1）溫度：脫磷反應(yīng)是一個(gè)較強(qiáng)的放熱反應(yīng)。低溫有利脫磷。 3）爐渣氧化性：提高爐渣氧化性，即增加爐渣中FeO 的活度，可以提高磷的分配系數(shù), 時(shí)，爐渣的脫磷能力最強(qiáng)。 灰溶解，幫助化渣,從而促進(jìn)脫磷。5）通

10、過增加造渣量:增加渣量可以降低鋼水中的磷含量，從而提高脫磷效果 造氧化渣，又造還原渣，能吹氧去碳、去氣、去夾雜。但由于該種方法去磷較難，故要求爐 料應(yīng)由含低磷的返回廢鋼組成。2）雙渣氧化法又稱氧化法，它的特點(diǎn)是冶煉過程有氧化期，能去碳、去磷、去氣和去 夾雜等.對(duì)爐料無特殊要求，冶煉過程有氧化期,又有還原期，有利鋼質(zhì)量的提高.目前，幾 乎所有的鋼種都可以用氧化法冶煉，以下主要介紹氧化法冶煉工藝。 （2）爐外精煉的手段有如下幾個(gè):1)攪拌。對(duì)反應(yīng)容器中的鋼液進(jìn)行攪拌,是爐外精煉的最基本、最重要的手段.它采取某 種措施給鋼液提供動(dòng)能,促使鋼液在精煉反應(yīng)器中對(duì)流運(yùn)動(dòng)。鋼液攪拌可改善冶金反應(yīng)動(dòng)力學(xué) 條件

11、,強(qiáng)化反應(yīng)體系的傳質(zhì)和傳熱，加速冶金反應(yīng),均勻鋼液成分和溫度，有利于夾雜物聚合 長大和上浮排除.2）真空。當(dāng)冶金反應(yīng)生成物為氣體時(shí)，通過減小反應(yīng)體系的壓力即抽真空,可以使反應(yīng) 的平衡向著生成氣態(tài)物質(zhì)的方向移動(dòng)。因此,在真空下，鋼液將進(jìn)一步脫氣、脫碳及脫氧。采 用專門的真空裝置，將鋼液置于真空環(huán)境中精煉,可以降低鋼中氣體、碳及氧含量。常用的真 3）添加精煉劑。將精煉劑加入鋼液中，可起到脫硫、脫氧,去除夾雜物，夾雜物變性處 理以及合金成分調(diào)整的作用。爐外精煉中鋼液的精煉劑一類為以鈣的化合物（CaO 或CaC2） 為基的粉劑或合成渣,另一類為合金元素如Ca、Mg、Al、Si 及稀土元素等。4）加熱.

12、鋼液在進(jìn)行爐外精煉時(shí)，由于有熱量損失，造成溫度下降。若爐外精煉方法具 用量，鋼液處理最終溫度和處理時(shí)間均可自由選擇，以獲得最佳的精煉效果。 CO%H% f N% V 風(fēng) 4.32m3 /kgC V 煤氣 風(fēng)一、填空題 后又相繼消失，最后剩下燒結(jié)礦層。 答案 2、燃燒層 預(yù)熱層 干燥層 過濕層3、發(fā)熱劑 還原劑 料柱骨架（無順序） 5、塊狀帶 軟熔帶 滴落帶 焦炭回旋區(qū) 爐缸區(qū)（無順序）6、脫碳 脫氧 脫硫 脫磷（無順序) 去除氣體 去除夾雜（無順序） 9、澆注溫度 液相線溫度二、判斷題1、我國鋼鐵工業(yè)的能源構(gòu)成以煤為主，能源主要消耗在煉鋼系統(tǒng)。3、用固體碳還原鐵氧化物，生成CO 的還原反應(yīng)叫直

13、接還原。4、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制主要控制鋼水碳含量和鋼水溫度。5、連鑄坯凝固組織結(jié)構(gòu)由外到里分別為粗大等軸晶、柱狀晶、細(xì)小等軸晶。答案 三、名詞解釋 答案1、高爐有效容積：由高爐出鐵口中心線所在水平面到料線零位水平面之間的容積。2、槍位：指氧槍噴頭到靜止金屬熔池液面的距離3、濺渣護(hù)爐:在出完鋼后,利用高壓 N2 將轉(zhuǎn)爐內(nèi)的爐渣濺到爐壁上，形成一定厚度的濺 渣層，作為下一爐煉鋼的爐襯，這一工藝稱濺渣護(hù)爐。4、爐外精煉：按傳統(tǒng)工藝，將常規(guī)煉鋼爐中完成的精煉任務(wù)部分或全部地轉(zhuǎn)移到鋼包或其它容器中進(jìn)行.5、拉坯速度:每分鐘從結(jié)晶器拉出的鑄坯長度。1、以圖示出鋼鐵冶金生產(chǎn)長流程主要工序，并標(biāo)出各工序主要原料及產(chǎn)

14、品。3、傳統(tǒng)的氧化法電爐煉鋼冶煉工藝操作過程包括哪幾個(gè)階段，其中哪三個(gè)階段為老三 期,老三期每個(gè)期的任務(wù)是什么?4、常用的弧形連鑄機(jī)的主要設(shè)備有哪些，并簡要說明各設(shè)備的作用.1、以圖示出鋼鐵冶金生產(chǎn)長流程主要工序，并標(biāo)出各工序主要原料及產(chǎn)品. 答：鋼鐵冶金生產(chǎn)長流程如下:其中：燒結(jié)/球團(tuán)、高爐煉鐵、鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉、連鑄燒結(jié)礦/球團(tuán)礦、焦炭、鐵水、預(yù)處理鐵水、廢鋼、鋼水、精煉鋼水、連鑄坯答：根據(jù)脫氧反應(yīng)發(fā)生的地點(diǎn)不同，脫氧方法分為沉淀脫氧擴(kuò)散脫氧和真空脫氧。沉淀脫氧：又叫直接脫氧。把塊狀脫氧劑加入到鋼液中，脫氧元素在鋼液內(nèi)部與鋼中氧 直接反應(yīng)，生成的脫氧產(chǎn)物上浮進(jìn)入渣中的脫氧方法

15、稱為沉淀脫氧。 特點(diǎn)：脫氧反應(yīng)在鋼液內(nèi)部進(jìn)行，脫氧速度快。但生成的脫氧產(chǎn)物有可能難以完全上浮而成為鋼中非金屬夾雜。擴(kuò)散脫氧:又叫間接脫氧.它是將粉狀的脫氧劑加到爐渣中，降低爐渣中的氧含量，使鋼 液中的氧向爐渣中擴(kuò)散，從而達(dá)到降低鋼液中氧含量的一種脫氧方法。 特點(diǎn)：由于脫氧反應(yīng) 在渣中進(jìn)行,鋼液中的氧需要向渣中轉(zhuǎn)移,故脫氧速度慢，脫氧時(shí)間長.但脫氧產(chǎn)物在渣相內(nèi)形 成，不在鋼中生成非金屬夾雜物。真空脫氧是利用降低系統(tǒng)的壓力來降低鋼液中氧含量的脫氧方法.它只適用于脫氧產(chǎn)物 為氣體的脫氧反應(yīng)如CO反應(yīng)。 特點(diǎn)：脫氧產(chǎn)物為氣體，易于排除，不會(huì)對(duì)鋼造成非金 屬夾雜的污染,故這種脫氧方法的鋼液潔凈度高。但需

16、要有專門的真空設(shè)備。 組成。主要由熔化期、氧化期、還原期三期組成，俗稱老三期。熔化期的主要任務(wù)：將塊狀的固體爐料快速熔化、并加熱到氧化溫度；提前造渣，早期 去磷，減少鋼液吸氣與揮發(fā)。氧化期的主要任務(wù)：造渣脫磷到要求；脫碳至規(guī)格下限；去氣、去夾雜；提高鋼液溫度。還原期的主要任務(wù)：脫氧至要求；脫硫至一定值；調(diào)整鋼液成分，進(jìn)行合金化；調(diào)整鋼 答：中間包、結(jié)晶器、二冷段（扇形段)、拉矯機(jī)、切割裝置、引錠桿中間包作用:穩(wěn)定鋼流，減少鋼流的靜壓力和對(duì)結(jié)晶器中坯殼的沖刷；均勻鋼水溫度，促進(jìn)非金屬夾雜物上浮去除;多流連鑄機(jī)由中間包對(duì)鋼水進(jìn)行分流;多爐連澆換包時(shí)起緩沖銜接 結(jié)晶器作用：使鋼水在結(jié)晶器內(nèi)形成所需的

17、斷面形狀，并凝固成一定厚度和強(qiáng)度的均勻二冷段(扇形段）作用:為噴水迅速冷卻鑄坯，并支持和導(dǎo)向鑄坯,使其能順利出坯。拉矯機(jī)作用:控制拉速，將鑄坯拉出結(jié)晶器；對(duì)鑄坯進(jìn)行表面平整矯直。切割裝置:按定尺切割鑄坯。引錠桿作用：澆注開始時(shí)堵住結(jié)晶器的下口，鋼水凝固后,坯頭與引錠頭凝結(jié)在一起，通 過拉矯機(jī)將鑄坯從結(jié)晶器中引出。一、填空題1、冶金學(xué)按研究的領(lǐng)域分為提取冶金學(xué)（化學(xué)冶金學(xué)）和_；提取冶金過程按冶煉的金 篩分、冷卻及整粒處理. 答案 5、內(nèi)燃式熱風(fēng)爐6、裝料 供氧 底部供氣 造渣 溫度及終點(diǎn)控制 脫氧及合金化 8、加熱 渣洗 攪拌 脫硫 脫氧 調(diào)整鋼液溫度 成分微調(diào)9、真空循環(huán)脫氣法10、中間包及

18、中間包車 扇形段(二冷段) 拉矯機(jī)二、判斷題 2、耐火材料在冶金中可用作高溫爐管，爐膛,容器，熱電偶保護(hù)管和絕緣管等.( ）3、用 CO 還原鐵氧化物，生成CO2的還原反應(yīng)屬鐵氧化化物的間接還原。鐵氧化物的還原 是由高價(jià)氧化物逐級(jí)還原為低價(jià)氧化物的.( )4、生球的焙燒過程要經(jīng)歷干燥、預(yù)熱、焙燒、均熱和冷卻五個(gè)階段.( ） 答案 三、名詞解釋 答案1、熔煉：將處理好的礦石或其他原料，經(jīng)過高溫下的氧化還原反應(yīng)，使金屬和雜質(zhì)分離提 取粗金屬的過程.包括還原熔煉、造锍熔煉、氧化吹煉等。2、硬吹：氧槍槍位低或氧壓高時(shí)的供氧方式.3、連鑄結(jié)晶器:是用來對(duì)鋼水進(jìn)行初步冷卻，形成具有一定厚度、形狀的坯殼的冷卻裝置。4、連鑄機(jī)臺(tái)數(shù):凡共用一個(gè)鋼包（盛鋼桶）或同時(shí)澆注幾根鑄坯的連鑄裝置，稱為一