冶2009-34班《炼钢工艺学》复习题 2012.4.5.doc

冶2009-3.4班《炼钢工艺学》复习题1.铁水预处理的“三脱”是指脱硅、脱磷、脱硫。2.铁水预处理指铁水在兑入炼钢炉之前，为除去某种有害成分 如S、P、Si等 或提取/回收某种有益成分 如V、Nb 等 的处理过程。或铁水在兑入转炉之前进行的脱硫、脱磷或脱硅操作。或 3.铁水预处理.铁水预脱硅技术的目的： 铁水脱磷前必须脱硅。 ⑴减少转炉石灰耗量（硅氧化形成的SiO2大大降低渣的碱度），减少渣量和铁损，改善操作和提高炼钢经济技术指标。 ⑵铁水预脱P的需要，可减少脱磷剂用量、提高脱磷、脱S效率。 当铁水[Si]＞0.15%时，脱磷剂用量急剧增大。因此，脱磷处理前需将铁水含[Si]脱至＜0.15％，这个值远远低于高炉铁水的硅含量，也就是说，只有当铁水中的硅大部分氧化后，磷才能被迅速氧化去除。所以脱磷前必须先脱硅。 铁水预脱P的最佳[Si]初始： ①苏打脱P：[Si]初始 0.1% ②石灰熔剂脱P：[Si]初始 0.10～0.15% ⑶对含V或Nb等特殊铁水，预脱Si可为富集V2O5和Nb2O5等创造条件。 5.铁水预脱硫 ⑴用户对钢的品种和质量要求提高。 ⑵连铸技术的发展要求钢中硫含量进一步降低，否则连铸坯容易产生内裂，铁水脱硫可满足冶炼低硫钢和超低硫钢种的要求。 ⑶铁水中碳、硅、磷等元素的含量高，可提高硫在铁水中的活度系数，而有利于脱硫，同时铁水中的氧含量低，没有强烈的氧化性气氛，有利于直接使用一些强脱硫剂，如电石（CaC2）、金属镁等；故铁水脱硫效率高。 ⑷铁水脱硫费用低于高炉、转炉和炉外精炼的脱硫费用。其费用比值为： 高炉脱硫：铁水预处理脱硫：转炉：炉外精炼 2.6：1：16.9：6.10 ⑸降低炼铁和炼钢炉脱硫负担; 有利于降低消耗和成本，并增加产量。 ⑹提高炼铁和炼钢经济技术指标；有效提高钢铁企业铁、钢、材的综合经济效益。 全程脱硫：高炉－铁水炉外－炼钢炉 －精炼炉 →实现铁水深度脱硫，经济有效生产超低S高级优质钢； ⑺提高钢质、扩大品种、优化工艺（改善转炉炼钢操作）； 6.铁水预脱硫 用优质铁水炼钢，是提高产品质量、扩大品种、增加效益和增强产品市场竞争力的重要条件之一，也是生产低硫洁净钢的基础。铁水炉外脱硫有利于提高炼铁、炼钢技术经济指标。通过比较各种脱硫工艺，铁水脱硫预处理工艺有如下优点： ⑴铁水中[C]、[Si]较高，fs↑，提高硫的反应能力； ⑵铁水中[O]较低，提高渣铁之间的硫分配比（Ls↑），脱硫效率高； ⑶搅拌充分，脱硫剂利用率高，脱硫速度快； ⑷铁水脱硫可提高炼铁炼钢的生产能力、节约工序能源、降低成本。 ⑸故铁水脱硫费用费用比其他工序低。 7.铁水预脱硫.铁水脱硫预处理的工艺方法：⑴投掷（入）法：将脱硫剂投入铁水中。⑵喷吹法：将脱硫剂喷入铁水中。⑶搅拌法（KR法）：将通过中空机械搅拌器向铁水内加入脱硫剂，搅拌脱硫。 9.常用铁水预脱硫剂有石灰、碳化钙、苏打、金属镁及复合脱硫剂等。石灰苏打电石金属镁 .提高铁水脱硫效果的措施： 1）热力学条件。 ⑴fs↑（[C]↑、[Si]↑）；⑵降低氧位，即[O]↓、（O2－）↓（加入铝） ⑶脱硫剂用量↑（同时生产费用↑）；⑷控制好温度。 2）动力学条件。 ⑴根据铁水条件及钢种要求，选择适当主脱硫剂。即要满足脱硫要求，又要尽量降低脱硫成本且操作方便。脱硫要求一般时（轻脱硫），脱硫剂组成以石灰粉为主；生产低硫生铁时，以电石粉为主（深脱硫）。 ⑵添加适当促进剂。⑶适当减小脱硫剂粒度，增大反应界面，加快脱硫速度； ⑷强化熔池搅拌，增加逗留时间，减小扩散边界层厚度，提高混匀搅拌效率，均可加快脱硫反应速度； ⑸控制好温度。提高铁水温度，增大硫的传质系数； ⑹选择适当的喷吹参数，以取得最佳喷吹效果。 11.选择脱硫方法的原则（铁水脱硫方案的选择） ⑴铁水条件供应条件；⑵冶炼钢种要求； ⑶处理规模（处理能力，作业率）、工艺流程（铁水运输方式）及总图布置（布置位置）；⑷脱硫效率及脱硫剂消耗；⑸处理成本（设备和基建费用）； ⑹铁水温降；⑺预留铁水三脱的可能性；⑻环境污染 12.转炉的衬由绝热层永久层、工作层组成。.转炉炉衬损坏原因主要为机械作用、高温作用、化学侵蚀、炉衬剥落。或.炼钢的基本任务：“四脱”（脱碳、脱氧、脱磷和脱硫），“二去（去气和去夹杂）”，“两调整”（调整温度和成分）。 或脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去气（去除有害气体）和非金属夹杂物，升温及脱氧合金化（提高温度和调整成分）。 1）脱碳：把铁水中的碳氧化脱除到所炼钢种的范围内。 2）脱磷脱硫：通过造出成分合适的炉渣，去除铁水中的磷、硫。 3）脱氧和合金化：加入脱氧剂和铁合金，降低钢液中的氧和使钢液达到钢种要 求的合金成分。 4）脱气（氢、氮）和脱夹杂物：把溶解在钢液中的气体和来不及上浮排除的非 金属夹杂物，通过一