1、技术部培训试题 目 录第一部分 炼钢 5 1、什么是钢2、认识铁碳相图3、铁碳合金中的组元及相4、Fe-Fe3C相图分析5、钢材的理化性能检验(内在质量检验)包括哪些项目?6、脱磷反应方程式?7、磷的影响8、钢中气体的来源有几种?9、钢中氮的影响10、钢中氢的影响11、氧对钢质量的危害?12、钢中夹杂物的来源?13、还原期的任务?14、硫对钢性能的有何影响?15、脱硫的反应方程式为:16、影响脱硫的因素?17、Ca处理应满足哪些条件?18、对还原渣控制的基本要求?19、电渣炉的基本结构和分类有那些?20.什么叫电渣炉炼钢法?电渣冶炼有何特点?21.电渣重熔的基本原理是什么?22.电渣重熔钢具有
2、哪些优点?23.电渣重熔的特点?24.电渣钢锭和一般钢锭的不同结晶特点?25、电渣炉电压调节的类型和特点是什么?26、电渣重熔渣系有几个基本作用?各是什么?27、电渣重熔常用的渣料有哪些? 28、说明渣料中CaF2、Al2O3、CaO等的特点和性质?29、电渣熔渣的熔点应为多少度?为什么?30、提纯渣子的目的是什么?31、准备电渣重熔渣料应该注意哪些问题?32、渣料烘烤有何要求?33、电渣法提纯炉渣的方法是什么?34、电渣重熔过程的主要工艺参数有哪些?35、电渣重熔过程的主要过程参数有哪些?36、电极埋入深度对渣池温度的影响?37、电压、电流对电渣过程的影响?38、如何通过工艺参数提高电渣钢锭
3、表面质量?39、电渣钢退火的目的是什么?40、电渣锭填充比与电耗的关系?41、电渣重熔渣池内的温度是如何分布的?42、简略说明电渣重熔过程中去除夹杂物的三个阶段及其特点?43、说明电极埋入深度对电渣钢质量的影响?44、熔滴尺寸的大小对精炼效果有什么影响?45、电渣重熔过程中氧的来源有哪几个方面?46、防止电渣重熔过程氧化可以采取哪些措施?47、电渣重熔生产中,对补加剂有何要求?48、电渣重熔条件下的脱硫形式有哪几种?49、钛、铌在钢中有何作用?50、电渣常用补加剂有哪些?51、电炉炼钢的主要钢铁料有哪些?52、石灰中的二氧化硅高时有哪些缺点?53、硅铁常用的成份是多少?为什么没有中间成分?54
4、、泡沫渣的概念?55、试述炉渣在冶炼中的作用?56、电弧炉炼钢的基本原理是什么?57、电炉常用的造渣材料有什么?58、炉中发生大沸腾的原因是什么?59、电极喷淋的主要作用是什么?60、熔化期各个阶段如何供电?61、为什么要烘(烤)炉?62、钢包吹氩的精炼原理是什么? 63、吹氩的精炼作用是什么?64、真空脱气的原理是什么?65、什么是钢水的二次氧化? 66、如何造白渣?67、为什么要保持一定的白渣时间?68、为什么白渣冷却后会粉化?69、为什么VD炉要保证一定的渣层厚度?70、VD炉的功能:71、LF精炼的五大功能是什么?72、高温浇注时对钢锭质量的危害?73、如何减轻偏析?74、钢中非金属夹
5、杂物的来源?75、喂Ca-Si线应满足哪些条件?76、防止LF精炼过程钢液增氮的措施有哪些?77、如何避免VOD喷溅事故?78、VOD氧能差电势坏如何保证终点碳?79、皮下气泡产生的原因是什么?80、如何防止皮下气泡产生?81、疏松产生的原因是什么?有哪些防止方法?82、钢锭为什么会产生翻皮?如何防止?83、碳化物液析产生的原因是什么?如何改善?84、模温对钢锭质量有何影响?85、什么叫负滑脱?86、什么叫连铸坯鼓肚?87、什么叫连铸坯菱变?88、什么叫粘结漏钢?87、连续铸钢有那些优越性?88、结晶器为什么做成倒锥度?87、连铸机的保护浇注有哪些方法?88、 连铸保护渣的作用是什么?89、连
6、铸工艺的基本流程?90、连铸高硅、锰钢注意问题?91、连铸含铝钢生产重点?92、连铸生产包晶钢注意事项?93、留钢留渣操作有什么好处?94、LF精炼的五大功能是什么?95、何谓沉淀脱氧?96、何谓扩散脱氧?97、沉淀脱氧和扩散脱氧的各自特点是什么?98、影响钢液中铝收得率的因素有哪些?99、如何保证钢液成份的精确控制?100、LF炉过程主要有哪些操作?101、LF过程用强脱氧剂生产低氧钢时应采取哪些措施?102、防止LF精炼过程钢液增氮的措施有哪些?103、什么是白渣? 104、如何造白渣?105、为什么要保持一定的白渣时间?106、为什么白渣冷却后会粉化?107、为什么VD炉要保证一定的渣层
7、厚度?108、VD炉的功能109、为什么氩气搅拌强度必须与炉内真空度相配合?110、钢水经真空处理后为什么要进行软吹?111、为什么精炼过程要强调前期喂铝量要足?112、如何防止精炼过程钢液的回磷?113、如何防止精炼期增碳?114、高温浇注时对钢锭质量的危害?115确定出钢温度的高低的原则是什么?116、影响真空脱气气氢的因素有哪些?117、为什么加入硅铁后应尽快出钢?118、具体元素的偏析程度如何?119、如何减轻偏析?120、钢包耐火衬的结构及其作用?121、中间包涂料的种类?122、连铸工艺的基本流程?123、长水口的作用。124、浸入式水口的作用125、水口对中和浸入深度对质量的影响
8、126、结晶器液面高度的意义128、影响连铸坯表面质量的浇注因素129、连铸坯表面横裂产生的原因?130、连铸坯表面横裂防止方法有哪些131、什么叫连铸坯皮下夹渣缺陷?如何防止连铸坯皮下夹渣缺陷?132、为何铝碳质制品使用前必须经过烘烤?温度要求如何?133、连铸坯缺陷有哪些?134、连铸坯必须热切的品种及操作注意事项135、提高连铸坯表面质量有哪些措施?136、连铸絮水口的原因。137、连铸含铝钢生产重点138、连铸生产包晶钢注意事项。139、浇注温度对连注操作的影响140、模铸的夹杂(或夹渣)是怎样形成的,如何避免?141、轴心晶间裂纹是如何产生的?142、钢锭为什么会产生翻皮?如何防止?
9、143、对钢锭模内壁有什么要求,判废标准是什么?144、钢过程中估碳及其原理?145、不锈钢是如何分类的?146、不锈钢中碳的作用?147、什么叫超低碳不锈钢?148、采用返回吹氧法生产不锈钢时,为什么要配入一定量的硅?149、扩散脱氧的原理?150、什么是电石渣?151如何区分氧化渣和强电石渣?还原期如何根据冒出的烟来并判断渣况?152、钛在钢中的作用?153、硼在钢中的作用?154、硅在钢中的作用?155、锰在钢中作用?156、铝在钢中的作用?157、钼在钢中的作用?158、钨在钢中的作用?159、钒在钢中的作用?160、铬在钢中的作用?161、镍在钢中的作用?162、铜在钢中的作用?16
10、3、还原期碱性炉渣颜色说明些什么问题,怎样处理?164、设计钢锭模时应考虑哪些问题?165、哪些钢种需要退火?166、耐火材料一般分类?167、对耐火材料有哪些基本要求?168、选择渣系的原则是什么?169、如何确定渣量?170、熔渣的粘度对炼钢有什么影响?171、CaF2的作用有哪些?172.电渣对使用的白灰有何要求?173、从去除夹杂物的角度应如何选择熔渣的成分?174.提纯渣子的目的是什么?175、渣系选择与钢锭表面质量存在怎样的关系?176、在电渣重熔生产过程中,哪些钢种易炸裂?如何防止炸裂?177、如何计算电渣重熔钢的金属消耗?178.如何计算电渣钢的电耗?179、渣钢锭表面都有哪些
11、缺陷?180、电渣钢锭下部渣沟主要有哪两种形式?其成因是什么?181、电渣锭表面针孔及皮下汽泡的形成原因?182、电极棒表面有锈,有何害处?183、电极棒氧化铁皮、浮锈、缩管、气体、有害杂质对电渣重熔钢质量有何影响?184、真空感应炉的基本组成有哪些?185、真空感应炉的工作原理?186、真空泵的主要基本参数和含义是什么?187、真空感应炉熔化期有何特点?188、真空感应炉脱氧的方式有几种?189、真空自耗炉的主要组成部分有哪些?190、非真空感应炉设备有哪几个部分组成?191、非真空感应炉冶炼原理是什么?192、非真空感应炉常用的渣料种类、配比及用量是什么?193、非真空感应炉用发热剂的种类
12、及成份配比是什么?第一章 炼 钢1、什么是钢钢是含碳量在0.04-2.0%之间的铁碳合金。一般钢的含碳量不超过1.7%,以使其具有一定的韧性和塑性。个别钢种,如模具钢Cr12含碳量为2.02.3%。钢中的主要元素为铁和碳;除此之外,钢中还含有由某种原因而进入钢中的元素,如锰、硅、磷、硫等;另外钢中还含有为了某种目的而加入的合金元素,如铬、钨、钼、钒、镍等。由于钢中这些元素的存在,所以钢的性能发生了很大的变化。如硼以微量加入钢中,就能使钢的淬透性增加很多;铬不但能增加钢的机械性能,还能增加钢的耐腐蚀性能;碳可提高钢的硬度和耐磨性。凡此种种,都说明元素对钢的性能的影响是很大的。2、认识铁碳相图碳原
13、子溶于铁形成的固溶体称为铁素体,溶于铁形成的固溶体称为奥氏体。碳含量超过溶解限度后,剩余的碳可能有两种存在方式:渗碳体Fe3C或石墨。在通常情况下,铁碳合金是按Fe-Fe3C系进行转变,但Fe3C实际上是一个亚稳定相,在一定条件下可以分解为铁固溶体和石墨,因此Fe-石墨系是更稳定的状态。按照这样情况,铁碳相图常表示为Fe-Fe3C和Fe-石墨双重相图,如图1所示。图1铁碳相图3、铁碳合金中的组元及相 (1)纯铁 纯铁熔点1538,温度变化时会发生同素异构转变。在920以下为体心立方,称为铁(-Fe);9201394之间为面心立方,称为铁(- Fe);在13941538(熔点)之间为体心立方,称
14、为铁(-Fe)。低温的铁具有铁磁性,在770以上铁磁性趋于消失。 (2)铁的固溶体 碳溶解于铁或铁中形成的固溶体为铁素体,用或表示(有的书上用F表示)。碳在铁素中的最大溶解度为0.0218%。碳溶解于铁中形成的固溶体称为奥氏体体,用表示(有的书上用A表示)。碳在奥氏体的最大溶解度为2.11%。 (3)Fe3C(渗碳体) Fe3C具有复杂的斜方结构,无同素异构转变。它的硬度很高,塑性几乎为零,是脆而硬相。Fe3C在钢和铸铁中可呈片状、球状、网状、板状等不同的形态。它是碳钢中主要的强化相。它的量、形状、分布对钢的性能影响很大。 渗碳体在一定的条件下,可能分解而形成石墨状态的自由碳:Fe3C3Fe+
15、C(石墨),这种现象在铸铁及石墨钢中有重要意义。4、Fe-Fe3C相图分析 ABCD为液相线,AHJECF为固相线。整个相图主要由包晶、共晶和共析三个恒温转变等组成: (1)在HJB水平线(1495)发生包晶转变:LB+HJ。转变产物是奥氏体。此转变仅发生在含碳0.090.53%的铁碳合金中。(2)在ECF水平线(1148)发生共晶转变:LCE+Fe3C。转变产物是奥氏体与渗碳体的机械混合物,称为莱氏体。含碳2.116.69%的铁碳合金都发生这个转变。(3)在PSK水平线(727)发生共析转变:SP+Fe3C。转变产物是铁素体与渗碳体的机械混合物,称为珠光体。所有含碳超过0.02%的铁碳合金都
16、发生这个转变。共析转变温度常标为A1温度。此外,Fe-Fe3C相图中还有三条重要的固态转变线:(1)GS线奥氏体开始析出铁素体或铁素体全部溶入奥氏体转变线,常称此温度为A3温度。(2)ES线碳在奥氏体中的溶解限度线。此温度常称Acm温度。低于此温度时,奥氏体中将析出二次渗碳体,称为二次渗碳体Fe3C,以区别于从液体中经CD线析出的一次渗碳体Fe-Fe3C。(3)PQ线碳在铁素体中的溶解度线。在727时,碳在铁素中的最大溶解度为0.0218%,600时降为0.008%,因此铁素体从冷却下来时,也将析出渗碳体,称为三次渗碳体Fe3C。 图中MO线(770)表示铁素体的磁性转变温度,常称为A2温度。
17、230水平线表示渗碳体的磁性转变。5、钢材的理化性能检验(内在质量检验)包括哪些项目?钢材的理化性能检验(内在质量检验)包括以下几方面的检验:(1) 化学成分分析;(2) 宏观检验:酸侵低倍检验、断口检验、塔形检验、无损探伤检验;(3) 高倍检验:脱碳检验、球化检验、非金属夹杂物检验、晶粒度测定、碳化物分布不均性检验。6、脱磷反应方程式?2P+5(FeO)+4(CaO)=(4CaOP2O5)+5Fe 放热反应7、磷的影响 图2是Fe-P相图。由图可见,磷在铁中的最大溶解度可达2.55%(1049)。随着温度的降低,溶解度逐渐下降。钢中的磷一般全部固溶于铁中。磷有较强的固溶强化作用,它使钢的强度
18、、硬度显著提高,但剧烈地降低钢的韧性,特别是低温韧性,称为冷脆。 由Fe-P相图还可看出,铁磷合金的结晶范围很宽,因此磷具有严重的偏析倾向。 由于以上原因,在一般情况下,都需严格控制磷的含量。普通碳素钢的含磷量应0.045%,优质碳素钢应0.04%,高级优质钢0.035%。磷的有害作用在一定条件下也可以利用。在易削钢中把含磷量提高到0.080.15%,使铁素体适当脆化,可以钢的切削加工性。磷还可提高钢在大气中的抗腐蚀性,特别是钢中同时含有铜的情况下,它的作用更加显著。我国生产的09MnCuPTi之类的低合金高强度构造用钢就是其中一例。在这些钢中,由于磷和其他元素合理配合(如Cu-P稀土、Cu-
19、P-Ti、Cu-P等),并在保证取得细晶组织的条件下,磷的冷脆作用得以抑制,故在s、b升高的同时,低温韧性仍能保持所要求的水平。图2 Fe-P相图8、钢中气体的来源有几种?钢中气体主要来源于炼钢使用的原材料,耐火材料和大气,主要有:金属表面的铁锈,其主要成分为Fe(OH)2;矿石表面吸附的和化合的水;造渣材料带来的水,尤其是石灰;增C剂和脱氧剂吸附的水;大气中的水分,与空气湿度有关系;电炉炉衬打结用的焦油、沥青、扒渣用未经过烘烤的木耙都是氢气的来源;铁合金中也有一定的气体含量。9、钢中氮的影响 氮是在冶炼时进入钢中的,电炉钢中约为0.0080.016% 氮在-Fe中的溶解度在590时达到最在约
20、为0.1%,在室温时则降至0.001%以下(图3),当将含氮量较高的钢自高温较快地冷却,铁素体中溶氮量达到过饱和。如果将此钢材经冷变形后在室温放置或稍为加温时,氮将逐渐以氮化物的形式沉淀析出,这使低碳钢的强度、硬度上升,但塑性、韧性下降,这种现象叫做机械时效或应变时效,对低碳钢的性能不利。 长期以来习惯把氮看作是钢中的有害杂质,特别是增加低碳钢的时效敏感性,使其塑性、韧性下降等。但近来研究表明,当低碳钢中存在钒、铌、钛等元素而形成氮化物时,有细化晶粒和沉淀强化效果。此外,在某些耐热钢中也常把氮作为一种合金元素。图3 Fe-N相图10、钢中氢的影响图5 白点a) 横向低倍 b) 纵向断口b)图4
21、 氢在铁中的溶解度 钢中氢一般是由锈蚀含水的炉料带入或从含水蒸气的炉气中吸入。氢在钢中溶解度如图4所示。钢中氢含量一般甚微,对组织看不出什么影响。但是氢对钢的危害是很大的,表现为两个方面:一是深、溶入钢中后引起“氢脆”,使钢的塑性下降,脆性增大,且在低于其极限强度的应力作用下,经一定时间后会发生断裂。钢的强度越高,对氢脆也越敏感。二是导致钢件内产生大量的细微裂纹缺陷白点(如图5)。其在纵向断口上呈现表面光滑的、银白色的斑点,形态接近圆形或椭圆形,直径一般在零点几毫米至几毫米的范围内(有时可能更大);而在酸蚀后的横向断面上,则呈较多的发丝状裂纹,往往位于试样心部,或接近心部而离表面较远。白点使钢
22、的延伸率显著下降,尤其是断面收缩率与冲击韧性降低得更多,有时可接近于零。因此,具有白点的钢件一般是不能使用的。大型钢材或锻件尤其是合金钢中易于产生白点。因此一方面要从防止氢进入钢中着,另一方面要对大件进行去氢退火处理来避免。11、氧对钢质量的危害?(1)使钢锭产生气孔、气泡和疏松等缺陷。(2)使钢锭产生热裂。(3)增加钢中的非金属夹杂物。(4)钢中氧含量高,使钢的机械性能和物理性能降低。12、钢中夹杂物的来源?钢中非金属夹杂物的主要来源是:炉料带入的泥砂,耐火材料,炉料中的Si 、Cr、 Mn、 Al 、Ti等元素被氧化生成的氧化产物。13、还原期的任务?(1)将钢液脱氧,并最大限度的降低钢中
23、的含氧量和去除氧化物夹杂。(2)脱除钢液中的硫,使其降到要求的限度以下。(3)调整钢液的化学万分,使之达到要求的限度以下。(4)调整好钢液温度,以保证浇注工作的顺利完成。14、硫对钢性能的有何影响? 硫是炼钢时不能除尽的有害杂质,硫只能溶于钢液,而在固态铁中的溶解度极小。它和铁能形成溶点为1190的FeS,FeS又与铁形成溶点更低(989)的共晶体。当结晶接近完成时,钢中的硫几乎全部集中到枝晶之间的剩余钢液中,并最后形成Fe+FeS共晶。若把若把含有硫化物共晶的钢加热到高温,例如1000以上时,Fe+FeS共晶就将熔化,对这种钢进行轧制或锻造,就会沿晶界碎裂。这种现象称为“热脆”。 钢中的锰可
24、以减弱硫的有害作用,因为锰和硫的亲和力大于铁和硫的亲和力,优先形成硫化锰MnS。硫化锰的熔点(1160)高于始锻(轧)温度,并在高温下具有一定的塑性,不会使钢发生热脆,在加工后的钢材中硫化锰均呈条状沿轧向分布。但是,这些夹杂物却使钢的疲劳强度和塑性、韧性下降。当钢中含有大量硫化物夹杂时,轧成钢板后会造成分层。硫还对钢的焊接性能有不良的影响,即容易导致焊缝热裂,同时在焊接过程中,硫易于氧化,生成SO2气体,以致焊缝中产生气孔和疏松。 因此,硫是钢中的有害元素,应在炼钢时尽力除去。在优质钢中规定其含量不得超过0.040%,在普通碳素钢中也限制硫的含量不应大于0.055%(在侧吹碱性转炉钢中不大于0
25、.065%)。但是,硫的有害作用在一定条件下也可以加以利用。例如,在切削加工性是主要矛盾的易削钢中,有意提高了硫的含量,同时相应地增加猛含量,以形成较多的硫化锰,降低钢的塑性,使切削易于断裂。这样既可改善低碳钢工件加工后的表面光洁度,又可节省动力。同时这些硫化物在切削过程中,有一定的滑润作用,可以减少刀具与工件表面的磨损,延长刀具的寿命。这种易削钢主要用在自动机床上加工批量大、要求光洁度较好而受力不大的零件,如螺钉、螺母等各种标准件和一般小零件等。15、脱硫的反应方程式为:FeS(CaO)= (CaS) + (FeO) 吸热反应16、影响脱硫的因素?(1)炉渣成分的影响;(2)温度的影响;(3
26、)渣量的影响;(4)脱元素的影响;(5)钢渣界面的影响。17、Ca处理应满足哪些条件?喂线前要考虑钢水条件、喂线速度、喂线导管长度,喂线前后的氧含量和夹杂物变性情况。当0.07Ca/Al0.10-0.15时,生成CaO.6Al2O3易使水口结瘤断浇。当Ca/Al0.10-0.15时,生成CaO.2Al2O3占多数,大大改善水口流动。因此得出喂线前的钢水条件为:S0.010%、T为1610-1615;喂后酸溶铝为0.02-0.03%,钙为20-35ppm,可避免水口结瘤和侵蚀塞棒。18、对还原渣控制的基本要求?(1)炉渣的流动性;(2)保持适当的渣量;(3)保持合适的碱度和低的(FeO)浓度。1
27、9、电渣炉的基本结构和分类有那些?电渣炉的基本结构为变压器、铜排电缆、电极臂、结晶器、底水箱、控制系统及水冷系统。按重熔电极方式可分为交换支臂电渣炉和单支臂电渣炉。按炉体结构形式可分为旋臂式电渣炉、结晶器台车移动式电渣炉及抽锭式电渣炉。按熔炼气氛情况可分为常压电渣炉、保护气氛电渣炉和压力电渣炉。20.什么叫电渣炉炼钢法?电渣冶炼有何特点?电渣炉炼钢法称为ESR法,就是在电渣炉内利用电流通过熔渣产生的渣阻热,将金属自耗电极熔化;熔融的金属液体在通有冷却水的结晶器中凝固成钢锭。其冶炼特点是边熔化边凝固的过程。21.电渣重熔的基本原理是什么?自耗电极埋入高温熔渣的渣池中熔化,并形成熔滴,金属熔滴穿过
28、渣池进入金属熔池,金属熔池在渣皮的保护下,在水冷结晶器和底水箱的强制冷却条件下,自下而上的凝固结晶成钢锭。22.电渣重熔钢具有哪些优点?(1)钢液之间充分的物化反应,提高了钢液的纯洁度。(2)钢锭轴向性结晶组织发展,提高钢的致密性和组织成分的均匀性。(3)有渣皮的保护作用,组织、表面良好。(4)电渣炉设备简单,操作方便。23.电渣重熔的特点?电渣重熔过程中,自耗电极熔化形成熔滴及在渣中过渡,以及处于金属熔池各阶段,液态金属与熔渣进行充分的冶金物化反应;在底部水冷和渣池保温条件下钢液快速轴向凝固结晶。24.电渣钢锭和一般钢锭的不同结晶特点?(1)一般钢锭的结晶特点是有明显的三个晶区:a.激冷层(
29、向晶粒外壳)区。b.柱状晶区。c.等轴晶区。(2)电渣钢锭的结晶特点是全区都是轴间的柱状晶。25、电渣炉电压调节的类型和特点是什么?电压调节主要是调节饱和电抗器的激磁电流,操作方式分远控近控两种。当把激磁电源柜中控制板上的拨断开关打到远控时,在操作台用电压调节电位器调节激磁电流,反之在激磁电源柜面板调节,远控、近控均有电流表显示,由于线路损耗,操作室电流表与激磁电源柜电流表相差10A左右,应以激磁柜电流表为标准折算操作室电流的值。26、电渣重熔渣系有几个基本作用?各是什么?有三个基本作用。(1)熔渣的热源作用,即炉渣的导电和发热作用。 (2)熔渣的冶金作用,即提纯、精炼金属的作用。 (3)熔渣
30、的保护作用,即隔离空气、防金属液的氧化和吸气,渣皮对钢锭表面的保护作用。27、电渣重熔常用的渣料有哪些? 电渣重熔常用的渣料有CaF2(萤石)、CaO(石灰)、Al2O3、MgO、TiO2粉(钛白粉) 。28、说明渣料中CaF2、Al2O3、CaO等的特点和性质?(1)CaF2特点和性质: 降低熔渣的熔点和粘度,流动性好。降低渣系的表面张力,有力于去硫、去夹杂。产生氟及氟化氢气体,污染环境。(2)Al2O3特点和性质: 提高渣系电阻,提高生产效率。降低熔渣透气性,但含量高时会给金属熔池供氧。降低熔渣熔点,改善流动性。(3)CaO特点和性质:提高渣子碱度,增加脱硫能力。提高CaO含量可降低SiO
31、2的有害作用。有较强的吸水能力,烘烤不好,能使钢中增氢而发生白点缺陷。29、电渣熔渣的熔点应为多少度?为什么?电渣用渣的熔点应低于自耗电极的熔点。一般应低100300为宜。(1)正常电渣重熔条件下,熔渣应有较大的过热和好的流动性,以提高渣与钢的物化反应能力(动力学条件),要求过热温度为400650为宜。(2)熔渣在结晶器壁形成一层薄而均匀的渣皮,获得良好的钢锭表面质量,渣的熔点不应高于重熔钢的熔点,并且只有两者熔点差大,才有可能形成薄而均匀的渣皮。(3)只有渣熔点低于重熔钢的熔点,才能防止电极熔化及金属熔池凝固时夹渣。(4)低熔点的渣,有利于冷渣引燃,迅速熔化形成渣池,较早的稳定重熔工艺。30
32、、提纯渣子的目的是什么?(1)去除渣中不稳定的氧化物,主要是去除SiO2及比SiO2更不稳定的氧化物。(2)保证含有活泼元素(如Al、Ti、B、La等)的钢或合金的成份均匀性。31、准备电渣重熔渣料应该注意哪些问题?(1)清洁、干燥,称量准确,烘烤温度为:600800,烘烤时间为:4 6小时。 (2)白灰不得使用受潮和粉化的。(3)烘烤好的渣料,不许提前吊出,在地上放置时间一般不大于510分钟。(4)常用的补加剂如电极粉、Al粉、金属Mn粉、FeSi粉等,必须干燥无氧化。32、渣料烘烤有何要求?温度600800, 时间46小时,必须在座好结晶器后,才可以将烘烤好的渣料从加热炉中吊到炉前,防止渣
33、料吸收水份。33、电渣法提纯炉渣的方法是什么?把渣料在结晶器中用Al5%的FeAl自耗电极进行重熔时精炼炉渣而提纯,使渣料中SiO2降至0.50%以下。其渣料有的是用已配好的渣系如70%CaF2和30%Al2O3,在结晶器内提纯,这个方法不仅提纯了CaF2中SiO2,而且把渣料组成了低熔点的渣系,对于采用固渣法引燃、初期迅速成渣有好处。34、电渣重熔过程的主要工艺参数有哪些?(1)电压;(2)电流;(3)渣系、渣量;(4)d电/结(填充系数);(5)熔化速率、生产率;(6)其它,冷却水温控制,补缩工艺,钢锭的脱模与保温,特殊工艺要求等。35、电渣重熔过程的主要过程参数有哪些?(1)极间距;(2
34、)电极埋入;(3)金属熔池深度及形状;(4)渣池内的高温锥体;(5)三相区;(6)熔滴尺寸与频率;(7)渣皮厚度;(8)渣池深度;(9)电渣过程的瞬时熔化速率;(10)其它表微电渣过程的参数。36、电极埋入深度对渣池温度的影响?电极埋入浅,渣池表面温度高,促进了渣气界面的气相供氧氧化金属元素反应,气相污染重熔金属,使金属中元素易氧化烧损。若电极埋入较深,渣打池表面温度低,不利于气相参于有害物化反应。37、电压、电流对电渣过程的影响?(1)电压高熔化速度快,两极间距加大,电极埋入浅,熔池形状变平,熔滴分散重量小。(2)电流大熔池温度高,加强渣子热对流、加剧熔池搅拌,增加熔池深度,电极埋入深度大,
35、一般电渣过程稳定但影响钢的结晶质量和提纯效果。38、如何通过工艺参数提高电渣钢锭表面质量?(1)提高钢与渣的熔点差;(2)提高三相区温度,提高渣池温度;(3)选择提高渣钢界面张力的渣系以利钢渣分离。39、电渣钢退火的目的是什么?(1)消除钢中组织应力,改善加工性能。(2)降低钢的硬度,易于取样。(3)降低钢的气体含量,减少偏析、白点、裂纹倾向。40、电渣锭填充比与电耗的关系?从保证电渣钢质量和安全操作角度出发,填充比适当提高一些有利于电渣钢生产的经济指标,效益提高。提高填充比对降低电耗有益。41、电渣重熔渣池内的温度是如何分布的?(1)渣池内存在一个高温区;(2)高温区内温度相对比较均匀;(3
36、)轴向温度变化中,靠近渣池上部的渣/气界面处温度低,并且温度变化剧烈;(4)径向温度变化,靠近结晶器壁温度低,并且温度变化剧烈;(5)渣池内最低温度区位于渣面靠近结晶器壁的区域。42、简略说明电渣重熔过程中去除夹杂物的三个阶段及其特点?(1)形成熔滴阶段:以电极表面薄层熔化形成熔滴,因此钢渣界面反应面积大,相对运动剧烈,有利于钢渣物化反应充分地进行。60的夹杂物在第一阶段去除。(2)金属熔滴的过渡阶段:具有较高的反应温度,但熔滴过渡时间太短提纯效果有限。(3)夹杂物在熔池中的浮升阶段:液态金属停留时间长有利于夹杂物上浮去除。43、说明电极埋入深度对电渣钢质量的影响?(1)电极埋入深度很浅,渣池
37、表面温度高,促进了渣气界面气相供氧,发生氧化金属反应,使金属中易氧化元素烧损。 (2)电极埋入较深,渣池表面温度低,不利于气相参与物化反应。(3)电极埋入深度合理,有利于控制易氧化元素,防止烧损。因此埋入深度合理是保证电渣钢质量的关键。44、熔滴尺寸的大小对精炼效果有什么影响?熔滴的尺寸大小和单位时间内形成熔滴的数量(频率)是电极头部钢渣之间反应条件。可想而知,熔滴尺寸小,频率高,钢渣界面比大,精炼效果好。45、电渣重熔过程中氧的来源有哪几个方面?(1)熔渣中不稳定氧化物、变价氧化物的供氧和传递氧;(2)气相供氧:气相直接氧化金属供氧、气相向渣池供氧;(3)电极来源供氧,表面氧化皮、夹渣等。4
38、6、防止电渣重熔过程氧化可以采取哪些措施?(1)自耗电极要清除氧化铁锈;(2)原材料中(如渣料中萤石,三氧化二铝粉、石灰等)必须按烘烤制度要求烘烤干燥去水,特别是石灰,吸水性强要更严加注意;(3)重熔含有Al、Ti等易氧化元素钢及合金用渣料,可采取预先提纯渣料,再进行电渣重熔;(4)为保证熔渣有足够的还原性,可向渣池中加入适量脱氧剂,对熔渣脱氧。如往渣池中加Al粉;(5)为防止自耗电极在电渣过程受渣池高温辐射热氧化、对电极表面进行涂层保护,或者采取更特殊的措施,如惰性气体保护;(6)电渣重熔主要工艺参数的选择,要充分适应钢及合金的成分特点;(7)其它,如严防电渣生产中漏水,润水现象的产生,原材
39、料的严格管理,防止灰尘污染,电极放置露天水蚀等。47、电渣重熔生产中,对补加剂有何要求?(1)附加剂的用量必须准确的称,准确称好重量。 (2)附加剂必须干燥,清洁,无夹杂,不氧化。(3)粒度一般为13mm。48、电渣重熔条件下的脱硫形式有哪几种?电渣重熔条件下的脱硫形式有:熔渣脱硫,气化脱硫,电解脱硫。49、钛、铌在钢中有何作用?钛、铌在钢中固定碳,形成碳化物,以减少碳化物在晶界析出,减少晶间腐蚀倾向。50、电渣常用补加剂有哪些?常用补加剂有电极粉、Al粉、金属Mn粉、FeSi粉等。51、电炉炼钢的主要钢铁料有哪些?电炉炼钢的主要钢铁料,通常包括废钢、生铁、返回钢、海绵铁,及软铁以及直接还原的
40、金属球团等。52、石灰中的二氧化硅高时有哪些缺点?降低炉渣碱度,对脱磷、脱硫不利.杂质多会降低石灰的纯度,增加渣量,浪费能源。53、硅铁常用的成份是多少?为什么没有中间成分?硅铁常用成分为含硅45%和75%的一炼常用的为75%左右的,因为含硅50-60%左右的硅铁极易粉化,排出磷化氢和硫化氢有毒气体,甚至引起爆炸,所以一般禁此生产中间成份的。54、泡沫渣的概念?泡沫渣就是CO气体被渣液裹住,这种气体在渣膜中不能自由运动,从而使钢渣形成了蜂窝状的气泡结构,当炉渣中的气相体积大大于炉渣的渣液相体积时,这种气、渣体系称为泡沫渣。55、试述炉渣在冶炼中的作用?炉渣在炼钢过程中,具有极为重要的作用。“炼
41、钢就是炼渣”是炼钢工人多年积累的实践经验的总结。炉渣的作用:(1) 有良好的导热性,保证炉料的顺利熔化。(2) 能起保护层作用,防止钢液散热,防止炉中气体进入钢液,吸收从钢液中上浮的夹杂物。(3) 调整不同炉渣成分,能去除钢中的硫、磷,保证炼钢过程按一定方向进行。(4) 炉渣应最大限度地保证操作过程中Fe、W、V、Ti的价值的元素损失少。(5) 防止和减少钢液吸收气体。(6) 稳定电弧,并保持钢液温度。(7) 状态良好的泡沫渣可以裹住电弧,避免电弧对炉盖、炉壁、电极的辐射,降低炉盖、炉壁、电极的消耗。56、电弧炉炼钢的基本原理是什么?电弧炉是靠石墨电极和金属料之间所产生强烈电弧供热产生高温使金
42、属炉渣熔化,并可适当控制炉内温度及氧化还原的气氛,达到冶炼之目的。57、电炉常用的造渣材料有什么?白灰、萤石、白云石。58、炉中发生大沸腾的原因是什么?(1).钢水流动性不好,成分、温度不均匀。(2).吹氧不合理,高氧区与低氧区混合。瞬间炉内的C-0反应过急。(3).钢水过氧化。(4).钢水高温后突然大量塌铁。(5).渣量过少。59、电极喷淋的主要作用是什么?主要用于保护电极,防止电极氧化,降低电极消耗。60、熔化期各个阶段如何供电?(1)起弧:为减少对炉顶辐射一般采用小电压、大电流供电;若上部有相当数量的轻薄料,为缩短熔化时间可采用最大电压和最大电流供电。(2)穿井:采用大电压、大电流、大功
43、率供电。(3)电极回升:采用大电压、大电流、大功率供电。(4)熔清:为减轻幅射应采用低电压;但为快速升温在泡沫渣良好的情况下,可采用大电压、大电流供电。61、为什么要烘(烤)炉?新炉体未经烧结,气体含量高,影响钢材质量,也容易损伤炉衬结构。通过烘炉,炉衬材料中的气体充分释出,使炉衬得到更好的烧结。62、钢包吹氩的精炼原理是什么? 氩气是一种惰性气体,从钢包底部吹入钢液中,形成大量小气泡,其气泡对钢液中的有害气体(H2、N2)来说,相当于一个真空室,使钢中H、N是进入气泡,使其含量降低,并可进一步除去钢中的O,同时,氩气气泡在钢液中上浮而引起钢液强烈搅拌,提供了气相成核和夹杂物颗粒碰撞的机会,有
44、利于气体和夹杂物的排除,并使钢液的温度和成份均匀。63、吹氩的精炼作用是什么?(1)氩气发泡,气洗作用:使钢中H、N含量进一步降低,并脱除钢中的O;(2)氩气的搅拌作用:消除钢中夹渣、夹杂,有利于气体和夹杂物的排除,使钢液成份和温度均匀;(3)氩气的保护作用:氩气从钢水中逸出后覆盖在熔池面上,使钢水避免二次氧化和吸收气体。64、真空脱气的原理是什么?真空感脱气的基本原理:钢中气体的溶解度与金属液上该气体分压的平方根成正比,只要降低该气体的分压力,则溶解在钢液中气体的含量随着降低。65、什么是钢水的二次氧化? 钢水与空气、耐火材料、炉渣之间的相互化学反应生成的氧化物,使钢水重新被污染的过程叫二次
45、氧化。在精炼过程若搅拌强度太大,以及VD软吹时钢水裸露与大气接触易发生二次氧化,还有浇注时氩气保护效果不好或保护渣加入不及时也易发生。66、如何造白渣?造白渣的方法是开始在渣面加入脱氧剂(SiC、Al粒等),还原炉渣中的(FeO)、(MnO),生成金属Fe、Mn和CO。随着炉渣中的氧化物减少,炉渣就逐渐变白。白渣下钢水中的氧向渣中扩散,减少了钢中氧的含量。67、为什么要保持一定的白渣时间?要求保持一定的白渣的时间,是充分利用白渣的脱氧能力。白渣的脱氧是根据扩散脱氧的原理进行的,即在一定的温度下,钢液和渣中氧的浓度比是一个常数,用还原剂将渣中的氧还原,降低其浓度后,则钢液中的氧就不断地向炉渣中扩散,从而达到脱掉钢中氧的目的。因该过程是比较慢的,需要有一定的时间,因此要确保白渣脱氧良好,必须让钢水在白渣下保持一定的时间,使钢水中的氧充分扩散到炉渣中去。68、为什么白渣冷却后会粉化?因白渣中有正硅酸钙(2CaO.SiO)存在,在冷至850时,下硅酸钙会发生晶形转变(由晶形转变为晶形),此时体积增大12%,致使渣子粉化。69、为什么VD炉要保证一定的渣层厚度?渣层越厚,从渣表面损失的热量就越少,钢液温降也最小。所以从减少钢水热损失方面来说,有必要保证一定渣层厚度(约大于50mm),同时,从脱硫和吸