转炉炼钢工竞赛试题.docx
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转炉炼钢工竞赛试题
$
第四届全国钢铁行业职业技能竞赛
（转炉炼钢工）海鑫钢铁集团有限公司二〇〇八年一月转炉炼钢工竞赛试题一、填空题1、转炉入炉原料结构是炼钢工艺制度的基础，主要包括三方面内容，一是（），二是（），三是（）。
（易）
答案：
钢铁料结构（或铁水和废钢及废钢种类的合理配比）；造渣料
结构（或石灰、白云石、萤石、铁矿石等的配比制度）；充分发挥各种炼钢原料的功能使用效果（或钢铁料和造渣料的科学利用）。
2、转炉炼钢要求入炉贴水带渣量比不超过（）。
（易）
答案：
0.50%。
3、铁水常用的脱硫剂有（）、（）、（）和（）等。
（易）
答案：
苏打灰（或NaCO）、石灰粉（或CaO）、电石粉（或CaC）、金属镁。
4、LF炉精炼要求钢包顶部有一定的自由空间，故钢包钢水液面至包
缘有不少于（）mm距离，同时设置水冷的防溅包盖。
（易）
答案：
500。
$
5、常用的脱氧方法有（）、（）和沉淀脱氧。
（易）
答案：
扩散脱氧；真空脱氧。
6、钢包精炼炉的主要功能有（）、（）和（）。
（中等）
1
答案：
钢液升温和保温功能；氩气搅拌功能；真空脱气功能。
^
7、挡渣出钢的方法有：
用挡渣帽法阻挡一次下渣；阻挡二次下渣采用（）、（）、（）和（）。
（中等）
答案：
挡渣球法、挡渣塞法、气动挡渣器法、气动吹渣法。
8、造渣制度是确定合适的（）、（）、（）
和时间以及快速成渣的措施。
（中等）
答案：
造渣方法；渣料的种类；渣料的加入数量。
9、转炉炼钢造渣的目的是（）、（）和（）、
>
（）。
（中等）
答案：
去除磷硫；减少喷溅；保护炉衬；减少终点氧。
10、炼钢计算机控制系统一般分为三级，即（）、（）和（）。
计算机炼钢过程控制是以过程计算机控制为核心，实行对冶炼全过程的参数计算和优化、数据和质量跟踪、生产顺序控制和管理。
（中等）
答案：
管理级（或三级机）；过程级（或二级机）；基础自动化级（或
一级机）。
11、转炉炼钢冶炼过程控制的方式有（）控制、（）控制、
|
（）控制和（）控制。
（较难）
答案：
经验；静态；动态；全自动吹炼。
12、钢水含碳量判断的方法有（）、（）、（）、
（）及其它判定方法等。
（较难）
答案：
看火焰；看火花；取钢样；结晶定碳。
13、铁水预处理脱硫具有代表性的方法是（）、（）、
（
喷吹法等。
（较难）
答案：
铺撒法；RH法。
14、转炉的内衬由（）、（）和（）组成。
2
（较难）
答案：
绝热层（或隔热层）；永久层；工作层。
—
15、炉渣的才成分通常取决于（）、（）、（）、（）和冶炼工艺等因素。
（较难）
答案：
铁水成分；终点钢水碳含量；供氧制度；造渣制度。
16、转炉的倾动机械主要由（）、（）、（）和（）组成，驱动动力目前以采用（）为主。
（很难）
答案：
驱动电动机；制动器；一级减速器；末级减速器。
电力驱动。
17、氧枪喷头的主要参数有（）、（）、（）、（）、入口直径和多喷头的小孔与喷头中心线的夹角等。
（很难）
!
答案：
喉口直径；出口直径；扩张段长度；扩张段角度。
18、技术经济指标以反映工业生产技术水平和经济效果为主要内容，炼钢和连铸的技术经济准则是：
（）、（）、（）、（）、（）和环境保护。
（很难）
答案：
高效；优质；多品种；低消耗；综合利用资源。
19、转炉工序单位能耗包括从铁水进厂至连铸坯（锭）出厂全部工艺过程所消耗的（）和（）。
（很难）
答案：
一次；二次能源。
20、影响化学平衡移动的因素有（）、（）和（）。
）
（很难）
答案：
浓度；温度；压强。
二、选择题
1、LF炉有哪些精炼功能？
（ａ）埋弧加热（ｂ）氩气搅拌
（ｃ）炉内还原气氛（ｄ）白渣精炼
（ｅ）ａ+ｂ+ｃ+ｄ
（易）
·
3
答案：
ｅ
2、顶底复吹转炉底部供气元件损坏的原因有（）：
（ａ）气泡反击（ｂ）水锤冲刷
（ｃ）凹坑熔损（ｄ）以上三种都有
（易）
答案：
ｄ
、
3、转炉终点控制主要是指（）。
（ａ）控制出钢量（ｂ）控制终点温度和成分
（ｃ）控制渣量（ｄ）控制氧枪枪位
（易）
答案：
ｂ
4、转炉煤气发生爆炸的条件是（）:
（ａ）气体混合比在爆炸范围内，φCO＞12%，φO。
4%＞℃以下，即在混合气体最低着火点以下，否则只610（ｂ）温度在能燃烧。
（ｃ）遇有火种。
（ｄ）同时具备以上3个条件。
（易）
答案：
ｄ。
5、炼钢熔渣碱度为（）1.0＜（ｂ）R＞（ａ）R1.0＜3.0（ｄ）以上三种都不对（ｃ）R≥（易）
【
答案：
ｃ6、炼钢过程的脱硫、扩散脱氧反应均应用（）定律。
（ｂ）平方根（ａ）分配（ｃ）热量守恒（ｄ）质量守恒（中等）答案：
ａ）、造成氧枪粘枪的主要原因是（7。
（ｂ）爆发性喷溅（ａ）冶炼前期炉温低（ｃ）枪位高，产生泡沫性喷溅（ｄ）化渣不良，产生喷溅4
（中等）
答案：
ｄ
8、活性石灰的特点是（）。
（ａ）气孔率高，体积密度低，比表面积大，石灰晶粒大
（ｂ）气孔率高，体积密度低，比表面积大，石灰晶粒小
（ｃ）气孔率高，体积密度大，比表面积大，石灰晶粒小
&
（ｄ）气孔率低，体积密度大，比表面积小，石灰晶粒小
（中等）
答案：
ｂ
9、转炉脱磷的热力学条件主要有（）。
（ａ）高碱度、低（FeO）、大渣量和高温度
（ｂ）高碱度、高（FeO）、大渣量和低温度
（ｃ）高碱度、高（FeO）、大渣量和高温度
（ｄ）高碱度、低（FeO）、大渣量和低温度
！
（中等）
答案：
ｂ
10、连铸坯的凝固中心部位为（）。
（ａ）等轴晶带（ｂ）柱状晶
（ｃ）等轴晶带和柱状晶（ｄ）疏松带
（中等）
答案：
ａ
11、转炉脱碳速度的变化规律是由于（）。
…
（ａ）铁水碳含量由高变低、脱碳速度由高变低
（ｂ）炉内温度由高变低，脱碳速度由高到低
（ｃ）铁水碳含量由高变低，脱碳速度不变
（ｄ）炉内温度和碳含量变化，其脱碳速度为低高低
（较难）
答案：
ｄ
12、铁水硅含量的提高，对转炉前期脱磷（）。
（ａ）后移时间增大（ｂ）前移时间增大
《
（ｃ）后移时间减小（ｄ）无影响
5
（较难）
答案：
ａ
13、与顶吹转炉相比，复吹转炉钢水锰含量显著增加的原因是（）。
（ａ）复吹转炉使钢和渣在炉内混匀时间短
（ｂ）复吹降低了钢中氧含量
.
（ｃ）复吹转炉成渣速度快
（ｄ）复吹比顶吹时间短
（较难）
答案：
ｂ
14、转炉吹炼过程氧枪枪位控制的原则是（）。
（ａ）化好渣，不喷溅、快速脱碳和熔池均匀升温
（ｂ）不产生喷溅和粘枪
（ｃ）不产生返干和喷溅
?
（ｄ）化好渣为原则
（较难）
答案：
ａ
15、留渣操作是将上一炉终渣的一部分留给下一炉，终点渣的碱度高，温度高，并且有一定量的（）。
（ａ）（FeO）含量（ｂ）（CaO）含量
（ｃ）（SiO）含量（ｄ）（TFe）含量（较难）
答案：
ｄ
16、转炉冶炼前期脱碳速度慢的主要原因是（）。
;
（ａ）渣中氧化铁高
（ｂ）熔池温度低，钢液搅拌不良
（ｃ）渣中氧化铁低
（ｄ）碳与氧的亲和力低于硅、锰与氧的亲和力
（很难）
答案：
ａ
17、转炉吹炼过程中，造成炉渣“返干”现象的主要原因是（）。
（ａ）渣量大（ｂ）供氧量小于碳氧反应所耗氧量
>
（ｃ）渣中（FeO）高（ｄ）供氧量大于碳氧反应所耗氧量
6
（很难）
答案：
ｂ
18、磷在钢中以（）形式存在，通常用[P]表示。
（ａ）[FeP]（ｂ）[FeP]（ｃ）[FeP]（ｄ）[FeP]
（很难）
、
答案：
ｃ
19、能否防止钢包注流和中间包注流的二次氧化，关键在于注流周围
气氛中的（）。
（ａ）碳含量（ｂ）氧含量（ｃ）CaO含量（ｄ）AlO含量（很难）
答案：
ｂ
20、氧化物分解反应平衡时，产生的气体压力即称分解压，如果氧化物越稳定，则（）。
（ａ）分解压不变（ｂ）分解压增大
（ｃ）分解压愈小（ｄ）与分解压大小无关
，
（很难）
答案：
ｃ
三、判断题
1、氧气转炉炼钢对氧气的要求是纯度要高，φO＞99.0%，氧压应稳定，并要脱除水分。
（）
（易）
答案：
×。
2、废钢中可以混有其浸出液中pH值大于等于12.5或小于2.0的危险废物。
（）
（易）
￥
答案：
×。
3、在钢液真空处理后，真空系统破真空时，要先冲入空气再冲入氮气。
（）
（易）
答：
×。
4、LF/VD成渣热及渣钢反应热对钢液温度产生很大影响。
（）
7
（易）
》
答：
×。
5、炉渣-金属蘑菇头又被称为“永久蘑菇头”，它能使供气元件长寿，
从而提高了复吹率。
（）
（易）
√。
答案：
6、吹炼过程中出现熔渣“返干”现象时，要适当降低枪位，减少渣
中（TFe）含量，保持正常的泡沫渣。
（）
（中等）
^
答案：
×。
7、溅渣护炉时，转炉内留有未出净的剩余钢液，可以溅渣。
（）
（中等）
答案：
×。
8、煤气柜有湿式和干式之分。
OG系统应用干式煤气柜较为适宜；LT系统只能用湿式煤气柜。
（）
（中等）
答案：
×。
9、退火处理是将淬火后的钢件加热到727℃以下的某一温度，保温一定时间，然后以一定的方式冷却，得到较稳定组织的工艺过程。
（）
：
（中等）
答案：
×。
10、硅、锰、铝三种元素的脱氧能力依次是：
Al＞Mn＞Si。
（）
（中等）
答案：
×。
11、软吹是指枪位高或氧压低的吹炼模式，相对硬吹而言，采用软吹模式时，脱碳速度缓慢，熔渣的T含量也较低。
（）eF（较难）
答案：
×。
12、吹炼开始元素的氧化顺序是硅、锰、铁、磷、碳。
（）
。
8
（较难）
答案：
×。
13、吹损率是指转炉在冶炼过程中喷溅掉的金属量占入炉金属料量的百分比。
（）
（较难）
答案：
×。
14、操作氧压低，熔池搅拌弱，渣中T含量高，氧气利用率高。
（）eF（较难）
:
答案：
×。
15、氮气和氢气在钢中的溶解度随温度的升高而升高。
（）
（较难）
√。
答案：
16、过程枪位的控制原则是保证出钢温度、碳、磷、硫含量达到目标控制要求。
（）
（很难）
答案：
×。
17、气体在钢中的溶解度取决于温度、相变、金属成分以及金属相平衡的气相中该气体的分解压。
（）
、
（很难）
√。
答案：
18、合金是由两种金属元素或金属与非金属元素组成的，并具有金属性质的材料。
（）
（很难）
答案：
×。
19、钢号Q235表示钢的抗拉强度不小于235MPa。
（）
9
'
（很难）
答案：
×。
20、硬吹是指枪位低或氧压高的吹炼模式，采用硬吹模式时，炉内化学反应速度快，熔渣的T含量也较高。
（）Fe（很难）
答案：
×。
四、名词解释
1、活性石灰
答案：
通常把在10501150温度下，在回转窑或新型竖窑（套筒℃℃～窑）内焙烧的石灰，即具有高反应能力的体积密度小、气孔率高、比表面积大、晶粒细小的优质石灰叫活性石灰，也称软烧石灰。
2、保护浇注
（
答案：
保护浇注是指在连浇过程中，防止钢流的二次氧化，确保钢液
清洁度的重要措施。
采用保护浇注技术，是改善铸坯质量的重压措施。
3、脱氧
答案：
脱氧：
向钢中加入脱氧元素，使之与氧发生反应，生成不溶于
钢水的脱氧产物，并从钢水中上浮进入渣中，钢中氧含量达到所炼钢种的要求，这项工艺称为脱氧。
4、少渣操作
答案：
当每吨金属料中石灰加入量小于20kg/t时，每吨金属料形成渣量小于20kg/t为少渣操作。
5、转炉冶炼过程的经验控制
~
答案：
转炉冶炼过程的经验控制，是指在转炉冶炼过程中，利用操作者的生产经验对炼钢过程进行判断并实施相应的处理，确定冶炼终点，完成一炉钢水的冶炼操作。
（经验控制炼钢方式对冶炼终点的判断主要是针对钢水含碳量和钢水温度进行的。
）
6、转炉溅渣护炉的经济炉龄
答案：
所谓经济炉龄，是成本（投入）最低、效益（产出）最大的炉
龄。
是指转炉从冶炼第一炉钢水到停炉大修期间（即一个炉役），生产率最高、质量最好、维护及大修成本最低时，所冶炼钢水的炉数。
10
7、转炉负能炼钢
答案：
转炉负能炼钢是指：
炼钢过程中，炼钢与连铸的能源消耗量小于回收能源数量（或消耗能量小于回收能量）。
:
8、热处理
答案：
热处理是将固态金属或合金工件采用适当的方式进行加热、保温和冷却，以获得所需要的组织结构和性能的工艺。
9、化学反应的热效应
答案：
一个化学反应的生成物与反应物温度相同时，反应过程中放出
或吸收的热量称为化学反应热效应，也称为反应热。
10、表面活性物质
答案：
溶液中有些溶质能降低溶剂分子间的作用力，所以它们能显著
降低溶液的表面张力，这些物质叫表面活性物质。
>
五、计算题
，6068m15min，氧耗量（标态）为1、转炉装入量为132t，吹炼时间求此时氧气流量。
（易）
，t＝＝6068m15min
解：
已知V/h
＝404.53m24272m/min则Q＝V/t＝6068/15＝/h。
答：
此时氧气流量（标态）为24272m2、如果Cu在钢液中含量为0.3％，试验测得在1540时，Cu溶于℃Fe中时K＝53Pa，若真空度为2.67Pa，问钢液中的Cu能否蒸发？
（易）
解：
P＝53×0.3＝15.9（Pa）
—
15.9Pa＞2.67Pa
答：
钢液中的Cu可以蒸发。
3、在1500时，硫在炉渣中的浓度为2%，硫在铁水中的浓度为0.075%，℃求分配系数。
（易）
解：
硫在渣、铁二相之间的分配系数＝2/0.075≈27
答：
其分配系数为27。
4、冶炼某炉钢，金属装入量中，铁水占90%，废钢占10%，渣量占金属装入量的13%，其中FeO含量13%。
试计算吹炼过程中被氧化进入炉渣11
…
的Fe元素为多少？
（保留小数点后两位有效数字）
（中等）
解：
设金属装入量为1kg，则
Fe元素氧化量＝1×13%×13%×（56/72）
＝0.013
答：
吹炼过程中被氧化进入炉渣的Fe元素为0.013。
5、锰铁的成分中Mn占80%、C占1.0%、Si占2.0%、Fe占17%,
＝4.49kPa，时P求在此温度下锰铁中锰的蒸汽压为多少？
（已在1600℃知原子量Mn：
55，C：
12，Si：
28，Fe：
56）（保留小数点后三位有效数字）
?
（中等）
n＝80/55＝Mn的摩尔数1.455解：
由已知得：
n＝1/12＝C的摩尔数0.083n＝2/28的摩尔数＝0.071Sin＝17/56的摩尔数＝0.304Fennnnn＋故总摩尔数＋＝＋
＝1.455＋0.083＋0.071＋0.304
＝1.913
锰铁中锰的摩尔分数N＝1.455÷1.913＝0.761∴锰铁中锰的蒸汽压P＝4.49×0.761＝3.417（kPa）答：
在1600时锰铁中锰的蒸汽压为3.417kPa。
℃6、某厂200t转炉冶炼Q345A钢种（Q345A凝固温度的中限是1512），℃采用板坯连铸工艺，过热度取20，出钢时间为6min，加入Mn-Si合金℃22kg/t，温降为51，出钢完毕到精炼时间在10min以内，温降速度为℃0.8/min，吹氩精炼温降为37，吹氩完毕到钢包回转台间隔10min，温℃℃降速度为0.4/min，连浇时钢包→中间包及过程钢水温度降为23。
计℃℃算其出钢温度。
（中等）
解：
其求解过程如下：
t＝51,20，1512已知T＝，α＝℃℃Δ℃1凝tt＝37，8，＝＝10×0.8℃Δ2℃3Δtt＝4，23＝×＝100.4℃ΔΔ4℃5
~
12
ttttt＋＋＋＋则T＝T＋α＋51ΔΔ3Δ2ΔΔ4凝出＝1512＋20＋51＋8＋37＋4＋23
＝1655℃
答：
该出钢温度是1655℃。
ωω＝86%，；＝0.50%石灰中7、用废钢做冷却剂，铁水中石灰[Si]CaO,ω＝2.5%，炉渣碱度R＝3.5。
计算石灰加入量。
（保留小数点石灰SiO,后两位有效数字）
（较难）
ωω＝86%，0.50%，解：
已知：
＝石灰CaO,[Si]ω＝2.5%，R＝3.5
…
石灰SiO,ωωω）×－石灰加入量＝（2.14×R）÷（石灰CaO,石灰SiO,[Si]×R×1000
＝（2.14×0.50%）÷（86%－3.5×2.5%）×3.5×1000
＝48.48（kg/t）
答：
每吨铁水需加石灰48.48公斤。
8、若渣罐下部存有500g水，当1600℃的钢渣倒入渣罐时，如果这些水被加热到1600℃，则水蒸气的压力会突然上升到多少，这时将会发生什么事故？
（保留小数点后一位有效数字）
（较难）
，水的温度为15℃）0.0005m（已知：
500g水的体积是
解：
①500g水变成水蒸气时，在0℃、0.1MPa时理论水蒸气的体积为：
：
x
5000.0224＝18︰︰x0.6222m＝0.0224×500/18＝时，由0℃变为1600500g水蒸气，限制体积为0.0005m℃②时，理论压力为：
ppV）÷T÷T＝（（1V1）2212p；T＝＝0.6222m273KV＝0.1MPa；111；T＝273＋V＝0.0005m1600＝1873K22p）÷18730.0005273＝（×0.6222（0.1×）÷2p＝（1873×0.1×0.6222）÷（0.0005×273）2＝853.8MPa
13
答：
500g水被加热到1600℃时，水蒸气压力突然升高到853.8MPa，将发生爆炸。
9、已知某钢种成分目标锰0.5%，钢中残锰0.05%，钢水量80吨，锰铁含锰70%，含碳6.0%，锰收得率按90%，碳收得率按80%计算，需加锰铁多少吨？
锰铁增碳百分之几？
（保留小数点后两位有效数字）
（较难）
]
解：
锰铁加入量＝（0.5%－0.05%）×80000÷70%÷90%
＝571.43（kg）＝0.57（t）
增碳量＝571.43×6%×80%÷80000＝0.034%
答：
需加锰铁0.57吨，锰铁增碳0.034%。
10、初始钢水量为70吨，钢水硫含量0.020%，初始渣量5吨，炉渣硫含量0.010%。
如果硫分配比Ls＝50，试计算钢、渣反应平衡后钢液的硫含量。
（保留小数点后两位有效数字）
（很难）
解：
假设反应平衡后钢液硫含量为m，
由于Ls＝渣中硫含量/钢液硫含量
<
[]
）m0.020%－700.010%＋×1000×（Ls＝5×1000×÷（5×1000×m）
[]÷（5×1000×mm1000×（0.020%－））50＝＋0.570×计算出m＝0.0045%
答：
钢、渣反应平衡后钢液的硫含量为0.0045%。
11、根据下表条件，通过计算说明利用单渣操作，能使渣量大为减少（出钢量按装入量的90%计算）。
MnP
Fe装入量装入料kgω/%
，
kg
kgωkg/%ω/%数据56
0.20
28000
铁水0.40
112
14
?
0.8200.02废40000.50
560铁矿10001.00.30
0.10
356.0
560
57.8
135
/%/%/%/%0.03
0.12
1.25
2.86
3.30
2.56
*
（很难））32560（＝28000＋4000＋560解：
金属装入量＝kg）29304（出钢量＝32560×90%＝kg）35.16（29304×0.12%＝钢水中Mn量＝kg（）×0.03%＝8.79P钢水中量＝29304kg（）35.16＝99.84－进入渣中Mn量＝135kg）49.018.79＝（进入渣中P量＝57.8－kg）＝3900（用Mn平衡法计算，渣量＝99.84÷2.56%kg11.98%＝×100%熔渣占装入量百分比＝3900÷32560（）÷49.011.25%＝3920.80用P平衡法计算，渣量＝kg12.04%100%＝÷32560×熔渣占装入量百分比＝3920.8，渣量大为减少。
答：
通过计算可看出渣量约占金属量的12%，求自由氧体0.5%、已知氧气纯度99.6%，炉气中自由氧体积比为12积和氧气消耗量。
）m体积（标态）内容（）质量（kg6.2667.833CO
1.237炉气中成分2.429CO0.003
0.009SO6.335
元素氧化氧耗量
15
~
0.250烟尘氧耗
0.005
Ca生Ca放出氧
（很难）ym解：
设在炉气总体积（标态）中，自由氧体积占xm氮气体积占,0.5%6.266
x＝炉气总量×0.5%
y）×0.003＋x＋＝（6.266＋1.237＋/199①＋y）得：
x＝（7.506）y＝供氧气总量×（1-99.6%]/[0.4%
×x0.250）＋＋y＝22.4）32×（6.335＋②）/249＝（4.610＋x得：
y将①②组成方程组，解得：
0.038x＝0.019
y＝32/22.40.0380.038m×，相当于即：
自由氧体积（标态）为；＝0.054kg28/22.4
）
×，相当于0.019氮气体积（标态）为0.019m。
＝0.023kg0.005kgCaS放出氧量为∵CaO生成0.049kg
＝0.054∴氧气消耗量为－0.0050.049kg。
答：
自由氧体积为0.038m，氧气消耗量为六、简答题、转炉炼钢对铁水成分和温度有什么要求？
1（易）氧气顶吹转炉炼钢要求铁水中各元素的含量适当并稳定，答案：
①
16
ωω＝0.200.60%其成分要求：
0.80%
＝0.30MnSi～～ωωω＝3.50.05%≤0.20%4.5%
≤CSp～②我国炼钢规范规定入炉铁水温度应大于1250，并且要相℃对稳定。
2、氢会引起钢材的哪些缺陷？
.
（易）
答案：
氢会引起钢材的如下缺陷：
①发裂；
②白点；
③层状断口。
3、转炉炼钢对铁合金有哪些要求？
（易）
答案：
①铁合金块度应合适，为1015mm；精炼用合金块度为1030mm，～～成分和数量要准确。
—
②在保证钢质量的前提下
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