冶金工程专业炼钢考试题.docx
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冶金工程专业炼钢考试题
试题
、填空题
1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2%以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。
2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。
3•电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。
4、炼钢造渣的目的：
去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。
5、真空脱气过程的限制性环节是：
气体在钢液中的扩散。
6渣洗的最大缺点是：
效果不稳定。
7、炼钢工艺分为：
熔化期，氧化期和还原期。
8、夹杂物变性处理中，使用Ca处理AI2O3夹杂物
9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用—吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。
10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：
吹氩、CO汽泡、吹氧和熔体表面。
11、向镇静钢中加AI是为了保证完全脱氧和细化晶粒。
12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。
13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。
；
14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。
15、Mn/Si比大于3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备
仃、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。
18、CaO%和Si02%之比称为炉渣的碱度。
19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。
20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。
21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。
22、炉底自下而上由：
绝热层、保护层、工作层、三部分组成。
23、炉壁结构由里向外：
绝热层、保温层、工作层三部分组成。
24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。
25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。
26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。
27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱
S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。
28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。
29、炉料熔化时的物理反应：
元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。
30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。
、判断题
1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？
（V）
2.抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。
（V）
3.烘烤器点火的原则是先点火，后开天燃气。
（V）
5.VD炉脱氢脱氮均能达到100%（X）
6.钢包喂硅钙线的目的是为了对钢水进一步脱氧。
（X）
7.脱S的基本条件是高FeO、低Ca0、高温。
（X）
8.钢水在真空处理后，真空系统破空时可以直接使用空气。
（X）
9.钢包吹氩搅伴愈强，钢水成分和温度均匀时间愈短，钢中夹杂物愈低。
（X）
10.钢中增加Mn可减少钢中S的危害。
（V）
11.C、P、S在不同的钢中，既可能是有益元素，又可能是有害元素。
（V）
12.碳是真空下最理想的脱氧剂。
（V）
13.钢包吹氩搅拌钢水的目的主要是提高钢水温度。
（X）
14.钢水温度愈高，气体在钢中的溶解度就愈大，对钢质危害也愈大。
（V）
15.真空处理装置的主要功能是真空脱气（N、H、0）,去夹杂、升温、自然脱碳和强制脱碳、成份微调。
（V）
16.碳在固体钢中的存在形式一种是固溶体，另一种是碳化物。
（V）
17.钢按S、P等有害杂质的含量分为普通钢、优质钢和高级优质钢。
（V）
18.钢中的主要组成元素为碳和锰。
（X）
19.钢中含碳量越低，硬度也越低，塑性也越好。
（X）
20.炼钢中[Si]+2[O]=（SiO2）是吸热反应。
（X）
21.LF法是将电弧埋在高碱性合成渣的熔渣内进行加热，配以底吹氩在还原性
气氛下进行精炼的一种方法。
（V）
22.真空脱氧的原理是在真空条件下，打破碳氧平衡即有利于生成CO2达到脱
氧目的。
（X）
23.钢的熔化温度是随钢中化学成分变化的，溶于钢中的元素含量越高，钢的熔点就越低。
（V）
24•氩气在钢种的溶解度随钢水温度的升高而降低。
（X）
25.钢的含碳量与体积收缩量是成反比的，即含碳愈高，体积收缩愈小。
（X）
26.随着渣中CaO含量的增高，使一大部分（MnO）处于游离状态，并且随着熔
池温度的升高，锰发生逆向还原。
（V）
27.炉渣碱度是渣中全部酸性氧化物与全部碱性氧化物的比值。
（X）
28.钢中化学成分分布不均匀的的现象，叫偏析。
（V）
29.钢中氧含量高，能改善钢水流动性。
（X）
30.钢坯皮下气泡的产生是钢水中碳高造成。
（X）
31.［S］在钢中以［FeS］的形式存在，在冶炼过程中主要是使［FeS转换成SO2而去除。
（X）
32.钢中夹杂物按化学成分的不同，可以分为氧化物系夹杂物、硫化物系夹杂物及氮化物。
（X）
33.LF炉具有良好的脱氧、脱硫、脱气功能，能生产出高等级的管线钢。
（X）
34.精炼过程钢液中酸溶铝减少是由电弧加热埋弧效果差引起的。
（X）
35.扩散脱氧法是RH常用的脱氧方法。
（X）
36.氢在钢水中的扩散速度比氮慢，（X）
37.钢中的磷在硅钢中可以降低钢的导磁率。
（X）
38.萤石外观呈粉白色，具有很强的脱硫和脱磷能力。
（X）
39.钢包底吹氩透气砖放在底面正中比放在偏心处搅拌效果要好。
（X）
、选择题
1.[Al]s所表示的是（）
A.钢中溶解的AI2O3
B.钢中全铝C.钢中酸溶铝
答案：
C
2.下列氧化物中（）是酸性氧化物
A.SiO2、MnO
B.MgO、CaO
C.SiO2、P2O5
答案：
C
3.精炼炉渣为白渣时，渣中FeO含量小于（
）%
A.0.1B.1.0C.5.0
D.10
答案：
B
4.钢中铝元素对钢性能的影响是（）。
A.细化晶粒，增加强度B.细化晶粒，提高抗腐蚀性
C.降低抗腐蚀性D.细化晶粒，改善冲击性能
答案：
D
5.脱氧元素的脱氧按下列顺序增强（）
A.AlvSivMn
B.SivMnvAl
C.MnvSivAl
答案：
C
6.钢中加入适量的铝除了脱氧作用外，对晶粒有（）作用
A.细化B.粗化C.无
答案：
A
7.使用复合脱氧剂使脱氧元素的能力（）。
A.提高B.降低C.无大变化
答案：
A
8.氢在钢中使钢产生（）。
A.时效敏感性B.蓝脆C.白点
答案：
C
9.影响钢包自动开浇率的主要因素是（）。
A.时间B.湿度C.成分
答案：
A
10.真空脱碳反应式为（）。
A.[C]+[0]={CO}B.[C]+2[0]={C02}C.[C0]+[0]={C02}
答案：
A
11.使用天然气，煤气等各种燃气时应该（）。
A.先开气，后点火B.先点火，后开气C.边开气边点火
答案：
B
12.氢与氮在钢液中都是以（）形式溶于钢水中的。
A.分子B.原子C.离子
答案：
B
13.随着钢中碳含量的增加，塑性和冲击韧性（）。
A.升高B.不变C.降低
答案：
C
14.底吹供气强度单位为（）。
A.m3/t?
minB.m3/tC.m3/min
答案：
A
15•钢中“白点”是金属的内部）
A.裂纹B.异物C.渣子
答案：
A
16.中间包钢水过热度应控制在钢水液相线以上（）
A.5〜10CB.10〜20°CC.20〜30°C答案：
B
17.VD真空处理可以获得的冶金效果有（）。
A.脱气、脱硫、脱硅
B.脱气、去夹杂、控制成份、脱硫
C.升温、脱碳、脱气、脱硫、脱铝、控制成份
答案：
B
18.优质碳素结构钢的（）较低。
A.碳含量B.硫磷含量C.合金含量D.锰含量
答案：
B
19.金属的塑性指标通常用（）来表示。
A.抗拉强度B.延伸率和断面收缩率C.屈服强度
答案：
B
20.40钢属于（）。
A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢
答案：
B
21.将钢分为沸腾钢和镇静钢是按（）划分的。
A.质量B.冶炼方法C.脱氧程度D.化学成份
答案：
C
22•有Cu存在时可增加的耐腐蚀性的元素是（）。
A.PB.SC.MnD.Ni
答案：
A
23.增加钢中的含碳量，硬度（）。
A.增加B.减小C.不变
答案：
A
24.钢中有硫一般说来是不希望有的，但钢中有硫却可提高钢的（）。
A.强度B.硬度C.易切削性
答案：
C
25.合金元素溶入铁素体后，产生固溶体，即有（）趋势。
A.强度、塑性提高，但硬度、韧性下降
B.强度、硬度升高，但塑性、韧性下降
C.强度、韧性提高，但硬度、塑性下降
答案：
B
26.在碳、硅、锰和硫等四个元素中，对纯铁凝固点影响最大的是（）
A.锰B.硅C.碳D.硫
答：
C
27.钢中铝元素对钢性能影响是（）。
A.粗化晶粒，降低塑性，增加强度
B.细化晶粒，改善韧性
C.降低抗腐蚀性
答案：
B
28.在合金化过程中钢中锰、硅增加时钢液的粘度会（）
A.降低B.无影响C.不变
答案：
A
29.不是钢包吹氩的目的是（）
A.均匀钢水温度B.均匀钢水成份
C.促进夹杂物上浮D.降低钢水氧活度
答案：
D
30.气体的溶解度与下列哪个因素无关（）
A.温度B.相变C.成份D.粘度
答案：
D
31.硅元素对钢性能的影响是（）。
A.提高强度和焊接性能B.提高冲击韧性和弹性
C.提高冲击韧性和强度D.提高弹性和抗拉强度
答案：
D
32.炉渣中（）含量对脱硫有利。
A.二氧化硅B.三氧化二铝、五氧化二磷、氧化镁
C.氧化钙、氧化锰
答案：
C
33.为保证钢的质量，（）是必要的。
A.深脱氧B.Si、Mn脱氧化C.SiC脱氧
答案：
A
34.LF炉投产后，面临的最主要质量问题是：
（）
A•回硫B•回磷C•增碳
答案：
B
35•—般情况下，钢中硫化物夹杂的成分取决于钢中（）。
A.硫含量B.锰硫比C.氧含量D.氮含量
答案：
B
36.碳脱氧的最大优点是（）。
A.污染钢液B.不污染钢液C.净化钢液D.降低氧含量
答案：
B
37.下列不属于脱氧任务的是（）。
A.降低钢中氧含量B.减少钢中非金属夹杂物
C.得到细晶粒结构D.提高钢的强度
答案：
D
38.钢中内夹杂的产生主要来源于（）
A.炉衬及钢包耐火材料侵蚀夹杂物
B.冶炼过程中元素被氧化及脱氧时形成的氧化物
C.炉料内在夹杂物
答案B
39•钢水的二次氧化，将使钢中有害气体氮、氧增加，使钢液粘度（）
A.降低B.增加C.保持不变
答案：
B
40.对于铝镇静钢浇铸前喂含Ca合金包芯线的目的是（）。
A.脱氧B.脱硫C.改善钢水流动性D.微调钢水中的铝含量
答案：
C
四、简答题
1.钢水为什么要脱氧？
答：
钢水不进行脱氧，连铸坯就得不到正确的凝固组织结构。
钢中氧含量高还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害作用。
生成的氧化物夹杂残留于钢中，会降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能，因此，都必须脱除钢中过剩的氧。
2.为什么对钢液进行钙处理？
答：
钙是强脱氧剂，进入钢液后很快成为蒸气，在上浮过程中与钢液中的氧作用生成钙的氧化物，CaO与其它氧化物结合生成低熔点的化合物，密度变小,在钢液中集聚上浮排入炉渣，因而可以改善钢液的浇注性能和钢的质量。
3.钢包吹氩搅拌的作用是什么？
答：
钢包吹氩搅拌是最基本也是最普通的炉外处理工艺。
钢包吹氩搅拌的作用是：
（1）均匀钢水温度；
（2）均匀钢水成份；（3）促使夹杂物上浮。
4.真空下，为什么碳的实际脱氧能力远没有热力学计算的大？
答：
1、碳氧反应未达到平衡；
2、反应区的压力大于真空度
3、真空下，碳脱化合物中的氧困难；
4、耐材、炉渣、夹杂中氧化物可能向钢液供养。
5.钢包精炼脱硫有几个过程？
答：
①、初炼钢液出钢过程的钢渣混冲脱硫。
2、精炼加热过程中渣钢反应脱硫。
3真空脱气过程中钢渣接触脱硫。
6.述减少钢包温降有那些措施？
答：
（1）钢包内衬砌筑隔热层，减少散热。
（2）钢包烘烤采用高效节能装置。
（3）加快钢包热周转，红包出钢。
⑷钢包加盖。
（5）钢包钢水表面加保温覆盖材料
7.防止LF精炼过程钢液增氮的措施有哪些？
答：
（1）采用断弧操作或长弧加泡沫渣操作
（2）保证钢液面部裸露
（3）避免大量加合金和增碳
（4）控制吹氩功率
8•为什么要对钢液进行钙处理？
答：
用铝脱氧的钢液中存在的氧化铝夹杂物，熔点很高，在液态钢中呈固态，在连铸过程中很容易在中间包水口聚集引起堵塞。
钢材中的AI2O3在轧制过程
中辉被破坏造成严重的缺陷。
如何控制铝脱氧产物，使之在钢液中呈液态，大量上浮，不仅可以消除水口堵塞，保证连铸顺利进行，而且有利于改善钢的纯净度。
8.LF炉钢包精炼脱硫的有利条件是什么？
答：
（1）有良好的还原性气氛。
（2）能造成含AL2O3的高碱度渣
（3）脱硫的动力学条件优越，通过包底吹氩搅拌促进渣钢充分混合接触,加速脱硫反应和硫在渣中的扩散速度。
9氧化期的任务是什么
答：
（1）进一步降低钢液中磷含量，使其低于成品规格的一半
（2）去除钢液中气体和非金属夹杂物
（3）加热和均匀钢液温度
（4）控制钢中的含碳量
10•还原期的任务是什么
答：
（1）使钢液脱氧，尽可能的去除钢液中溶解的氧量和氧化物
（2）将钢中的硫含量去除到小于钢种规格要求
（3）调整钢液合金成分，保证成品钢中所有元素的含量都符合标准要求
（4）调整炉渣成分，使炉渣碱度合适，流动性良好，有利于脱氧和去硫
11、精炼炉渣流动性差会产生那些不良后果？
答：
一、是钢包初渣流动性差会影响出钢脱氧脱硫的效果。
二、是初渣流动性差会影响出钢增碳效果导致碳元素控制的不稳定。
三、是精炼炉渣的流动性差会引起电弧不稳定升温速度慢。
四、是炉渣反应动力学条件差导致脱氧脱硫效果差，成分控制困难。
五、黏稠的炉渣吸附夹杂物的能力差，达不到理想的进化钢液的目的。
六、是黏稠的炉渣表面容易结壳导致喂丝和合金化困难。
七、是钢液浇注结束，钢包底部黏渣使钢包清理困难，影响钢包的正常周转，也影响下一炉钢液的处理效果。
12、炉外精炼有哪些冶金作用？
答：
（1）使钢水成份和温度均匀化；
（2）微调成份使成品钢的化学成份范围缩少；（3）降低钢中硫、氢、氮含量；（4）改变钢中夹杂物形态和组成；（5）去除钢中有害元素，调整钢水温度。
13、真空系统中冷凝器的作用是什么?
答：
将增压泵、喷射泵排出的混合气体（主要是蒸气）中的水份冷凝成水后排入热井，以提高真空泵的工作效率。
14、影响泡沫渣的因数有哪些？
答：
（1）吹氧量
（2）熔池含碳量
（3）炉渣的物理性质
（4炉渣的化学成分
（5）温度
15、真空脱气的原理是什么？
答:
真空脱气的原理：
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，贝U溶解在钢液中气体的含量随着降低。
五、计算题
1、出钢量为95t，钢水中氧含量700ppm，计算钢水全脱氧需要加多少铝？
（小数点后保留一位有效数字，Al的相对原子质量是27,氧的相对原子质量是
16）
解：
（1）反应式是2AI+3[O]=（AI2O3）
（2）钢水含0.07%（700ppm）[O],
95t中总氧含量：
95X1000X0.07%=66.5（Kg）
（3）计算铝加入量，设铝的加入量为x:
2AI+3[O]=（AI2O3）
（2X27）/x=（3X16）/66.5
x=（2X27^66.5）/（3X16）
x=74.8（Kg）
答：
钢水全脱氧需要加入铝74.8Kg
2、冶炼45钢，出钢量为95t，钢中残余锰量为0.15%控制含量为0.65%锰铁含锰量68%锰铁中锰铁收得率98%求锰铁加入量。
解：
加入量=95000（0.65%-0.15%
68%X98%
=713千克
3.某厂用LF炉加热钢水，在处理过程中，钢水处理温降为2.5C/min，电极加
热能力为6C/min，求将钢水温度提高70C时加热时间？
答案：
由公式t=ATc/vT得：
t=70/（6-2.5）=20（min）
答：
需20min。
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