冶炼试题

a123

冶 炼 试 题
1. 补炉材料如何选择？
补炉材料主要是镁砂和白云石，镁砂的优点是耐火度高，抗渣性强。熟白云石的耐火度好抗渣性能比镁砂略为差一些，因此在相同的炉温下，熟白云石就比镁砂易于烧结。由于我国白云石资源丰富，材料易得，故大多采用白云石补炉。另外，为了提高补炉材料的抗渣性能和使之易于烧结，通常再掺和沥青粉10%左右。当补炉壁时为了使补炉砂容易粘牢也可用盐卤和水玻璃作粘结剂（条件许可时可以掺和些二氧化钛粉，使之易于烧结）,但在炼钢过程要注意去气工作。
2. 为什么每次出钢后要补炉，怎样进行？
在炼钢过程中炉体处于高温状态，加上高温炉渣对炉衬的机械冲刷和化学侵蚀（尤其炉渣中二氧化硅、氟化钙含量高时侵蚀更厉害）。此外，装料时也有可能使炉体受到损坏。在这种情况下，要是不及时维护炉体，把炉子补好，就会使炉子的寿命缩短，而且炉子坏了不及时修补，生产中易造成事故所以出钢后要及时补炉，维护好炉体，提高炉子寿命。
补炉的原则是薄补，快补。要先补炉门两侧及出钢处，后补其余部位，因为补炉料要依靠炉内的残余温度来烧结，所以补炉越快，炉内热损失就越少，温度就越高，烧结就越好。而出完钢后炉门口及出钢口处，冷空气较流通，容易冷却，出钢口的坡度又关系到钢水能否倒尽（如钢水倒不尽，炉底易坏，并使后一炉化学成分不稳定），所以要先补炉门两侧及出钢口处。
具体操作：出完钢后，立即用铁锹将镁砂或白云石投补出钢口两侧及炉坡，这样，热量损失就少，然后用大铲补炉门口两侧。为了避免炉坡渣线被残渣糊住，也可以用铁耙刮一下再补炉。其余部位相对来说不易冷却，可等到炉门口两侧和出钢口补完后再进行修补，对于三相电极附近的渣线和炉坡，因受电弧的作用，侵蚀较多，也要注意仔细修补。补的时候要薄补，因为一下子补得太厚，内层镁砂受热差，不能很好烧结，补不牢，造成冶炼过程大块镁砂上浮，炉渣粘稠，所以一般补炉厚度补超过25ｍｍ，当补炉量大时也可在白云石镁砂上再加一些白灰，以便进一步保护炉体。
3. 炉墙有洞及塌下如何处理？
在炉体使用后期，炉墙往往塌落或出洞，为了防止炉壳烧坏或受高温变形，必须及时修补好炉墙。
一般可在装好料后，用行车吊一块小钢板插在炉料和要补的炉墙中间，然后在炉墙和钢板之间灌入沥青镁砂。如果塌洞位置较高，可先灌入一些石灰堆到塌洞的下沿，然后再灌入沥青镁砂填补孔洞。也可用卤水、白泥、水玻璃等作粘结剂（可掺加少量二氧化钛粉），在出钢后向炉体损坏部分投补，或者用大铲修补。但湿补后容易产生气体，应采取有效措施，即补好炉墙后，焖一段时间，使其较好的烧结，使卤水、水玻璃中的水分蒸发掉。另外，在下一炉操作过程中，应使其沸腾良好，沸腾的时间长一些，这样就能避免钢水吸收气体。


4. 为什么炉壁有时会被侵蚀成一条条沟槽？
当炉盖采用硅砖或高铝砖时，炉壁有时会有一条条沟槽。其原因是因为硅砖耐火度较低，在电炉后期高温作用下很容易熔化滴落，熔滴的硅砖中含有很高的SｉＯ２，这是一种酸性氧化物，对碱性炉壁有很强的侵蚀作用，因此在炉顶熔化处下方的炉壁上往往出现侵蚀的沟槽。在电炉炉顶改用高铝砖后，耐火度大为提高，但是如果操作不当，如还原期后升温，使弧光大量反射到炉顶，也会造成炉顶熔化。特别是当使用的石灰中含有较多粉末时，在石灰粉的作用下，高铝砖的炉顶更容易侵蚀，熔滴下来的东西虽然比硅砖对碱性炉壁的侵蚀力小些，但也能使炉壁出现沟槽。在炉盖采用碱性耐火材料如铝镁砖时，就不会产生这种情况。
5. 为什么炉墙损坏往往在电极附近较严重？
    电炉炼钢的电弧温度高达4000℃左右，在电极附近是一个高温区域，电弧的弧光辐射在炉墙上，承受高温达1700℃，碱性炉衬是用镁砖砌的或镁砂打结的，它的耐火度2000℃左右，但软化变形温度仅1500℃左右，因此电极附近高温区域炉墙容易损坏。
6. 炉底有坑如何处理？
炉底有坑一般难补结实，必须认真对待。补炉底坑的方法有：
（1）必须倒尽炉底的残钢、残渣，如钢渣倒不尽，可向出钢口下方扔几锹湿补炉料，然后再次倾动炉子到出钢位置，停一会儿，使钢水冻结在炉坡上，然后摇平炉体。如坑内还有少许钢水倒不出，可在钢水上加些白云石，使用铁耙将坑内白云石连同钢水扒净，否则炉底坑补不住；
（2）如果炉底坑小，可扔一些沥青镁砂把坑补平，如有条件在卤水镁砂中拌和一些二氧化钛（TiO2）,效果更好。如果炉底坑大，需先补几块沥青镁砂砖，再用卤水镁砂砖补平，拌和二氧化钛更好；
（3）补好炉底后关起炉门放下电极适当焖一些时间，使补好的炉底坑烧结良好，并去除气体；
（4）补好后需用几块废旧钢板将坑挡住，以免装料时被冲击而损坏；
（5）炉底的石灰适当多加些，用人工均匀加一层并铺满炉底；
（6）装料时料斗应尽量靠近炉底，以免炉料砸坏补好的炉底坑；
（7）下一炉冶炼时，须防止剧烈沸腾。
7. 什么渣线部分的炉衬侵蚀得最严重？
炼钢炉内靠着熔渣层的这一部分炉衬，因为经常和炼钢炉渣接触，我们把它叫做炉衬的渣线部分。炉渣中含有氧化钙（CaO）、二氧化硅（SiO2）、氧化亚铁（FeO）、氟化钙（CaF2）、氧化锰（MnO）、三氧化二铝（AI2O3）等，在高温下，炉渣中的氧化亚铁、、二氧化硅、氟化钙与炉衬渣线处的氧化镁起化学作用，生成低熔点的化合物，降低了炉衬的耐火度，加上炉渣流动的物理冲刷作用，故炉衬的渣线部分损坏的最厉害，而在电极附近的渣线，由于受到电弧光的高温辐射作用，损坏的更严重。


8. 为什么装料要有一定的布料方法，怎样正确布料？
因为正确的布料能保证熔化最快，提高炉底炉墙的寿命，熔清碳成分达到计算要求，合金元素烧损最少，电力消耗少，所以要求有一定的布料方法。布料的原则是：上松下紧呈馒头形。上松是指靠近炉顶处要装些轻薄料，有利于电极迅速插入炉底，避免开弧燃烧影响炉底或炉壁寿命。下紧是指大料靠下装，保证熔化中不至因塌料将电极砸断。另外，大料摆成放射状，以免熔化过程中大料彼此搭桥，妨碍正常塌料，拖延熔化时间。呈馒头形是指要使远离电极高温区的炉坡上的料尽量少些，使全炉炉料基本同时化完。在轻薄料较多时也要使大料集中些，不要放在炉坡上。
另外要注意的是：不导电的炉料，例如渣铁、带砖的汤道废钢、石灰、铁矿石等非金属料，不要放在电极下方，否则不易起弧，操作不小心时会断电极。铁合金不要放在电极下方，因为电弧的高温不但会使铁合金熔化，还会造成合计元素蒸发，使合金元素的烧损增加。生铁不要放在炉门口，因为生铁不要被氧气切割熔化，装在炉门口妨碍吹氧助熔。靠炉底应装一层小料，以减轻大块废钢对炉底的冲击损伤。布料不当将造成熔化期拖长，炉料熔损脱碳过多，使熔毕碳也达不到计算要求。
9. 为什么装料时炉底要先铺上一层石灰？
    炉底铺加一层石灰，在装料时可减轻钢铁料对炉底的冲撞，在穿井到底时可保护炉底，减轻电弧的侵蚀作用，另外，可提早形成炉渣，覆盖钢水表面，起防止钢水增碳、吸气及保温、稳定电弧、去鳞等作用。采用不氧化法装料前可以铺加石灰石，但炉底铺加石灰石会使炉底上涨，故炉底高时不宜采用。

10. 炉料熔化是怎样进行的？
     固体钢铁料装入炉内，通电融化分四个阶段：
    （1）炉料充满炉膛，通电起弧。电弧暴露在炉料上面，距炉顶近，所以对炉顶辐射热大，，电弧越长，功率越大，对炉顶辐射热越大，炉顶损坏快，散热也多。炼钢工此时要采取短电弧加热炉料约5-10分钟，有的因时间短也采用大电压，当炉顶还不太热时，电弧已埋入炉料，此阶段称为“起弧”；
（2）电弧埋入炉料，此时电弧大部分热都用来加热，熔化炉料，对炉顶辐射很小，弧光利用率很高，因此用大电压大电流供电。炉料受电弧加热后熔化，流入炉底，电极就随着逐渐下降，而在炉料中形成熔井，一直到电弧接触炉底的钢水为止，此阶段称为“穿井”；
（3）炉料熔化，熔池钢液面不断上升，电极也相应上抬，此阶段称为“上升”，当炉料红热即可吹氧助熔；
（4）炉料大部分熔化，只有低温区炉坡炉墙处的部分炉料尚未熔化，此时电弧已暴露在钢液面上，，为防止电弧对炉顶的影响，采用较低电压，直到炉料全部熔清，此阶段称为“熔末”，如果没有氧气助熔，此时应注意勾、推低温区的炉料，以加速熔化，同时可分批适量在炉料附近加矿，使熔池活跃，加速熔化。
电炉熔化时间约占整个冶炼时间的一半，加速熔化炉料，缩短熔化期是快速炼钢关键之一。采用炉顶预热，油氧助熔，煤氧助熔均可使熔化时间大大缩短。

11. 为什么在开始通电熔化时声音很大？
   刚通电时声音大的原因如下：（1）电极下面金属料突然受到高温时，会发生爆裂；（2）开始时电弧不稳定，经常断弧；（3）金属之间有空隙，通电后金属料与金属料之间也会发生电子发射轰击的现象。
    由上述各方面原因造成开始通电时噪音很大，但当通电10-15分钟之后，电弧就稳定了，噪音就会逐渐消失。
12. 为什么开始送电炼钢时会发生导电不良的现象，怎样处理？
导电不良主要是电极与炉料之间电阻过大、电流回路受到阻碍所致。具体原因如下：
（1）        有时炉料上混杂有不易导电的耐火材料、炉渣等；
（2）        炉料装得空隙太大，彼此接触不良，而造成三根电极电流断路。有时由于电极升降架机械故障或点击彼此被水冷圈卡住，造成电极不能下降，会有类似于不导电的现象。
当发现不导电时，首先要找出原因，然后在区别情况及时加以处理。如果炉料导电不良，可在导电不良的电极下方加一些焦炭块或小电极块帮助起弧，如果没有焦炭块、电极碎块，加一些干净的小块废钢也可以。这些措施中，以小块电极作用时间最长、效果最好，因为它导电既好，又不易烧掉，但电极块不宜过大，否则导电作用完成了它还没有烧掉，使钢水碳量增加，延长了熔炼时间。
13. 为什么开始通电融化和吹氧时会冒红棕色烟尘？
炼钢电炉中，开始通电融化和吹氧时，在电弧或氧化反应高温作用下，炉料中的铁部分蒸发，产生的铁蒸汽从炉中逸出，在逸出同时，这些铁蒸汽和空气中的氧化合成氧化铁，它是红棕色的，颗粒很细。这样就造成从炉门及电机孔中大量冒出红棕色烟尘的现象，以后随着炉料的融化和渣子的形成，这种红棕色的烟尘也逐渐减少。
14、电炉炼钢吹氧助熔应如何进行？
当通电一定时间后，炉门附近的料达到红热的程度并在倾炉一定的角度见钢水时，氧气能与烧红的炉料起氧化反应达到熔化，这时就可以开始进行吹氧助熔。
  吹氧助熔有三种方法：
（1）切割法。当料产生了搭棚现象，为了避免大塌料，一般都采用切割方法，使炉料小块小块的浸入钢水，不致造成塌料。其缺点是氧的利用率低，炉料溶化慢。
（2）渣面上吹氧。一般在炉料不搭棚情况下采用渣面吹氧助熔，化料较快。
（3）浅插钢水吹氧助熔。一般在炉料不搭棚，配碳又比较高的情况下采用此种方法。        其优点是升温降碳快，氧气利用率低，缺点是冒出火焰大，操作条件差。
  吹氧助熔的氧气压力一般不宜超过0.4-0.5MPａ，在吹氧助熔时，对大块料，氧气管不宜太靠近炉料， 以免渣钢飞溅厉害，但也不能太远，以免影响化料速度。吹氧助熔的程序根据布料情况而异，但比粗先打通炉门，以便赤阳操作。吹氧时可以先将炉料中心切割以减少塌料机会，也可两侧同时吹氧。

15、为什么熔化期会发生搭棚、塌料现象，如何防止？
   吹氧助熔不恰当造成大沸腾时，渣钢飞溅到钢铁料上面，会造成严重的搭棚现象，搭棚的钢铁料下榻时， 不会造成大沸腾，相互影响，使吹氧助熔时间大大延长。当炉料装的不好，特别是下部炉料装的不密实，当下部炉料熔化时，上部炉料没有依托就会发生突然下榻的现象。再如大块炉料装在上部，而吹氧助熔又集中在下部，形成空洞，炉料也会发生特然下榻现象。为确保熔化期不塌料，必须要有合适的布料方法。吹氧助熔时应该采取边切割、边推料的方法进行，而不应集中吹一处炉料。发现有搭棚现象应立即用氧气切割，使炉料落入熔池。
16. 为什么塌料以后会造成大沸腾现象？
   当我们在溶化末期或氧化期取出钢水倒在铁板上时，就可以看到有大量火花冒出。这是因为钢水温度降低后，钢液中碳氧失去平衡，氧就要与碳发生反应而生成CO气体。熔化期塌料时，由于突然降低钢水温度，就促使碳氧反应急剧发生，而废钢铁表面有锈斑等更为产生气泡提供良好条件。另外，由于熔化期一般温度较低，渣钢反应条件差，易于在炉渣中积累过量的氧化铁，当塌料沸腾时，促进了渣钢接触，积累的氧化铁得以和碳起反应，也促进了大沸腾现象。由于渣中氧化铁含量不同，在熔化前期发生塌料，沸腾就较弱，吹氧助熔时塌料就较剧烈，如果吹氧时间较长或加过铁矿石以后再发生塌料，那么炉渣中积累有较多的氧化铁，沸腾就更为激烈。

17. 为什么在熔化末期或氧化期加钼铁会有沸腾现象产生，而加钨铁不会产生沸腾？
在熔化末期或氧化期时，由于往炉内吹氧及加入氧化铁皮、铁矿石等，使渣钢中含氧量很高，加热钼铁后局部降低了钢液温度而破坏了碳氧平衡关系，促使碳与氧进一步发生反应，生成CO气泡。此外，钼铁熔点很高、且贵重，所以其保持固体的时间也较长，更有利于CO气泡的聚集上浮，所以沸腾也较剧烈。
钼的比热很高，为2.760J/(ｇ×℃)；而一些常用的合金元素的比热都不大J/(ｇ×℃)于0.836 J/(ｇ×℃)，例如铁的比热为0.460 J/(ｇ×℃)，锰的比热为0.431 J/(ｇ×℃)，钨的比热仅为0.142 J/(ｇ×℃)。也就是说1ｇ钼升高温度1℃，要比1ｇ铁升高1℃多吸收6倍的热，而比锰多吸收5倍的热，比钨多吸收20倍的热。也就是说，加入钼铁比加热其他铁合金使钢液降温剧烈。所以钢液中加入钼铁会产生较剧烈沸腾，而加入锰铁、钨铁不易产生沸腾。

18. 氧化期的主要任务是什么，怎样进行？
       氧化期是氧化法炼钢的主要过程。一般讲，氧化法的炉料较差，含不纯净物质较多，氧化期的主要任务就是：去鳞、去气、去夹渣、将钢水均匀加热到高于出钢温度。完成这些任务的手段是靠碳的氧化沸腾作用。氧化期进行得好坏，对钢的质量影响很大。
       要控制好氧化期操作，首先从熔化末期就要适当的加些小块铁矿石，使钢液能提前氧化去鳞，待钢液有足够温度，再加入大块矿石，结合吹氧脱碳，使钢液有良好而均匀的沸腾。还要根据钢水中含磷多少自动流掉部分炉渣换造新渣，待温度、成分（如碳、磷）合适即可全部除渣，结束氧化期。
       氧化期主要化学反应：
        （1）、碳的氧化：
                [C]+(FeO)→CO↑+[Fe]
                [C]+O2 →CO2↑（少量进行）
                2[C]+O2→2CO↑
          CO和CO2逸出时熔池沸腾，使非金属夹杂物上浮，温度均匀，钢水中的气体（主要是氢、氧）扩散到CO和CO2气泡内而去除。
         （2）、硅、锰的氧化：
                [Si]+2 (FeO) →（SiO2）+2[Fe]
                [Mn]+ (FeO) →（MnO）+[Fe]
          硅锰的氧化产物与加入的石灰、氧化铁等组成炉渣。
    （3）、磷的氧化：
                2[P]+5(FeO) →（P2O5）+5[Fe]
            
     （P2O5）+3(FeO) →（3FeO•P2O5）

4（CaO）+（3FeO•P2O5 ）→（4 CaO• P2O5）+3（FeO）
           其中4 CaO• P2O5能比较稳定的存在于炉渣中，在放渣时除掉。
     （4）、硫的氧化：
                  [S]+ O2→SO2↑

19. 加矿氧化和吹氧氧化各有什么特点？
    加矿氧化和吹氧氧化的主要区别在于氧的供应方式不同和氧化铁的传递方向不同。矿石氧化时氧的供应是以F        ｅO(氧化亚铁)的形式。矿石加在炉内沉在钢渣界面上，熔化后形成的FｅO 一部分溶解在钢液中，即[FｅO]；另一部分上浮至炉渣中，即（FｅO）。钢液中的[FｅO]与化学元素发生反应，当反应不断进行时，[FｅO]的浓度不断降低，为了补充钢液中的[FｅO]，炉渣的氧化铁要向钢液中扩散，即（FｅO）→[FｅO]。因此能使钢水沸腾比较均匀且范围较广，有利于去除杂质和有害气体，又由于扩散是吸热反应，因此有利于去鳞。但是铁矿石本身也含有一定的杂质，会使钢水污染，加矿的吸热放映也促使电力消耗增加，而且一定要待刚水温度足够时，才能有良好沸腾。另外矿石氧化铁要通过炉渣扩散到钢水中起作用，达到平衡所需要的反应时间较长，因此加矿以后一段较长的时间内还有脱碳反应，往往取样分析后还有降碳现象。
      吹氧氧化时，氧气直接与钢水中的各种元素发生反应，生成的氧化铁在向渣中扩散（与加矿氧化相反），即[FｅO] →（FｅO），因此沸腾范围不如加矿来得广泛（可使吹氧管经常移动以弥补不足之处）。同时因吹氧氧化为放热反应且渣中氧化铁又少，故不利于去鳞。但是当用氧气助熔切割炉料或将吹氧管提至轧钢界面上来吹时，渣中氧化铁增加，有相当大的去鳞能力。而且氧气比较纯洁，有利于提高钢的质量，反映平衡时间又较短，有利脱氧进行。操作实践证明，用氧气（或与矿石结合）氧化比单纯用矿石氧化钢的纯度要高。此外，吹氧还能升温，适当多吹氧可加速冶炼速度，节约点的消耗。
20. 为什么开始加矿氧化要有一定的温度？
     钢液中的脱碳反应要在一定的温度下才能大量进行。对含碳1.00%的钢液，碳开始大量氧化的温度大约是1550℃为了能使碳氧化产生很好的沸腾，因此规定了最低限度的氧化加矿温度。一般规定：热电偶温度大于1550℃，光学高温计温度大于1450℃，秒表测温秒数大于30秒。

xzfby

里面的问题都是电炉炼钢500问里面的？？？？？？？？？？？？？？？