昆明理工大学钢铁冶金学考试重点

4何谓“直接”还原，何谓“间接”还原，各在平衡态、还原剂消耗量及反应的热效应方面有何特点？间接还原反应：低、中温区所进行的还原反应——还原剂为气体CO和H2，还原产物为CO2和H2O。直接还原反应：高温区所进行的还原反应——还原剂为固体C，还原产物为CO。间接还原反应：（1）平衡态：间接还原反应除Fe2O3→Fe3O4不可逆外，其他均属可逆反应。反应进行的方向取决于平衡气相组成，即Pco/Pco2和PH2/PH2O的比值。（2）能耗：H2的还原能力随着温度升高而增强。在高炉下部高温区H2激烈地参与还原，对节约碳素消耗起着积极作用。直接还原反应：直接还原是通过间接还原与碳的气化反应（或水煤气反应）叠加而实现的。或者说，被气化反应（或水煤气反应）极大地加速了。6.影响鼓风动能的因素有：风量、风温、风压和风口截面积（1）风量风量增加，鼓风动能显著增加。（2）风温机械（物理）因素：提高风温，鼓风体积膨胀，动能增加，燃烧带扩大。化学因素：风温升高，燃烧反应加速，相应只需较小的反应空间，因而燃烧带缩小。（3）风压高压操作时由于炉顶压力Pt提高，风压Pb相应升高，鼓风体积压缩，鼓风密度γ增大，则鼓风动能增加；但由于鼓风体积V0减小，风速降低，故动能减小，燃烧带缩短。且鼓风体积V0减小的影响比鼓风密度γ增大的影响大的多。（4）风口截面积风量一定，扩大风口直径，风口截面积S增加，风速下降，动能减小，燃烧带缩短并向两侧扩展，有利于抑制中心而发展边缘气流。反之，缩小风口直径——减小进风口截面积S，则有利于抑制边缘而发展中心气流。7提高高炉炉渣脱硫能力的条件（热力学动力学）（目的生成低熔点化合物，与铁水分离；完成渣铁间的脱硫等物理化学反应）提高炉温脱硫为吸热反应，提高炉温可使Ks增大，故Ls值增大；另一方面，温度升高，炉渣黏度降低，有利于硫的扩散传质。提高炉渣碱度即增加渣中(O2-)浓度，从而提高高炉炉渣脱硫能力；同时适当增加渣中(MgO)含量可降低炉渣黏度，改善硫的扩散传质。强还原气氛（低炉渣氧势，即渣中（FeO）低，高炉内C总过剩，铁水中[C]、[Si]、[Mn]等元素含量高，与铁水平衡的炉渣氧势低。这对炉渣脱硫极为有利，即高炉去硫具有非常好的热力学条件。流动性能良好：在冶炼温度下，熔化性温度适宜，粘度小；化学反应能力强：渣焦固?液反应，渣铁耦合反应，脱硫反应；表面性质优良：表面、界面张力小，渣铁、渣气分离顺畅；稳定性好：能适应冶炼条件在一定范围内的变化。11铁水预处理脱硅的目的及方法铁水预处理脱硅：指铁水在进入炼钢炉之前，将铁水中的硅氧化脱除到所需要含硅量的一种冶金工艺，是随着预处理脱磷工艺发展起来的一种冶金工艺方法：高炉前铁水沟连续脱硅法，混铁车或铁水罐喷吹脱硅二段法脱硅效果：铁水罐喷吹90%混铁车喷吹75%铁水沟脱硅50%温降：固体氧化剂脱硅温降为12.5℃，气体O2脱硅约升温30℃固体氧化剂：铁矿石、精矿粉、烧结矿、轧钢铁皮气体氧化剂：空气、氧气13铁水预处理脱硫有什么优势？（1）铁中含有硅、碳、锰等还原性元素，使用脱硫剂后不会大量烧损；（2）同时还可提高硫在铁水中的活度系数；（3）可提高脱硫剂的反应物浓度；（4）处理温度比炉内低，可延长处理装置寿命和减少投资；（5）设备简单；6减轻转炉负担。14脱硫方法：KR法、喷吹法、投掷法。铁水预处理脱硫容器：混铁车喷吹法，铁水罐法，铁水包法。脱硫剂种类：钠系、钙系和镁系脱硫剂1180℃~1280℃时：CaC2Na2OMgCaO1280℃~1560℃时：Na2OCaC2MgCaO15高炉造渣过程及炉渣在高炉冶炼中的作用经历：初渣——中间渣——终渣三个阶段。（1）初渣最初形成的炉渣，起于软熔带上沿，至软熔带下沿开始滴落。特点：FeO高，一般10-30%，熔融状态，流动性差（2）中间渣从初渣到终渣之间的渣，从软熔带下沿滴落开始直至炉缸。特点：成分与特性在不断变化；如：FeO、MnO不断减少（由于还原），CaO、MgO、Al2O3、SiO2不断增加（由于不断溶进）。熔点升高；粘度下降；流动性变好。（3）终渣炉缸积存的渣，从渣口或铁口放出的炉渣。特点：成分稳定，FeO最低，一般~0.5%。钢铁厂日常化验的炉渣成分即指终渣炉渣的作用和目的：生成低熔点化合物，与铁水分离；完成渣铁间的脱硫等物理化学反应：促进高炉顺行：?下部透气性良好!保调整铁水成分：炼制钢铁，造碱性渣；铸造铁，造酸性渣护高炉炉衬：炉腹部分砖衬开炉后1~2月即全部被侵蚀，仅靠炉渣来保护，形成“渣皮”自我保护。护炉：含TiO2炉料，使(TiO2)=2~3%，[Ti]=0.08~0.20%洗炉：锰矿、萤石、高FeO均热炉渣等。对炉渣性能的要求：流动性能良好：在冶炼温度下，熔化性温度适宜，粘度小；化学反应能力强：渣焦固?液反应，渣铁耦合反应，脱硫反应；表面性质优良：表面、界面张力小，渣铁、渣气分离顺畅；稳定性好：能适应冶炼条件在一定范围内的变化。2有利于脱磷的工艺条件？a.提高a(Feo)和a(CaO)对脱磷反应有利；（高氧化性、搞碱度）（a(Feo)可通过加氧化铁皮、铁矿石或提高枪位来实现。a(CaO)可通过加石灰和熔剂，使R2.5）。b.降低(4CaO.P2O5)的活度，对脱磷反应有利；（通过放渣及造新渣来实现）。c.较低的温度对脱磷反应有利。（1400-1500℃）冶炼初、中前期。因放热反应，温度升高不利于反应进行。脱磷的动力学条件：加强搅拌（增大渣-金反应界面），改善炉渣流动性等都有利脱磷反应的进行。3顶吹氧气转炉炼钢的冶炼过程（7个）加废钢，加铁水，吹炼（加造渣剂），测温，取样，出钢，溅渣护炉，倒渣。9连铸中间包的作用？缓冲、均匀成分和温度、储钢、保温、进一步去除夹杂物和分流等作用。10转炉炼钢脱S的途径、原理、条件？炉渣脱S根据熔渣的分子理论，碱性氧化渣与金属间的反应为：FeS+CaO——FeO+CaS即[S]+MeO——[MeS]+[O]气化脱S金属液中的[S]以SO2的方式被除去：[S]+2[O]——[SO2]条件搅拌强度大、炉渣碱度低、反应界面积越大、高碱度、高温、低氧势利于脱S。11炼钢用电极要求强度大、电阻低及热膨胀系数小。12炼钢LF精炼的主要冶金功能：（1）创造强还原气氛，（2）氩气搅拌，（3）埋弧加热，（4）白渣精炼。埋弧加热的原理：LF炉三根电极插入渣层中进行埋弧加热，这种方法辐射热小，对炉衬有保护作用，热效率高，浸入渣中石墨与渣中氧化物的反应为C+FeO→Fe+CO（g），C+MnO→Mn+CO（g）2C+WO2→W+2CO（g），5C+V2O5→2V+5CO（g）13烧结过程中如何降低能耗？降低固体燃料的能耗：原料合理搭配，控制燃料粒度及粒度组成，提高混合料温度，强化烧结剂的合理搭配；降低电耗：减小设备漏风率，采用变频调速、电容补偿，减少大功率设备空转时间；降低点火能耗：采用新型节能点火器，严格控制点火温度和点火时间，余热回收利用。