钢铁冶金学试题及答案
钢铁冶金学以阐述对生产有指导意义的原则、观点为重点，加强理论计算与数量分析。以下是由阳光网小编整理关于钢铁冶金学试题的内容，希望大家喜欢!
钢铁冶金学试题及答案(一)
一、名词解释(每题3分，共30分)
1、冶金方法：从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺方法。
2、钢与铁：铁碳合金，含碳量大于2、11%为铁，小于2、11%为钢。
3、间接还原：还原剂为CO或H2，被还原物为铁氧化物，产物为CO2或H2O。
4、焦比：冶炼1吨铁水所耗焦炭量，Kg/t Fe 。
5、钢铁生产的副产品：炉渣、煤气等。
6、炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比，常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示，符号R=CaO/SiO2。
7、炼铁原料：铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。
8、铁水预处理：在炼铁-炼钢之间的工序，包括脱Si、S、P等。
9、RH：炼钢的一种真空脱气方法，它利用真空罐底部两条插入钢液的耐火管，其中一条通以氩气，导致两管内的钢液产生密度差，从而使钢液在钢包与真空罐之间上下循环流动，发生脱气反应。
10、连铸工序的功能：将钢水转化成一定规格铸坯，衔接炼钢-轧钢区段，是化学冶金向物理冶金转变的结合部。
二、简答题(每题5分，共30分)
1、简述球团矿生产工艺过程?
答：造球 -> 干燥 -> 焙烧。
具体如下：球团法是将细磨精矿制成能满足冶炼要求的块状物料的一个加工过程。其过程为：将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料，添加剂或粘结剂等)，按一定的比例经过配料、混匀，在造球机上经滚动而制成一定尺寸的生球，然后采用干燥和焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结。这一过程就叫做球团过程，这种方法称为球团法。它所得到的产品称之为球团矿。
氧化球团即酸性球团，金属球团(自熔行球团)即碱性球团，金属球团主要就是在氧化球团的生成过程中添加氧化镁氧化钙等碱性溶剂。
氧化球团主要作用是配烧结矿的酸碱度。金属化球团矿比烧结矿等更适宜高炉冶炼需要，是一种有潜力的优良的高炉熟料。
2、脱氧的`目的及方法?
答：氧是在钢的凝固过程偏析倾向最严重的元素，脱氧是炼钢的任务之一，脱氧方法包括沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧三种。
3、“硬吹”和“软吹”?
答：氧枪枪位，低-硬吹，高-软吹。
钢铁冶金中：在氧气顶吹转炉中，氧枪喷头距液面较近，氧气流对液面的冲击力较大，氧气射流穿入熔池较深，接触面积较小，这种情况称为“硬吹”。
钢铁冶金中：氧气顶吹转炉炼钢过程中，氧枪喷头距离液面较远，氧气流对液面的冲击力较小，氧气射流穿入熔池较浅，接触面积较大，称为“软吹”。
4、钢中夹杂物来源?
答：包括内生、外来夹杂物：内生夹杂物-由脱氧、钢水钙处理等形成;外来夹杂物-耐材、熔渣等进入钢液中形成。
5、简述电弧炉炼钢强化冶炼的措施?
答：补炉 -> 装料 -> 熔化期 -> 氧化期 -> 还原期 -> 出钢。
6、炼钢厂系统运行的“连浇”原则?
答：是指炼钢系统在“炉机对应”、“能耗最小”和“拉速决定流量”等系统运行原则实现的基础上，尽可能减少连铸工序的非生产时间，提高生产过程的连续性，实现系统准连续/连续化运行。
三、论述题(每题10分，共40分)
1、高炉冶炼的特点如何?
答：有三大特点： (1)逆流反应器;(2)“黑箱”过程;(3)生产过程的连续性。
2、炼钢的脱磷反应式、脱磷的热力学及动力学条件及特点?
答：(1) 脱磷总反应式：
2[P]+5(FeO) +4(CaO)=(4CaO·P2O5)+ 5[Fe]
(2)热力学条件是：
①较高的炉渣碱度(3-4);
②氧化铁较高(15-20%);
③较低的熔池温度;
④渣量要大，可利用多次放渣和造新渣来去磷。
(3)动力学条件：增强反应熔池内流体运动，增大反应界面。
3、炉外精炼的方法及特点?
答：(1)渣洗：最简单的精炼手段;(2)真空：目前应用的高质量钢的精炼手段;(3)搅拌：最基本的精炼手段;(4)喷吹：将反应剂直接加入熔体的手段;(5)调温：加热是调节温度的一项常用手段。
主要工艺手段有：LF、AOD、VOD、RH、CAS-OB 喂线、钢包吹氩搅拌、喷粉。
4、连铸坯的质量缺陷、成因及防止措施如何?
答：连铸坯的质量缺陷主要表现为形状缺陷,内部缺陷、表面缺陷等，中心裂纹,皮下裂纹,横裂,纵裂较为明显。
(1)内部缺陷：内部裂纹与偏析条纹、断面裂纹、中心星状条纹、中心偏析、中心疏松和非金属夹杂物等。
(2)表面缺陷：表面纵裂纹、角部纵裂纹、表面横裂纹、角部横裂纹、星状裂纹、气孔和气泡、表面增碳和偏析、凹坑和重皮等。
(3)形状缺陷：宽度偏差、厚度偏差、绕曲、不直、菱形变形和鼓肚变形等。
钢铁冶金学试题及答案(二)
一、名词解释题(每题3分，共18分)
1、 高炉有效容积利用系数 2、 SFCA 3、 煤气CO利用率 4、 高炉的管道行程 5、 高炉的碱负荷 6、 COREX炼铁工艺
二、判断题 ( 每题 1、5分 ，共 30 分 ) (对：√，错：×。)
1、 磁铁矿的理论含铁量为70%，黑色条痕，疏松结构，较易还原。
2、 焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反应性高，反应后强度高。
3、 高炉炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指数大，燃烧性高。
4、 高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。
5、 为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。
6、 烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。
7、 厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产能力。
8、 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO与SiO2形成的低熔点化合物粘结。
9、 原燃料中的P2O5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。
10、 耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。
11、 阻止高炉内K、Na循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。
12、 高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO又有CO2，但前者含量更高。
13、 增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。
14、 提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。
15、 抑制“液泛现象”，有利于改善高炉下部的透气性、透液性。
16、 矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。
17、 加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。
18、 与加湿鼓风不同，脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。
19、 富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。
20、 炉衬寿命的问题，是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。
三、简答题(每题8分，共24分)
1、简述烧结矿固结机理，何种粘结相(液相)有利于改善烧结矿质量?
2、提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。
试题答案要点及评分标准
一、 名词解释(每题3分，共18分)
1 高炉有效容积利用系数：每M3高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量(T/ M3、d);
2 SFCA：复合铁酸钙，烧结矿中强度和还原性均较好的矿物; 3 煤气CO利用率：煤气中CO2体积与CO和CO2体积总和的比值，?CO = CO2 ? (CO+CO2)，表明了煤气利用程度的好坏;
4 高炉的管道行程：高炉中各种炉料的粒度和密度各不相同且分布不均匀，在炉内局部出现气流超过临界速度的状态，气流会穿过料层形成局部通道而逸走，压差下降，在高炉中形成“管道行程”。
5 高炉的碱负荷：冶炼每吨生铁入炉料中碱金属氧化物(K2O+Na2O)的千克数;
6 COREX炼铁工艺：典型的二步法熔融还原炼铁工艺，由奥钢联(VAI)于70年代末合作开发，其目的是以煤为燃料，由铁矿石直接生产液态生铁。由预还原竖炉和熔融气化炉组成。
二、判断题(每题1、5分，共30分)(对：√，错：×)
1、×;2、×;3、√;4、×;5、×;6、√;7、×;8、×;9、×;10、√;
11、√;12、×;13、×;14、√;15、√;16、×;17、√;18、×;19、×;
20、√
三、简答题 (每题8分，共24分)
1 简述烧结矿固结机理，何种粘结相(液相)有利于改善烧结矿的质量?
答：
(1)烧结矿的固结经历固相反应、液相生成及冷凝固结过程;(2分)
(2)固相反应在低于本身熔点的温度下进行，固相反应生成的低熔点物质为液相生成提供条件;(1分)
(3)在燃烧带，低熔点物质熔化形成液相，烧结过程中生成的液相主要有FeO-SiO2系、CaO-SiO2系、CaO-FeO-SiO2系以及Fe2O3-CaO系，随烧结工艺条件、原料条件及碱度的不同，各液相生成的数量不同。(高温、还原性气氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2，低温、氧化性气氛易生成Fe2O3-CaO液相);(3分)
(4)燃料燃烧完毕，在抽风冷却作用下，液相冷凝将未熔物粘结起来成为烧结矿;(1分)
(5)Fe2O3-CaO系液相形成的矿物具有良好的还原性及强度，对改善烧结矿质量有利。(1分)
2 提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明原因。 答：
(1) 风口前燃烧碳量减少，风温提高，焦比下降;(1分)
(2) 高炉内温度场发生变化：炉缸温度升高，炉身上部、炉顶温度下降，中温区(900～1000℃)扩大，由于每升高 100℃风温，风口理论燃烧温度上升60～80℃，风口前燃烧碳减少，煤气量降低，导致炉身上部温度降低;(2分)
(3) 直接还原度略有升高，生成的CO减少，炉身温度降低;(1分)
(4) 炉内压损增大，焦比下降，炉内透气性变差，高炉下部温度升高，煤气流速度增大，同时SiO的挥发增加，堵塞料柱孔隙;(2分)
(5) 有效热消耗减少，焦比降低，渣量减少，S负荷降低，脱硫耗热减少;(1分)
(6) 改善生铁质量，焦比降低，S负荷降低，炉缸热量充沛，易得到低S生铁;炉温升高，可控制Si的下限，生产低Si铁;(1分)
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