精密仪器

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锻造行业 不可不知的原材料常识


01

加速石灰渣化

的途径

①改进石灰质量,采用软烧活性石灰；②适当改进助熔剂的成分；③提高开吹温度；④控制合适的枪位；⑤采用合成渣

02

钢水为什么要脱氧


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

03

吹炼过程中

应从哪几个方面预防发生喷溅

⑴控制好熔池温度。⑵控制(TFe)不出现聚集现象。⑶吹炼过程一旦发生喷溅就不要轻易降枪。⑷在炉温很高时，可以在提枪的同时适当加白灰稠化炉渣

04

炉衬损坏的原因


(1)废钢、铁水对炉衬冲击及机械磨损。(2)钢液、炉渣的搅动及气体冲刷。(3)炉渣对炉衬的化学侵蚀。(4)炉衬温度激冷、激热变化和组织变化的开裂剥落。(5)开炉初期的机械剥落。(6)衬砖内部的碳素的氧化

05

简述冶炼中期

炉渣特点及矿物组成

冶炼中期，炉内碳、氧反应剧烈，炉渣容易出现“返干”其特点：碱度高，氧化亚铁含量低。炉渣得矿物组成时：主相为硅酸二钙和硅酸三钙，当石灰加入大时，有较多的游离CaO。碱度越高时，硅酸三钙量越大，游离CaO越多，这对冶炼效果不利的

06

简述炼钢选用原材料的原则


国内外大量生产证明，贯彻精料方针是实现转炉炼钢过程自动化的和提高各项技术经济指标的重要途径，原材料主要由：铁水、废钢、造渣材料、铁合金、和氧气等。合理的选用原材料大根据冶炼钢种、操作工艺及装备水平使之达到低的投入，高质量产出的原则

07

减少吹损的主要途径


⑴精料方针，减少渣量⑵合理造渣制度⑶采用合理得供氧制度、装入制度，减少机械喷溅。⑷采用热补偿技术，多吃废钢，降低化学烧损。⑸采用合理的复吹技术

08

什么是渣操作

少渣操作的优点是什么

当每吨金属料中石灰加入量小于20kg/t时，每吨金属形成渣小于30kg/t,为少渣操作。⑴石灰加入量少，降低渣料和能耗，减少了污染物的排放。⑵氧的利用率高，终点氧含量低，余锰高，合金收得率高。⑶减少对炉衬侵蚀，减少喷溅

09

降低钢中氧化物夹杂物

的途径有哪些

要降低钢中氧化物夹杂，应最大限度地减少外来夹杂物。提高原材料的纯净度；根据钢种的要求采用合理的冶炼工艺、脱氧制度和钢水的精炼工艺；提高转炉及浇注系统所用耐材的质量与性能；减少和防止钢水的二次氧化，保持正常的浇注温度，实行全程保护浇注，选择性能良好的保护渣;选用合理的钢材热加工和热处理工艺均有利于改善夹杂物的性质，提高钢质量

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为什么吹气搅拌

不采用氮气而采用氩气

惰性气体中的氩气，不溶解于钢水，也不同任何元素发生反应，是一种十分理想的搅拌气体，因此被普遍采用。从搅拌而言氮气与氩气一样，且氮气便宜，但在高温下氮能溶解在钢水中，其增氮量是随温度的升高及吹氮时间的延长而增加，当温度高于1575℃时，可使钢中氮含量增加0.003%，影响钢的质量，因而使用氮气作为搅拌气体受到了限制，仅有少量含氮钢种可用氮气作为搅拌气体来使用，而且还存在增氮不稳定的问题


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脱碳反应对炼钢过程

有何重要意义

①铁液中的碳通过脱碳反应被氧化到接近或等于出钢时钢液中碳的规格范围内。②对熔池的循环搅拌作用③生成的CO是去除钢中气体所必需的。④有利于钢中非金属夹杂物的排除。⑤为炼钢反应提供热源。⑥有利于吹炼过程渣钢间反应

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炼钢为什么要造渣


炼好钢首先要炼好渣，所有炼钢任务的完成几乎都与熔渣有关。①去除钢中的有害元素P、S②炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体、保温、减少有益元素烧损。③吸收上浮的夹杂物及反应产物。④保证碳氧反应顺利进行。⑤可以减少炉衬蚀损

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铝与钢的性能有什么关系


铝作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。铝还可以提高钢的抗腐蚀性能，特别是与钼、铜、硅、铬等元素配合使用时，效果更好

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氧对钢的性能有什么影响


氧在固态铁中的溶解度很小，主要以氧化物夹杂的形式存在。所以钢中的夹杂物除部分硫化物以外，绝大多数为氧化物。非金属夹杂物是钢的主要破坏源，对钢材的疲劳强度、加工性能、延性、韧性、焊接性能、抗HIC性能、耐腐蚀性能等均有显著的不良影响。氧含量高，连铸坯还会产生皮下气泡等缺陷，恶化连铸坯表面质量

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为什么要挡渣出钢


少渣或挡渣出钢是生产纯净钢的必要手段之一。其目的是有利于准确控制钢水成分，有效地减少钢水回磷，提高合金元素吸收率，减少合金消耗。有利于降低钢中夹杂物含量，提高钢包精练效果。还有利于降低对钢包耐火材料蚀损。同时，也提高了转炉出钢口的寿命


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炼钢的基本任务

通过哪些手段完成

炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度，调整钢液成分。供氧、造渣、搅拌、加合金是完成炼钢任务的手段

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简述转炉炼钢

加入白云石的主要作用

白云石是调渣剂，有生白云石和轻烧白云石之分。根据溅渣护炉技术的需要，加入适量的白云石保持渣中的MgO含量达到饱和或过饱和，以减轻初期酸性渣对炉衬的蚀损，使终渣能够做黏，出钢后达到溅渣的要求

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结合吹炼前、中、后期

简述恒压变枪操作的情况

恒流量变枪位操作，是在一炉钢的吹炼过程中，供氧流量保持不变，通过调节枪位来改变氧流与熔池的相互作用来控制吹炼。我国大多数厂家是采用分阶段恒流量变枪位操作。由于转炉吨位、喷头结构、原材料条件及所炼钢种等情况不同，氧枪操作也不完全一样。目前有如下两种氧枪操作模式。①高-低-高-低的枪位模式。开吹枪位较高，及早形成初期渣，二批米加入后适时降枪，吹炼中期熔渣返干时可提枪或加入适量助熔剂调整熔渣流动性，以缩短吹炼时间，终点拉碳出钢。②高-低-低的枪位模式。开吹枪位较高，尽快形成初期渣；吹炼过程枪位逐渐降低，吹炼中期加入适量助熔剂调整熔渣流动性，终点拉碳出钢

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转炉炼钢碳氧化化学反应式

标明喷溅产生的碳氧反应

[C]+½{O2}={CO}   [C]+（FeO）={CO}+[Fe] 

（喷溅产生的碳氧反应）[C]+[O]={CO}

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什么是非金属夹杂物

主要来自何处

在冶炼、浇铸和钢水凝固过程中产生或混入的非金属相，称之为非金属夹杂物。非金属相是一些金属元素和Si，与非金属元素结合而成的化合物，如氧化物、氮化物、硫化物等。由于夹杂物的存在，破坏了钢基体的连续性，造成钢组织的不均匀，影响了钢的力学性能和加工性能。但非金属夹杂物对钢也有有利的影响，如控制本质细晶粒、沉淀硬化、促进晶粒取向、改善钢的切削性能等

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根据温室组织及

含碳量钢如何分类

(1)亚共析钢：0.0218＜C＜0.77%；

(2)共析钢：C＝0.77%；

(3)过共析钢：0.77%＜C＜2.11%

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10种常见的热轧带钢质量缺陷


结疤、气泡、表面夹杂、分层、裂纹、氧化铁皮、辊印、压痕、划伤、波浪、边裂、麻点

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质量管理常用的统计方法


①直方图；②排列图；③因果图；④相关图；⑤管理图；⑥调查图；⑦分层法

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铁素体轧制技术

具有哪些优势

(1)降低加热能耗；(2)提高金属收得率；(3)降低吨钢轧辊消耗；(4)提高带钢表面质量；(5)后续加工时可不经冷轧；(6)降低冷轧轧制力

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质量管理的意义


(1)提高产品质量；(2)改善产品设计；(3)加速生产流程；(4)提高员工的工作热情和增强质量意识；(5)改进产品售后服务；(6)提高市场的接受程度；(7)降低经营质量成本；(8)减少经营亏损；(9)降低现场维修成本；(10)减少责任事故

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连铸坯的铸态组织

呈什么分布特征

边部是细小等轴激冷晶区，相邻的是柱状晶区，中心是等轴晶区

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铁碳平衡相图

如何在轧制工艺上应用

根据铁碳平衡相图，可以制定各钢种的加热温度范围，开轧温度范围和终轧温度范围，这是铁碳平衡相图中温度与组织结构的关系向人们提供了参考依据，保证了各钢种加工是在可靠状态下进行，并最终获得理想的组织和性能

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磁力探伤

超声波探伤

将试件置于探伤机强大磁场内，使其磁化，然后将氧化铁粉与汽油或酒精混合的悬浊液涂抹在试件表面上，此时氧化铁粉就聚集在那些表面或皮下有缺陷地方，这就是磁力探伤。超声波探伤是利用超声波的物理性质检验低倍组织缺陷，用这种方法可直接检查钢材的内部缺陷，例如检验锅炉管，还可检查大锻件的内部质量。这两种探伤属于无损检验

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铁碳合金相图

对轧钢生产的意义

通过铁碳合金相图可以知道，加热到某一温度的碳钢是什么相，并能分析出钢在缓慢加热和缓慢冷却过程中的组织转变，因此，铁碳合金相图是确定碳钢加热、开轧、终轧温度和碳钢热处理工艺的参考依据

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未燃的喷吹煤粉

在高炉内的行为

(1)参与碳素气化反应(2)参与渗碳反应(3)混在渣中，影响渣的流动性(4)沉积在软熔带和料柱中，恶化透气性(5)随煤气逸出炉外

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评价铁矿石质量

应当从哪些方面进行

(1)矿石含铁量是评价铁矿石质量的最重要的标准；(2)脉石的化学成分；(3)矿石中的有害杂质，包括S、P、Pb、Zn、As、Cu、K、Na、F等的含量；(4)矿石的还原性；(5)矿石的软化特性；(6)矿石的粒度组成；(7)矿石的机械强度；(8)矿石化学成分的稳定性

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高炉冶炼过程

对焦炭质量的要求

(1)固定碳含量要高，灰分要低；(2)含S、P杂质要少；(3)焦炭的机械强度要好，热强度要高；(4)粒度要均匀，粉末要少；(5)水分要稳定

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烧结矿与球团矿的区别


烧结与球团都是粉矿造块的方法，但它们的生产工艺和固节成块的基本原理却有很大区别，在高炉上冶炼的效果也各有特点。烧结矿与球团矿的区别主要表现在以下方面：(1)对原料粒度的要求不同；(2)固节成块的机理不同；(3)成品矿的形状不同；(4)生产工艺不同

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高炉生产中

常用【Si】来表示炉温

Si无论从液态中还原还是从气态中还原，都需要很高的温度，炉缸温度越高，还原进入生铁的Si就越多，反之，生铁中的Si就越少。生产统计结果表明，炉缸温度(渣铁温度)与生铁含Si量成直线关系，因此，高炉生产中常用[Si]来表示炉温，[Si]成为炉缸温度的代名词。当然，有时也有不完全相符的现象，这表明炉缸工作失常，只有在极个别的情况下才出现

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钢水的氧化性


氧可以原子状态少量地溶解在钢液中，转炉吹炼终点时钢水的氧含量多少，称为钢水的氧化性

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转炉炼钢中枪位

控制的基本原则

根据吹炼过程中出现的具体情况及时进行相应的调整，力争做到既不出现“喷溅”，又不产生“返干”，是冶炼过程顺利到达终点

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炉外精炼有哪些冶金作用


(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

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钙处理


是把钙或钙合金用不同方法加入钢中，用来改善炼钢工艺，用于脱硫，改善夹杂物形态，改善切削性能，改善沿轧制方向的横向机械性能，改善钢水的流动性能

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连铸中间包的作用


(1)降低钢水静压力，保持中间包稳定的液面平稳的把钢水注入结晶器；(2)促进钢水中夹杂物上浮；(3)分流钢水；(4)贮存钢水，实现多炉连浇

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磷对钢性能有何不良影响


磷在钢中有较大偏析。在磷含量高的部位，塑性、韧性大大降低，尤其在低温下“冷脆性”更不明显。一般随着钢中C、N、O含量的增加，磷的这种有害作用增强。磷对钢的焊接性能也有不利的影响


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吹炼中期炉渣特点及矿物组成


吹炼中期炉内[C]，[O]反应激烈，炉渣容易出现“返干”，其特点：碱度高，氧化亚铁含量低。炉渣矿物组成是：主要为硅酸二钙和硅酸二钙，当石灰加入大时，有较多的游离CaO。碱度越高时，硅酸二钙量越大，游离CaO越多，这对冶炼效果不利

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在冶炼高中碳钢时

如何提高钢水质量

(1)高拉碳，终点碳控制在0.15%以上，减少增碳；(2)尽可能降低钢水中P、S含量；(3)控制好钢水成分，保证Mn/Si≥3.0以上；(4)在连铸温度允许的条件下，尽可能降低出钢温度，减少出钢下渣量

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在优质碳素结构钢

生产中为什么要求Mn/Si>2.5

(1)改善连铸钢水的流动性；(2)以便把脱氧产物控制为液态；(3)保证钢中氧含量较低，不至于在铸坯中产生气泡缺陷

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转炉炼钢对石灰的要求


(1)CaO含量高，SiO2含量要低。因为SiO2与CaO结合会降低石灰的有效CaO含量。(2)含硫量要低，含硫过高，影响石灰的去硫能力，甚至增硫。(3)生烧率要小，生烧率大，说明石灰中还有大量的CaCO3未变成CaO，加入炉后，CaCO3分解吸热，影响炉子的热效率，并使造渣及温度控制发生困难。(4)入炉块度应适中

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氧气转炉吹炼过程

控制的目的

氧气转炉吹炼过程控制的目的是使操作稳定，缩短冶炼时间，降低各种能耗，提高终点命中率，从而达到“高产、优质、低耗和省力”。具体地讲，吹炼控制要求尽可能地形成碱性渣，使降低碳和成渣速度加快。在尽可能少加入辅助材料消耗的条件下，保证钢水充分脱硫、脱磷；吹炼过程中喷溅和溢渣最少，炉龄长，金属收得率高，产品各项指标符合要求，能源消耗少

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钢水中加脱氧剂越多钢中氧就越少

此说法是否正确，为什么

不正确，因为脱氧元素加入钢中后，一方面可以与氧发生脱氧反应，使氧的浓度降低，另一方面却影响氧的活度系数。当脱氧元素浓度很高时，由于它降低氧的活度系数，妨碍了脱氧反应的进行，结果使钢中氧含量反而增加

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转炉炼钢的基本任务


为了把生铁变成钢，主要任务有：(1)脱碳；(2)升温；(3)合金化；(4)脱氧；(5)去除杂质

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终点后吹时出钢过程中

如何保证钢水成分

(1)堵好出钢口，防止下渣。(2)出钢时加合金料前先加一部分脱氧剂。(3)脱氧剂总量要比平时多加。(4)合金料量适当增加。(5)必须保证足够的吹氩时间

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出钢过程下渣对钢水的处理


(1)及时取包样确认成分，对普碳钢还要观察脱氧效果。(2)包样成分确实低时，钢水到精炼站进行成分调整，保证吹氩时间。(3)如因下渣出现普碳钢脱氧不良，必须补加脱氧剂，并保证吹氩时间。(4)经处理确认钢水正常后，主可转到下道工序

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钢中非金属夹杂物

的主要来源

①内生夹杂物。指冶炼过程中元素氧化所形成的氧化物，脱氧时形成的脱氧产物，以及钢液在凝固过程中由于温度下降和成分偏析所生成的不熔于钢中的化合物。②外来夹杂物。指冶炼和浇注过程中，从炉衬和浇铸设备耐火材料上冲刷侵蚀下来进入钢液中的夹杂物，炉料带入的污物，混入钢液中的炉渣等

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发现吹炼过程返干如何处理


(1)提高枪位化渣。(2)适当降低氧压，实现“软吹”。(3)温度高时，可加入铁皮或矿石，强制化渣。(4)火焰调整后，要逐步降枪，幅度不能过大


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