一、名词解释
1.跨距、柱距：确定建筑物主要的构件位置及标志尺寸的基准线成为定位轴线，平行于厂房长度方向的定位轴线称为纵向定位轴线，垂直于厂房长度的定位轴线称为横向定位轴线。纵向定位轴线间距称为跨度，横向定位轴线间距称为柱距。 2.物料平衡：就是计算在炼钢过程中加入炉内并参与炼钢过程的全部物料和炼钢过程产生物之间的平衡关系。
3.热平衡：就是计算在炼钢过程中热量的收入与支出之间的平衡关系。 4.炉容比（V/T）：指新炉时转炉的炉膛有效容积（V）与公称容量（T）的比值（m3/T）。 5.转炉的高宽比 H/D：转炉的高宽比指炉子的高度与直径之比。
6.顶底复吹转炉炼钢法：就是利用底吹气流克服顶吹氧流对熔池搅拌能力不足(特别在碳低时)的弱点，可使炉内反应接近平衡，吹炼平稳，铁损失减少，同时又保留了顶吹法容易控制造渣过程的优点。
7.全正力矩原则：就是转炉在整个倾动过程中，合力矩M合全部位于正力矩区域内，不出现负力矩。
8.正负力矩原则：合力矩M合的极大(波峰)值和极小(波谷)值对等分布在正负力矩区域内。 9.氧流量（Q）：指单位时间通过氧枪的氧量，一般以体积流量（m3/h）表示。 10.供氧强度（B）：指单位时间转炉每公称吨位的供氧量（m3/t•min）。 11.多孔喷头的喷孔夹角：是指喷孔中心线和喷头几何中心线之间的夹角。
12.喷孔的间距(A)：是指喷头断面上喷孔出口处喷孔中心线与喷头轴线之间的距离。 13.汽化冷却烟道：一般是由无缝钢管排列围成的烟道。
14.脱水器：是湿法除尘系统中的一个重要设备，脱水过程即要去掉净化过程中形成的大量污水，又要去掉悬浮于烟气中的水雾。
15.TN法：该方法的喷射处理容器是带盖的钢包，喷吹管通过钢包盖顶孔插入钢水中，一直伸到钢包底部，以惰性气体作载体，把含有钙、碳化钙、铝等的特殊精炼粉剂吹入钢水中，有脱氧、脱硫、控制夹杂物形态等作用。
16.总图：钢铁厂内部各车间在位置上的相互关系构成联合企业(或电炉钢厂)的总平面布置图，简称总图。
17.炼钢厂的产品大纲：企业的产品计划（即钢材产品的产量、品种、产品规格等）确定了加工工序和加工设备类型，再依加工工序的要求来确定炼钢厂所应提供的铸坯或钢锭的质量与断面形状、尺寸，从而计算出按不同钢种所需供应的坯（或锭）的数量（吨）。这通常称为炼钢厂的产品大纲。
二、填空
1.转炉冶炼的收入项：开吹前首先要向炉内加入钢铁料：铁水和废钢，然后降枪吹氧，同时加入造渣料：石灰、萤石、白云石、铁皮或矿石等，以及吹炼过程中炉衬要受到侵蚀而剥落下来进入炉内。
2.转炉冶炼的支出项：开吹后首先从炉口冒出炉气，炉气中夹带着烟尘，吹炼过程中要产生一些喷溅，并且要产生炉渣，炉渣中夹带着铁珠，最后得到钢水。还有其它一些支出物。 3.公称容量它的表示方法：①以平均金属装入量（t）表示；②以平均出钢量（t）表示；③以平均炉产良坯量（t）表示。通常以②表示公称容量。 4.常用炉型：筒球形、锥球形、截锥形。
5.影响转炉炉容比大小的因素：① 炉子吨位本身的影响；② 铁水成分的影响；③ 铁水比的影响；④ 供氧强度（B）的影响；⑤ 冷却剂的影响。
6.出钢口参数包括：①出钢口位置，出钢口位置通常设在炉身与炉帽耐火材料的交界处；②出钢口倾角（β）；③出钢口直径；④出钢口长度。 7.炉衬一般由永久层、填充层和工作层三层组成。
8.选择材质的原则是：耐火度（抵抗高温作用而不熔化的性能）高；高温下的机械强度高，耐急冷急热性能好；化学性能稳定；资源广泛，价格便宜。 9.水冷炉口的结构形式有水箱式和铸铁埋管式。
10.底部供气元件有三种：①喷嘴型供气元件，②砖型供气元件，③细金属管多孔塞式 11.转炉倾动力矩由空炉力矩、铁水力矩、摩擦力矩三部分组成。 12.转炉倾动机构的配置形式有落地式、半悬挂式、全悬挂式三种。 13.氧枪是由喷头、枪身和尾部结构三部分所组成。
14.氧枪喷头材质：导热性能好的紫铜锻造或铸造成型。
15.氧枪枪身为三层同心圆无缝钢管套装组成，由内向外依次为中心氧管、中层套管和外层套管。
16.氧枪各操作点标高的确定原则：最低点、吹氧点、变速点、等候点、开氧点和停氧点、最高点和换枪点。
17.氧枪冷却水系统包括输水管路、软管、氧枪三部分组成
18.氧枪更换装置主要由横移小车、横移小车传动装置及氧枪升降装置(T形块)组成。
19.氧气转炉炼钢车间的供氧系统是由制氧机、加压机、中压储气罐、输氧管、控制闸阀、测量仪器、氧枪等主要设备组成。
20.转炉烟气净化及回收重要意义是（1）防止环境污染；（2）回收煤气 ；（3）回收蒸汽；（4）回收烟尘；（5）抽风机操作的需要。
21.控制烟气空气过剩系统值的方法有：氮幕法和炉口微压差控制法。 22.未燃法烟气除尘操作工艺有全湿法、干湿结合法或全干法三种形式。 23.脱水器有重力式、撞击式和离心式三种。
24.冷挂渣炉壁(简称水冷炉壁)，按其导热能力(即可通过的热流强度)可分为普通功率，高功率和超高功率三种类型，按其结构则可分为铸管式、板式与管式水冷挂渣炉壁。 25.倾动机构有侧倾和底倾两种类型。
26.炉外精炼工艺能够完成的冶金功能有：脱气(脱氢、脱氮)，脱氧，脱硫，清洁钢液(减少非金属夹杂物，提高显微清洁度)，脱碳(冶炼低碳、超低碳钢种)，真空碳脱氧，调整钢液成分(微调与均匀最终化学成分)，调整钢液温度。
27.常用的具有电弧加热功能的精炼设备(精炼炉)有三种：ASEA-SKF钢包炉、LF型钢包炉和VAD真空加热脱气装置。
28.炉盖提升机构有电动和液压传动两种。
三、简答题
1.钢铁联合企业有哪些组成部分，大型企业具有哪些优势？
答：钢铁联合企业一般应包括炼铁、炼钢、轧钢三个主要生产部门，以及为它们服务的各种辅助生产部门和机构。
大型企业具有以下优点：
(1)生产能力大，效率高，各项经济技术指标优于中小型企业；
(2)各专业厂(车间)之间运输距离相对缩短，调度更加合理，生产周期相应缩短，单位产品的生产与运输费用降低；
(3)能合理地利用资源及本企业生产的各种副产品，开展综合利用，实现良好的环境保护，有利于做到可持续发展；
(4)有利于新技术的推广和应用，增强企业的竞争能力； (5)具有良好的生产条件，有利于劳动者的身心健康； (6)便于提升企业的科学管理水平。 2.炼钢厂设计的目的和基本内容有哪些？
答：设计的目的是要建设新的生产厂(或车间)，扩建或改建旧有企业使之更适合国民经济发展的需要，提高产量和质量，改善生产环境。
炼钢厂设计的基本内容：
(1)车间生产规模，生产品种的基本设想或方案；
(2)厂址选择方案。包括建厂所在地区的资源情况；原材料来源与可供情况；动力、供水、燃料的供应条件与解决途径，必要时应附有供应原料与供电、水等的协议书或意向书；厂区的水文地质资料和运输条件及地形图等；
(3)建厂(车间)要求达到的经济效益和技术水平；
(4)当地的环保情况，与要求的环境质量；
(5)投资的控制数字，与劳动定员控制数字。 3.炼钢厂设计的一般程序有哪些？ 答：
4.选择转炉炉型时应考虑那些基本原则？ 答：选择炉型时应考虑以下几条基本原则：
①炉型应能适应炉内钢液、炉渣和炉气的循环运动规律，使熔池得到激烈而又均匀的搅拌，从而加快炼钢过程的物理化学反应；
②有利于提高供氧强度（B），缩短冶炼时间，减少喷溅，降低金属损耗；
③新砌好的炉子的炉型要尽量接近于停炉以后残余炉衬的轮廓，减少吹炼过程中钢液、炉渣和炉气对炉衬的冲刷侵蚀及局部侵蚀，提高炉龄，降低耐火材料的消耗；
④炉壳应容易制造，炉衬砖的砌筑和维护要方便，从而改善工人的劳动条件，缩短修炉时间，提高转炉作业率。
总之应能使转炉炼钢获得较好的经济效益，优质、高产、低耗。 5.筒球型、锥球型和截锥型炉型的各自特点是什么？
答：筒球形的特点是形状简单，砌砖简便，炉壳容易制造。在相同的熔池直径（D）和熔池深度（h）的情况下，与其它两种炉型相比这种炉型熔池的容积大，金属装入量大，其形状接近于金属液的循环运动轨迹，适用于大型转炉。；锥球形的特点是，与同容量的其它炉型相比，在相同熔池深度（h）下，其反应面积大，有利于钢、渣之间的反应，适用于吹炼高磷铁水。截锥形的特点是，形状简单，炉底砌筑简便；其形状基本上能满足于炼钢反应的要求，与相同容量的其它炉型相比，在熔池直径相同的情况下，熔池最深，适用于小型转炉。 6.转炉炉壳在使用过程中要承受那些作用力？
答：①静载荷产生的应力：包括炉料、炉衬和炉壳本身等重量产生的应力；②动载荷产生的应力：包括加料，特别是加废钢和清理炉口结渣时产生的冲击力，以及炉体在倾动过程产生的巨大扭矩；③炉衬的膨胀应力：炉子受热膨胀产生巨大的热应力；④热应力：由炉壳钢板轴向和径向的温度梯度产生的应力；⑤其他应力：包括炉壳的断面改变，局部加固及加工、安装过程中产生的应力。
7.转炉倾动机构的选择原则是什么？
答：a.倾动机构应能使炉体连续正反旋转360°，并能平稳而又准确地停在任何倾角位置；b.一般大、中型转炉应具有两种以上倾动速度；c.倾动机构必须安全可靠，应避免传动机构的任何环节发生故障；d.倾动机构应能适应载荷的变化和结构变形；e.结构紧凑，占地面积少，效率高，投资少，维修方便。
8.顶吹转炉炼钢对喷头性能的要求及流股应具备的特性是什么？ 答：（1）提供冶炼工艺所需的供氧量这就要求正确地设计喉口面积和确定合理的操作氧压以及合适的枪位高度；（2）在一定操作氧压和足够高的枪位下，氧流股获得较大的动能对熔池有足够地冲击能力（h冲）,保证冶炼效果所需要的冲击深度（h冲），使熔池得到激烈而又均匀的搅拌。（3）多孔喷头的流股以多个中心射向熔池，在金属熔池面上形成多个反应中心，使得反应面积大，且又不冲刷炉墙。（4）在保证有一定冲击深度h冲的前提下，尽可能采用高枪位操作。（5）化渣块，尽早去除磷、硫；（6）喷溅少，提高金属收得率。 9.多孔喷头与单孔喷头相比较有何特点？
答：多孔喷头与单孔喷头相比较，具有吹炼平稳，喷溅减少，炉口结渣少，供氧强度（B）增高，金属收得率高，冲击面积增大，导致渣中（FeO）高，化渣快，热效率高，废钢比高等优点。但是枪位比单孔喷头低（因为流股速度的衰减比单孔快），易烧枪，从而对喷头的冷却要求更高；加工制造比单孔喷头复杂。 10.简述转炉向氧枪的传热机理？
答：氧枪接受的热量主要来自熔渣向氧枪传热，炉壁的辐射传热和飞溅金属液滴的传热。 11.氧枪升降机构的要求是什么？
答：应具有合适的升降速度并可以变速。应保证氧枪升降平稳，控制灵活，操作安全。 结构简单，便于维护。 应具有安全连锁装置。 12.氧枪升降机构设有那些安全连锁操作？
答：①当转炉不在垂直位置(允许误差土3°)时，氧枪不能下降。当氧枪进入炉口后，炉子不能做任何方向的倾动；②当氧枪下降到炉内经过氧气开、关点时，氧气能自动接通。当提升氧枪经过此点时，氧气能自动切断；③当氧气压力或冷却水压力低于给定值，或冷却水升温高于给定值时，氧枪能自动提升；④车间临时停电时有可能利用手动控制，使氧枪自动提升。
13.转炉吹炼期炉气量、温度、CO和CO2含量变化的规律。
答：在吹炼前期，熔池温度较低，铁水中的硅、锰首先被氧化，碳的氧化速度比较低，产生的炉气量比较少，炉气中CO含量相对来说比较低。随着各种元素氧化，大量放热使熔池温度升高。吹炼到中期，熔池温度大于1470℃以后出现剧烈的碳氧反应，炉气中CO含量逐渐增加，炉气量随之增加而达到最大值。到达吹炼后期，铁水中碳含量逐渐减少，脱C速度变慢，炉气量减少，炉气中CO含量亦相应减少。炉气温度随着熔池温度的不断上升而增高。由此可知，在整个吹炼过程中，炉气量、炉气温度和成分是不断变化的。 14.影响最大炉气量的因素有那些？
答：1)铁水装入量的影响。在一个炉役期内，炉役前期装入量少，产生的炉气量亦少；到炉役后期随炉衬的侵蚀，炉容扩大，装入量增加，炉气量亦增加。设计中一般按炉役后期的最大铁水装入量计算炉气量。
2)最大脱碳速度的影响：①供氧强度的影响；②加入冷却剂的影响；③喷枪孔数的影响；④枪位的影响。
15.转炉未燃法和燃烧法两种烟气成分差别在哪？
答：未燃法炉气温度较低，而且含有大量一氧化碳可以回收再利用节约能源，烟尘颗粒比较大易于尘土。燃烧法操作安全简单，但炉气温度高，含有大量的氮气和二氧化碳。 16.可燃性气体爆炸时须同时具备哪三个条件？
答： ①可燃气体和空气或氧气的混合比在爆炸极限的范围之内；②混合时的温度在最低着火温度以下，否则引起燃烧；③遇到有足够能量的火种。 17转炉除尘风机的要求是什么？
答：1）要求在调节抽风量时，其压力变化不大，同时当风机在小风量运转时不喘震；2）具有良好的密封和防爆性能；3）叶轮、外壳具有较高的抗磨性和一定的耐腐蚀性；4）机壳上应设有水冲洗或其他清灰装置；5）具有较好的抗震性。 18.铸管式水冷挂渣炉壁结构特点是什么？
答： (1)具有与炉壁所在部位的热负荷相适应的冷却能力，适用于炉壁热流强度为(0.056～0.22)×106w/m2的条件，即普通功率电弧炉热点区的热负荷；(2)结构坚固，具有较大热容量。能抗击炉料撞击和因搭料打弧以及吹氧操作不当造成的局部过热；(3)具有良好的挂渣能力，易于形成挂渣层，适应炉内热负荷变动，通过挂渣层厚度变化调节炉壁散热能力与炉内热负荷相平衡；(4)内部为管式水冷，冷却水流速度快，不易结垢。 19.变压器与电弧炉容量的匹配应考虑到那些因素？
答： (1)电弧炉仅仅作为熔化装置还是作为熔炼装置；(2)电弧炉熔炼的钢种，采用何种熔炼工艺；(3)当配用的变压器为高功率或超高功率时，电弧炉炉体结构和其他相关技术是否配套；(4)选用不同功率水平要考虑电弧炉的作业制度，是间断生产还是满负荷连续生产；(5)选用何种功率水平还要考虑到车间或建厂的供电条件。 20.电极升降机构必须满足什么要求？
答： 1.升降灵活，系统惯性小，启动、制动快。2.升降速度要能够调节。上升要快，否则在熔化期易造成短路而使高压断路器自动跳闸；下降要慢，以免电极碰撞炉料而折断或浸入钢液中。
21.钢水搅拌的目的是什么？常用的搅拌手段有那些？
答：加速添加料的熔化与均匀化，促进渣钢反应，均匀钢水的化学成分与温度。最常用的搅拌手段是钢水吹氩。
22.请述说RH和VD这两个精练工艺的相同和不同的特点。 答：RD和VD都是钢水的真空处理，相同点是都可以使大部分特殊钢脱氢、脱氧、脱除部分氮和降低，比较简单，也不需要特种高质量耐火材料。投资成本低，对于一般特殊钢来说，采用VD处理即可满足要求。RH法设备及其操作与维修都比较复杂，需要特种耐火材料和高质量电极，成本高作业率低，但生产硅钢、深冲铁、镀层板等超低碳钢种的转炉厂大多采用RH法，虽然基本投资和日常操作费用军较VD为高。 23.什么叫RH的驱动气体？它布置在RH设备的什么地点？
答：真空室下端设置两根吸引和排放钢液的上升管和下降管，钢液脱气处理时，两根管插入钢包内的钢水中，通过抽真空和在上升管下部1/3处向钢水吹人氩气等驱动气体，使钢水上下循环脱气。
24.VOD精练工艺的特点是什么？
答：在真空条件下顶吹氧脱碳，并通过钢包底部的透气砖吹氩，促使钢水混合均匀，VOD法可以冶炼低碳和超低碳不锈钢，脱碳保铬，脱气效率高，缩短电弧炉冶炼时间，降低成本，提高效益。
25.选择炉外精炼技术时，应主要考虑哪些因素? 答： 选择炉外精炼工艺，应考虑产量(及炉子容量)、钢的质量、钢种的特性以及采用炉外精炼的经济效果，其中尤以适应钢的质量要求为首要目的。有的炼钢车间为了适应多种钢的需要甚至设有两种或两种以上的炉外精炼设备。
四、计算题
1.某炼钢车间有公称容量为120t的转炉两座，良坯收得率95％，冶炼周期38min，吹氧时间15min，吨钢耗氧量取55m3/t，则车间每小时耗氧量计算如下。 答：车间平均耗氧量：
车间高峰耗氧量：
2.计算一台额定容量为150t的超高功率电弧炉所应配用变压器的额定容量。超高功率电弧炉熔化期时间取45min，实际装料量180t计算。
答：由熔化时间(熔化期)计算变压器容量。电弧炉熔化期占熔炼周期的大部分，熔化期长短主要由供电功率决定。下面是对已知装入量的电弧炉根据熔化时间要求来计算所需供电功率，即变压器的容量：
qG
P
t
cos
N
m
式中
P——电弧炉用变压器额定容量，kV·A；
q——熔化每吨废钢料及相应的渣料并升温所需要的电量，kW·h/t，
q≈410kW·h/t；
G——电弧炉装入量，t；（180）
tm——预期的熔化时间，h；（45）
cos
——熔化期平均功率因数，一般功率电弧炉取0.82～0.85，超高功率电弧炉取0.70；
——变压器有功功率利用率，=0.75～0.80；（0.8）
N——熔化期变压器功率平均利用系数，N=1.0～1.2。（1） 注意：括号中是各符号的数值
