转炉炼钢工竞赛试题

3

，t＝＝6068m15min

解：已知V33/h

＝404.53m24272m/min则 Q＝V/t＝6068/15＝3/h。 答：此时氧气流量（标态）为24272m2、如果Cu在钢液中含量为0.3％，试验测得在1540时，Cu溶于℃Fe中时K＝53Pa，若真空度为2.67Pa，问钢液中的Cu能否蒸发？

（易）

解： P＝53×0.3＝15.9（Pa） 15.9 Pa＞2.67 Pa 答：钢液中的Cu可以蒸发。

3、在1500时，硫在炉渣中的浓度为2%，硫在铁水中的浓度为0.075%，℃求分配系数。

（易）

解：硫在渣、铁二相之间的分配系数＝2/0.075≈27 答：其分配系数为27。

4、冶炼某炉钢，金属装入量中，铁水占90%，废钢占10%，渣量占金属装入量的13%，其中FeO含量13%。试计算吹炼过程中被氧化进入炉渣11

的Fe元素为多少？（保留小数点后两位有效数字）

（中等）

解：设金属装入量为1kg，则

Fe元素氧化量 ＝1×13%×13%×（56/72） ＝0.013

答：吹炼过程中被氧化进入炉渣的Fe元素为0.013。

5、锰铁的成分中Mn占80%、C占1.0%、Si占2.0%、Fe占17%,

O

＝4.49kPa，时P求在此温度下锰铁中锰的蒸汽压为多少？（已在1600℃知原子量Mn：55，C：12，Si：28，Fe：56）（保留小数点后三位有

Mn

效数字） （中等）

n＝80/55＝ Mn的摩尔数1.455 解：由已知得：n＝1/12＝

1

C的摩尔数0.083 2n＝2/28的摩尔数＝0.071 Si3n＝17/56的摩尔数＝0.304 Fe4nnnnn＋ 故总摩尔数＋＝＋4

312

＝1.455＋0.083＋0.071＋0.304

＝1.913

锰铁中锰的摩尔分数N＝1.455÷1.913＝0.761 Mn ∴ 锰铁中锰的蒸汽压P＝4.49×0.761＝3.417（kPa） Mn答：在1600时锰铁中锰的蒸汽压为3.417kPa。 ℃6、某厂200t转炉冶炼Q345A钢种（Q345A凝固温度的中限是1512）， ℃采用板坯连铸工艺，过热度取20，出钢时间为6min，加入Mn-Si合金℃22kg/t，温降为51，出钢完毕到精炼时间在10min以内，温降速度为℃0.8/min，吹氩精炼温

降为37，吹氩完毕到钢包回转台间隔10min，温℃℃降速度为0.4/min，连浇时钢包→中间包及过程钢水温度降为23。计℃℃算其出钢温度。 （中等）

解：其求解过程如下：

t＝51, 20， 1512已知T＝， α＝℃℃Δ℃1凝tt＝37，8，

＝＝10×0.8℃Δ2℃3Δtt＝ 4，23＝×＝100.4℃ΔΔ4℃5

12

ttttt ＋＋＋＋则T＝T＋α＋51Δ Δ3Δ2ΔΔ4凝出

＝1512＋20＋51＋8＋37＋4＋23 ＝1655℃ 答：该出钢温度是1655℃。

ωω＝86%，；＝0.50%石灰中7、用废钢做冷却剂，铁水中石灰[Si]CaO,ω＝2.5%，炉渣碱度R＝3.5。计算石灰加入量。 （保留小数点石灰

SiO,2后两位有效数字）

（较难）

ωω＝86%，0.50%， 解：已知： ＝石灰CaO,[Si]ω＝2.5% ，

R＝3.5

石灰SiO,2ωωω）×－ 石灰加入量＝（2.14×R）÷（石灰CaO,石灰SiO,[Si]2×R×1000

＝（2.14×0.50%）÷（86%－3.5×2.5%）×3.5×1000 ＝48.48（kg/t）

答：每吨铁水需加石灰48.48公斤。

8、若渣罐下部存有500g水，当1600℃的钢渣倒入渣罐时，如果这些水被加热到1600℃，则水蒸气的压力会突然上升到多少，这时将会发生什么事故？ （保留小数点后一位有效数字） （较难）

3

，水的温度为15℃）0.0005m（已知：500g水的体积是

解： ① 500g水变成水蒸气时，在0℃、0.1MPa时理论水蒸气的体积为：

x

5000.0224＝ 18︰︰3 x0.6222m＝0.0224×500/18＝3时，由0℃变为1600 500g水蒸气，限制体积为0.0005 m℃ ②时，理论压力为：

ppV)÷T÷T＝( ( 1V1)2212p；T＝＝0.6222m273K V

3

＝0.1MPa；1113；T＝273＋ V＝0.0005m1600＝1873K

22

p）÷1873 0.0005273＝（×0.6222 （0.1×）÷2 p

＝（1873×0.1×0.6222）÷（0.0005 ×273） 2 ＝853.8 MPa

13

答： 500g水被加热到1600℃时，水蒸气压力突然升高到853.8MPa，将发生爆炸。

9、已知某钢种成分目标锰0.5%，钢中残锰0.05%，钢水量80吨，锰铁含锰70%，含碳6.0%，锰收得率按90%，碳收得率按80%计算，需加锰铁多少吨？锰铁增碳百分之几？（保留小数点后两位有效数字）

（较难）

解：锰铁加入量＝（0.5%－0.05%）×80000÷70%÷90% ＝571.43（kg）＝0.57（t） 增碳量＝571.43×6%×80%÷80000＝0.034% 答：需加锰铁0.57吨，锰铁增碳0.034%。

10、初始钢水量为70吨，钢水硫含量0.020%，初始渣量5吨，炉渣硫含量0.010%。如果硫分配比Ls＝50，试计算钢、渣反应平衡后钢液的硫含量。（保留小数点后两位有效数字） （很难）

解： 假设反应平衡后钢液硫含量为m， 由于 Ls＝渣中硫含量/钢液硫含量

[]

）m0.020%－700.010%＋×1000×（ Ls＝5×1000×÷（5×1000×m）

[]÷（5×1000×mm1000×（0.020%－）） 50 ＝＋0.570×

计算出 m＝0.0045%

答：钢、渣反应平衡后钢液的硫含量为0.0045%。

11、根据下表条件，通过计算说明利用单渣操作，能使渣量大为减少（出钢量按装入量的90%计算）。

Mn P

Fe 装入量装入料kg ω/% kg

kg ωkg /% ω/% 数据56 0.20