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目 录 1

第一章炼钢基础理论 1

1．什么是金属？ 1

2．什么是合金？ 1

3．什么是黑色金属？ 1

4．什么是有色金属？ 1

5．什么是稀有金属？ 2

6．什么是生铁？ 2

10．什么是碳素钢？什么是低碳钢、中碳钢和高碳钢？ 3

9．铁有几种同素异晶体？各为什么晶体结构？ 3

8．什么是工业纯铁？ 3

7．什么是钢？ 3

11．什么是合金钢？什么是低合金钢、中合金钢和高合金钢？ 4

12．什么是铁合金？ 4

13．什么是高温合金？ 4

14．什么是精密合金？ 4

15．什么是体系？什么是相？ 4

16．什么是相图？ 5

17．什么是溶液？什么是熔体？什么是固溶体？ 5

18．什么是浓度？浓度怎样表示？ 6

20．什么是化学平衡？ 7

19．什么是化学反应的热效应？ 7

21．哪些因素影响化学平衡？ 8

22．什么是平衡常数？什么是平衡浓度？ 9

23．什么因素影响平衡常数？ 10

24．什么是自由能？ 10

25．什么是理想溶液？什么是稀溶液？什么是实际溶液？ 11

26．什么是活度？什么是活度系数？ 12

27．什么是均相反应？什么是多相反应？ 13

28．什么是化学反应速度？ 13

29．哪些因素影响化学反应速度？ 14

31．影响扩散的因素有哪些？ 16

30．什么是扩散？ 16

32．什么是冶金过程热力学？ 18

33．什么是冶金过程动力学？ 18

34．什么是氧化反应？什么是还原反应？ 19

35．为什么钢中所含的元素有的易氧化？有的不易氧化？怎样估计它们氧化的难易？ 19

36．炉渣来自何处？炉渣在炼钢中起什么作用？ 21

37．炉渣由什么组成？ 21

38．什么是碱性渣？什么是酸性渣？ 22

39．什么是炉渣的碱度？炉渣的碱度怎样表示？ 22

40．什么是炉渣的粘度？炉渣的粘度对冶炼有什么影响？ 22

41．什么是炉渣的氧化能力？炉渣的氧化能力怎样表示？ 23

43．什么是钢水的氧化性？ 24

44．什么是碳氧平衡图？什么是碳氧乘积？ 24

42．什么是氧化渣？什么是还原渣？ 24

45．什么是铁碳合金相图？ 26

46．哪些元素可溶于钢液？哪些元素不溶于钢液？ 28

47．为什么硫是钢中的有害元素？ 29

48．为什么磷是钢中的有害元素？ 29

49．什么是钢中气体？钢中气体对钢质量有什么影响？ 30

50．什么是非金属夹杂物？非金属夹杂物对钢质量有何影响？ 30

53．什么是喷射冶金？ 31

51．什么是真空？什么是真空度？ 31

52．什么是炉外精炼？ 31

第二章电磁基础理论 32

54．什么是电？ 32

55．什么是电流和电流密度？ 32

56．什么是直流电、交流电？ 33

57．什么是电阻？ 33

58．什么是电能量、电功率？ 33

59．什么是电流的热效应？怎样计算电流的热效应？ 34

60．什么是电容器？什么是电容？ 34

61．什么是电容器的串联和并联？它们各有哪些特点和规律？ 35

62．什么是磁性、磁体、磁场？ 36

63．什么是磁感应强度、磁力线、磁通量？ 36

64．怎样判断载流导体的磁力线分布情况和磁场的方向？ 37

65．怎样判断磁场对载流导体的作用力方向？ 38

66．什么是电磁感应现象？法拉第电磁感应定律的内容是什么？ 39

67．怎样判断感应电流的方向？ 39

68．什么是涡流？ 40

69．什么是自感应和互感应？ 40

70．感应炉线圈产生的磁力线是怎样分布的？ 41

71．感应炉中金属炉料所受的电磁力是怎样产生的？ 41

72．感应炉熔炼金属时是怎样实现电—磁—热的相互转化的？ 42

73．什么是交流电的周期、频率和角频率？ 43

74．什么是交流电的相位、初相位和相位差？ 43

75．什么是交流电的瞬时值、峰值和有效值？ 44

76．什么是感抗、容抗、电抗和阻抗？ 44

77．电阻、电感、电容中的正弦交流电压与电流之间有哪些特点？ 45

78．什么是有功功率、无功功率和视在功率？ 45

79．什么是功率因数？怎样提高功率因数？ 46

80．什么是谐振、串联谐振和并联谐振？它们有哪些危害，又有哪些实际应用？ 46

81．怎样测量系统固有谐振频率？ 48

82．什么是趋肤效应？ 48

84．什么是导体的欧姆电阻和有效电阻？ 49

83．感应炉炉料中产生的感应电流是否存在趋肤效应？ 49

85．什么是电流透入深度？它有什么实际意义？ 50

86．什么是邻近效应和圆环效应？它们在感应炉中的表现形式如何？ 50

87．可控硅的结构和工作原理是什么？ 51

88．什么是可控硅的维持电流和掣住电流？ 53

89．怎样用万用表鉴别可控硅的三个极并判断其好坏？ 53

90．什么是可控硅的控制角、导通角和逆变角？ 53

91．什么是整流和逆变？什么是有源逆变和无源逆变？ 54

94．为什么用万用表测不出触发脉冲电压？ 55

95．可控硅整流为什么不用电容滤波？ 55

93．可控硅对触发线路有哪些基本要求？ 55

92．可控硅元件为什么要并联一个阻容电路？ 55

第三章感应炉设备 57

96．什么是工频感应炉、中频感应炉和高频感应炉？ 57

97．中频感应炉的设备有哪几部分？怎样布置？ 57

98．高频感应炉的设备有哪几部分？ 58

99．感应炉的炉体由哪几部分组成？ 59

100．为什么感应炉的炉架要用非磁性材料制作？ 59

101．为什么感应炉的感应器用空心铜管制作？ 59

103．感应炉哪些设备需要水冷？ 60

102．感应炉的倾炉机构有几种类型？ 60

104．为什么水冷设备只安装进水阀门而不安装出水 61

阀门？ 61

105．真空感应炉的结构有何特点？ 61

106．真空感应炉有几种类型？ 61

107．什么是等离子感应炉？ 63

108．为什么安装高频感应炉的房间要用金属网（板） 63

屏蔽？ 63

109．中频感应炉用什么电源装置？ 64

110．高频感应炉用什么电源装置？ 65

112．用中频发电机组作感应炉电源时，在冶炼过程中为什么要经常调节电容器值？ 66

111．感应器为什么要联接补偿电容器？ 66

113．可控硅中频电源与中频发电机组相比有哪些优点？ 67

114．可控硅中频电源型号的意义是什么？ 67

115．可控硅中频电源的电路由哪几部分组成？ 68

116．整流电路的作用是什么？ 70

117．可控硅中频电源为什么不能用二极管整流？ 70

118．三相全控整流电路是怎样工作的？ 70

119．整流触发控制电路的作用是什么？ 73

120．平波电抗器的作用是什么？ 74

121．可控硅中频电源为什么必须使用快速熔断器保护，而不能用普通熔断器保护？ 74

123．什么是并联逆变电路？ 75

124．什么是串联逆变电路？ 75

122．逆变电路的作用是什么？ 75

125．并联逆变电路为什么必须增设起动电路？起动电路是怎样工作的？ 76

126．什么是负载的阻抗匹配？负载的阻抗匹配不好如何改善？ 77

127．可控硅中频电源为什么不需要调整电容器值？ 79

128．可控硅中频电源对冷却水有何要求？ 79

129．可控硅中频电源的使用与维护应注意什么问题？ 79

130．如何分析与处理可控硅中频电源的故障？ 81

131．负载回路的主要故障有哪些？故障产生的原因是 81

什么？ 81

原因？ 83

132．可控硅全导通时，输出电压达不到额定值有哪些 83

133．可控硅导通角大于120°有哪些原因？ 84

134．快速熔断器或可控硅损坏的原因有哪些？ 84

135．可控硅中频电源不能起动有哪些原因？怎样处理？ 85

136．可控硅中频电源中频功率上不去有哪些原因？怎样处理？ 85

137．为什么可控硅中频电源常在夏天能正常工作而到冬天则不可靠，或在冬天能正常工作而到夏天则不可靠？ 86

第四章感应炉坩埚 87

138．什么是坩埚？它的作用是什么？ 87

139．坩埚如何分类？ 87

140．什么是碱性坩埚？ 87

143．感应炉坩埚对耐火材料的要求有哪些？ 88

142．什么是中性坩埚？ 88

141．什么是酸性坩埚？ 88

144．碱性耐火材料的主要要求是什么？ 89

145．酸性耐火材料的主要要求是什么？ 90

146．对坩埚的质量有哪些要求？ 91

147．打结坩埚的耐火材料为什么要有一定的粒度配比？ 91

148．打结坩埚的添加剂有哪些？ 92

149．用硼酸作添加剂时硼酸的作用是什么？ 92

150．硼酸的加入量用多少较合适？ 93

151．坩埚的制作方法有几种？ 93

152．打结坩埚前的准备工作有哪些？ 93

153．怎样打结坩埚？ 94

154．坩埚的烧结方法有几种？ 95

155．坩埚烧结的目的是什么？ 95

156．坩埚的烧结结构如何？ 96

157．石英砂坩埚怎样烧结？ 97

158．镁砂坩埚怎样烧结？ 99

159．洗炉的目的是什么？ 100

160．怎样进行洗炉？ 101

161．如何使用和维护坩埚？ 101

第五章 感应炉炼钢工艺 102

162．感应炉炼钢法有什么特点？ 102

164．感应炉炼钢对入炉废钢有何要求？ 103

163．感应炉炼钢需用哪些原材料？ 103

165．感应炉炼钢对入炉合金返回钢有何要求？ 104

166．感应炉炼钢对造渣用的石灰有何要求？ 104

167．有色玻璃为什么不能用做酸性渣的造渣材料？ 104

168．造碱性渣时加入萤石有何作用？对萤石有何要求？ 104

169．铁合金入炉前为什么要进行烘烤？ 105

170．锰铁有高、中、低碳三类，铬铁有高、中、低、微碳四类，它们的含碳量各为多少？感应炉冶炼时怎样选用？ 105

171．在什么情况下用金属元素进行合金化？ 106

172．氧化钼块、钒渣和钨精矿可否用于含钼、钒和钨的钢的合金化？ 106

173．炉料的尺寸和感应炉电源频率有什么关系？为什么？ 106

174．感应炉炼钢方法有几种？各适用于哪些范围？ 107

175．感应炉炼钢装料前应进行哪些准备工作？ 108

176．感应炉装料时要注意哪些问题？ 108

177．底渣有何作用？ 109

178．什么是“桥架”现象？“桥架”现象产生的原因是什么？ 110

179．为什么炉料中的硅在碱性冶炼法中大部分被氧化？而在酸性冶炼法中则氧化较少？ 110

180．为什么炉料中的锰在碱性冶炼法中被氧化的较少？而在酸性冶炼法中大部分被氧化？ 111

181．感应炉冶炼时为什么炉渣的温度低于金属的温度？对冶炼有何影响？ 112

182．什么是单渣法冶炼？它适用于哪些钢种的冶炼？ 112

183．什么是双渣法冶炼？它适用于哪些钢种的冶炼？ 112

184．感应炉冶炼在什么情况下进行吹氧氧化？吹氧时要注意哪些问题？ 112

185．碱性氧化冶炼法怎样脱磷？ 113

186．碱性冶炼法怎样进行脱硫？ 115

187．为什么酸性冶炼法不能脱磷和脱硫？ 116

188．什么是“驼峰”现象？产生的原因是什么？ 117

189．感应炉中的电磁搅拌作用对冶炼有何影响？ 117

190．感应炉冶炼精炼期有哪些任务？ 118

191．为什么要脱氧？ 118

192．对脱氧元素的要求有哪些？常用的脱氧元素有哪些？ 119

193．什么是元素的脱氧能力？常用的脱氧元素其脱氧能力如何？ 119

194．为什么复合脱氧剂的脱氧能力比单一脱氧剂的脱氧能力强？ 120

195．什么是沉淀脱氧？它有什么优缺点？ 122

196．什么是扩散脱氧？它有什么优缺点？ 123

197．什么是综合脱氧？它有什么优缺点？ 123

198．什么是真空脱氧？它有什么特点？ 124

199．什么是硅还原脱氧法？ 125

200．感应炉冶炼精炼期采用哪种脱氧方法？用什么脱 125

氧剂？ 125

201．感应炉冶炼时采用哪几种渣系的炉渣？ 126

202．感应炉精炼期渣量选用多少合适？为什么？ 126

203．什么是合金化？ 126

206．钢液合金化时合金元素在什么时候加入？ 127

204．什么是合金回收率？ 127

205．哪些因素影响合金回收率？ 127

207．调整低合金钢合金成分时，怎样计算合金的加入量？ 128

208．调整单元素高合金钢合金成分时，怎样计算合金的加入量？ 129

209．调整多元素高合金钢合金成分时，怎样计算合金加入量？ 129

210．什么是终脱氧？终脱氧的目的是什么？ 133

211．为什么要有合适的出钢温度？出钢温度怎样确定？ 133

212．碱性感应炉炼钢法出钢过程中可否脱硫？为什么？ 135

213．合金成分脱出规格的原因有哪些？如何防止？ 135

215．精炼期合金元素高出规格时怎样处理？ 136

214．精炼期碳高怎样处理？ 136

216．什么是二次氧化？ 137

217．为什么冶炼高合金钢后第一炉要冶炼相应元素的低合金钢？ 138

218．为什么酸性坩埚不适于冶炼含锰高的钢与合金？也不适于冶炼含铝、钛、锆的钢与合金？ 138

219．真空冶炼有哪些优越性？ 138

220．真空冶炼时为什么有的元素易挥发，有的元素不易挥发？ 139

221．感应炉炼钢的主要技术经济指标有哪些？如何 140

计算？ 140

222．什么是镇静钢？什么是沸腾钢？什么是半镇静钢？ 141

223．镇静钢钢锭结构有什么特点？ 141

第六章钢的浇注 141

224．什么是结晶？结晶需要什么条件？ 142

225．什么是自发形核和非自发形核？结晶的一般过程是怎样的？ 143

226．什么是平衡结晶？什么是非平衡结晶？ 145

227．什么是选分结晶？ 145

228．什么是偏析？偏析对钢的性能有何影响？ 145

229．如何衡量偏析程度？ 146

230．钢水结晶有哪些特点？ 146

232．镇静钢锭的缩孔是怎样形成的？如何改善缩孔的 147

分布？ 147

231．如何计算钢锭完全凝固的时间？ 147

233．钢锭冷却时会产生哪些应力？ 148

234．在浇注过程中，如何防止空气对钢液的二次氧化？ 149

235．正常浇注时注流的形态是怎样的？如何获得比较理想的注流？ 150

236．在凝固过程中模内钢水流动有什么规律？ 151

237．钢包是由几部分组成的？ 152

238．小容量感应炉所用转包结构有什么特点？ 153

239．选用钢包应考虑哪些因素？ 154

240．钢包内衬选用什么耐火材料为好？ 155

241．如何选用水口直径和水口材质？ 155

244．绝热板用什么材料制作？ 156

243．对保温帽有哪些技术要求？ 156

245．怎样安装绝热板？ 156

242．浇注镇静钢为什么要选上大下小带保温帽的钢 156

锭模？ 156

246．底板和中注管结构各有什么特点？ 157

247．什么是上注法？什么是下注法？ 158

248．浇注前钢包准备工作不充分会有什么危害？ 159

249．为了防止底板跑钢，修砌底板应注意哪些问题？ 160

250．修砌中注管应注意什么问题？ 160

251．安放保温帽应注意什么问题？ 160

252．浇注前钢水在钢包内为什么要镇静？ 161

253．什么是包内回磷？如何防止？ 161

255．如何调整浇注速度？ 162

254．如何判断浇注温度是否合适？注温过高和注温过低应采取什么应急措施？ 162

256．合成渣在保护浇注中的主要作用是什么？ 163

257．怎样配制保护渣？ 163

258．发热剂和保温剂的作用是什么？它们是用什么材料配制的？ 165

259．镇静钢下注开流时应注意什么问题？ 166

260．怎样用上小下大的沸腾钢锭模浇注镇静钢？ 166

261．小容量感应炉浇注小钢锭有什么特点？ 167

262．感应炉怎样浇注电渣炉和真空电弧炉的自耗电极？ 167

263．使用滑动水口应注意哪些问题？ 168

266．钢锭的冷却方法有几种？ 169

265．为什么要规定钢锭的脱模时间？ 169

264．哪些钢种钢水流动性较好？哪些钢种钢水流动性较差？浇注这些钢种时应注意什么？ 169

267．为什么钢锭要在干燥避风处冷却，不能受潮？ 170

268．什么是退火？钢锭退火的目的是什么？ 170

269．哪些钢种的钢锭需要采取缓冷和退火处理？ 170

第七章钢的质量与检验 172

270．什么是钢的化学成分？为什么要严格控制？ 172

271．什么是钢的力学性能？常用的力学性能试验方法有哪些？ 172

272．什么是拉伸试验？检验哪些力学性能？ 172

273．什么是冲击试验？冲击韧性指标是什么？ 174

274．什么是硬度试验？ 175

276．什么是金属的冷、热顶锻试验？ 176

275．什么是应变时效敏感性试验？ 176

277．什么是金属的冷、热弯曲试验？ 177

278．什么是钢的宏观检验？常用的方法有哪几种？ 177

279．什么是塔形车削发纹检验？ 177

280．什么是超声波探伤？检验哪些内容？ 178

281．什么是酸蚀低倍检验？检验哪些内容？怎样检验？ 179

282．什么是断口检验？检验哪些内容？ 179

283．什么是钢的高倍（显微）检验？检验哪些项目？ 179

284．什么是钢的硫印试验？ 180

285．什么是钢锭的精整？精整方法有几种？ 180

286．钢锭常见的缺陷有哪几种？怎样检验？ 181

防止？ 182

288．一般疏松和中心疏松是怎样产生的？如何减少？ 182

287．镇静钢锭的缩孔和缩孔残余是怎样产生的？如何 182

289．钢锭的纵裂是怎样产生的？如何防止？ 184

290．钢锭的横裂是怎样产生的？如何防止？ 185

291．钢锭的角裂是怎样产生的？如何防止？ 186

292．轴心晶间裂纹是怎样产生的？如何防止？ 186

293．镇静钢锭皮下气泡是怎样产生的？如何防止？ 187

294．镇静钢锭内部气泡是怎样产生的？如何防止？ 187

296．结疤是怎样产生的？如何防止？ 188

295．什么是镇静钢锭的冒涨？如何防止？ 188

297．翻皮是怎样产生的？如何防止？ 189

298．方形偏析是怎样产生的？如何减少方形偏析？ 189

299．点状偏析是怎样产生的？如何减少点状偏析？ 190

300．低倍夹杂（夹渣）是怎样产生的？如何防止？ 191

301．异金属夹杂是怎样产生的？如何防止？ 192

302．白点是怎样产生的？如何防止？ 192

303．发纹是怎样产生的？如何防止？ 193

306．什么是淬硬性和淬透性？ 194

307．什么是回火？回火的目的是什么？ 194

304．什么是正火？正火的目的是什么？ 194

305．什么是淬火？淬火的目的是什么？ 194

308．什么是调质处理？调质处理的目的是什么？ 195

309．什么是渗碳？渗碳的目的是什么？ 195

第八章安全生产及事故处理与预防 196

310．为什么钢液和熔渣遇水会爆炸？ 196

311．为什么炉料中有密闭容器在熔化过程中会发生 196

爆炸？ 196

312．为什么向钢液中加入冷钢铁料会产生喷溅，甚至产生大沸腾？ 196

313．坩埚漏钢怎样处理？如何预防？ 196

316．使用煤气时为什么要先点火，后开煤气？ 197

317．使用乙炔气时应注意哪些安全问题？ 197

315．为什么氧气瓶开关不能碰到油？ 197

314．为什么吹氧时要先开氧气阀门，后将吹氧管插入钢液？停吹时要先抽出吹氧管，后关氧气阀门？ 197

318．盛钢桶漏钢怎样处理？如何预防？ 198

319．陶塞杆蚀断时怎样处理？如何预防？ 198

320．滑动水口漏钢怎样处理？如何预防？ 199

321．浇完钢，翻包倒渣时要注意哪些安全问题？ 199

322．冶炼过程中停电怎样处理？ 199

323．电气设备发生火灾，应采取哪些灭火措施？ 200

324．感应器漏水怎样处理？ 200

325．感应器冷却水出水温度过高怎样处理？ 201

326．水冷软电缆断芯怎样检查？ 201

327．感应炉的日常维护和检修工作有哪些？ 201