钢铁冶金学炼铁部分习题
1、冶金的方法及其特点是什么？
提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。
(1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。
(2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富
(3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。
电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。
电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如：
①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。
②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。
钢铁冶金：火法、电热冶金
有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等
2、钢与生铁有何区别？
都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。
(1) 生铁：硬而脆，不能锻造。
用途：①炼钢生铁；
②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。
(2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。
3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么？
把铁矿石冶炼成合格的钢：
铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。
炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。
炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。
铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢
4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。
传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。
优点：工艺成熟，生产率高，成本低
缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差
短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。
优点：避免反复氧化还原
缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。
新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。
优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。
缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。
5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。
目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程：
采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材
6、我国铁矿石资源有什么特点？高炉炼铁常用铁矿石有哪几种？各有什么特点？
我国铁矿石资源特点：分布“广”、品位“贫”、成分“杂”。
分布广；贫矿多；多元素共生的复合矿多，难选难采的矿石多。
天富矿石：可直接冶炼的矿石，含铁量为其理论含铁量70%以上的矿石。如：含铁50%的(天然富)块矿。
然贫矿石：品位太低，需经选矿加工富集的矿石。
矿富矿粉：富铁矿在破碎过程中得到的粉矿，粒度＜10mm。
石精矿(粉)：贫铁矿经选矿加工处理后获得的高品位矿石，通常为粉矿，粒度-200目左右。
人烧结矿：铁矿粉(精矿粉、富矿粉、含铁粉尘和烟尘)加入适量的燃料和熔剂烧结成块矿。
造优点：可利用粉矿，扩大矿源，冶金性能好。
富球团矿：把润湿的精矿粉和少量添加剂混合，在造球机中滚成8～15mm的圆球，再经过干燥和焙烧，矿使生球固结，成为适合高炉使用的含铁原料。
7、铁矿石入炉前需进行哪些准备处理工作？
8、高炉炼铁对铁矿石的质量要求是什么？
成分稳定，含铁高，脉石少，含P、S等有害杂质低，粒度均匀，还原性好。
9、粉矿造块的意义及其方法有哪些？
造块原因：
①富矿越来越少，不得不大量利用贫矿。
②富矿开采过程产生大量粉矿，粉矿不能直接入高炉冶炼。
③改善和控制含铁原料的冶金性能。
如：烧结矿优点：透气性好，还原性好，去除部分有害元素。
④通过造块过程，可脱除某些杂质，如：S、P、K、Na等；
⑤充分利用工业废物，如：高炉炉尘、轧钢铁皮、均热炉炉渣等。
方法：烧结法和球团法。
人造富矿：粉矿经造块后获得的烧结矿和球团矿(冶金性能高于天然富矿)。
配加熔剂，去除有害杂质。
熟料：粉矿经造块后获得的烧结矿、球团矿，统称人造富矿或熟料。
10、焦炭在高炉炼铁中起何作用？高炉对其质量有何要求？
焦炭的三大主要作用：
1.发热剂：热源→在风口前燃烧，提供冶炼所需热量；
2.还原剂→本身及其氧化产物CO均为铁氧化物的还原剂；
3.骨架和通道→矿石高温熔化后，焦炭是唯一以固态存在的物料。
·有支撑数十米料柱的骨架作用
·有保障煤气自下而上畅流的通道作用
作用③是任何固体燃料所无法替代的。
对焦炭的质量要求：
①强度高；②固定C高；③灰分低；④S含量低；⑤挥发分合适；
⑥反应性弱(C＋CO2→2CO)；⑦粒度合适(为矿石平均粒度的3～5倍为宜，d小/d大≈0.7)。
11、常用的高炉喷吹燃料有哪些？对高炉喷吹用煤粉有哪些要求？
煤粉(无烟煤、烟煤、褐煤)、天然气、重油
高炉喷吹用煤粉的质量要求：
①固定C高，灰分低；②含S低；③粒度细（－200网目占80%以上）；
④煤粉可磨性好，爆炸性弱；⑤燃烧性好，反应性强。
12、高炉炼铁为什么要加入熔剂？常用的熔剂有哪些？对其有什么要求？
加入碱性熔剂目的：
①降低矿石中脉石和焦炭灰分的熔点，与熔剂CaO生成低熔点的炉渣。
②高炉中加入熔剂后，炉渣熔点降低，其粘度也下降，因而渣的流动性好，渣铁易分离。
③有利于脱硫，改善铁水质量
[FeS] + (CaO) + [C] ====== (CaS) + [Fe] + CO↑
因矿石脉石、焦炭灰分为酸性，故高炉所用熔剂多属碱性。
熔剂
碱性熔剂——石灰、石灰石、白云石
酸性熔剂——硅石特殊熔剂——萤石
对碱性熔剂的要求：
①有效成分含量高。碱性氧化物含量高，酸性氧化物含量低。
②S、P含量低。
③粒度均匀，强度好，粉末少。
13、试述烧结矿的生产工艺流程。
工艺流程：
原料准备→配料→混合→铺底料→布料→点火→烧结
→冷却→破碎→筛分→成品烧结矿→高炉。
14、试述球团矿的生产工艺流程。
1、高炉冶炼有什么特点？用框图表示现代高炉炼铁车间生产工艺流程。
特点
①逆流：在逆流(炉料下降及煤气上升)过程中，完成复杂的物理化学反应；
②“黑箱”：在投入(装料)及产出(铁、渣、煤气)之外，无法直接观察炉内反应过程；
③顺行：维持高炉顺行(保证煤气流合理分布及炉料均匀下降)是冶炼过程的关键。
2、从高炉解剖分析高炉冶炼过程大致可分为几个区域？冶炼过程的主要物理化学变化有哪些？写出反应式。
高炉内炉料的形态：
块状带、软熔带、滴落带、风口带、炉缸带
高炉内的变化和化学反应：
o 风口前燃料的燃烧：2C + O2 == 2CO
o 逆向运动热交换
o 水分蒸发、碳酸盐分解：H2O +C == CO + H2；XCO3 == XO + C02
o 还原反应：MeO +X == Me + XO
o 固液转变
o 脱硫反应：[FeS]+(CaO)+C == (CaS)+Fe+CO
o 渗碳反应和渣铁形成：2CO == CO2 + C;3Fe固+ 2CO == Fe3C + CO2
3、风口前燃料燃烧有何重要意义？高炉内燃烧反应有什么特点？何谓回旋区或燃烧带？
风口燃烧带的作用：①提供热源；②提供还原剂CO；③提供炉料下降的空间。
特点：
·焦炭75%以上C到达风口前燃烧，其它参与还原、气化、渗C。风口
喷吹补充燃料(煤粉、重油和天然气等)要先热解后再燃烧。
·风口区为高温、过剩C，故离开风口燃烧带的碳氧化物全为CO！
燃烧带煤气主要产物是CO、少量的H2以及风中的大量N2。
燃烧带：风口前碳被氧化而气化的区域，又叫风口回旋(循环)区。它
是高炉内唯一的氧化区域，故又称氧化带。
4、铁氧化物还原的特点是什么？还原反应的条件是什么？
特点：①分解压： Fe2O3＞Fe3O4＞FeO
②逐级还原：t＞570 ℃， Fe2O3→ Fe3O4→FeO →Fe
t＜570 ℃， Fe2O3→ Fe3O4→Fe
(因为，570℃时，4FeO == Fe + Fe3O4)
③还原剂：气体还原剂：CO、H2；固体还原剂：C
5、什么是直接还原和间接还原？比较它们的特点。
间接还原——用CO和H2还原铁氧化物：
定义：还原剂为气态的CO和H2，产物为CO2和H2O的还原反应，称为间接还原
直接还原——用固体碳C还原铁氧化物：
定义：还原剂为固态C、产物为CO的还原反应，称为直接还原。
比较：
间接还原：还原剂为气态的CO或H2，还原产物为CO2或H2O，不直接消耗固体碳，但还原剂需要过剩系数(n＞1)直接还原：还原剂为碳素，还原产物为CO，直接消耗固体碳，伴随着强烈的吸热，但还原剂不需要过剩系数(n = 1)
6、什么是渗碳？生铁是如何形成的？如何控制铁水中的含C量？
渗碳是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。
铁水形成实质：渗碳和其它元素进入铁水的过程。
C含量不能控制，主要受温度和合金元素的影响。
(1) [Mn]、[Cr]、[V]、[Ti]促进铁水渗碳：
与碳形成稳定碳化物，并溶解于铁水中，使含碳量增加。
(2) [Si]、[P]、[S]阻碍铁水渗碳：
[Si]、[P]碳化物不稳定，易与Fe形成稳定化合物(合金)，使Fe3C分解析出石墨碳。
7、高炉造渣的作用是什么？造渣过程分几个阶段？各有什么特点？
炉渣作用：
①实现铁水与脉石分离；
②完成渣铁间的脱硫；
③调整铁水成分：炼制钢铁，造碱性渣；炼铸造铁，造酸性渣。
④促进高炉顺行：保持下部透气性良好！
⑤保护炉衬：“渣皮”保护，TiO2护炉，洗炉等
造渣阶段及特点：
(1)固相反应和矿石软化
(2)初渣的形成：炉身下部或炉腰处刚开始出现的液相炉渣。熔融状态，流动性差，FeO 10%～30%。
(3)中间渣：处于滴落下降过程中的成分、温度都不断变化的炉渣。FeO、MnO不断减少，CaO、SiO2、MgO、Al2O3不断增加。熔点升高，流动性变好。
(4)终渣：达到炉缸并从渣、铁口定期排出的炉渣。FeO最低～0.5%。
8、分析高炉炉渣脱硫因素，写出炉渣脱硫反应式。高炉脱硫能力高于炼钢过程的原因是什么？
影响炉渣脱硫能力的因素：
①温度：T↑，炉渣脱硫能力↑。因吸热反应，Kp↑，有利于Ls↑；
T↑，η↓，有利于扩散。
②炉渣碱度：R↑，即增加炉渣内碱性氧化物含量，有利于脱硫。
③气氛影响(还原)：还原性气氛，渣中(FeO) ↓-> LS↑
④提高铁水中[S]的活度系数f[S]：铁水[C]、[Si]、[P]↑-> f[S]↑-> LS↑
总反应: [FeS]+(CaO)+C == (CaS)+Fe+CO -149.0 kJ/mol (4660kJ/kgS)
原因：
1. 何谓高炉四大操作制度，何谓“上部调剂”和“下部调剂”？
装料制度、送风制度、造渣制度、热制度。
上部调节是通过改变装料制度来调节炉况。即通过对炉料在高炉上部的分布状况的调节来保证顺行、煤气利用等炉况的正常。
下部调节是通过改变送风制度来调节炉况。即通过对各送分参数和喷吹参数的变动来控制风口燃烧带状况和煤气流的初始分布，从而来调控炉况。
2. 如何实现高炉系统的高压操作？高压操作以后对高炉冶炼的效果如何？并说明原因。
高压操作流程：风机→热风炉→高炉→炉顶煤气→除尘→高压阀组→净煤气管道。
用控制高压阀组的开闭度和鼓风压力，提高高炉炉顶煤气压力。
效果：
提高高炉产量:在风量不增加时，①ΔP减小，高炉顺行容易，可接纳更多风量。②由于一方面压力增大，鼓风体积减小，鼓风动能降低；另一方面CO和O2分压增大，反应速度加快，导致燃烧带减小。因此可增加鼓风量，提高另外冶炼强度，从而提高产量
降低高炉焦比:①炉况顺行，煤气利用率提高；②炉尘吹出量大幅减少；③产量提高单位生铁热损失减少；④有利于间接还原发展；⑤生铁含Si可控制在下限水平
促进顺行
改善铁水质量:①抑制了C+SiO2=CO2+Si的正反应进行，[Si]降低，有利于冶炼低硅生铁；②降低了焦比，减少了带入的有害元素，改善铁水质量
减少炉尘吹出量
3. 提高风温后对高炉冶炼的作用是什么？并说明原因。
①风温物理热补偿，焦比下降；
②焦比降低，煤气量减少，炉顶煤气t顶降低，煤气带走热量减少；
③高温区下移，间接还原区扩大，煤气CO利用率提高；
④因产量增加，单位铁水热损失相应减少；
⑤风温高可补偿喷吹热量，增大喷吹量，节省焦比。
4. 提高风温可采取什么措施？风温的进一步提高受何限制？
获得高风温的设备因素受限制：风温升高超过极限时，致使炉况不顺（焦比升高、产量下降）。接收高风温的条件：（1）精料，改善料柱的透气性；（2）高压操作，降低煤气流速ΔP↓；（3）降低风口理论燃烧温度，通过热分解①喷吹燃料②加湿鼓风（在不喷吹燃料时）。
获得高风温：（1）烧出高风温：①空气预热（添加预热炉）；②高发热值燃料。（2）热风炉能够承受高风温①改进热风炉结构②改进材质（钢、耐火材料）③采用高温热风阀④改善保温问题。
5. 高炉喷煤的效果何在？原因是什么？
降低焦比：
煤粉代替焦炭间接还原发展炉缸热状态稳定为接受高风温创造条件
改善铁水质量：喷吹后，焦比降低，只要喷吹物含S量低于焦炭，铁水硫含量↓，质量普遍提高
降低铁水成本
6.已知：某高炉喷煤前焦比520kg/t，实施喷煤100kg/t后，高炉的综合冶炼强度为1.20t/m3·d，高炉燃料比为540kg/t。
求解：(1)高炉的有效容积利用系数；
(2)喷煤置换比。
卜知道！只知道(1) 焦比定义：冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数(kg/t)
(2) 煤比定义：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数(kg/t)
(3) 燃料比(焦比+煤比)定义：冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t)
(4) 综合焦比(焦比+煤比×煤焦置换比)
(5) 利用系数＝综合冶炼强度/综合焦比
7. 何谓“加湿鼓风”、“脱湿鼓风”？各自对高炉冶炼的主要特征是什么？
加湿鼓风：在鼓风中加入水蒸气以提高鼓风湿度。通常水蒸气在冷风管道中加入，最大特征—强化高炉冶炼、促进顺行。
脱湿鼓风：把鼓风中的水分脱除一部分，使鼓风湿度保持在低于大气湿度的稳定水平。通常用氯化锂作脱湿剂吸收鼓风中水分，或用冷却法脱除鼓风中水分。最大特征—节省燃料消耗。
不喷煤高炉(全焦冶炼)加湿鼓风。影响：①鼓风含氧量增加，冶强↑；焦比不变时，产量↑；②充分利用高风温(水分耗热，为高风温创造了条件)；③H2浓度↑，有利还原，rd↓；④消除大气湿度波动对高炉炉况的影响——稳定湿度；⑤可减少单位碳量在风口燃烧所需风量→煤气量↓，ΔP↓；⑥保持ΔP一定
时，可加风，冶强↑，产量↑。对于不喷吹燃料的高炉，加湿鼓风不失为一种调剂炉况的手段。
喷煤高炉脱湿鼓风。影响：①节省湿分的耗热以弥补喷煤分解耗热(将湿分分解消耗的热量节省下来用于喷煤更合算！)；②可以消除大气湿度波动的影响—稳定湿度。
8. 说明富氧鼓风对高炉冶炼的影响。喷吹煤粉的补偿手段有哪些？
影响：
①提高产量每富氧1%，增产3%～5%
②提高t理每富氧1%, t理↑45～50℃ (炉缸煤气量↓所致)
③燃烧带有缩小的趋势(N2↓, t理↑→加快碳的燃烧过程)
④高温区下移，炉身、炉顶温度↓(煤气量↓所致)
⑤直接还原度略有升高
(尽管CO↑→ rd↓，但是：炉身温度↓→ rd↑，I↑→停留时间↓→rd↑
可通过运用高风温、高压操作和富氧来作为喷吹煤粉的补偿手段
1、高炉冶炼的产品、副产品有哪些？各有什么特点、用途？各有哪些指标要求？
生铁：生铁是高炉生产的主要产品。按其成分和用途可分为三类：一类是供炼钢用的制钢铁，一类是供铸造用的铸造铁，还有一类是铁合金。高炉冶炼的铁合金主要是锰铁和硅铁。
铁合金：(1) 高碳锰铁：含[Mn] 73%～82%，含碳高达6%～7%，主要由高炉(碳热法)生产。
用途：炼钢用脱氧剂、锰合金化添加剂。
(2) 高碳硅铁：含[Si]～40%，含碳～2% 。
用途：炼钢脱氧剂或合金添加剂，部分金属的热还原剂。
(3) 其他高炉产铁合金：高碳镍铁、高碳铬铁、高碳硅锰合金。
高炉渣：冶炼过程中不能进入到铁水的氧化物、硫化物等形成的熔融体。
用途：a制成水渣，做制砖和制水泥的原料b用蒸汽或压缩炉渣制成渣棉可做绝热材料c填料
煤气：高炉冶炼过程中从炉顶上升管出来的荒煤气，经除尘、洗涤、脱水，进入净煤气总管，供用户使用。用途：钢铁厂加热设备自用，如热风炉、焦炉、混铁炉、均热炉、等，还有用于铁水罐、钢包、中间包、
结晶器等的烘烤煤气等。
2、高炉生产技术经济指标主要有哪些？其概念和表达方式如何？目前国内外水平如何？
产能指标
有效容积利用系数ηv 定义：每M3高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量(t/M3·d)
休风率定义：休风时间占全年日历工作时间的百分数。
焦炭冶炼强度定义：每M3高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭吨数(t/M3·d)
综合冶炼强度定义：每M3高炉有效容积每昼夜燃烧的综合焦炭的吨数(t/M3·d)
燃烧强度定义：每M2炉缸截面积每昼夜燃烧的焦炭的吨数(t/M2·d)
能耗指标
焦比定义：冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数(kg/t)
煤比定义：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数(kg/t)
燃料比定义：冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和(kg/t)
综合焦比焦比+煤比×煤焦置换比
工序能耗 Ci＝(燃料消耗+动力消耗－回收二次能源)/产品产量(吨标准煤/t)
操作指标
风温、煤气利用率、铁水含[Si]量、铁水含[S]量等。
经济指标
生铁(铁水)合格率定义：合格铁水产量占总产量的百分数(%)
生铁(铁水)成本定义：生产每吨合格铁水所消耗原料、燃料、材料、动力、人工等一
切费用的总和(元/t)
一代炉龄定义：从高炉点火开始生产到停炉大修之间实际运行的时间或每m3
高炉有效容积的产铁总量(年，或t/m3)
1炼钢的基本任务
脱碳；脱硫脱磷；脱氧去除非金属夹杂物；脱氮脱氢；合金化；升温；凝固成形；废钢、炉渣返回利用；回收煤气、蒸汽等。
2炉渣在炼钢过程中有哪些作用
3炼钢炉渣的来源以及主要组成是什么
1) 由造渣材料或炉料带入的物质。如加入石灰、白云石、萤石等，金属材料中的泥沙或铁锈，也将使炉渣中含有（FeO）、（SiO2）等。这是炉渣的主要来源。2) 元素的氧化产物。含铁原料中的部分元素如Si、Mn、P、Fe等氧化后生成的氧化物，如Si02、Mn0、Fe0、P205等。3) 炉衬的侵蚀和剥落材料。由于高温、化学侵蚀、机械冲刷等方面原因使炉衬剥落，则耐火材料进入渣中。4）合金元素脱氧产物及炉渣脱硫产物。如用Al脱氧化生成的（Al2O3），用Si脱氧生成的（SiO2），以及脱硫产物（CaS）等。
化学分析表明，炼钢炉渣的主要成分是：Ca0、Si02、Fe203、Fe0、Mg0、P205、Mn0、CaS等，这些物质在炉渣中能以多种形式存在，除了上面所说的简单分子化合物以外，还能形成复杂的复合化合物，如2Fe0·Si02、2Ca0·Si02、4Ca0·P205等。
4何为炉渣的氧化反应，如何表示
5脱碳反应在炼钢过程中有什么作用
脱碳反应是贯穿于炼钢过程始终的一个主要反应。反应热升温钢水；影响生产率；影响炉渣氧化性；影响钢中[O]含量。
6转炉熔池中碳氧浓度间存在怎样的关系
熔池中的碳氧平衡浓度具有等边双曲线函数关系，碳氧浓度是互相制约的
8为什么要脱磷，试写出脱磷的化学反应并分析脱磷的基本条件
磷对于大部分钢种来说都是有害的，降低塑性和韧性，随着碳氮含量的增加作用更加明显，而且磷容易偏析，加剧这种有害作用。2[P]＋5[O]＝(P2O5)
2[P]＋5(FeO)＋3(CaO)＝(3CaO.P2O5)＋5[Fe]
2[P]＋5(FeO)＋4(CaO)＝(4CaO.P2O5)＋5[Fe]
9硫对钢的性能有什么影响，如何才能提高炉渣脱硫的效率
热加工性(红脆)；降低低温韧性；焊接性能；抗氢致裂纹性能；各向异性。高碱度，低氧化性炉渣。增加渣量，提高温度。
10为什么要脱氧，脱氧的原理和任务
氧气炼钢临近结束时，钢液实际处于“过度氧化”状态。
氧对钢性能的影响：
钢中原溶解的绝大部分氧以铁氧化物、氧硫化物等微细夹杂物形式在奥氏体或铁素体晶界处富集存在；在钢的加工和使用过程容易成为晶界开裂的起点，导致钢材生脆性破坏；钢中氧含量增加降低钢材的延
性、冲击韧性和抗疲劳破坏性能，提高钢材的韧－脆转换温度，降低钢材的耐腐蚀性能等
11脱氧的方法有几种，各有什么优点
1.沉淀脱氧；
2. 扩散脱氧；
3. 真空脱氧法。
真空脱氧是指将钢液置于真空条件下，通过降低CO气体分压，促使钢液内[C]－[O]反应继续进行，利用[C]－[O]反应达到脱氧的目的；真空脱氧方法的最大特点是脱氧产物CO几乎全部可由钢液排除，不玷污钢液；钢液温度降低较大，且投资和生产成本较高。
12试分析钢中氢氮的来源及其对钢质量的危害，以及降低钢中气体的措施
氮的危害：降低塑性、低温韧性、焊接性能等；增加钢材时效；铸坯表面裂纹等缺陷。
氢的危害：钢材脆断；厚板、大型锻件内部裂纹等。
炼钢过程去除氮、氢：氧气转炉吹炼过程脱除N、H；钢水真空处理脱除N、H
13何为钢中非金属夹杂物，其主要组成和来源有哪些
非金属夹杂物：氧化物夹杂物，硫化物，氮化物（析出物）；
非金属夹杂物类别
1. 内生类非金属夹杂物脱氧产物；钢-渣反应、钙处理等化学反应生成的夹杂物；二次氧化产物；钢液冷却和凝固过程生成的夹杂物。
2. 外来类非金属夹杂物炉渣卷入形成的夹杂物；耐火材料浸蚀形成的夹杂物。
14非金属夹杂物对钢的性能有什么影响，降低其含量的主要途径有哪些
夹杂物对疲劳性能的影响
?夹杂物尺寸愈大，对疲劳性能影响愈大；?夹杂物愈靠近钢材表面，对疲劳性能的影
响愈大；?形状不规则和多棱角的夹杂物较球形夹杂物对疲劳性能的危害更大。
15什么叫转炉炉龄，何为溅渣护炉技术
转炉从开新炉到停炉，整个炉役期间炼钢的总炉数。利用MgO含量达到饱和或过饱和的炼钢终点渣，通过高压氮气的吹溅，使其在炉衬表面形成一层高熔点的熔渣层，并与炉衬很好地粘结附着，称为溅渣护炉技术
17何为硬吹和软吹
软吹：低压、高枪位，吹入的氧在渣层中，渣中FeO升高、有利于脱磷；
硬吹：高压低枪位(与软吹相反)，脱P不好，但脱C好，穿透能力强，脱C反应激烈。
18氧气顶吹转炉吹炼反应的特点是什么
反应速度快，和平炉相比脱碳速度提高100倍；热效率高，可以熔化20~25%的废钢；钢中气体含量（O、N、H）低。存在问题：钢渣反应不平衡，后期钢渣过氧化。
19供氧制度包括哪些内容，吹炼过程中一般可以调节哪些参数
供氧强度；氧气流量；操作氧压；氧枪枪位
21成渣速度对转炉吹炼有什么重要意义，它和哪些因素有关
成渣速度快则吹炼时间短，石灰石的熔解速度
22转炉吹炼终点控制的目的是什么，通常终点控制的方法
转炉炼钢终点控制是控制转炉炼钢过程的进行时间，以保证钢水温度和成分在吹炼结束时
符合要求的操作技术。转炉炼钢终点控制的好可以提高炼钢的生产率、金属收得率、资源利用率、钢的品质，降低生产成本、能耗。一吹到底增碳法、拉碳补位法、副枪测定法、成分测算法和气相分析法，通常分为经验控制，静态控制，动态控制以及自动控制。
24氧气底吹转炉与顶吹转炉相比有什么优缺点
优点：钢渣反应接近平衡，消除了过氧化现象；终点锰的收得率提高；吹炼平稳，钢铁量消耗降低；脱硫效率高。渣中氧化铁含量低；钢中氧含量低；吹炼终点残锰含量比顶吹转炉约提高1倍；脱磷、脱硫效率高于顶吹转炉。
25什么叫顶底复合吹炼转炉，他有什么优点
炉顶吹氧气，炉底吹惰性气体。成渣较底吹转炉好；搅拌较顶吹转炉强；反应平衡程度高；复吹转炉基本保留了顶吹转炉和底吹转炉的优点，避免各自的缺点。
26为什么电弧炉大都为碱性电弧炉
碱性电弧炉可以有效的去除钢中的硫磷等杂质元素，进一步提高钢的纯净度，使成品钢的性能更加优越，符合特钢冶炼的要求，因此特钢冶炼多采用碱性电弧炉。
27电弧熔化期的任务是什么
熔化钢液，脱部分磷，防止吸气、金属挥发，达到所需温度
28电弧炉炼钢缩短融化期的主要措施是什么
吹氧助燃，用燃料辅助加热，炉外预热废钢
29氧化期的任务是什么
脱磷脱碳，去氢去氮，去除夹杂物
30为什么说电炉炼钢脱碳不是目的而是一种手段
生成CO造成沸腾，搅动钢液，从而均匀钢液的温度成分，去除气体和夹杂物
31如何造好还原渣，什么样的渣才算好渣
如何造好：确定合适造渣方法、渣料的加入数量和时间、成渣速度。
好渣：一定的碱度、良好的流动性、合适的FeO及MgO、正常泡沫化的熔渣。
32普通功率电弧炉与超高功率电弧炉有和区别
电弧炼钢炉按每吨炉容量所配变压器容量的多少分为普通功率电弧炉、高功率电弧炉和超高功率电弧炉
33辅助燃料助熔在电炉炼钢中的作用
多元化的燃料利用技术，包括氧气、油、天气等体现电弧炉炼钢高效、节能、低消耗的基本技术思想。
34什么叫炉外精炼
炉外精炼一般是指把转炉、电弧炉中初炼的钢水移到另一个容器中(一般是钢
包)，为得到比初炼更高的生产率、更高的质量，而进行的冶金操作。也称为
“二次精炼”
35炉外精炼对特殊钢将产生什么作用
进一步去除有害元素，降低夹杂物以及气体含量，调整合金成分
36炉外精炼一般可分为哪几种
LF,VD,VAD,VOD,DH,RH
37炉外精炼时为什么能够促进脱硫反应
合成渣洗：使渣和钢充分接触，通过渣—钢之间的反应，有效去除钢中的硫和氧（夹杂物）。
38 RH法和DH法有什么区别，效果如何
RH循环真空脱气DH提升真空脱气。RH加热方法为电热，精炼对象为O，H，N，C，S，DH精炼对象为O，H，N，不去C，S。
39AOD有什么特点，多用来冶炼什么钢种
Ar-O2混吹脱碳，冶炼低碳钢或超低碳钢。
40LF炉有什么特点
常压下埋弧加热，底吹氩
41连铸铸钢与模铸相比有什么优越性
增加产量；提高钢收得率；降低能耗；降低生产成本；质量提高
42什么叫偏析，采取哪些措施可以减轻偏析
合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象称为偏析。
低过热度(低温)浇铸；电磁搅拌；低拉速、低二次冷却强度；轻压下
43连铸机的主要类型和特点
1立式（无弯曲变形；占地少；夹杂物易上浮；二冷均匀简单）
2立弯式（机身小，钢水静压小；有垂直段，夹杂物易上浮；水平出坯；二次冷却简单）3多点弯曲立弯式（有垂直段；多点弯曲；可在未完全凝固进入弧形段，提高生产率）
4弧形连铸机（机身高度小，机建费用低；静压小，铸坯质量好；加长机身简单，效率高）5椭圆形连铸机（机身高度小，厂房高度低；多次变形；静压小）
44以弧形连铸机为例，说明连铸机的主要组成部分及各自的作用
钢水包钢包回转台中间包结晶器结晶器振动系统冷却喷嘴电磁搅拌器夹棍引锭杆切割机
45连铸坯的主要缺陷有哪些，如何防止和减少
内部缺陷：内部裂纹、疏松、偏析、夹杂物等；
表面缺陷：裂纹（纵裂、横裂、角裂、网状裂纹等）；
夹渣、大型夹杂物、气孔等；
形状缺陷：脱方、鼓肚等。
46连铸技术的主要发展趋势
两个方向，一个是更厚，一个是更薄
炼铁设计基础复习题
1.高炉生产以高炉本体为主体，包括八大系统：高炉本体, 供上料系统, 装料系统, 送风系统, 煤气回收及除尘系统, 渣铁处理系统,喷吹系统, 动力系统 2.高炉有效容积利用系数：每昼夜、每m3高炉有效容积的生铁产量，即高炉每昼夜的生铁 产量与高炉有效容积之比。 3.煤比 :冶炼每吨生铁消耗的煤粉量称为煤比。 焦比（K ）：是指冶炼每吨生铁消耗的焦炭量，即每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比。 综合燃料比K 燃：指冶炼一吨生铁消耗的焦炭和喷吹燃料的数量之和。 年工作日：高炉一代寿命期间，扣除大、中、 小修时间后，每年平均实际生产时间 有效高度:高炉大钟下降位置的下缘到铁口中心线间的距离称为高炉有效高度（Hu ）， 对于无钟炉顶为旋转溜槽最低位置的下缘到铁口中心线之间的距离。 5.高炉有效容积 :在有效高度范围内，炉型所包括的容积称为高炉有效容积（Vu ）。 高径比（Hu/D ）：有效高度与炉腰直径的比值（Hu/D ）。是表示高炉“矮胖”或“细长”的一个重要设计指标 6.“陶瓷杯”:是指炉底砌砖的下部为垂直或水平砌筑的碳砖，碳砖上部为1～2层刚玉莫莱石砖。炉缸壁是由通过一厚度灰缝（60mm ）分隔的两个独立的圆环组成，外环为碳砖，内环是刚玉质预制块。炉底采用水冷、油冷或空气冷却系统. 陶瓷杯炉底炉缸结构的优越性:①提高铁水温度；②易于复风操作 ；③防止铁水渗漏。 7、高炉常用的耐火材料主要有哪两类？ 陶瓷质材料（粘土砖，高铝砖，刚玉砖和不定型耐火材料等），碳质材料（碳砖，石墨砖，石墨碳化硅砖，氮结合碳化硅砖等）。 8、碳质耐火材料的特性是什么？ 主要特性： （1）耐火度高，不熔化也不软化，在3500℃升华； （2）抗渣性能好； （3）高导热性； （4）热膨胀系数小，体积稳定性好； （5）致命弱点是易氧化，对氧化性气氛抵抗能力差。 9、高炉冷却设备是什么，常用的冷却介质有哪些？ 冷却设备的作用：（l ）保护炉壳。（2）对耐火材料的冷却和支承。（3）维持合理的操作炉型。 （4）促成炉衬内表面形成渣皮，代替炉衬工作，延长炉衬寿命。 冷却介质： 水——水冷， 空气——风冷， 汽水混合物——汽化冷却 10、高炉内部主要有哪些冷却结构形式？ 外部冷却：向炉壳外部喷水冷却。 ★内部冷却：将冷却介质通入冷却设备内部进行冷却。包括冷却壁、冷却板、板壁结合冷却结构、炉身冷却模块及炉底冷却等。 11、冷却壁可分为：________和_________两类，光面冷却壁主要用于高炉哪些部位冷却，镶砖冷却壁主要用于高炉哪些部位的冷却？ 冷却壁分为：光面冷却壁和镶砖冷却壁，光面冷却壁应用部位：炉缸和炉底部位的冷却 镶砖冷却壁应用部位：用于炉腹、炉腰和炉身下部冷却，炉腹部位用不带凸台的镶砖冷却壁。 12、热负荷及表达式，式中各项含义及单位，冷却强度？ 热负荷：高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷。 热负荷： 式中： Q ——热负荷，kJ/h ； M ——冷却水消耗量，t/h ； 3 010)(?-=t t cM Q
2017年高炉炼铁试题库
2017年高炉炼铁试题库 高炉炼铁试题库 一填空题 1高炉生产的主要原料是和熔剂答案铁矿石及其代用品锰矿石燃料2焦碳的高温反应性反应后强度英文缩写分别为其国家标准值应该是百分比答案CRICSR≤35≥55 3矿石中的Pb是一种有害杂质其含量一般不得超过答案01 4每吨生铁消耗的含Fe矿石中每增加1SiO2将使吨铁渣量增加答案35-40kg 5焦炭中的硫多以和的形态存在其中以形态存在的占全部硫量的67-75答案硫化物硫酸盐有机硫有机硫 6矿石的冶金性能包括性能还原膨胀性能荷重还原软化性能和熔滴性能答案还原性低温还原粉化 7炼铁的还原剂主要有三种即和答案碳一氧化碳氢 8高炉内CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的需要过量的CO与生成物平衡答案间接还原 9高炉内碱金属的危害根源在于它们的答案循环和富集 10选择风机时确定风机出口压力应考虑风机系统阻力和等因素答案料柱透气性炉顶压力 11停炉方法有和两种方法答案物料填充空料线打水
12高炉的热效率高达只要正确掌握其规律可进一步降低燃料消耗答案75-80 13要使炉况稳定顺行操作上必须做到三稳定即答案炉温碱度料批 14 造渣制度应根据和确定答案原燃料条件生铁品种 15 风口前每千克碳素燃烧在不富氧干风的条件下所需风量为答案444m3kg 16 开炉料的装入方法有答案炉缸填柴法填焦法半填柴法 17 影响高炉寿命的因素有筑炉材质操作制度和措施 答案冷却设备和冷却制度护炉与补炉 18 铁矿石还原速度的快慢主要取决于和的特性答案煤气流矿石 19 选择冷却壁结构型式要以为基础以防止为目的以防止冷却壁破损为措施以作为根本的原则答案热负荷内衬侵蚀和脱落高炉长寿 20 一般风温每提高100℃使理论燃烧温度升高喷吹煤粉每增加10kgt 理论燃烧温度降低答案80℃2030℃ 21 限制喷煤量的因素主要是和三个方面 答案炉缸热状态煤粉燃烧速率流体力学 22 生铁一般分为三大类即答案铸造铁炼钢铁铁合金 23 在钢材中引起热脆的元素是引起冷脆的元素是答案CuSPAs 24 在Mn的还原过程中是其还原的首要条件是一个重要条件答案高温高碱度 25 炉渣中含有一定数量的MgO能提高炉渣和答案流动性脱硫能力
工业分析与分离经典试题答案
1.工业分析所用的分析方法,按其在生产上的应用及完成时间不同可分为标准分析法和快速分析法. 2.快速分析法的特点是分析速度快,分析误差往往比较大. 3.自然界的水称为天然水. 4.天然水可分为降水,地面水和地下水三大类. 5.用采样器从一个采样单元中一次采得的一定是物料叫子样. 6.含并所有采样的子样称为原始平均式样. 7.含有所有采取的子样称为原始平均式样. 8.应采取一个原始平均式样的物料的总量称为分析化学子样单位. 9.工业物料按其特性值的变异性类型可以分为两类即均匀物料和不均匀物料. 10.在一个采样对象中应布采集样品较好的个数称为子样数目. 11.在运输工具上斜线发布点.置,末个子择点至少距车角1cm. 12.在物料堆中采样,应将表层0.1m厚的部分用铲子锄去. 13.通过机械是人工发将大块的物料粉碎成一定细度物料的过程称为破碎. 14.将最大颗粒的物料分散至25cm左右,称为粗碎 15.将最大颗粒的物料分散至25cm左右,称为粗碎 16.将25cm左右的物料分散至5cm左右的称为中碎 17.将25cm左右的物料分散至5cm左右的称为中碎 18.将5cm左右的物料分散至0.15cm左右的称为细碎 19.将5cm左右的物料分散至0.15cm左右的称为细碎 20.将0.15cm左右的物料分散至0.074cm以下的称为粉碎 21.将0.15cm左右的物料分散至0.0745cm以下的称为粉碎 22.试样的制备一般经过破碎,过筛.混匀,缩分,四个工序 23.粉碎后的物料需经过筛分.使物料达到要求的粒度. 24.混匀的方法有人工混匀和机械混匀两种 25.在不改变物料平均组成的情况下,通过步骤,逐步减少试样的过程称为缩分. 26.常用的缩分的分析方法有分样器缩分法和四分法. 27.将试样与酸性熔剂混合,置于适当的容器中,早高温下进行分解,生成易溶于水的产物,称为熔融分解法. 28.常用的碱性熔剂有Na2NO2,K2CO3,NaOH等. 29.在硅酸盐系统分析中,常用采用Na2CO3,而不是K2CO3. 30.艾士卡试剂法测矿石中全硫量属于烧结分析法. 31.在用Na2CO3熔融时,应才采用铂坩埚 32.在用Na2CO3熔融时,应采用镍坩埚. 33.水质指标按其性质可分物理指标,化学指标和微生物指标三类.
冶炼硅铁工艺设计
攀枝花学院 学生课程设计（论文） 题目：冶炼硅铁工艺设计 学生姓名：邱江学号：200811103052 所在院(系)：材料工程学院 专业：冶金专业 班级：08冶金有色班 指导教师：苟淑云职称：教授 2011年6月6日 攀枝花学院教务处制
攀枝花学院本科学生课程设计任务书 注：任务书由指导教师填写。
1前言 1.1 硅铁简介 铁合金是指一种或几种以上的金属或非金属元素于铁组合成的合金，硅铁即是硅与铁的合金。硅铁是炼钢和铸造的重要原料，它能改善钢和铸件的物理化学性能和机械性能，提高钢和铸件的质量。【1】 1.2 硅铁的冶炼简介 硅铁是以焦炭、钢屑、石英（或硅石）为原料，用电炉冶炼制成的。传统炼制硅铁时，是将硅从含有2的硅石中还原出来。冶炼硅铁大多使用冶金焦作还原剂，钢屑是硅铁的调节剂。 2 原料 2.1 原料及其要求 2.1.1 含硅原料及其要求 含原料一般采用SiO 2 含量很高的石英和石英岩（通称为硅石）。表1为各种硅石的质量和物理性能。用于冶炼硅铁的硅石必须符合下列各项要求： (1) SiO 2 含量大于97% (2) 有害杂质含量低。硅石中主要杂质Al 2O 3 ，MgO,CaO,P 2 O 5 和Fe 2 O 3 。除 Fe 2O 3 外，其他氧化物均是有害物质，其中P 2 O 5 必须小于1%，CaO和MgO之和 也应小于1. (3)有良好的抗爆性。 (4)有一定的粒度。硅石的粒度根据电炉的容量、工作电压、硅石个所用还原剂的性质以及操作水平确定，一般大型电炉的硅石入炉粒度为40～120mm，小型电炉为25～80mm。
表1 各种硅石质量的物理性能 2.1.2 炭质还原剂及其要求 铁合金生产中，用的最多、最广且价格最最便宜的还原剂是炭质还原剂。硅铁生产所用的炭质还原剂主要为冶金焦，其主要理化性能指标要求如下表1. 此外，对冶金焦的灰分组成也有一定要求，具体为FeO约45%，CaO约 27%，SiO 2约25%，MgO约1.0%，Al 2 O 3 <0.4%,P 2 O 5 <0.04%。 为了增大炉料的比电阻，增加化学活性，也有搭配使用气煤焦[2]。 2.1.3 含铁原料及其要求 电炉冶炼硅铁时，一般采用钢屑作含铁原料，钢屑在SiO 2 还原过程中有 促进作用。冶炼时，希望钢屑能较快融化，以便吸收硅或有效地破坏SiC。 为此，要求钢屑长度不能超过100mm，为保证硅铁的化学成分和内在质量， 不允许使用合金钢钢屑、有色金属屑和生铁屑，而只能使用碳素钢钢屑。钢 屑不应夹带杂质，生铁严重和沾有油污的钢屑不能入炉，铁屑的寒铁量应大 于95%。 表2 冶炼硅铁用冶金焦的理化性能指标 固定碳灰分挥发分水分硫电阻率(11000C) 气孔率粒% % % % % % % % >82 <14 <3 <6 <0.6 1200 30～54 3～20 3 冶炼设备 3.1 变压器与断网 炉用变压器将从电网获取的高压电、小电流转换成符合冶炼的低电压、 大电流, 经短网、铜瓦送到电极后, 转化为炉内所需热能。短网的阻抗对节 电和有效利用电能影响很大。短网的合理布置及结构,对提高功率因数和电效率,降低电能损失有重要意义。短网应尽量降低各导电部位的长度和通电后的
炼铁厂机修车间安全教育试题及答案
炼铁厂机修车间安全教育试题 一、选择题（每题2分，共32分） 1.安全带的正确挂扣方法是( )。 A．低挂高用B．高挂低用C．平挂平用 2.在空气不流通的狭小地方使用二氧化碳灭火器可能造成的危险是（）。 A.中毒 B.缺氧 C.爆炸 3.扑救可燃气体火灾，应（）灭火。 A.用泡沫灭火器 B.用水 C.用干粉灭火器 4.电焊作业时产生的有害气体的主要成分是（）。 A．氮氧化物B．二氧化碳C．氯气 5.使用消防灭火器灭火时，人的站立位置应是（）。 A.上风口 B.下风口 C.侧风方向 6.严禁烟火的标志是告诉人们( )。 A.己离开危险地区 B.正进入危险地区 C.正进入安全地区 7.( )是保护人身安全的最后一道防线。 A．个体防护B．隔离C．避难D．救援 8.易燃易爆场所不能穿( )。 A．纯棉工作服B．化纤工作服C．防静电工作服 9.影响人的安全行为的环境因素是( )。 A.气质、性格、情绪、能力、兴趣等 B.社会知觉、角色、价值观等 C.风俗、时尚等 D.光亮、气温、气压、温度、风速、空气含氧量等 10.工人患有矽肺病，主要是因为工作中长期吸入（） A.石灰 B.硅尘 C.石膏 11.根据国家规定，凡在坠落高度离基准面（）以上有可能坠落的高处进行的作业，均称为高处作业。 A. 2m B. 3m C. 4m 12.（）级以上的大风与雷暴雨天，禁止在露天进行悬空作业。 A. 四 B. 五 C. 六 13.所有机器的危险部分，应( )来确保工作安全。 A.标上机器制造商名牌 B.涂上警示颜色 C.安装合适的安全防护装置 14.触电事故中，（）是导致人身伤亡的主要原因。 A.人体接受电流伤害 B.烧伤 C.电休克 15.当通过人体的电流达到（）毫安时，对人有致命的危险。 A.50 B.80 C.100 16、取得《特种作业人员操作证》者，每几年年进行一次复审。( ) A、1 B、2 C、3 D、4 二、判断题（每题2分，共12分） 1.安全生产管理，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针。（） 2.特种作业人员经过培训，如考核不合格，可在两个月内进行补考，补考仍不及格，可在一个月内再进行补考。（） 3.氧气瓶和乙炔瓶工作间距不应少于5米。（）
工业分析 含答案
闪点：在规定条件下，易燃性物质受热后所产生的油蒸汽与周围空气形成的混合气体，在遇到明火时发生瞬间着火的最低温度。 苯胺点：是指石油产品与等体积的苯胺互相溶解成为单一溶液所需要的最低温度。 有效磷：在磷肥分析中，水溶性磷化合物和柠檬酸溶性化合物中的磷。 工业分析的任务是测定大宗工业物料的平均组成 简述题 1. 什么是工业分析? 其任务和作用是什么? 答：工业分析是分析化学在工业生产上的具体应用。 工业分析的任务是研究工业生产的原料、辅助材料、中间产品、最终产品、副产品以及生产过程中各种废物的组成的分析检验方法。 工业分析起着指导和促进生产的作用，例如，通过工业分析能评定原料和产品的质量，检查工艺过程是否正常。从而能够及时地、正确地指导生产，并能量经济合理的使用原料、燃料，及时发现、消除生产的缺陷，减少废品。提高产品质量。工业分析是国民经济的许多生产部门（如化工，冶金、环保、建材等等）中不可缺少的生产检验手段。 2.工业分析的特点是什么? 工业分析的方法是什么? 什么是允许差? 答：工业分析的特点是：○ 1 工业生产中原料、产品等的量是很大的，往往以千、万吨计，而其组成又很不均匀，但在进行分析时却只能测定其中很小的一部分，因此，正确采取能够代表全部物料的平均组成的少量样品，是工业分析中的重要环节，是获得准确分析结果的先决条件。 ○2 对所采取的样品，要处理成适合分析测定的试样。多数分析操作是在溶液中进行的；因此，在工业分析中，应根据测定样品的性质，选择适当的方法来分解试样。 ○ 3 工业物料的组成是比较复杂的，共存的物质对待测组份可能会产主干扰，因此，在研究和选择工业分析方法时，必须考虑共存组份的影响，并且采取相应的措施消除其干扰。 ○ 4 工业分析的一个重要作用，是用来指导和控制主产的正常进行，因此，必须快速、准确地得到分析结果，在符合生产所要求的准确度的前提下，提高分析速度也是很重要的，有时不一定要达到分析方法所能达到的最高准确度。 工业分析方法，按其在生产上完成分析的时间和所起的作用可以分为快速分析法和标准分析法。○ 1 快速分析法：主要用以控制生产工艺过程中最关键的阶段，要求能迅速得到分析结果，而对准确度则允许在符合生产要求的限度内适当降低，此法多用于车间生产控制分析。○2 标准分析法：标准分析法是用来测定生产原料及其产品的化学组成，并以此作工艺计算、财务核算和评定产品质量的依据，所以此法必须准确度高，完成分析的时间可适当长些。此项工作通常在中心试验室进行。该类方法也可用于验证分析和仲裁分析。 允许差：即允许误差又称公差，允许误差是指某一分析方法所允许的平行测定值间的绝对偏差。或者说，是指按此方法进行多次测定所得的一系列数据中最大值与最小值的允许界限即极差。 3、工业分析样品进行取样的基本原则是什么? 采样的基本原则就是使采得的样品具有充分的代表性。对于均匀物料的采样，原则上可以在物料任意部位进行，采样过程不应带进任何杂质，且尽量避免物料的变化（吸水、氧化等）。对于非均匀物料，应随机采样，对所得样品分别测定，汇总检测结果,得到总体物料的特性平均值和变异性的估计量。 5．简述氟硅酸钾容量法测定SiO2方法原理，写出反应方程式；计算式。 答：试样经NaOH熔融SiO2转为NaSiO3在强酸介质中过量的K+，F-的存在下生成K2SiF6 2K++H2SiO4+F-+4H+=K2SiF6+3H2O 用沸水将K2SiF6水解 K2SiF6+3H2O（沸水）=2KF+H2SiO3+4HF 用NaOH标定产生的HF W（SiO2）= [(CV)NaOH M SiO2]/(4M样)*100% 1、矿石试样通常需要分解制成溶液然后再进行分析，请简述试样分析的方法。 答:常用的分解方法大致可分为溶解和熔触两种:溶解就是将试样溶解于水、酸、碱或其它溶液 中，熔融就是将试样与固体溶剂混合，在高温下加热，使欲测组分转变为可溶于水或酸的化合物. 简述钢和生铁的主要区别。 答：钢和生铁因含碳量的不同，性质也有明显差异。钢是指含碳量低于2%的由铁、碳等元素组成的形变合金。除了碳、硅、锰、磷、硫五大元素外，为了使钢具有某些特殊性能，常加入铬、镍、铝、钨、铜、铌、钒等元素； 同时，锰和硅的含量也较高。生铁是含碳量高于2%的铁碳合金，其他的元素含量也与钢有所不同。常用的钢铁
炼铁工艺设计原则
1?炼铁工艺设计原则：先进性经济性可靠性； 2?有效容积利用系数n v （t/m3 ? d）:每立方米高炉有效容积每天生产的合格生铁量。 3?焦比K （Kg/t铁）：冶炼每吨合格生铁所消耗的焦碳量，一般焦比400~600Kg/t，大炉取小值，小炉取大值。 4?冶炼强度I （t/m3 ? d）:每立方米高炉有效容积每天燃烧的燃料量 一、车间规模的确定： 由全厂金属平衡决定，并考虑与原燃料资源条件相适应 1、高炉座数的确定：金属平衡和煤气平衡（一般以2~4座为宜）太少：检修时影响全厂铁 水和煤气供应 太多：运输紧张，生产率低 2、、高炉有效容积（Vu ）的确定： 钟式高炉：大钟开启时大钟下沿距铁水中心线这段距离所对应的容积 无钟高炉：溜槽垂直位置下沿距铁水中心线这段距离所对应的容积 3、平面布置应遵循的原则：安全，方便 只有一个出铁场，中、小高炉：一列式、并列式 多铁口的大、中型高炉：岛式、半岛式 二、高炉本体设计 1、高炉炉型五段式炉型：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。适应了高炉内炉料流和煤气流的运动规律。 2、炉缸、炉底工作环境：高温、渣铁化学侵蚀、气一固一液一粉多相冲击。高炉长寿的关键 3、炉底、炉缸作用：储存渣铁、保证燃烧空间 4、死铁层作用：减少铁水环流速度（隔绝铁水流动对炉底的冲刷侵蚀）、（其相对固定 的热容）有利于炉底温度的均匀稳定 5、矮胖型的优点： a：有利于改善料柱的透气性，稳定炉料和煤气流的合理分布，并减轻炉料和煤气流对炉身和炉胶的冲刷。 b:炉缸容积较大，死铁层较深，可减少渣铁环流对炉底炉缸砖衬的冲刷。 c：风口数目增加有利于高沪的强化冶炼。 6、炉衬是由耐火砖、耐火材料组成的衬里高炉炉衬的作用： 减少高炉的热损失；构成高炉的工作空间；保护炉壳和其它金属结构免受热应力 和化学侵蚀； 炉衬材质： 1、陶瓷质耐材（主要由AI203组成） 特点：此类耐材具有耐磨，抗渣铁浸蚀能力强，但耐急冷急热性（热震）差，易剥落 的特点。 2、C质耐材：抗热震能力强，导热性高，抗渣铁能力强，但易氧化的特点，所以风口附近不能用。 高炉内衬设计： 1、炉底、炉缸的工作环境及破损原因：a：热应力破损和铁的渗透； b :高温渣铁环流破损；c：碱金属，重金属的沉积；d：操作和原料成分的波动 在以上破坏机理中，热应力破损和铁的渗透是最主要的破坏方式 考虑主要的破坏机理，设计时考虑： a加快热传递，降低温差△ t （美国“ VCAR ”为代表的热压小C砖结构） b?降低铁水渗透侵蚀（法国“ SAVOIC ”为代表的陶瓷杯结构） 2炉腹、炉腰及炉身中下部：
炼铁厂安全培训考试题1
炼铁厂安全培训考试题 一、填空题（每空1分，共30分） 1、新工人进厂，应首先接受厂、车间、班组三级安全教育，经考试合格后由熟练工人带领工作至少三个月，熟悉本工种操作技术并经考核合格方可独立工作。 2、高炉煤气的除尘器，应离高炉铁口、渣口10米以外，且不应正对铁口、渣口布置；否则，应在除尘器与铁口、渣口之间设挡墙。 3、所有人孔及距地面2米以上的常用运转设备和需要操作的阀门，均应设置固定式平台。平台通道、走梯走台等均应安设拦杆。栏杆高度应大于1.2米、横杆间距为0.3米，立杆间距为0.8-1.0米，护板高度为0.1米，扶手为角钢或园管。 4、煤气危险区（如热风炉、煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定，人员经常停留或作业的煤气区域，宜设置固定式一氧化碳监测报警装置，对作业环境进行监测，到煤气区域作业的人员，应配备便携式一氧化碳报警仪，一氧化碳报警装置应定期校核。 5、带式轮送机根据现场的需要，每隔30-100米应设置一条人行天桥，两侧均应设宽度不小于0.8米的走台，走台两端应设项目的警告标志愿兵倾斜走台超过6°时，应有防滑措施。超过12°时，应设踏板。 6、矿槽、料斗、中间仓、焦粉仓、矿粉仓及称量斗等的衬板应定期检查、更换。焦粉仓下部的温度，宜在0℃以上。 7、矿槽、焦槽上面应设有孔网不大于300m m×300mm的格筛。打开格筛应经批准，并采取防护措施，格筛损坏应立即修复。
8、高炉炉顶着火危及主卷扬钢丝绳时，应使卷扬机带动钢丝绳继续运转，直至炉顶火熄灭为止。 9、无料钟高炉炉顶温度应低于350℃，水冷齿轮箱温度应不高于70℃。无料钟炉顶的料罐、气密箱等，不应有漏气和喷料现象。进入气密箱检修，应事先休风点火；然后打开气密箱人孔，用空气置换排净残余氮气；再由专人使用仪器检验确认合格，并派专人进行监护。 10、风口、渣口发生爆炸，风口、风管烧穿，或渣口因误操作被拨出，均应首先减风改为常压操作，同时防止高炉发生灌渣等故事，然后出净渣、铁并休风，情况危急时，应立即休风。 11、喷吹罐停喷煤粉时，无烟煤粉储存时间不超过12h；烟煤粉储存时间应不超过8h，若罐内有氮气保护且罐内温度不高于70℃，则可适当延长，但不宜超过12h。 12、通氧气用的耐高压胶管应脱脂。炉前使用的氧气胶管，长度不应小于30m，10m内不应有接头。吹氧铁管长度不应小于6m，氧气胶管与铁管联接，应严密、牢固。 13、渣罐使用前，应喷灰浆或用干渣垫底，渣罐内不应有积水，潮湿杂物和易燃易爆物。 14、铁水罐车的行驶速度，不应大于10km/h，在高炉下行驶、倒调时不应大于5km/h。 15、煤气的三大事故分别是中毒、着火和爆炸事故，进入煤气区作业必须两人以上作业。
工业分析考试试卷及答案
《工业分析》考试试卷（A 卷） 一、单项选择（在备选答案中选出一个正确答案，并将其号码填在题干后的括号内。每题2分，共20分） 01．标准的有效期是 年。 （ ） A 、 三年 B 、四年 C 、 五年 D 、六年 02．分光光度法与 有关。 （ ） A 、入射光的波长 B 、液层的高度 C 、溶液的浓度 D 、溶液的多少 03． 对工业气体进行分析时，一般测量气体的（ ）。 A 、重量 B 、体积 C 、物理性质 D 、化学性质 04. 不能用于分析气体的的仪器是 。 （ ） A 、折光仪 B 、奥氏仪 C 、电导仪 D 、色谱仪 05. 在国家、行业标准的代号与编号GB 18883－2002中GB 是指（ ）。 A 、强制性国家标准 B 、推荐性国家标准 C 、推荐性化工部标准 D 、强制性化工部标准 06. 测定水样化学需氧量，取水样100mL ，空白滴定和反滴定时耗用的硫酸亚铁铵标准溶液分别为和,其浓度为L ，该水样的化学需氧量为（ ） A 40mg/L ； B 160mg/L ； C 80mg/L ； D 8mg/L 07、分析纯化学试剂标签颜色为： （ ） A 、绿色 B 、棕色 C 、红色 D 、蓝色 08、液态物质的粘度与温度的关系（ ）。 A 、温度越高，粘度越大 B 、温度越高、粘度越小 C 、温度下降，粘度增大 D 、没有关系 09、直接法配制标准溶液必须使用 （ ） A 、基准试剂 B 、化学纯试剂 C 、分析纯试剂 D 、优级纯试剂 10、使用碳酸钠和碳酸钾的混合熔剂熔融试样宜在______坩锅进行。 A 、银； B 、瓷； C 、铂； D 、金 二、填空（每空1分，共32分） 01．《中华人民共和国标准化法》将我国标准分为 、 、 、 。 02．煤的工业分析是指包括 、 、 、 四个分析项目的 总称。 03. 试样的制备过程大体分为 、 、 、 四个步骤。 04. 肥料三要素是指 、 、 。 05. 煤其中主要含有C n H m ，CO 2，O 2，CO ，CH 4，H 2，N 2等气体，根据吸收剂的性质，分析煤气时，吸收顺序应该为 吸收 ， 吸收 ， 吸收 ， 吸收 后再用燃烧法测定 和 ，最后剩余的气体是 。 06. 煤的发热量的表示方法有三种，即 、 、 。 07. 对于钢铁中碳的分析，通常都是采用转化为 的方式进行分离富集的。 08. 试样的分解方法一般有 和 。 三、简答题（每题6分，共24分） 01. 艾士卡－BaSO 4重量法测定煤中全硫所采取的艾士卡试剂的组成是什么？各个试剂的作用是什么？ 02. 彼得曼试剂的组成是什么？03. 用氯化铵重量法测定二氧化硅时，使用氯化铵的目的是什么？
炼铁试题
炼铁原理考试题 以下每题8分： 1 试述焦炭在高炉炼铁中的四个作用及对其质量的要求 1）还原剂2）发热剂3）料柱骨架4）渗碳 2 对比三种炼铁工艺，说明他们的特点 高炉：产能大，但使用焦炭，污染环境成本较低 直接还原：产能小（比如转底炉），但污染小，成本高 熔融还原：产能较直接还原高，低于高炉，污染小，如果使用铁浴法成本低，但不成熟（没有成熟案例） 3 试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点 1）H2的还原能力随着温度的增高（810℃）也在不断提高，而且比CO强。温度低于810℃时，CO的还原能力则比H2强。这是因为>810℃时,H2对O2亲和力大于CO对O2的亲和力,<810℃时则相反。 2）H2的粘度较CO低，有助煤气流动 3）H2 52kj /mol.fe, C 250kj 4 给出水当量的定义和在高炉内沿高度的变化 单位时间内炉料和煤气温度变化1℃所吸收或放出的热量， 5比较铁的直接还原度和高炉直接还原度，分析它们描述高炉内还原情况的优缺点。 铁的直接还原度在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。直接还原度
直接还原度(degree of direct reduction) 高炉内直接还原发展的程度，是衡量高炉能量利用的图1直弧型板坯连铸机示例重要指标。在高炉铁矿石还原过程中凡直接消耗碳产生ＣＯ的和参与ＣＯ２+C一2CO的反应，本质上都与铁的直接还原类似，都发生在高温区，并吸收热量，使风口前燃烧碳量减少、焦比增高。 表示方法直接还原度有铁的直接还原度和高炉直接还原度两种表示方法。 铁的直接还原度从Fe(r)中以直接还原方式得到的铁量与全部还原出来的铁量之比值(rｄ)。它是由前苏联巴甫洛夫定义的。他认为高炉内Fe2Ｏ3一Fe3Ｏ4一FeＯ全部由间接还原完成，从FeＯ还原到金属铁一部分靠ＣＯ、H２的间接还原，其余则靠碳的直接还原， 式中Fe还为直接还原与间接还原两种方式还原出来的总铁量；Feｄ为直接还原的铁量；Ｏｄ为直接还原各种元素夺取的氧量；ＯｄＳｉ，ＭｎMn，Ｐ直接还原非铁元素夺取的氧量；ＯＦｅＯ一Fe由FeＯ还原到Fe时夺取的全部氧量；ＣｄＦｅ直接还原铁消耗的碳量。直接还原度与间接还原度的总和为1。也即相应的间接还原度rｉ＝1—ra＝Feｉ／Fe／Fe还。在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。 高炉直接还原度高炉内氧化物(除FeＯ外尚有SiＯ2、MnＯ、P2Ｏ5，以及微量元素Nb、Ｃr、V、Ti等的氧化物)还原过程中，以直接还原方式夺取的氧量与还原夺取的总氧量之比(Rd)： 计算直接还原度的计算用于高炉配料、物料平衡及热平衡计算，对求理论焦比以及生产分析都十分重要。根据不同条件有多种计算方法。要求已知各种原燃料成分、铁水成分、鼓风含氧量和湿度以及炉顶煤气成分等。 根据直接还原消耗碳量计算(ＣｄFe)
(完整版)北京科技大学+钢铁冶金学(炼铁部分)知识点复习
炼铁知识点复习 第一章概论 1、试述3 种钢铁生产工艺的特点。 答：钢铁冶金的任务：把铁矿石炼成合格的钢。工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁 →精炼（脱C、Si、P 等）→钢。 高炉炼铁工艺流程：对原料要求高，面临能源和环保等挑战，但产量高， 目前来说仍占有优势，在钢铁联合企业中发挥这重大作用。 直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，而且 很 多技术问题还有待解决和完善。 2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完成复杂的物理化学反应；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观察炉内反应过程，只能凭借仪器仪表简介观察；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程的关键。 三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（主要是铁）和氧元素的化学分离；②造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；③传热及渣铁反应过程：实现成分与温度均合格的液态铁水。 3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。 答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 答：①高的含铁品位。矿石品位基本上决定了矿石的价格，即冶炼的经济性。 ②矿石中脉石的成分和分布合适。脉石中SiO2 和Al2O3 要少，CaO 多，MgO 含量合适。③有害元素的含量要少。S、P、As、Cu 对钢铁产品性能有害， K、Na、Zn、Pb、F 对炉衬和高炉顺行有害。④有益元素要适当。 Mn、Cr、Ni、V、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。上述元素多时，高炉冶炼会出现一定的问题，要考虑冶炼的特殊性。⑤矿石的还原性要好。矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。褐铁矿大于赤铁矿大于磁铁矿，人 造富矿大于天然铁矿，疏松结构、微气孔多的矿石还原性好。⑥冶金性能优良。冷态、热态强度好，软化熔融温度高、区间窄。⑦粒度分布合适。太大，对还原不利；太小，对顺行不利。 5、试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 答：焦炭在高炉内的作用：（1）热源：在风口前燃烧，提供冶炼所需的热量；（2）还原剂：固体碳及其氧化产物CO 是氧化物的还原剂；（3）骨架作用： 焦炭作为软融带以下唯一的以固态存在的物料，是支撑高达数十米料柱的骨架，同时又是煤气得以自下而上畅通流动的透气通路；（4）铁水渗碳。 质量的要求：粒度适中、足够的强度、灰分少、硫含量少、挥发成分含量 合适、反应性弱（C+CO2=2CO）、固定C 高等。 6、试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。 答：1、灰分含量低、固定碳量高；2、含硫量少；3、可磨性好；4、粒度细；5、爆炸性弱，以确保在制备及输送过程中的人身及设备安全；6、燃烧性和反 应性好。
炼铁厂设计原理
第一章～第二章 一. 名词解释 1、高炉一代寿命 高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10～15年。 2、高炉休风率 休风率是指高炉休风时间占日历时间的百分数。先进高炉休风率小于1％。 3、生铁合格率 化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产品质量的指标。 二. 问答题 1、高炉车间平面布置方式有哪几种？各有什么主要特点？ ①在工艺合理、操作安全、满足生产的条件下，应尽量紧凑，并合理地共用一些设备与建筑物，以求少占土地和缩短运输线、管网线的距离。 ②有足够的运输能力，保证原料及时入厂和产品（副产品）及时运出；③车间内部铁路、道路布置要畅通。 ④要考虑扩建的可能性，在可能条件下留一座高炉的位置。在高炉大修、扩建时施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其它高炉正常生产。 2、岛式布置有什么特点？有何优点？ ①铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定交角，一般为11～13o。②岛式布置的铁路线为贯通式，空铁水罐车从一端进入炉旁，装满铁水的铁水罐车从另一端驶出，运输量大。③并且设有专用辅助材料运输线。 缺点： 高炉间距大，管线长；设备不能共用，投资高。半岛式布置有什么特点？有何优点？
3、确定高炉座数的原则是什么？ 保证在一座高炉停产时，铁水和煤气的供应不致间断。一般新建车间2～3座高炉。 三. 论述题 1、高炉车间平面布置方式有哪几种？各有什么主要特点？ 一列式布置主要特点是： 高炉与热风炉在同一列线，出铁场也布置在高炉列线上成为一列，并且与车间铁路线平行。 优点： 1. 可以共用出铁场和炉前起重机，共用热风炉值班室和烟囱，节省投资； 2. 热风炉距高炉近，热损失少。 缺点： 运输能力低，在高炉数目多，产量高时，运输不方便，特别是在一座高炉检修时车间调度复杂。 并列式布置 主要特点： 高炉与热风炉分设于两条列线上，出铁场布置在高炉列线，车间铁路线与高炉列线平行。 优点：可以共用一些设备和建筑物，节省投资；高炉间距离近。 缺点： 热风炉距高炉远，热损失大，并且热风炉靠近重力除尘器，劳动条件不好。 岛式布置 主要特点：
高炉炼铁工长考试总题库
高炉炼铁工竞赛复习题此文档为WORD版可编辑修改
高炉炼铁工长考试总题库 一、填空题（共120题） 1．炉腹呈倒圆台型，它的形状适应的体积收缩的特点。 答案：炉料熔化后 2．炉腹冷却壁漏水进入炉内，将吸收炉内热量，并引起炉墙。答案：结厚 3．炉缸煤气是由、H 2和N 2 组成。 答案：CO 4．炉缸煤气是由CO、和N 2 组成。 答案：H 2 5．炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带，它是区。 答案：氧化 6．热矿带入的热量使温度升。 答案：炉顶 7．炉料的粒度不仅影响矿石的，并且影响料柱的透气性。 答案：还原速度 8．炉渣必须有较高的，以保证生铁的质量。 答案：脱硫能力 9．炉渣是由带正，电荷的离子构成的。 答案：负 10．炉渣中FeO升高，铁水含[Si]便。 答案：下降 11．炉渣中MgO、MnO、FeO等能粘度。 答案：降低炉渣 12．煤粉仓和煤粉罐内温度，烟煤不超过℃，无烟煤不超过80℃。答案：70 13．煤粉燃烧分为加热、和燃烧三个阶段。 答案：挥发分挥发 14．难熔化的炉渣一般说来有利于炉缸温度。 答案：提高 15．喷煤后炉缸煤气量要增加，还原能力。 答案：增加 16．批重增大时可以，增大边缘的透气性。 答案：加重中心负荷 17．确定铁口合理深度的原则是炉缸内衬到之间距离的1.2～1.5倍。答案：炉壳外表面 18．炉况失常分为两大类：一类是失常， 一类是失常。 答案：炉料与煤气运动；炉缸工作
19．高炉的热量几乎全部来自回旋区和。热区域的热状态的主要标志是t理。 答案：鼓风物理热；碳的燃烧 20．相对而言型的软融带对炉墙的侵蚀最严重。 答案：V型 21．炉缸煤气热富裕量越大,软熔带位置，软熔带位置高低是炉缸利用好坏的标志。 答案：越高；热量 22．在高炉内焦炭粒度急剧变小的部位是在 答案：炉腰以下气化反应强烈的区域 23．影响高炉寿命的关键部位是和。 答案：炉缸；炉身中部 24．TRT是煤气、转为电能的发电装置。 答案：压力能；热能 25．冷却壁背面和热面的温差会引起甚至断裂. 答案：挠度变形 26．热风炉烘炉升温的原则是、、 答案：前期慢、中期平稳、后期快 27．造渣制度应根据和确定。 答案：原燃料条件；生铁品种 28．现象是限制高炉强化的一个因素,也是引起下部悬料的一个原因。答案：液泛 29．型焦的热强度比冶金焦差，主要原因是配煤时比例少的缘故。答案：焦煤 变化曲线存在一拐点，其对应含量是。 30．停炉过程中，CO 2 答案：3%-5% 31．对均相的液态炉渣来说，决定其粘度的主要因素是其及 答案：成分；温度 32．发现高炉停水，作为高炉工长应首先。 答案：放风并紧急休风 33．高炉内决定焦炭发生熔损反应因素是。 答案：温度和焦炭反应性 34．铁的渗碳是指碳溶解在固态或液态铁中的过程，高炉内里的碳素均能参加渗碳反应。 答案：CO、焦炭、未燃煤粉 35．炉渣粘度是指液态炉渣流动速度不同的相邻液层间系数。 答案：产生的内摩擦力 36．炉渣含S量与铁含S量的比值称。 答案：硫分配系数 37．煤粉爆炸的必备条件是，具有一定的煤粉悬浮浓度和火源。 答案：含氧浓度≥14% 38．风口理论燃烧温度是指参与热交换之前的初始温度。 答案：炉缸煤气
设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂
ANHUI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计说明书设计题目：设计年产180万吨制钢生铁的炼铁厂学号：099014237 班级：冶094 姓名：王海东 导师：汪志全 2013年4月15日
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 第一节绪论 (3) 1.1概述 (3) 1.2高炉冶炼现状及其发展 (3) 1.3高炉生产主要技术经济指标 (4) 1.4高炉冶炼的主要操作技术措施 (5) 1.5本设计采用的技术 (6) 第二节工艺计算 (7) 2.1配料计算 (7) 2.1.1原料成分计算 (7) 2.1.2参数设定 (8) 2.1.3预定生铁成分 (9) 2.1.4矿石需求量的计算 (10) 2.1.5生铁成分校核 (10) 2.1.6渣量及炉渣成分计算 (11) 2.1.7炉渣性能及脱硫能力的计算 (11) 2.2物料平衡计算 (12) 2.2.1风量计算 (12) 2.2.2炉顶煤气成分及数量计算 (13) 2.2.3编制物料平衡表 (15) 2.3热平衡计算 (16) 2.3.1热收入 (16) 2.3.2热支出 (17) 2.3.3编制热量平衡表 (20) 第三节高炉本体设计 (22) 3.1设定有关参数 (22) 3.2高炉内型设计 (22)
3.3风口、铁口设计 (25) 3.4高炉内衬 (26) 3.4.1炉底设计 (27) 3.4.2炉缸设计 (28) 3.4.3炉腹设计 (28) 3.4.4炉腰设计 (28) 3.4.5炉身设计 (28) 3.4.6炉喉设计 (29) 3.5 炉体冷却 (29) 3.5.1冷却目的 (29) 3.5.2炉底冷却形式选择 (29) 3.5.3冷却设备选择 (29) 3.5.4冷却水耗量的计算 (31) 3.5.5供水水压 (32) 3.6高炉承重结构设计 (33) 第四节厂址选择 (36) 4.1 考虑因素 (36) 4.2 要求 (36) 第五节炉顶设备 (38) 5.1对装料设备的要求 (38) 5.2炉顶基本结构 (39) 5.3均压控制装置 (40) 5.4探料装置 (41) 第六节高炉送料系统 (42) 6.1贮矿槽和贮焦槽的设计 (42) 6.1.1贮矿槽的设计 (42) 6.1.2贮焦槽的设计 (43) 6.1.3矿槽的结构形式 (43)
高炉炼铁基本理论试题
高炉炼铁基本理论试题 一、填空 1、高炉解剖研究证明，按炉料物理状态的不同，高炉大致分为五个区域，分别为块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁带。 2、软熔带的上沿为软化（固相）线，下沿是熔化（液相）线。 3、高炉料中铁的氧化物有多种，但最后都是经FeO的形态还原成金属铁。 4、根据温度不同，高炉内还原过程划分为三个区，低于800℃的块状带是间接还原区；800～1100℃的是间接还原与直接还原共存区；高于1100℃的是直接还原区。 5、还原1kgSi的耗热相当于还原1kgFe所需热量的8倍。 6、高炉冶炼所得液态生铁的含碳量一般为4%左右。一般在生铁的含碳范围内其熔点在1150℃～1300℃。熔点最低的生铁含碳为4.3%，一般在高炉的炉腰部位就可能出现生铁。 7、碳元素在生铁中存在的状态一方面与生铁中Si、Mn等元素含量有关，另一方面与铁水的冷却速度有关。 8、铁水密度一般为6.8～7.0t/m3，炉渣密度一般为2.8～3.0t/m3。 9、熔化性指炉渣熔化的难易程度，它可用熔化温度和熔化性温度来表示。 10、炉渣的稳定性包括热稳定性和化学稳定性。 11、燃烧1t焦碳所需风量一般波动在2500～3000m3/t。 12、喷吹燃料的热滞后时间一般为3～5小时。 13、炉料下降的必要条件是炉内不断存在着促使炉料下降的自由空间。炉料下降的充分条件是P＝Q炉料－P墙摩－P料摩－△P＝Q有效－△P＞0，且其值越大越有利于炉料下降。影响下料速度的因素，主要取决于单位时间内焦碳燃烧的数量，即下料速度与鼓风量和鼓风中的含氧量成正比。 14、大钟与炉喉之间的间隙，一般大中型高炉在900～1000mm。一般大钟的倾斜角度为53°。 二、简答 1、高炉解剖研究 指把正在生产的高炉突然停止鼓风，并急速降温以保持炉内原状，然后将高炉剖开，进行观察、录象、分析化验等各项研究工作。 2、高炉内低于685℃的低温区域，为什么有Fe还原出来？ （1）、高炉内由于煤气流速很大，煤气在炉内停留时间很短（2—6秒），煤气中CO浓度又很高，故使还原反应未达到平衡。（2）、碳的气化反应在低温下有利于反应向左进行。但任何反应在低温下速度都很慢，反应达不到平衡，所以气相中CO成分在低温下远远高于其平衡气相成分。故在高炉中除风口前的燃烧区域为氧化区域外，都是较强的还原气氛。铁的氧化物则易被还原成Fe。（3）、685℃是在压力为PCO+PCO2=105Pa前提下获得的，而实际高炉内的CO%+CO2%=40%左右，即PCO+PCO2=0.4×105Pa。外界压力降低，碳的气化反应平衡曲线应向左移动，故交点应低于685℃。（4）、碳的气化反应不仅与温度、压力有关，还与焦碳的反应性有关。 3、熔化温度 是指熔渣完全熔化为液相时的温度，或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度。 4、在高炉冶炼过程中，炉渣应满足哪些要求。 （1）、炉渣应具有合适的化学成分，良好的物理性质，在高炉内能熔融成液体并与金属分离，还能顺利从高炉流出。（2）、具有充分的脱硫能力，保证炼出合格优质的生铁。（3）、有利于高炉顺行，能使高炉获得良好的冶炼技术经济指标。（4）、炉渣成分要有利于一些元素的还
钢铁冶金学 炼铁部分习题
1、冶金的方法及其特点是什么？ 提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。 (1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。 (2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富 (3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。 电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。 电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如： ①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。 ②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。 钢铁冶金：火法、电热冶金 有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等 2、钢与生铁有何区别？ 都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。 (1) 生铁：硬而脆，不能锻造。 用途：①炼钢生铁； ②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。 (2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。 3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么？ 把铁矿石冶炼成合格的钢： 铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。 炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。 炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。 铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢 4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。 传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。 优点：工艺成熟，生产率高，成本低 缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差 短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。 优点：避免反复氧化还原 缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。 新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。 优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程： 采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材