理论参考试题及答案(高炉炼铁工)

第二届全国冶金行业职业技能竞赛理论参考试题

高炉炼铁工

一、判断题(在题后括号内对的打“√”,错的打“×”;每题0.5

分,共15分)

1.某冷却设备,当出水温度升高时,则一定是标志着热负荷增大。

( )

2. 在焦比一定时,临时调剂风温不会引起煤气数量和浓度的变化对矿石的还原不致有很大影响。 ( )

3.铁矿石的软化性是指铁矿石软化温度何软化区间两个方面。

( )

4. 高压操作有助于降低理论燃烧温度,促进高炉顺行。 ( )

5.100%间接还原并非理想行程,但在高炉冶炼实际操作中,仍应采取提高间接还原的措施。 ( )

6.为了加速矿石的还原反应过程,希望矿石早软化、早成渣、早滴落。 ( )

7.酸性球团矿或烧结矿中硫主要为CaSO 4,自熔性烧结矿还有

CaS。()8.在一定冶炼条件下,选择合适的风口面积和长度,是确定下部合理送风制度的中心环节。()9. 炉温变化必然导致煤气体积、温度及其分布的变化,引起下料及加热和还原的变化,不及时纠正,造成恶性循环导致炉况严重失常。

()

10.在低硅区,用[C]来判断炉温高低比用[Si]判断更准确。()

11.凡有利于减少炉缸热量消耗,提高炉缸贮备热量,改善煤气能量利用,保证高炉顺行的措施均有利于提高喷吹量及喷吹效果。()12.矿石批重小时,不论哪种情况布料都相对不均匀,小至一定程度会使边沿和中心无矿。()13.高炉低料线作业,料线不低于炉身中上部,因处于热交换的空段,低料线不需补加焦炭。()

14.下部调剂指的主要是风量、风温、湿份调剂。()

15.在全焦冶炼时,原料条件、风温、焦比等不变时,一定的风量相应应有一料速,料速过快过慢都是炉况变动的征兆。()

16.炉渣的熔化性温度低于熔化温度。()

17.在焦比一定时,临时调剂风温不会引起煤气数量和浓度变化对矿石的还原不致有很大的影响。()18.高炉操作线中,斜率表示生产每吨生铁所消耗的实际燃料量。

()19.实际生产中,高炉内热贮备区内煤气温度和炉料温度不相等,有约

20.湿份在风口前分解出O2,加湿相当于增加风量,因此,调整湿份

影响鼓风动能。()

21. 批重越大,料层越厚,料柱的层数减少,界面效应减少,利于改

善料柱透气性,所以,压差有所降低。()

22.空料线停炉时,采取炉顶打水,使炉顶温度越低越好。()

23.布料装置使炉料在炉子截面合理分布,布料器停转时需及时调剂焦

炭负荷。()

24.用喷吹量调炉温不如风温或湿分见效迅速。()

25.料线一定时,炉喉间隙越大,越能促使矿石布在边沿,因而加重边

沿疏松了中心。()

26.铁矿石的软化温度越低,软化区间越大,影响料柱透气性越严重。

()

27.用粉末多的矿石,低软化温度的天然矿石和石灰石,应在装料方法

上使之离开炉墙。()

28.用风量调剂炉况的作用大、效果快,可以用作长期手段。()

29.随高炉强化程度提高,料速加快、下料均匀,料柱疏松,从而使扩

大矿批、增加料层厚度成为可能。()

30.促使炉料下降的是重力,炉料在静止时重量系数比炉料运动时大。

()

二、选择题(将正确的一个答案序号填入括号内;每题0.5分,共15

分)

1、碳汽化反应大量进行的温度界限是在:()

A、900℃以下

B、900—1000℃

C、1000—1100℃

D、1100℃以上

2、开炉时为了降低炉缸中Al2O3含量,炉缸中装入干渣扩大渣量,此举:()

A、合理

B、不合理

C、尚待研究

3、粘土砖高炉烘炉时在300℃恒温8-16小时,原因是()。

A、粘土砖在300℃左右膨胀系数大,砌体易破坏

B、为了延长烘炉

C、有利于水分蒸发

4、不同的布料方法决定炉喉不同的布料状况,这种分布状况在炉内下降过程中:()

A、大体保持矿焦层不变

B、矿焦混在一起

C、矿石中比重大超越焦炭之前

5、高温物理化学反应的主要区域在:()。

A、滴落带

B、炉缸渣铁贮存区

C、风口带

6、热风炉的拱顶温度受耐火材料的理化性能限制,一般将实际拱顶温度控制在:()。

A、比耐火砖平均荷重软化点低100℃左右。

B、不高于耐火砖平均荷重软化点50℃。

C、控制在耐火砖平均荷重软化点附近。

7、因仪表失灵,烘炉时实际温度超出了烘炉曲线的规定温度,应该:()

A、保持此温度等待到烘炉曲线规定时间,然后再按升温速度升温

B、把温度降下来使之符合此时曲线的温度要求

C、不管是否符合曲线要求,按计划升温速度继续升温Array

8、四小时以上高炉休风都应减轻焦负荷,减轻多少与高炉容积的关系是()。

A、容积越大,负荷减轻越多

B、容积越大,负荷减轻越少

C、与容积大小无关

9、喷煤过程中,为保证煤粉在运送管道内不沉降分居,输送介质的速度一定要保证在()m/s以上。

A、2

B、5

C、10

10、高炉内衬的破坏经分析认为主要原因是:()

A、热力作用

B、化学作用

C、物理作用

D、操作因素

11、高炉喷吹的煤种属于()。

A、粘结性好的

B、非粘结性的

C、弱粘结性的

12、喷吹粒煤选择的煤种是()。

A、烟煤

B、无烟煤

C、含结晶水的高挥发份煤

13、只能除去60~90μm灰尘的除尘设备称为:()

A、粗除尘器

B、半精细除尘器

C、精细除尘器

()。

14、长期休风须停鼓风机时,应该在下列工作完成之后进行:

A、发出休风信号、热风炉操作完毕,放风阀打开以后

B、完成休风操作,热风炉倒流,所有风口全部堵严、停止倒流后

C、完成B后,艘有风口直吹管全部卸下,切断高炉与送风系统联系后

15.高炉内煤气经过()分布。

A、1次

B、2次

C、3次

16.高炉中心区域矿与焦之比低,鼓风动能大,易形成()。

A、V型软熔带

B、倒V型

C、W型软熔带

17、开炉一般都在炉腰1/3以下用净焦、空焦填充,理由是:()

A、炉腰以下不应有未还原矿石,保证开炉炉缸温度充沛

B、为防止矿石破碎

C、为高炉顺行

曲线四个方向差值大,所在方位静压18、高炉出现管道时,炉喉CO

2

力上升,压差下降,这是()。

A、上部管道

B、中心管道

C、边沿管道

D、下部管道

量低的地方表明:( 0 19.炉喉煤气成分(半径五点)测定CO

2

A、煤气量通过多

B、煤气量通过少

C、与煤气量多少无关

20.高压操作时,若维持与常压操作同样的风量,随风压提高,压差应

()。

A、增加

B、降低

C、不变

21. 影响炉缸和整个高炉内各种过程中的最重要因素是()

A、矿石的还原与熔化

B、炉料和煤气的运动

C、风口前的焦炭燃烧反应

22.边缘气流过分发展时炉顶温度的温度带()。

A、变窄

B、变宽

C、宽、窄变化不大,但温度值上移。

23.从受热不承重、承重不受热的原则,目前,大中型高炉炉体钢结构多采用:()。

A、炉缸支承式

B、框架式结构

C、炉缸、炉身支承式

24. 热风炉烘炉在600℃左右保温1—2天,主要原因是粘土砖、高铝砖的相变温度是()。

A、590℃

B、580℃

C、600℃

25. 安全的角度考虑,布袋收尘器的布袋应用()材质制造。

A、耐磨

B、耐火

C、防静电

含量的变化规律

26. 空料线停炉时,随着料面下降,煤气中CO

2

是()。

A、逐渐下降

B、逐渐上升

C、先升后降

D、先降后升

27. 喷吹燃料后下列结果不属于喷吹对冶炼影响的是()。

A、顶温升高

B、还原改善

C、生铁质量变差

D、理论燃烧温度降低

28.从改善传热和热利用的角度看,热风炉蓄热室上、下部格砖设计时,采用()是合理的。

A、上部强调蓄热量,砖可厚些,下部强调加强热交换,隔孔可小些,砖薄些

B、上、下隔孔应该一致

C、上部隔孔小些,下部隔孔大些,砖厚些

29.目前普遍认为制造镶砖冷却壁壁体的较理想材料是()。

A、铸钢

B、灰口铸铁或可锻铸铁

C、耐热铸铁或球墨铸铁

30.现国内外高炉炉身普遍采用()冷却。

A、镶砖冷却壁+支梁式水箱

B、带凸台镶砖冷却壁+支梁式水箱或卧式扁水箱

C、支梁式水箱或带凸台镶砖冷却壁

三、填空题(将正确答案填入题中;每空1分,共20分)

1、理论燃烧温度是指参与热交换之前的初始温度。

2、下部调剂的目的是保持风口适宜的和理论燃料温度,使气流合理、温度均匀、热量充沛稳定、炉缸活跃。

3、检验送风制度的指标:进风参数、、回旋区温度和截面积、风口沿圆周工作的均匀程度。

4、钟式炉顶的料线零位在,无钟炉顶的料线零点在。

5、矿石的软化特性是指矿石开始软化的温度和。

6、为使喷吹煤粉在风口前有较高的理论燃烧率,可采取提高风温、富氧、磨细煤粉、等措施。

7、产生煤气的是炉缸内温度最高的区域。

8、炉缸工作是高炉获得高产、优质、低耗的重要基础。

9、煤气和炉料的温差最小在,只有10~20℃。

10、送风制度对炉缸的工作状态起着决定性的作用,确定了炉缸煤气的状态。

11、确定铁口合理深度的原则是炉缸内衬至炉壳厚度的倍。

12、高炉原料中碱金属主要以形态存在。

13、影响软熔带宽窄实质是矿石的和。

14、热平衡是按照能量守恒定律,以为基础来计算的。

15、炉缸理论燃烧温度是重要参数之一,一般风温每提高100℃使

t理升高,富氧每增加1%t理升高,喷吹燃料使t理降低。

16、从有利于热风炉的换热、蓄热及提高风温来讲,希望上部格砖具有,中下部格子砖具有较大的。

四、简答题:(每题5分,共20分)

1、喷吹燃料作为高炉日常调剂有何特点?

2、叙述成渣带(软熔带)对高炉冶炼进程的影响。

3、风量的选择和调剂有什么要求?

4、什么叫炉况判断?通过哪些手段判断炉况?

五、计算题(共30分)

1、已知某高炉日产铁4400t,焦比为460Kg/t,平均入炉风量3400m3/min。炉内装入正常料至规定料线位置,矿批41t,堆比重1.7t/m3,焦批9.2t,堆比重0.5t/m3。求降料线(不再加料)2小时后,炉内腾出的容积空间是多少?(不考虑漏风损失,炉料压缩率为10%)。

(10分)

2、某高炉的干料消耗量(Kg/t)为:焦炭474.2、煤粉66.8、烧结矿1690、澳矿116.6、石灰石24.5;炉料中的CaO的质量分数(%)相应为:0.85、0.8

3、11.78、55.3;产生的炉尘量为16.8 Kg/t。炉尘中的CaO的质量分数为8.11%;炉渣中CaO的质量分数为42.12%。计算其渣量是多少Kg/t?(7分)

3、某高炉用色谱仪分析的炉顶煤气成分为CO21.8%、CO220.3%、H22.5%、N255.4%;C汽化=370.05Kg/t;干风含氧为23.5%、鼓风湿度1.5%;O料=368.16 Kg/t;O喷=3.5Kg/t ;H料=2.8Kg/t;H喷=3.5Kg/t;N料=21.5Kg/t;N喷=0.9Kg/t;喷吹煤粉使用压缩空气0.06m3/Kg;无钟炉顶使用氮气N

为2500 m3/h;日产生铁5500t/d。计算风量、煤气

量。(13分)

第二届全国冶金行业职业技能竞赛理论参考试题答案

高炉炼铁工

一、判断题:1. ×;2. √;3. √;4. ×;5. √;6. ×;7. √;8. √;

9. √;10. √;11. √;12. √;13. ×;14. ×;15√;16. ×;17.√;18. ×;19. √;20. ×;21.×;22. ×;23. √;24. √;25. ×;26. √;27.√;28.×;29. √;30. ×。

二、选择题:1.D;2.B;3.A;4.A;5.A;6.A;7.A;8.B;9.B;10.A;

11.B;12.C;13.A;14.C;15.B;16.B;17.A;18.C;19.A;20.B;21.C;

22.B;23B.;24.B;25.C;26.D;27.C;28.A;29.C;30.B。

三、填空题:

1.炉缸煤气;

2.回旋区;

3.理论燃烧温度;

4.大钟开启位置下沿炉喉钢砖上沿拐点处;

5. 软化区间;

6. 使用易燃煤种;

7.燃烧带;

8.均匀活跃;

9.炉身中下部;10.初始分布;11.1.2~1.5倍12.硅铝酸盐或硅酸盐;13.软化温度高低软化温度区间;14.物料平衡;15.5℃35~40℃;16.耐热能力蓄热能力。

四、简答题;

1、答:(1)用喷吹物调剂时,因加热和汽化吸热,增加用量不能立即制止凉势,增加数量过多可能引起暂时更凉,且对顺行不利。反之,

炉热减少用量,不能制止热势。

(2)存在热滞后现象。喷吹量增减改变了单位生铁的煤气量及其中还原气体的浓度(特别含氢量),使矿石的加热和还原过程发生变化,效果显示于炉缸时与条件时间就存在一滞后时间。因为喷吹时H2的作用表现显著,H2代替固体C参加还原反应,反应区在炉身下部,须炉身下部炉料下降至炉缸时才显出热效果。

(3)燃料在风口燃烧、裂化,使入炉气体体积和温度增加,提高了鼓风动能,引起气流分布变化。

(4)喷吹物消耗氧。因此,调剂喷吹量,影响下料速度。

2、答:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件。为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。在实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会生产波动,气候条件的不断变化,入炉料的称量可能发生误差,操作失误与设备故障也不可完全杜绝,这些都会影响炉内热状态和顺行,炉况判断就是判断这种影响的程度及顺行的趋向,即炉况是向凉还是向热,是否会影响顺行,影响程度如何等等。判断炉况的手段基本是两种,一是直接观察,如看入炉原料外貌,看出铁、出渣、风口情况;二是利用计器仪表,如指示风压、风量,料尺,各部位温度及透气性指数等的仪表。必须两种手段结合,连续综合观察一段时间的各种反映,进行综合分析,才能正确判断炉况。

3、答:鼓入高炉的风量决定高炉冶炼强度的高低。只要能保持炉况顺行,就应发挥增产作用。但入炉风量少,必须与高炉料柱透气性相适应,当高炉原料质量好,贮量充足,而炉型和设备正常时,允许提高冶炼强度操作。相反则必须降低冶炼强度操作,维持高炉顺行。选择

入炉风量又一重要原则是只有在降低或维持焦比不变的条件下提高冶炼强度才有意义,因此必须找寻一个既能保持顺行,又能获得较低焦比的最大冶炼强度来操作。由于风量变动影响料速、煤气流分布和软熔带位置,最终还影响炉温和顺行。因此在调剂顺序中,风量属于最后手段,只有当运用风温、鼓风湿分、喷吹量等无效时,才用风量调剂。

4、答:在成渣过程中,形成的熔着层和半熔层对料柱的透气性影响很大,这一带叫成渣带。它的高、低、厚、薄对冶炼过程有直接影响,在成渣带、矿石粉化使其粒度变小产生粉末,到半熔融状态后,以“冰柱”的形式堵塞了焦炭之间的空隙,使料柱透气性变差,决定了炉内煤气流和压力的分布状态。

成渣带厚,料柱透气性差,不利于顺行。

成渣带高的炉渣进入炉缸时带入的热量少,不利于炉缸温度的提高。

成渣带过低,直到炉腹才熔化成渣,受热膨胀的影响因炉腹容积缩小,发生“卡塞”也不利于顺行。

五、计算题:

1、已知某高炉日产铁4400t,焦比为460Kg/t,平均入炉风量3400m3/min。炉内装入正常料至规定料线位置,矿批41t,堆比重1.7t/m3,焦批9.2t,堆比重0.5t/m3。求降料线(不再加料)2小时后,炉内腾出的容积空间是多少?(不考虑漏风损失,炉料压缩率为10%)。解:(1)算出燃烧每吨焦所需的风量为:

每日入炉风量÷每日耗焦量=(3400×60×24)÷(0.46×4400)

=2419m3/t焦

(2)2小时的入炉风量可燃烧的焦炭量为:

(2×60×3400)÷2419=169t

(3)每批料压缩后体积为:(411.7+9.2÷0.5)×90%=38.3m3

(4)2小时炉内腾出的容积空间为:

焦批数×每批容积=(169÷9.2)×38.3=704m3

答:降料线2小时后,炉内腾出的容积空间是704 m3。

2、某高炉的干料消耗量(Kg/t)为:焦炭474.2、煤粉66.8、烧结矿1690、澳矿116.6、石灰石24.5;炉料中的CaO的质量分数(%)相应为:0.85、0.8

3、11.78、55.3;产生的炉尘量为16.8 Kg/t。炉尘中的CaO的质量分数为8.11%;炉渣中CaO的质量分数为42.12%。计算其渣量是多少Kg/t?

=474.2×0.0085+66.8×0.0083+1690×0.1178+116.6×0

解:CaO

+24.5×0.553

=217.13Kg/t

CaO尘=16.8×0.0811=1.36 Kg/t

217.13-1.36

U=—————————=512.27 Kg/t

0.4212

答:渣量为512.27 Kg/t。

3、某高炉用色谱仪分析的炉顶煤气成分为CO21.8%、CO220.3%、H22.5%、N255.4%;C汽化=370.05Kg/t;干风含氧为23.5%、鼓风湿度1.5%;O料=368.16 Kg/t;O喷=3.5Kg/t ;H料=2.8Kg/t;H喷=3.5Kg/t;N料=21.5Kg/t;N喷=0.9Kg/t;喷吹煤粉使用压缩空气0.06m3/Kg;无钟炉顶使用氮气N

为2500 m3/h;日产生铁5500t/d。计算风量、煤气

量。

解:(1)单位生铁的N

=2500×24/5500=10.91m3/t

其它

(2)再用(C、N)法求V

风与V

煤气

V煤气=1.8667×370.05/(0.218+0.203)=1640.8 m3/t

V风=[1640.8×0.554-0.8(1.5+0.9)-10.91]/(1-0.235)=1171.5 m3/t (3)用O平衡来检验所得风量、煤气量的准确程度:

氧收入鼓风1171.5×0.235=275.3 m3

煤粉3.5×22.4/32=2.45 m3

炉料368.16×22.4/32=259.18 m3

氧收入:275.3+2.45+259.13=536.93 m3

氧支出煤气1640.8×(0.5×0.218+0.203)=511.93 m3

氢还原夺取的氧(形成H2O还)0.5H2O还

0.5×[22.4/2(2.8+3.5)+1171.5×0.015-1640.8×0.025]

=23.53 m3

氧支出:511.93+23.53=535.46 m3

收入和支出的误差为536.93-535.46=1.47 m3。

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