歷年冶金考研重點

1、歷年冶金考研重點20131,請簡要解釋以下概念： SFCA :復(fù)合鐵酸鈣，燒結(jié)礦中強(qiáng)度和還原性均較好的礦物；，高爐的懸料：由于高爐透氣 性變化，引起高爐壓差過大，支托起爐料，使得爐料難以下行，稱為懸料。一般分為上部懸 料和下部懸料，前者可以用楊森公式解釋，后者可以用液泛現(xiàn)象解釋；f高爐的硫負(fù)荷：高 爐冶煉每噸生鐵由爐料帶入的硫的千克數(shù)稱為高爐的硫負(fù)荷；高爐冶煉強(qiáng)度:是高爐冶煉過程強(qiáng)化的程度，以每晝夜(d)燃燒的干焦量來衡量：冶煉強(qiáng)度：I)=干焦耗用量/有效容積X實際工作日t/(m3d);5)煤氣CO利用率：煤氣中CO2 體積與CO和CO2體積總和的比 值，nCO = CO2 / (CO+CO2

2、)，表明了煤氣利用程度的好壞；6) HPS:指代小球燒結(jié)法：將 燒結(jié)混合料用圓盤造球機(jī)預(yù)先制成一定粒度(粒度上限為68mm )，然后使小球外裹部分燃 料，最后鋪在燒結(jié)臺車上進(jìn)行燒結(jié)的造塊新工藝;7)高爐的堿負(fù)荷：冶煉每噸生鐵入爐料中 堿金屬氧化物(K2O+Na2O)的干克數(shù).2鐵氧化物在高爐內(nèi)的還原反應(yīng)有哪些規(guī)律？以及還原特性答：規(guī)律如下：(1)還原順序。不論用何種還原劑，鐵氧化物還原是由高級氧化物向低級 氧化物到金屬逐級進(jìn)行的，順序是：570C Fe2O3-Fe3O4-FeO-Fe 570C Fe2O3-Fe3O4 -Fe用氣體還原劑CO、H2還原時：Fe2O3是不可逆反應(yīng)；Fe3O4和Fe

3、O是可逆反應(yīng)；上述諸還原反應(yīng)中，只有FeO間接反應(yīng)是放熱反應(yīng)，其余都是吸熱反應(yīng)(、鼻用CO作還原劑還原鐵氧化物一H2與COT5703Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO = 3FeOOZ A-i K P- / J x / I L i-i I I U1+ CO2 FeO + CO = Fe + CO2高爐內(nèi)的還原劑是固定碳及氣體CO和2H在低于570C時，F(xiàn)egOt還原得到Fe ,而不是570C以上那樣是FeO ,是因為FeO在570C是不能穩(wěn)定存在的，它會分解為Fe3O4和Fe。)高堿度燒結(jié)礦與自熔性燒結(jié)礦相比其性能優(yōu)越在那里？如何提高燒結(jié)礦的質(zhì)量？答案：（

4、1）隨著堿度的提高，燒結(jié)礦中易還原的鐵酸鈣量逐步增加，還原性得到改善，當(dāng)堿 度提高到一定數(shù)值時，鐵酸鈣成為主相，特別是以針狀析出時，還原性最佳，二元堿度大致 在2.0左右，如果燒結(jié)礦堿度再提高，還原性較差的鐵酸二鈣及鐵酸三鈣數(shù)量增加，導(dǎo)致還 原性下降。酸堿度最佳的峰值應(yīng)由試驗確定；（2）具有較好的冷強(qiáng)度和較低的還原粉化率； （3）具有較高的荷重軟化溫度；（4）具有良好的高溫還原性和熔滴特性燒結(jié)是7分原料3分燒結(jié)，控制原料理化指標(biāo)，細(xì)度要合理，加強(qiáng)造球整粒，混合制粒以前的工序是重中 之重如何提高燒結(jié)礦質(zhì)量？（強(qiáng)化燒結(jié)過程的技術(shù)手段？）： 口以生石灰代替部分石灰瓦強(qiáng)化 混合料制粒f混合料預(yù)熱改善燒

5、結(jié)機(jī)布料系統(tǒng)簡述風(fēng)口噴吹煤粉對高爐冶煉過程的影響并說明其原因。（課件上有）風(fēng)口噴吹煤粉一般需要輔助什么強(qiáng)化冶煉手段，為什么？（1 ）風(fēng)口前燃料燃燒的熱值1原因：煤粉熱解耗熱；煤粉不易燃燒充分。（2）擴(kuò)大燃燒帶原因：爐缸煤氣量f；部分煤粉在直吹管和風(fēng)口內(nèi)燃燒，在管路內(nèi)形成高溫（高于鼓風(fēng)溫度400-800。，促使中心氣流發(fā)展（鼓風(fēng)動能f（3）風(fēng)口前理論燃燒溫度1原因：煤粉為冷態(tài)；煤粉熱解耗熱；燃燒產(chǎn)物量f（4）直接還原度1原因：（CO + H2）f; C熔損反應(yīng)量1；礦石在爐內(nèi)停留時間f（5）煤氣阻力損失CP ）f原因：1,焦炭量1一料柱透氣性12,煤氣量f 一煤氣流速增大（6）爐內(nèi)溫度場變化原因

6、：高溫區(qū)上移:爐身溫度，爐頂溫度略有上升一 W氣比W料1所致:爐缸溫度均勻：1 ,爐缸邊緣溫度1一風(fēng)口理論燃燒溫度下降所2，爐缸中心溫度f 一煤氣穿透能力增強(qiáng)所致（煤氣量、煤氣氫、動能f）（7 ）存在熱滯后現(xiàn)象:噴入爐內(nèi)的煤粉要分解吸熱-爐缸溫度暫時I被還原性強(qiáng)的煤氣作用的爐料下降到爐缸后，由于爐缸溫度回升，直接還原耗熱減少可以通過運用高風(fēng)溫、共壓操作和富氧來作為噴吹煤粉的補(bǔ)償手段。把富氧與噴吹燃 料結(jié)合起來，可以增加焦炭燃燒強(qiáng)度，大幅度增產(chǎn)，促使噴吹燃料完全氣化，以及不降低理 論燃燒溫度的情況下擴(kuò)大噴吹量，從而進(jìn)一步取得降低焦比的效果。高爐煉鐵過程中的脫硫基本方程和特點分析，為什么高爐脫硫效

7、率比較高？鐵水預(yù)處理目的，對煉鋼工藝流程及提高鋼水質(zhì)量的促進(jìn)作用，常用鐵水脫硫劑，脫硫方法，脫硫反應(yīng)方程？答：目的：在于提高鐵水質(zhì)量和分散轉(zhuǎn)爐的冶金功能，減輕或取消轉(zhuǎn)爐的脫磷，脫硫負(fù)擔(dān)， 從而使轉(zhuǎn)爐的冶金功能著重于脫碳和升溫，提高鋼的質(zhì)量，具有單一化，專門化的特點。另 外，由于減去了轉(zhuǎn)爐的脫磷，脫硫操作，實現(xiàn)了少渣精煉?？s短冶煉時間，增加了鋼產(chǎn)量。常用脫硫劑有四大系列：蘇打（Na2CO3）系、電石（CaC2）系、石灰（CaO）系、金屬Mg系另外常用復(fù)合脫硫劑脫硫：CaO （s）+S + C=（CaS）+CO S+Mg=（MgS） 自己補(bǔ)充脫硫方法：投入脫硫發(fā)，鐵水容器轉(zhuǎn)動攪拌脫硫法，攪拌器的機(jī)

8、械攪拌法，噴吹法。7，描述鋼鐵冶煉中短流程長流程工藝各自工藝流程特點及優(yōu)缺點？現(xiàn)代鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)流程分為兩類:長流程和短流程。長流程目前應(yīng)用最廣，其工藝特點是：鐵礦石原料經(jīng)過燒結(jié)、球團(tuán)處理后，采用高爐生產(chǎn)鐵水，經(jīng)鐵水預(yù)處理后，由轉(zhuǎn)爐煉鋼、爐外精煉至合格成分鋼水，由連鑄澆鑄成不同形狀的鑄坯，軋制成各類成品。短流程根據(jù)原料分為兩類，一類是鐵礦石經(jīng)直接熔融還原后，采用電爐或轉(zhuǎn)爐煉鋼，其主要 特點在于鐵礦石原料不經(jīng)過燒結(jié)、球團(tuán)處理，沒有高爐煉鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這種流程目前應(yīng)用較少，大約占10%以下；另一類是以廢鋼作為原料，由電爐融化冶煉后，進(jìn)入后部工序，也沒有高爐煉鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這種工藝流程約占20%

9、優(yōu)缺點簡述：8，請簡述爐外精煉處理的主要目的，并描述AL2O3夾雜物變形處理的基本思路？煉鋼技術(shù)的發(fā)展，在提高鋼的質(zhì)量方面，總是向著降低鋼中的有害雜質(zhì)和非金屬夾雜物的含 量、改善夾雜物的形態(tài)和分布，使鋼的化學(xué)成分均勻、精確控制溫度，使之能適合后步工序 生產(chǎn)要求的方向發(fā)展；在經(jīng)濟(jì)方面是向著提高生產(chǎn)率、降低原材料、能源和勞動力消耗方向 發(fā)展；在工藝方面，則要求盡量提高生產(chǎn)多鋼種的適應(yīng)能力。A12O3系夾雜物的密度比鋼液密度小，如果能夠控制鋁脫氧產(chǎn)物的形態(tài)使其在煉鋼連鑄溫 度下呈液態(tài)，就可以使大量的這類脫氧產(chǎn)物在進(jìn)入中間包之前從鋼液中上浮去除，不僅可以 減輕中間包水口堵塞問題保證連鑄順利進(jìn)行，而且可

10、以增加鋼的清潔度、改善鋼的質(zhì)量請按鑄坯的斷面和鑄坯的結(jié)構(gòu)將連鑄機(jī)分類，并請描述連鑄結(jié)晶器的冶金功能。按鑄坯斷面形狀可分為：方坯連鑄機(jī)、圓坯連鑄機(jī)、板坯連鑄機(jī)、異型連鑄機(jī)、方/板坯兼 用型連鑄機(jī)等。結(jié)晶器的作用：使鋼液逐漸凝固成所需規(guī)格形狀的坯殼通過結(jié)晶器的震動使坯 殼脫離結(jié)晶器壁而不被拉斷和漏鋼通過調(diào)整結(jié)晶器的參數(shù)使鑄坯不產(chǎn)生脫方鼓肚和 裂紋等缺陷保證坯殼均勻穩(wěn)定的生長請簡述氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼過程的主要優(yōu)勢，氧槍槍位制度對冶煉工藝有什么作用及影響？ 2011論述降低高爐燃料比的途徑和技術(shù)措施.，畫出高爐能量利用圖解分析的rd-C圖，分析指 出我國高爐降低燃料比的兩大途徑并根據(jù)所學(xué)的煉鐵理論和工藝知識

11、闡述降低高爐燃料比 的具體對策；降低燃料比的途徑：（1）降低直接還原度，發(fā)展間接還原；（2 ）降低作為熱量消耗的碳 量，減小熱損失。降低高爐燃料比的具體對策：（1）高風(fēng)溫，降低作為熱量消耗的碳量；（2 ）高壓操作， 風(fēng)壓不變條件下，高壓操作后有利高爐順行，煤氣利用率升高；抑制碳的熔損反應(yīng)，有利于 發(fā)展間接還原；Si的還原減少，耗熱減少；爐塵吹出量減少，碳損降低；煤氣停留時間長 有利于間接還原（3 ）綜合鼓風(fēng)，脫濕鼓風(fēng)有利于減少水分的分解耗熱，降低燃料比；富氧 鼓風(fēng)與噴煤相結(jié)合，提高風(fēng)口前煤粉燃燒率；適當(dāng)增加煤氣中H2含量，有利于發(fā)展間接還 原（4 ）精料：提高含鐵品位，降低渣量，熱量消耗減少；

12、改善原料冶金性能，提高還原度， 發(fā)展間接還原；加強(qiáng)原料整粒，提高強(qiáng)度，改善料柱透氣性；改善焦炭質(zhì)量（尤其是高溫性 能：反應(yīng)性、反應(yīng)后強(qiáng)度），強(qiáng)化焦炭骨架作用，降低焦炭灰分；合理爐料結(jié)構(gòu)；控制軟熔 帶厚度，減小煤氣阻力損失；降低S負(fù)荷，減小脫S耗熱。改善煤粉燃燒性（助燃劑等）， 降低灰分。擴(kuò)展：.通過什么途徑可降低焦比？答案：（1）降低熱量消耗；（2）降低直接還原度； （3）增加非焦碳的熱量吸收；（4）增加非焦碳的碳素收入提高高爐鼓風(fēng)溫度對其冶煉過程的影響如何，并說明原因。答：（1）風(fēng)口前燃燒碳量減少，風(fēng)溫提高，焦比下降；（2 ）高爐內(nèi)溫度場發(fā)生變化：爐缸溫度升高，爐身上部、爐頂溫度下降，中溫區(qū)

13、（900 1000C ）擴(kuò)大，由于每升高100C風(fēng)溫，風(fēng)口理論燃燒溫度上升6080C，風(fēng)口前燃燒碳 減少，煤氣量降低，導(dǎo)致爐身上部溫度降低；（3 ）直接還原度略有升高，生成的CO減少，爐身溫度降低；（4 ）爐內(nèi)壓損增大，焦比下降，爐內(nèi)透氣性變差，高爐下部溫度升高，煤氣流速度增大， 同時SiO的揮發(fā)增加，堵塞料柱孔隙；（5）有效熱消耗減少，焦比降低，渣量減少，S負(fù)荷降低，脫硫耗熱減少；（6 ）改善生鐵質(zhì)量，焦比降低，S負(fù)荷降低，爐缸熱量充沛，易得到低S生鐵；爐溫升高， 可控制Si的下限，生產(chǎn)低Si鐵；3，高爐煉鐵過程中的脫硫基本方程和特點分析，為什么高爐脫硫效率比較高？4 .分析高爐冶煉過程中，

14、用CO、H2還原鐵氧化物的特點。分別從熱力學(xué)、動力學(xué)上比 較CO、H2還原鐵氧化物的異同。（1 ）、H2與CO還原一樣，均屬于間接還原，反應(yīng)前后氣相體積沒有變化，即反應(yīng)不受壓 力影響。（2 ）、除Fe2O3的還原外，F(xiàn)e3O4和FeO的還原均為可逆反應(yīng)。（3 ）、反應(yīng)為 吸熱過程，隨溫度升高，平衡氣相曲線向下傾斜，H2的還原能力提高。（4 ）、從熱力學(xué)因 素看810C以上，H2還原能力高于CO的還原能力，810C以下則相反。（5 ）、從反應(yīng)動 力學(xué)看，因為H2與其反應(yīng)產(chǎn)物H2O的分子半徑均比CO與其反應(yīng)產(chǎn)物CO2的分子半徑小， 因而擴(kuò)散能力強(qiáng)。以此說明不論在低溫或高溫下，H2還原反應(yīng)速度CO還

15、原反應(yīng)速度快。（6 ）、在高爐冶煉條件下，H2還原鐵氧化物還可以促進(jìn)CO和C還原反應(yīng)的加速進(jìn)行。（a.畫出CO、比還原鐵氧化物的平衡關(guān)系示意圖（叉子曲線）：異同：用CO還原，除Fe3O4-FeO外，均為放熱反應(yīng)，用H2還原，全部曲線向下傾斜， 均為吸熱反應(yīng)；低于810OCCO的還原能力大于H2的還原能力，反之則反。CO作為還原劑，F(xiàn)eO-Fe最難還原，H2作為還原劑，F(xiàn)e3O4-Fe最難還原；H2分子量小， 粘度低，易擴(kuò)散，故其還原的動力學(xué)條件較好。5,分析爐渣粘度對高爐冶煉過程的影響，并論述影響爐渣粘度的因素以及維持適宜的高爐爐 渣粘度的技術(shù)措施？答：（1）爐渣粘度為流體單位速度梯度、單位面

16、積上的內(nèi)磨擦系數(shù)；（2）粘度過大：爐料下降、煤氣上升困難，易產(chǎn)生“液泛”；渣鐵分離不好、反 應(yīng)速度降低；粘度過小：軟熔帶位置過高；侵蝕爐襯；（3） 影響爐渣粘度的因素：a）溫度：溫度升高，粘度下降b）堿度：酸性渣中由于 Si-O陰離子形成四面體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，粘度大，酸性渣中加入CaO、MgO-消滅-O-鍵使粘度降 低；堿性渣在高溫下粘度小。堿度升高，粘度增大，由于R增大，使CaO、MgO升高又使 E EH IF L心,，C） _心小八Al2O3升使粘度升，原因:AI9陰離子 三長鍵結(jié)構(gòu)（但影響小于Si-O四長鍵）;TiO2升使粘度升，原因：Ti與C、N生成碳氮化物， 熔點高，易析出固相質(zhì)點；CaF

17、2 （螢石）升使粘度II，原因：F是電極電位正值最大的元 素，得到電子的傾向最強(qiáng)，2個F負(fù)可以取代一個網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的-O-位置，造成斷口，生成的 自由O2負(fù)又可以去破壞另一個-O- K2O、Na2O 一K2O、Na2O降低 粘度的作用比較小，但它們的危害大?。?）維持適宜的高爐爐渣粘度的技術(shù)措施：主要包括適宜的熔化性溫度，操作過程 保證爐渣具有一定的過熱度，調(diào)整爐渣成分，控制合理的堿度請分別描述鋼鐵生產(chǎn)過程中的短流程及長流程工藝，工藝特點及其優(yōu)缺點，并談?wù)勀銓χ?國應(yīng)該發(fā)展什么樣的流程的看法？寫出煉鋼過程中的主要化學(xué)反應(yīng)方程式，氧槍槍位制度對冶煉工藝有什么作用及影響？請舉例說明實現(xiàn)選擇性氧化反應(yīng)的

18、一般物理化學(xué)條件。請描述鋼水爐外精煉處理的主要設(shè)備、方法及處理目的。鋼水爐外精煉的主要設(shè)備：LF爐，AOD爐，VD/VOD爐，RH真空精煉鋼水爐外精煉的方法：渣洗 最簡單的精煉手段；真空目前應(yīng)用的高質(zhì)量鋼的精煉手段； 攪拌最基本的精煉手段；噴吹將反應(yīng)劑直接加入熔體的手段；加熱加熱是調(diào)節(jié)溫度的一 項常用手段。爐外精煉的目的：煉鋼技術(shù)的發(fā)展，在提高鋼的質(zhì)量方面，總是向著降低鋼中的有害雜質(zhì)和 非金屬夾雜物的含量、改善夾雜物的形態(tài)和分布，使鋼的化學(xué)成分均勻、精確控制溫度，使 之能適合后步工序生產(chǎn)要求的方向發(fā)展；在經(jīng)濟(jì)方面是向著提高生產(chǎn)率、降低原材料、能源 和勞動力消耗方向發(fā)展；在工藝方面，則要求盡量提

19、高生產(chǎn)多鋼種的適應(yīng)能力。9，連鑄機(jī)分為哪幾類？連鑄結(jié)晶器是連鑄機(jī)的心臟，請描述結(jié)晶器，結(jié)晶器負(fù)滑脫及其保護(hù)渣的主要作用。按鑄坯斷面形狀可分為：方坯連鑄機(jī)、圓坯連鑄機(jī)、板坯連鑄機(jī)、異型連鑄機(jī)、方/板坯兼 用型連鑄機(jī)等。按鋼水的靜壓頭可分為：高頭型、低頭型和超低頭型.連鑄機(jī)等連鑄的主要設(shè)備由鋼包、中間包、結(jié)晶器、結(jié)晶器振動裝置、二次冷卻和鑄坯導(dǎo)向裝置、拉坯矯直裝置、切割裝置、出坯裝置等部分組成。保護(hù)渣的功能：（1）絕熱保溫。（2）隔絕空氣，防止鋼液的二次氧化。（3）吸收非金屬夾雜 物，凈化鋼液。（4）在鑄坯凝固坯殼與結(jié)晶器內(nèi)壁間形成溶化渣膜。 （5）改善了結(jié)晶器與 坯殼間的傳熱。結(jié)晶器負(fù)滑脫作用：

20、當(dāng)結(jié)晶器向下運動時，因為負(fù)滑脫的作用，可愈合坯殼表面裂痕， 并有利于獲得理想的表面質(zhì)量。結(jié)晶器的作用：使鋼液逐漸凝固成所需規(guī)格形狀的坯殼通過結(jié)晶器的震動使坯 殼脫離結(jié)晶器壁而不被拉斷和漏鋼通過調(diào)整結(jié)晶器的參數(shù)使鑄坯不產(chǎn)生脫方鼓肚和 裂紋等缺陷保證坯殼均勻穩(wěn)定的生長10請描述電爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展方向及強(qiáng)化冶煉的方法。P24020101,簡述燒結(jié)礦固結(jié)機(jī)理，何種粘結(jié)相有利于改善燒結(jié)礦的質(zhì)量？ 1）燒結(jié)礦的固結(jié)經(jīng)歷固相反應(yīng)、液相生成及冷凝固結(jié)過程;2）固相反應(yīng)在低于本身熔點的溫度下進(jìn)行，固相反應(yīng)生成的低熔點物質(zhì)為液相生成提供條件3）在燃燒帶，低熔點物質(zhì)熔化形成液相，燒結(jié)過程中生成的液相主要有FeO-S

21、iO2系、CaO-SiO2系、CaO-FeO-SiO2系以及Fe2O3-CaO系，隨燒結(jié)工藝條件、原料條件及堿度的不同，各液相生成的數(shù)量不同。（高溫、還原性氣氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2，低溫、氧化性氣氛易生成Fe2O3-CaO液相）；4）燃料燃燒完畢，在抽風(fēng)冷卻作用下，液相冷凝將未熔物粘結(jié)起來成為燒結(jié)礦5）Fe2O3-CaO系液相形成的礦物具有良好的還原性及強(qiáng)度，對改善燒結(jié)礦質(zhì)量有利2.簡述風(fēng)口噴吹煤粉對高爐冶煉過程的影響并說明其原因。（課件上有）（1 ）風(fēng)口前燃料燃燒的熱值1原因：煤粉熱解耗熱；煤粉不易燃燒充分。（2）擴(kuò)大燃燒帶原因：爐缸煤氣量f；部分煤粉在直吹管和風(fēng)

22、口內(nèi)燃燒，在管路內(nèi)形成高溫（高于鼓風(fēng)溫度400-800。，促使中心氣流發(fā)展（鼓風(fēng)動能f（3）風(fēng)口前理論燃燒溫度1原因：煤粉為冷態(tài)；煤粉熱解耗熱；燃燒產(chǎn)物量f（4）直接還原度1原因：（CO + H2）f; C熔損反應(yīng)量1；礦石在爐內(nèi)停留時間f（5 ）煤氣阻力損失CP ）f原因：1,焦炭量1一料柱透氣性12,煤氣量f 一煤氣流速增大（6）爐內(nèi)溫度場變化原因：1：高溫區(qū)上移:爐身溫度，爐頂溫度略有上升一 W氣比W料1所致2 :爐缸溫度均勻：1 ,爐缸邊緣溫度1一風(fēng)口理論燃燒溫度下降所致2，爐缸中心溫度f一煤氣穿透能力增強(qiáng)所致（煤氣量、煤氣氫、動能f）（7 ）存在熱滯后現(xiàn)象:噴入爐內(nèi)的煤粉要分解吸熱-

23、爐缸溫度暫時I被還原性強(qiáng)的煤氣作用的爐料下降到爐缸后，由于爐缸溫度回升，直接還原耗熱減少3 . Ergun （歐根）公式如下：說明式中各因子的物理意義以及用上式對高爐作定性分析時適用的區(qū)域。b.從爐料和煤 氣兩方面分析影響AP的因素，并論述改善高爐透氣性的方法?；卮?，a, AP/L單位料柱高度上的壓降；門氣流黏度；w氣流的工作流速；e形狀系數(shù)； 散料體的空隙度；pg氣流密度；de比表面平均直徑。第一項代表層流，第二項代表紊流。高爐煤氣速度10-20m/s，相應(yīng)的Re=1000-3000，因 此高爐處于紊流狀態(tài)，故第一項可以舍去，因此可得：P/L=1.75*（pg*w2*（1 -）/（里 *de

24、* s3）/exdex3為爐料特性；pg*w2為煤氣狀態(tài)只適用于爐身上部沒有爐渣和鐵水的干區(qū)高爐實際是移動床，移 固b,1）爐料方面：形狀系麴一般無法調(diào)節(jié)；從API角度出發(fā)，def,但是從還原和傳熱的 角度del，因此矛盾.增大舶勺具體方法：整粒一按粒度分級入爐一使?fàn)t料具有較高機(jī)械性 能。2）煤氣方面：gp一般無法調(diào)節(jié)提高風(fēng)口前氣體溫度一氣體膨脹一wf一 APf爐頂壓力f-壓縮爐內(nèi)煤氣體積一wl一 AP1H2參加還原對高爐冶煉的影響？答：在高爐噴吹燃料條件下，煤氣中含有大量的氫。氫在高溫下的還原能力比CO強(qiáng)，因此 有一部分H2在高溫區(qū)參加還原反應(yīng)，代替碳的直接還原。有反應(yīng) 式:FeO+C=Fe

25、+CO-152161kJ , Fe+H2=Fe+H2O-27711KJ. 可以看出，1KJ H2可以代替12/2=6kg C,同時，還原每kgFe節(jié)省熱量（152161-27711 ）/56=2222.3Kj因此，H2參加還原有利于降低焦比。其次，理論計算表明，當(dāng)燃燒溫度達(dá)到2000攝氏度以上時，大約有0.4%的H2分解為H， 這是一個吸熱量很大的反應(yīng).高爐風(fēng)口前燃燒焦點的溫度通?？梢赃_(dá)到18002000攝氏 度，因此，有一部分H2在燃燒帶分解吸熱，離開燃燒帶又化合成H2放熱，對高爐熱平衡 無影響，但可使燃燒焦點的溫度降低，有利于均衡爐缸溫度，對保證高爐順行和爐缸工作的 均勻都是有利的，這也給

26、降低焦比創(chuàng)造了條件。第三，煤氣中的H2的存在可以促進(jìn)CO和C的還原反應(yīng)，因為H2還原生成的H2O與CO作用：FeO+H2=Fe+H2O-27711KJ+）H2O+C=H2+CO-1224450KJ FeO+C=Fe+CO-152161KJ FeO+H2=Fe+H2O-27711KJ論述降低高爐燃料比的技術(shù)措施.，畫出高爐能量利用圖解分析的rd-C圖，分析指出我國 高爐降低燃料比的兩大途徑；b.根據(jù)所學(xué)的煉鐵理論和工藝知識，闡述降低高爐燃料比的 具體對策；降低燃料比的途徑：（1）降低直接還原度，發(fā)展間接還原；（2 ）降低作為熱量消耗的碳 量，減小熱損失。降低高爐燃料比的具體對策：（1 ）高風(fēng)溫，

27、降低作為熱量消耗的碳量；（2 ）高壓操作， 風(fēng)壓不變條件下，高壓操作后有利高爐順行，煤氣利用率升高；抑制碳的熔損反應(yīng)，有利于 發(fā)展間接還原；Si的還原減少，耗熱減少；爐塵吹出量減少，碳損降低；煤氣停留時間長 有利于間接還原（3 ）綜合鼓風(fēng)，脫濕鼓風(fēng)有利于減少水分的分解耗熱，降低燃料比；富氧 鼓風(fēng)與噴煤相結(jié)合，提高風(fēng)口前煤粉燃燒率；適當(dāng)增加煤氣中H2含量，有利于發(fā)展間接還 原（4 ）精料：提高含鐵品位，降低渣量，熱量消耗減少；改善原料冶金性能，提高還原度， 發(fā)展間接還原；加強(qiáng)原料整粒，提高強(qiáng)度，改善料柱透氣性；改善焦炭質(zhì)量（尤其是高溫性 能：反應(yīng)性、反應(yīng)后強(qiáng)度)，強(qiáng)化焦炭骨架作用，降低焦炭灰分；

28、合理爐料結(jié)構(gòu)；控制軟熔 帶厚度，減小煤氣阻力損失；降低S負(fù)荷，減小脫S耗熱。改善煤粉燃燒性(助燃劑等)， 降低灰分。6，畫出高爐理想操作線畫出高爐理想操作線畫出高爐理想操作線畫出高爐理想操作線，并 說明A、B、C、D、E、P、W點的意義A E為理想操作線A：入爐礦石鐵的氧化程度和爐頂煤氣中碳的氧化程度B:不發(fā)生重疊情況下(直接還原結(jié)束，間接還原開始)直接還原和間接還原的理論分界點C :鐵氧化物直接還原傳遞的氧與其它來源的氧TCO的分界點D :鼓風(fēng)中的氧與少量元素還原(包括脫項熔劑、CO2還原)傳遞的氧一CO的分界點E:鼓風(fēng)生成CO的起點W:化學(xué)平衡的限制點P :熱平衡的限制點，7，鐵水預(yù)處理中

29、的三脫指什么，三脫基本反應(yīng)式，一般采用什么方式及流程進(jìn)行鐵水三脫？答：三脫(脫硅、脫磷、脫硫)脫硫：S+(CaO)+C=(CaS)+CO S+Mg=(MgS)脫硅：Si + 2/3Fe2O3=(SiO2)+4/3Fe脫磷：2P + 3(CaO)+5/3Fe2O3= (3CaOP2O5) +5/3Fe鐵水三脫預(yù)處理方法，它包括下述的步驟：第一步：淺脫硫，在鐵水處理罐內(nèi)中，將鐵水中 硫含量脫至0.005 0.010%；第二步：脫硅，在鐵水處理罐內(nèi)中，將鐵水中硅含量脫到0.08 0.13%后扒渣；第三步：脫磷，在鐵水處理罐內(nèi)，將鐵水中磷含量脫至00.003%以下，結(jié)束時將鐵水溫度控制在1 3 3 0

30、 15C ；第四步：深脫硫，在鐵水處理罐內(nèi)中，再將鐵水 中硫含量脫至0.003%以下，之后扒渣；鐵水中的C,Si,Mn,P,S的重量配比和溫度達(dá)下 述要求出站：C：3.604.00% Si： 0.01% Mn： 0.05 0.15% P0.003% S1 2 3 0r。本鐵水三脫預(yù)處理方法比現(xiàn)有的鐵水三脫預(yù)處理方法在深脫 磷、月脫硫方面效果明顯提高10，請描述鋼液中的主要夾雜物，形成條件，去除方式？夾雜物分類1.按來源可以分成外來夾雜和內(nèi)生夾雜2.根據(jù)成分不同，夾雜物可分為：氧 化物，硅酸鹽，硫化物，氮化物。3.按加工性能，夾雜物可分為：塑性夾雜，脆性夾 雜，點狀不變形夾雜，4. ISO496

31、7-79 （參考ASTM分類）規(guī)定：鋼中夾雜物分為A、B、C、 D四大類，分別為：硫化物、氧化鋁、硅酸鹽和球狀氧化物降低鋼中夾雜物的措施：在冶煉中采取各種手段降低鋼中雜質(zhì)元素O、S、N、P等 的含量，提高鋼的潔凈度，從根本上減少內(nèi)生夾雜物。提高耐火材料質(zhì)量，提高其抗沖擊 和耐侵蝕的能力，減少外來夾雜物數(shù)量。采用合理的脫氧制度，使脫氧產(chǎn)物易于聚集上浮， 從鋼液中排除。應(yīng)用鋼包冶金如真空脫氧、吹A(chǔ)r攪拌、噴粉處理等和中間包冶金如采用 堰、壩、導(dǎo)流板、過濾器、湍流控制器等控流裝置，去除鋼水中的夾雜物。采取保護(hù)澆注 技術(shù)，防止鋼水從周圍大氣環(huán)境中吸收氧、氫、氮。11 ,請描述一般弧形板坯連鑄機(jī)設(shè)備的主

32、要組成部分，并描述二冷區(qū)冷卻對鑄坯質(zhì)量的重 要作用？答：鋼包回轉(zhuǎn)臺，中間包及其載運設(shè)備，結(jié)晶器及其振動裝置，二次冷卻裝置，拉坯矯直裝 置，引錠裝置和鑄坯切割裝置。二冷區(qū)的作用：（1）帶液心的鑄坯從結(jié)晶器中拉出后，通過噴水或噴汽水直接冷卻，使鑄坯 快速凝固，以進(jìn)入拉矯區(qū)。（2）對未完全凝固的鑄坯起支撐、導(dǎo)向作用，以防止鑄坯的變形； （3）在上引錠桿時對引錠桿起支撐、導(dǎo)向作用；（4）采用直結(jié)晶器的弧形連鑄機(jī)，二冷區(qū)的第 一段把直坯彎成弧形坯，（5）采用多輥拉矯機(jī)時，二冷區(qū)的部分夾輥本身又是驅(qū)動輥，起到 拉坯作用；（6）對于橢圓形連鑄機(jī)，二冷區(qū)本身又是分段矯直區(qū)。12，直流電弧爐電爐冶煉的發(fā)展方向，

33、什么是直流電弧爐？相比交流電弧爐的優(yōu)點？答：用直流供電進(jìn)行能量輸入的煉鋼爐為直流電弧爐。優(yōu)點：1）對電網(wǎng)的沖擊-閃爍?。?）石墨電極消耗減少；3）耐火材料消耗減少；4）提高 生產(chǎn)率降低能耗；5）減少環(huán)境污染；6）降低金屬消耗；7）投資回收周期短擴(kuò)展：試述高爐內(nèi)碳的氣化反應(yīng)和CO的分解反應(yīng)對高爐的影響。答案：CO2與固體C之 間的反應(yīng)（CO2+C=2CO165766kJ）稱為碳的氣化反應(yīng)（或稱CO2的分解反應(yīng)），它是一個吸 熱反應(yīng)，吸熱量很大，因此高溫對這個反應(yīng)是有利的。高爐冶煉過程中，氣化反應(yīng)的發(fā)展程 度決定直接還原與間接還原。由于高溫下氣化反應(yīng)很快，通過反映FeO+CO=Fe+CO2產(chǎn)生 的

34、CO2立即與固體C作用形成CO，總的結(jié)果是FeO+C=Fe+CO，即直接還原。所以，高 溫區(qū)只有直接還原。低溫下氣化反應(yīng)很慢，產(chǎn)生的CO2不變?yōu)镃O，即間接還原。因此，高 爐低溫區(qū)只有間接還原。這個溫度界限大約為900-10000另外，由于氣化反應(yīng)的存在， 一部分（大約50%）碳酸鹽在高溫區(qū)分解產(chǎn)生的CO2與固體C作用，不僅消耗了焦炭，而且 吸收熱量，增加高爐熱量消耗，降低風(fēng)口前燃燒的碳量，對高爐冶煉不利；氣化反應(yīng)的逆反 應(yīng)（2CO=C+CO2+165766kJ）叫做CO的分解反應(yīng)。低溫對這個反應(yīng)有利，450600C范圍 內(nèi)有明顯發(fā)展，反應(yīng)產(chǎn)生的碳黑（粒度極細(xì)的固體碳）非?；顫?，滲入到礦石空隙

35、中參加還原， 并且與高爐上部還原產(chǎn)生的海綿鐵發(fā)生滲碳反應(yīng)，降低鐵的熔點，還可能滲入爐襯耐火磚縫 隙中侵蝕爐襯。如果發(fā)生大量的分解反應(yīng)，則分解產(chǎn)生的固體C沉積在料塊中間，惡化高 爐透氣性，對高爐冶煉產(chǎn)生不利影響。2009焦炭在高爐冶煉中主要起什么作用？目前有何問題如何應(yīng)付？焦炭在高爐冶煉過程中的作用主要有提供熱量；骨架作用，同時又是煤氣的高透氣性通路； 還原劑；滲碳劑硫是高爐冶煉中的有害元素，降低%S應(yīng)采取的措施a）降低硫負(fù)荷;（硫負(fù)荷主要來源于焦炭，使用低S焦炭如用高S焦炭，則應(yīng)降低焦比）；b）增 大硫的揮發(fā)量；（很有限）；c）加大渣量；（意味著多消耗熔劑，降低生產(chǎn)率，而且隨焦比升高，入爐S增

36、加。不希望，必要時可采用）；d）增大硫的分配系數(shù)LS。（提高渣底 脫S能力，生產(chǎn)中達(dá)到LS值一方面取決于該條件下爐渣去S反應(yīng)熱力學(xué)平衡，另一方面動力學(xué)）燒結(jié)礦的主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)?如何控制燒結(jié)過程來優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)？利用系數(shù)、臺時產(chǎn)量、成品率、返礦率、作業(yè)率、勞動生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本、工序能耗4，鐵礦石還原度代表意義？解釋減重法測定還原度公式中各參數(shù)和系數(shù)意義？鐵的直接還原度答案：FeO中以直接還原的方式還原出來的鐵量與鐵氧化物中還原出來的總鐵量值比成為直接還原度。m。試樣的質(zhì)量，gm1還原開始前試樣的質(zhì)量，gmt還原開始t分鐘后試樣的質(zhì)量，gFeO實驗前試樣中FeO的含量，（ m/m）TFe實驗前試樣

37、的全鐵含量， ( m/m )5 ,富氧鼓風(fēng)對高爐冶煉的影響是什么？答案：富氧鼓風(fēng)對高爐冶煉的影響是：(1)提高冶煉強(qiáng)度；(2)有利于高爐順行；(3)提高了理論燃燒溫度；(4)增加了煤氣中CO含量，有利于間接還原；(5)降低了爐頂煤氣溫度7，鐵水預(yù)處理的目的是什么，對煉鋼工藝流程及鋼質(zhì)量有哪些作用？常用的鐵水脫硫劑， 脫硫反應(yīng)及脫硫方法.作用：隨著鋼鐵生產(chǎn)的技術(shù)進(jìn)步，逐漸發(fā)展成為對完善和優(yōu)化整個鋼鐵生產(chǎn)工藝流程，確保 節(jié)能降耗，優(yōu)質(zhì)高效總體目標(biāo)得以全面實現(xiàn)的不可缺少的獨立工藝環(huán)節(jié)。工業(yè)中常用的鐵水脫硫劑有：CaC2，Mg，CaO，Na2O蘇打(Na2CO3)系：爐前鐵水溝鋪撒法，電石(CaC2)

38、系：主要是噴吹法，石灰(CaO)系： 噴吹法，金屬Mg系復(fù)合脫硫劑蘇打(Na2CO3)系：(+氧化劑，同時脫磷脫硫)Na2CO3(l) = = = = Na2O(l) + CO2Na2O(l) + S + C = (Na2S) + CO石灰(CaO)系：(CaCO3+CaF2+C，+CaC2，+ Al)CaO(S) + S + C = (CaS) + CO當(dāng)Si 0.05% 時，CaO(S) + S + 1/2Si = (CaS) + 1/2(SiO2碳化鈣(CaC2，電石)系：CaC2(+CaO+CaCO3+CaF2)、(CaC2+CaCO3)CaC2(S) + S = (CaS) + 2C

39、鎂(Mg)系：Mg+ S = MgS(固)Mg(氣)+ S = MgS(固)8，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼化學(xué)方程式，描述金屬熔池中各主要化學(xué)成分的變化規(guī)律及動力學(xué)特征？C + 1/2O2=CO；C+O2=CO2；Si+O2=(SiO2) ；Mn + 1/2O2=(MnO)；2P + 5/2O2+3(CaO)=(3CaO P2O5)；Fe+1/2O2=(FeO) ；S+(CaO)=(CaS)+O脫碳過程為三個階段：1)吹煉初期以硅的氧化為主，脫碳速度較??；2)吹煉中期，脫碳速度 幾乎為定值；3)吹煉后期，隨金屬中含碳量的減少，脫碳速度降低。=C高O低時，O的擴(kuò)散為限制性環(huán)節(jié)；=C低O高時，C的擴(kuò)散為限制性環(huán)節(jié)。吹煉初期熔池溫度低，硅和錳首先迅速地氧化，硅的氧化抑制了脫碳反應(yīng)的進(jìn)行。吹煉初期硅優(yōu)先氧化，當(dāng)熔池溫度升高到1390C以上