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1、11 高炉炼铁工艺由哪几部分组成？答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统12 高炉炼铁有哪些技术经济指标？答案：综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温()顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/m3.d)综合焦比(Kg/t)入炉焦
2、比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)13 高炉生产有哪些特点？答案：一是长期连续生产。高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。二是规模越来越大型化。现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2 万 t，焦炭等燃料 5kt。三是机械化、自动化程度越来越高。为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。名师资料总结-精
3、品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 5 页 -四是生产的联合性。从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。15 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。（1)生铁。按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。(2)炉渣。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为：1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材
4、料。2)渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。3)干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。(3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。21 高炉常用的铁矿石有哪几种，各有什么特点？高炉炼铁使用的铁矿石分为赤铁矿（红矿）Fe2O3、磁铁矿（黑矿）Fe3O4、褐铁矿 Fe2O3?nH2O 和菱铁矿FeCO3。赤铁矿又称红铁矿，其颜色为赤褐色到暗红色，硫、磷含量低，其在常温下无磁性，但在一定温度下，当Fe2O3 转变为 Fe2O3 时便具有磁性。磁铁矿，主要含铁矿物为Fe3O4，颜色为灰色或黑色，具有磁性。P、S 含量低，致密，坚硬
5、，孔隙度小，还原比较困难。褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石，颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色，组织疏松，还原性较好，其中硫、磷、砷等有害杂质一般较多。菱铁矿为碳酸盐铁矿石，颜色呈灰色、浅黄色中褐色。受热分解放出CO2 后，不仅提高了含铁量，而且变成多孔状结构，还原性很好。22 评价铁矿石质量的标准是什么？答案：最重要的指标是含铁量要高。含铁在55%以上称为富矿。2、脉石中SiO2、CaO、Al2O3 等含量越少越好。一般情况下SiO2、Al2O3 含量高的铁矿石价值低，而CaO、MgO 含量高的铁矿石价值高。3、含 P、S、Pb、Zn、K、Na 等有害杂质越少越好。4、铁矿石越容易还原越好。一般情
6、况下，铁矿石的还原性磁铁矿差，赤铁矿居中，褐铁矿和菱铁矿最好。5、铁矿石一般都有较高的软化温度，常常大于1100，铁矿石软熔特性以软熔温度区间窄的矿石为好。6、铁矿石粒度约均匀越好。小于5mm 的粒度的矿石比例要低于5%，粒度为 5-10mm 的比例要低于30%。一般要求，磁铁矿粒度要低于40mm，赤铁矿和褐铁矿低于50mm，中小高炉要求粒度在20-35mm。7、铁矿石成分要温度，要求含铁波动在0.5%以内、碱度波动在0.8 以内。8、铁矿石抗爆裂性要好，还原度要高、含结晶水要少。我国铁矿石矿山多是贫矿，资源储量占到总量的80%。因此每年会从国外进入大量的高品位的矿石，主要是从澳大利亚和巴西。
7、23 焦炭在高炉生产中起什么作用，高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求？答：（1）、燃料，提供高炉冶炼所需要的大部分热量。（2）、还原剂，焦炭燃烧产生的CO 是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。（3）、高炉料主骨架。（4）、生铁渗碳的碳源，生铁形成过程中渗碳的碳源。焦炭质量要求：（1）、固定碳含量要高，灰分要低。（2）、含S、P 有害杂质要少。（3）、成分稳定，挥发分含量适中，含水率低且稳定。（4）、强度高。（5）、焦炭均匀，使高炉透气性良好，但粒度稳定与否取决于焦炭强度。（6）、焦炭的高温性能。焦炭的反应性要低，抗碱性要强。24 不同条件下的烧结固相反应有何不同，液相在烧结过程中起什么作用？答案
8、：不同条件下的烧结，固相反应产物不同，开始反应温度也不同。液相作用：烧结矿的固结主要依靠液相完成。起黏结作用26 烧结与球团有哪些区别？答：(1)、用料粒度差别，粒度越细，不利于烧结，而成球性越好，球团强度越高；（2）、成品矿的形状不同。烧结矿是形状不规则的多孔质块矿，而球团矿是形状规则的1025mm 的球球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 5 页 -还原性好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产；（3）、团结成块的机理不同。球团主要靠固相，少量液相为辅；烧结主要是液相固结。；（4）、生产工艺不同。生产球团在原料配比中不像烧结需要燃
9、料，只需球团的添加剂，而烧结中不需添加剂而用熔剂。27 生球焙烧固结成球团矿的原理是什么？P53 答：（1）、晶桥连接。磁精矿粉生球氧化产生Fe2O3 微晶，Fe2O3 以“微晶键”连接，将生球中颗粒互相黏结起来。（2）、固相烧结。生球颗粒之间开始由于固相扩散而形成渣化联接颈，然后由于球团空隙减少，密度增大而增大强度。（3）、液相烧结。烧结过程中生球中SiO2 含量较高，焙烧温度过高时，可能产生一定的熔化而出现液相，冷却过程中液相凝固把生球中各矿粒黏结起来。一般认为，磁铁矿球团烧结固结机理是先氧化为Fe2O3，而后再结晶固结。31 高炉冶炼过程中氧化物还原的热力学条件是什么，高炉内发生哪些主要
10、还原反应？答案：吉布斯自由能改变量小于零，铁氧化物、硅酸铁、锰、硅磷、钒钛磁铁矿的还原32 直接还原与间接还原在高炉冶炼过程中有什么不同作用？1、中温区所进行的还原反应称为间接还原反应，而把高温区所进行的还原反应称为直接还原反应。2、间接还原反应除Fe2O3Fe3O4 不可逆外，其它均属可逆反应。反应进行的方向取决于平衡气相组成，即CO/CO2 和 H2/H2O 的比值。3、在高温区的直接还原反应中，H2 与 CO 还原 FeO 的产物 CO2 和 H2O，立即与焦炭中的碳素作用，又生成H2 和 CO 去参与还原。H2 和 CO 在高温直接还原反应的条件下，起着中间媒介的作用，大大推动了碳素直
11、接还原反应地进行。因为固态的铁氧化物与焦炭之间的直接反应是很困难的，浸在渣中的焦炭与FeO 的直接还原也是有限的，所以消耗碳素的直接还原反应实际上是通过气相的CO 和 H2 来进行的。33 为什么通常用生铁中的硅含量来表示炉温？答案：Si 无论从液态还原还是从气态还原，都需要很高的温度，炉缸温度越高，还原进入生铁的 Si 就越多。反之，生铁中的Si 就越少，炉缸温度(渣铁物理热)与生铁含 Si 成直线关系，因此通常用生铁含Si 量来表示炉温34 从铁氧化物中还原铁和从复杂化合物中还原铁有什么区别？答案：高炉原料中的铁氧化物常与其他化合物结合形成复杂化合物，形成这些复杂化合物时放出热量，能位降低
12、，因此，从这些化合物中还原铁要比从自由铁氧化物中还原铁困难，要消耗更多的热量。35 高炉炉渣是怎样形成的，炉渣在高炉冶炼过程中起什么作用？答：（1）初渣的生成。初渣的生成包括固相反应、软化、熔融、滴落几个阶段。（2）、中间渣的变化。形成的初渣在滴落下降过程中，随着温度升高，其化学成分和物理性质将不断发生变化，FeO 不断被还原减少，流动性随温度的升高而增加。（3）、终渣的形成。中间渣经过风口区域后焦炭和喷吹煤粉燃烧后的灰分参与造渣，使渣中 Al2O3 和 SiO2 含量明显升高，而CaO 和 MgO 却较初渣、中间渣相对降低。炉渣成分与性能趋于稳定后流入炉缸，形成终渣。作用：1、分离渣铁。由于
13、炉渣具有低熔点、密度小和不溶于生铁的特点，渣、铁才能得以分离，获得纯净的铁。2、调整生铁成分。渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应，起着控制生铁成分的作用。3、利于炉况顺行，能够获得良好的冶炼技术经济指标。4、保护炉衬，延长高炉寿命。炉渣附着在路墙上形成渣皮，起到保护炉衬的作用。36 什么是炉渣的熔化温度和溶化性温度，他对高炉炼铁有什么影响？答案：炉渣的 熔化温度 指炉渣完全熔化为液相的温度，或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度。影响：熔化温度是炉渣熔化性的标志之一，熔化温度高，表明它难熔，熔化温度低，表明它易熔。难熔炉渣在炉内温度不足的情况下，可能黏度升高，影响成渣带以下的透气性，不利于高炉顺
14、行；但难熔炉渣成渣带低，进入炉缸时温度高，增加炉缸热量，对高炉冶炼有利。易熔炉渣流动性好，有利于高炉顺行，但降低炉缸热量，增加炉缸热消名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 5 页 -耗。因此，选择炉渣熔化温度时，必须兼顾流动性和热量两方面的因素。溶化性温度：炉渣从不能自由流动转变为能自由流动时的温度。影响：化性温度说明该温度下炉渣能否自由流动，因此，炉渣熔化性温度的高低影响高炉顺行和炉渣能否顺利排出。只有熔化性温度低于高炉正常生产所能达到的炉缸温度，才能保证高炉顺行和炉渣的正常排放。37 哪些因素影响炉渣的脱硫能力？答：1、炉渣化学成分，炉渣碱度。一般规律是炉渣碱度愈高
15、，脱硫能力愈强。但是，碱度过高使渣的流动性变坏，使炉渣的脱硫能力大大降低。高碱度渣只有在保证良好流动性的前提下才能发挥较强的脱硫能力。2、炉缸（渣、铁）温度。温度对炉渣脱硫能力的影响有两个方面：一是由于脱硫反应是吸热反应，提高温度对脱硫反应有利；二是提高温度降低炉渣黏度，促进硫离子和氧离子的扩散，对脱硫反应也是有利的。3、提高硫分配系数。4、还原性气氛。强烈的还原性气氛，可使渣中FeO 不断被还原，不断降低其浓度，有利于反应向脱硫方向进行。41 哪些因素影响炉料的顺利下降？（1）必要条件：风口焦炭燃烧腾出空间；焦炭在下降过程中，由于直接还原耗碳腾出空间；矿石下降过程中，小颗粒进入大颗粒间，排列
16、更紧密，矿石由固相变为液相体积收缩；生成液态渣铁定期排出炉外。（2）力学条件：炉料在重力作用下降过程中受到一定的阻力，如：炉墙摩擦力、炉料之间的摩擦力、煤气对炉料的上浮力，炉料要想顺利下降必须克服这些条件。42 炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用，燃烧带对高炉冶炼有什么影响？答：炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中的作用如下：（1）、焦炭在风口前燃烧放出的热量，是高炉冶炼过程中的主要热量来源。（2）、炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体CO，为炉身中上部固体炉料的间接还原提供了还原剂，并在上升过程中将热量带到上部起传热介质的作用。（3）、由于炉缸燃烧反应过程中固体焦炭不断变为气体离开高炉，为炉料的下
17、降提供了自由空间，保证炉料的不断下降。（4）、风口前焦炭的燃烧状态影响煤气流的初始分布，从而影响整个炉内的煤气流分布和高炉顺行。（5）、炉缸燃烧反应决定炉缸温度水平和分布，从而影响造渣、脱硫和生铁的最终形成过程及炉缸工作的均匀性，也就是说炉缸燃烧反应影响生铁的质量。燃烧带对高炉冶炼过程的影响1、对煤气流的分布的影响：燃烧带长，中心气流多；短则边缘多。燃烧带长和水平截面积大，煤气流分布均匀。燃烧带过长则中心过分发展，产生中心过吹。2、对炉缸工作均匀化的影响：燃烧带长，提高炉缸中心温度；短则边缘温度高。3、对高炉炉料下降的影响：燃烧带水平截面积大，炉料活动区域大，炉墙对炉料的摩擦力降低。43 风口
18、前理论燃烧温度与炉缸温度有什么区别，哪些因素影响理论燃烧温度？44 炉缸煤气在上升过程中体积，成分和温度发生什么变化？答案：炉缸煤气在上升过程中体积、成分和温度发生什么变化？煤气的体积自下而上不断变大，温度自下而上不断下降，炉底CO 35-45%无二氧化碳，炉顶CO20-25%二氧化碳 15-22%，其他气体成分也有所变化45 炉缸煤气在上升过程中体积、成分和温度发生什么变化？煤气的体积自下而上不断变大，温度自下而上不断下降，炉底CO 35-45%无二氧化碳，炉顶CO20-25%二氧化碳 15-22%，其他气体成分也有所变化46 软熔带的位置和结构形状如何影响煤气流运动的阻力与煤气流分布？答：
19、软熔带位置的高低对高炉冶炼的影响是：顶点位置较高的“”形软熔带，由于增加了软熔带中的焦窗数目，减小煤气阻力，有利于强化冶炼，软熔带位置较低，则由于焦窗数目减少，煤气阻力增加，不利于强化，但却扩大了块状带间接还原区，有利于提高煤气利用率。软熔带宽度和软熔层厚度对煤气阻力的影响是：当软熔带宽度增加时，由于煤气通过软熔带的横向通道加长，煤气阻力增加；而软熔带厚度增加意味着矿石批重加大，虽因焦窗厚度相应增加使煤气通道的阻力减小，但焦窗数目减少，而且由于扩大矿批后块状带中分布到中心部分的矿石增加，煤气阻力呈增加趋势，从而使总的煤气阻力和总压差可能升高，不利于强化和高炉顶行。只有适当的焦、矿层厚度才能达到
20、总阻力最小。这个适宜的厚度是因冶炼条件不同而异的，需通过实践摸索。47 什么是上部调剂，选择装料制度的目的是什么？所谓上部调剂是在炉型和原料物理性质一定的情况下，下部控制燃烧带，中部控制软熔带获得合理的煤气流分布，在高炉炉喉，煤气的分布主要取决于炉料的分布，因此，可以通名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 5 页 -过布料来控制煤气分布，使其按一定规律分布。目的：保证高炉顺行，获得合理的煤气分布，充分利用煤气能量的主要环节。48 如何根据CO2 曲线来分析炉内煤气能量利用与煤气流分布？答：凡CO2 含量低出，CO 含量必然高。煤气温度也高，说明该位置煤气流发展，煤气利用
21、不好；反之，凡CO2 含量高处，CO 含量必然低，煤气温度也低，说明该位置煤气流较少，煤气利用较好。51 高炉强化冶炼包括哪些内容？答：高炉强化冶炼是指使高炉生产达到高产、优质、低耗的一系列技术措施，主要包括精料、高冶炼强度、高压、高风温、喷吹燃料和富氧鼓风等。52 高压操作的条件和优点是什么？答：条件：1.鼓风机要有满足高压操作的压力，保证在高压操作下能向高炉供应足够的风量。2.高炉及整个炉顶煤气系统和送风系统必须保证可靠地密封及足够的强度，以满足高压操作的要求。优点：1.强化冶炼进程，提高产量。2.可在一定程度上降低焦比。3.降低炉尘吹出量。4.可以回收能量。5.高压以后，对硅的还原不利，
22、而强化了渗碳过程，所以高压有利于生铁的冶炼，使生铁含碳量增加。54 高炉接受高风温的条件是什么？答：高炉接受高风温的条件是：(1)改善原料条件。精料是高炉接受高风温的基本条件，只有原料强度好、力度组成均匀、粉末少，才能在高温条件下保证高炉顺行；(2)喷吹燃料。喷吹物在炉缸燃烧带的加热分解，需要应提高风温来补偿，这就为高炉接受高风温创造了条件；(3)加湿鼓风。鼓风中的水分分解吸热降低燃烧温度，可相应提高风温来补偿；(4)搞好上下部调剂，保证高炉顺行。如果高炉不顺，则不宜使用高风温。此时需正确运用上下调剂手段，首先保证高炉顺行，方可提高风温。56 为什么富氧鼓风与喷吹燃料结合能获得良好的冶炼效果？答：随着鼓风中氧浓度增加，氮浓度降低，燃料1kg 碳所需风量减少，相应地风口前燃烧产生的煤气量也减少，而煤气中CO 含量增加，氮含量减少。：能有效强化高炉冶炼，明显改善喷吹燃料的效果，大幅降低焦比和燃料比。61 直接还原炼铁工艺的主要特征是什么？62 熔融还原炼铁工艺的主要特征是什么？65 什么是海绵铁，它的主要用途是什么？名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 5 页，共 5 页 -