钢铁冶金学试题(A)及答案.doc

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1、钢铁冶金学试卷A试卷卷面成绩占课程题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 小计得分考核成绩 % 80寻常课程考成绩占 %核成绩20院(系)班级学号姓名注：答题需在答题纸上进展，请不要在试卷上答题，否则将被扣分。得 分一、名词解释题每题 3 分，共 18 分1. 高炉有效容积利用系数 2. SFCA3. 煤气 CO 利用率4. 高炉的管道行程5. 高炉的碱负荷 6. COREX 炼铁工艺得 分二、推断题( 每题 1.5 分 ，共 30 分 ) 对：，错：。1. 磁铁矿的理论含铁量为 70，黑色条痕，疏松构造，较易复原。2. 焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反响性高，反响后强度高。3. 高炉

2、炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指数大，燃烧性高。4. 高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。5. 为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为 13501380。6. 烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。7. 厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产力量。8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与 SiO2 形成的低熔点化合物粘结。259. 原燃料中的 P O 在高炉中不能被复原而全部进入生铁。10. 耦合反响的平衡常数是与之相关的简洁反响平衡常数的组合。11. 阻挡高炉内 K、Na 循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。212. 高炉风口燃烧带出来

3、的煤气中既有CO 又有 CO ，但前者含量更高。13. 增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。14. 提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。15. 抑制“液泛现象”，有利于改善高炉下部的透气性、透液性。16. 矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。17. 加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。18. 与加湿鼓风不同，脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。19. 富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。20. 炉衬寿命的问题，是熔融复原炼铁法需要解决的关键技术。得 分三、简答题每题 8 分，共 24 分1. 简述烧结矿固结机理，何

4、种粘结相液相有利于改善烧结矿质量?2. 提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其缘由。得 分3. 画出高炉抱负操作线，并说明A、B、C、D、E、P、W 点的意义。四、论述题 (每题 14 分，共 28 分)1. 分析炉渣粘度对高炉冶炼过程的影响，并论述影响炉渣粘度的因素以及维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施。2. 论述降低高炉燃料比的技术措施。a . 画出高炉能量利用图解分析的rdC 图，分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径；b . 依据所学的炼铁理论和工艺学问，阐述降低高炉燃料比的具体对策。钢铁冶金学 A 卷 试题答案要点及评分标准一、 名词解释每题 3 分，共 18 分1 高炉有效容

5、积利用系数：每 M3 高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量T/ M3.d；2 SFCA：复合铁酸钙，烧结矿中强度和复原性均较好的矿物；3 煤气CO 利用率：煤气中CO2体积与CO 和CO2体积总和的比值，h= COCO2(CO+CO2)，说明白煤气利用程度的好坏；4 高炉的管道行程：高炉中各种炉料的粒度和密度各不一样且分布不均匀，在炉内局部消灭气流超过临界速度的状态，气流会穿过料层形成局部通道而逸走，压差下降，在高炉中形成“管道行程”。5 高炉的碱负荷：冶炼每吨生铁入炉料中碱金属氧化物 (K2O+Na O)2的千克数；6 COREX 炼铁工艺：典型的二步法熔融复原炼铁工艺，由奥钢联VAI于 70

6、年月末合作开发，其目的是以煤为燃料，由铁矿石直接生产液态生铁。由预复原竖炉和熔融气化炉组成。二、推断题每题 1.5 分，共 30 分对：，错：1.；2.；3.；4.；5.；6.；7.；8.；9.；10.；11.；12.；13.；14.；15.；16.；17.；18.；19.；20.三、简答题 每题 8 分，共 24 分1 简述烧结矿固结机理，何种粘结相液相有利于改善烧结矿的质量？答：（1） 烧结矿的固结经受固相反响、液相生成及冷凝固结过程；2 分（2） 固相反响在低于本身熔点的温度下进展，固相反响生成的低熔点物质为液相生成供给条件；1 分（3） 在燃烧带，低熔点物质熔化形成液相，烧结过程中生成

7、的液相主要有 FeO-SiO 系、CaO-SiO 系、CaO-FeO-SiO 系以及 Fe O -CaO22223系，随烧结工艺条件、原料条件及碱度的不同，各液相生成的数量不2同。高温、复原性气氛易生成 FeO-SiOCaO-FeO-SiO及2，低温、23氧化性气氛易生成Fe O -CaO 液相；3 分（4） 燃料燃烧完毕，在抽风冷却作用下，液相冷凝将未熔物粘结起来成为烧结矿；1 分23（5） Fe O -CaO 系液相形成的矿物具有良好的复原性及强度，对改善烧结矿质量有利。1 分2 提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明缘由。答：（1） 风口前燃烧碳量削减，风温提高，焦比下降；1 分

8、（2） 高炉内温度场发生变化：炉缸温度上升，炉身上部、炉顶温度下降，中温区9001000扩大，由于每上升 100风温， 风口理论燃烧温度上升 6080，风口前燃烧碳削减，煤气量降低，导致炉身上部温度降低；2 分（3） 直接复原度略有上升，生成的 CO 削减，炉身温度降低；1 分（4） 炉内压损增大，焦比下降，炉内透气性变差，高炉下部温度上升，煤气流速度增大，同时 SiO 的挥发增加，堵塞料柱孔隙；2 分（5） 有效热消耗削减，焦比降低，渣量削减，S 负荷降低，脱硫耗热削减；1 分（6） 改善生铁质量，焦比降低，S 负荷降低，炉缸热量充分，易得到低 S 生铁；炉温上升，可把握 Si 的下限，生产

9、低 Si 铁；1分3 画出高炉抱负操作线，并说明A、B、C、D、E、P、W 点的意义。答：4+4 分Y=O/FeGZBy iy AAsA”HMw”WydOCyfDUP12FQ/qdVX=O/CyyEbE”EAE为抱负操作线A：入炉矿石铁的氧化程度和炉顶煤气中碳的氧化程度B：不发生重叠状况下直接复原完毕，间接复原开头，直接复原和间接复原的理论分界点 C：铁氧化物直接复原传递的氧与其它来源的氧CO 的分界点D：鼓风中的氧与少量元素复原包括脱S、熔剂、CO2 复原传递的氧CO 的分界点E：鼓风生成CO 的起点W：化学平衡的限制点P：热平衡的限制点四、论述题每题 14 分，共 28 分1. 分析炉渣粘

10、度对高炉冶炼过程的影响，并论述影响炉渣粘度的因素以及维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施？答：（1） 炉渣粘度为流体单位速度梯度、单位面积上的内磨擦系数；2分（2） 粘度过大：炉料下降、煤气上升困难，易产生“液泛”； 渣铁分别不好、反响速度降低；粘度过小：软熔带位置过高；侵蚀炉衬；3 分（3） 影响炉渣粘度的因素包括：6 分a) 温度：温度上升，粘度下降b) 碱度：酸性渣中由于 Si-O 阴离子形成四周体网状构造，粘度大，酸性渣中参加CaO、MgO 消灭-O-键 h；碱性渣在高温下粘度小。碱度上升，粘度增大，由于R CaO、MgO 固体悬浮质点 h 23c) 渣中其他成分：Al O h ，缘由：A

11、l-O 阴离子三长键2构造 (但影响小于Si-O 四长键)；TiO h ，缘由：Ti22与C、N 生成碳氮化物，熔点高，易析出固相质点； CaF (萤石) h ，缘由：F 是电极电位正值最大的元素，得到电子的倾向最强，2 个F-可以取代一个网状构造的-O-位置，造成断口，生成的自由O2-又可以去破坏另一个-O-键；K O、22Na O h ，缘由： KO、NaO 降低h 的作用比较小，但2它们的危害大!（4） 维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施：主要包括适宜的熔化性温度，操作过程保证炉渣具有肯定的过热度，调整炉渣成分， 把握合理的碱度。3 分2. 论述降低高炉燃料比的技术措施。a. 画出高炉能量

12、利用图解分析的 rdC 图，分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径；b. 依据所学的炼铁理论和工艺学问，阐述降低高炉燃料比的具体对策；答：降低燃料比的途径：1降低直接复原度，进展间接复原；2降低作为热量消耗的碳量，减小热损失。7 分降低高炉燃料比的具体对策：1高风温，降低作为热量消耗的碳量；2高压操作，风压不变条件下，高压操作后有利高炉顺行，煤气利用率上升；抑制碳的熔损反响，有利于进展间接复原；Si的复原削减，耗热削减；炉尘吹出量削减，碳损降低；煤气停留时间长有利于间接复原3综合鼓风，脱湿鼓风有利于削减水分的分解耗热， 降低燃料比；富氧鼓风与喷煤相结合，提高风口前煤粉燃烧率；适当增加煤气中H2含量，有利于进展间接复原4精料：提高含铁品位，降低渣量，热量消耗削减；改善原料冶金性能，提高复原度，进展间接复原；加强原料整粒，提高强度，改善料柱透气性；改善焦炭质量尤其是高温性能：反响性、反响后强度，强化焦炭骨架作用，降低焦炭灰分；合理炉料构造；把握软熔带厚度，减小煤气阻力损失； 降低 S 负荷，减小脱 S 耗热。改善煤粉燃烧性助燃剂等，降低灰分。7 分