钢铁冶金学试题.

合集下载

钢铁冶金学试题及答案三通用一篇

钢铁冶金学试题及答案三通用一篇

钢铁冶金学试题及答案三通用一篇钢铁冶金学试题及答案三 1一、名词解释(每题3分,共30分)1.冶金:研究经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,用加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。

2.炉外精炼:将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫“二次炼钢”。

炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。

3.钢铁生产的产品:生铁、铁合金和钢。

4.高炉冶炼强度:是指冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d)燃烧的干焦量衡量:冶炼强度=干焦用量/(有效容积×实际工作日)[t/(m3·d)]5.炼钢原料:铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。

6.炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比,常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示,符号R=CaO/SiO2。

7.炼铁原料:铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。

8.铁水预处理:在炼铁-炼钢之间的`工序,包括脱Si、S、P等。

9.RH:真空循环脱气法:驱动气体从上升管下部1/3处吹入时,带动钢包中的钢液经上升管喷入真空室,钢液在真空室脱气后从下降管返回钢包。

10.连铸工序的功能:将钢水转化成一定规格铸坯,衔接炼钢-轧钢区段,是化学冶金向物理冶金转变的结合部。

二、简答题(每题5分,共30分)1.简述烧结工艺过程?答:是一种抽风烧结过程,在烧结时,采用负压抽风,自上而下燃烧,燃料时形成五层:烧结矿层、燃烧层、预热层、冷料层和垫底料层。

2.高炉的结构及附属设备?答:5段式结构:炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸,附属设备有:原料供应、送风、煤气净化、渣铁处理、高炉喷吹等系统。

3.炼钢的主要任务?答:“4脱”-“2去”-“1提温”-浇铸钢水成规格一定的铸坯。

具体如下:是将废钢、生铁料脱碳、去除有害气体和非金属夹杂物,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分,炼成具有一定化学成分的钢,并使钢具有一定的物理机械性能。

钢铁冶金原理考试试题

钢铁冶金原理考试试题

钢铁冶金原理考试试题1. 介绍本篇文档是关于钢铁冶金原理考试试题的练习题。

钢铁冶金原理是材料科学与工程的重要基础知识之一,涉及到钢铁制备中的物理、化学和冶金原理等方面的知识。

通过解答以下试题,可以帮助读者巩固和加深对钢铁冶金原理的理解。

2. 试题请根据题目要求,写出你的答案。

2.1 物理性质题(1) 钢铁的密度是多少?给出计算公式并计算。

答案:钢铁的密度通常在7.8 g/cm³左右。

其计算公式为:密度 = 质量 / 体积(2) 钢铁的导电性好还是导热性好?为什么?答案:钢铁的导电性和导热性都比较好。

这是因为钢铁中的电子和热量传递主要是通过导体中的自由电子完成的。

而钢铁中的自由电子较多,使其具有良好的导电性和导热性。

2.2 化学性质题(1) 钢铁的主要成分是什么?答案:钢铁的主要成分是铁和碳。

除此之外,钢铁中还含有一些合金元素,如锰、硅、铬等,这些元素可以改变钢铁的性质。

(2) 请简要描述钢铁的腐蚀现象及其防腐方法。

答案:钢铁容易受到腐蚀的影响。

腐蚀通常是由于钢铁表面与环境中的氧气和水接触,形成氧化物或氢氧化物层,导致钢铁的表面损坏。

常见的防腐方法包括涂层防腐、电镀防腐和合金化防腐等。

2.3 冶金原理题(1) 请简要描述钢铁的炼钢过程。

答案:钢铁的炼钢过程一般包括以下几个步骤:1.原料准备:将铁矿石等原料预处理,去除杂质。

2.炼铁:将铁矿石还原为铁。

3.炼钢:将铁与一定量的碳和其他合金元素进行配比,并控制温度、压力、氧气含量等参数,使其达到所需的钢的成分和性质。

4.精炼:在炼钢后对钢液进行进一步的处理,去除杂质和气体。

(2) 请解释硬化和回火的原理及其对钢铁性能的影响。

答案:硬化是将钢铁加热至固溶温度以上,然后迅速冷却,使其组织转变为马氏体。

回火是将硬化的钢铁加热至一定温度,并保持一段时间,使其马氏体转变为较为稳定的组织形态。

硬化可以提高钢铁的硬度和抗拉强度,但会降低其韧性和抗冲击能力。

大学_钢铁冶金学试题及答案

大学_钢铁冶金学试题及答案

钢铁冶金学试题及答案钢铁冶金学试题及答案(一)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炼铁工艺二、判断题 ( 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,疏松结构,较易还原。

2、焦炭的主要质量要求是:含碳量高,反应性高,反应后强度高。

3、高炉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1350~1380℃。

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能力。

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。

9、原燃料中的P2O5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。

10、耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。

11、阻止高炉内K、Na循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。

12、高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO又有CO2,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,是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。

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,并说明其原因。

钢铁冶金学基本问答题

钢铁冶金学基本问答题

炼铁部分※<第一章>1.试说明以高炉为代表的炼铁生产在钢铁联合企业中的作用和地位。

2.简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。

3.画出高炉本体剖面图,注明各部位名称和它们的作用。

4.试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。

5.高炉冶炼的产品有哪些?各有何用途?6.熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。

※<第二章>1、高炉冶炼对矿石(天然矿,烧结矿,球团矿)有何要求,如何达到这些要求?2、烧结过程中固体燃料燃烧有几种反应,用热力学分析哪一种反应占主导地位?3、简述固相反应的特点及其对烧结反应的影响。

5、烧结过程蓄热从何而来,为什么高料层厚度作业能提高烧结矿质量,降低燃耗?6、简述影响烧结矿还原性的因素以及提高还原性的主攻方向。

7、简述铁精矿粉的成球机理,并讨论影响其质量的因素。

8、从烧结矿和球团矿性能比较,说明合理炉料结构的组成。

※<第三章>1.结合铁矿石在高炉不同区域内的性状变化(固态、软熔或成渣)阐述铁氧化物还原的全过程,及不同形态下还原的主要特征。

2.在铁氧化物逐级还原的过程中,哪一个阶段最关键,为什么?3.何谓“间接”与“直接”还原?在平衡状态、还原剂消耗量及反应的热效应等方面各有何特点?4.试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点。

5.当前世界上大多数高炉在节约碳素消耗方面所共同存在的问题是什么?如何解决?6.从“未反应核模型”以及逆流式散料床的还原过程特点出发如何改善气固相还原过程的条件,提高反应速率,以提高间接还原度?7.何谓“耦合反应”,其基本原理是什么?在什么条件下必须考虑其影响?9.造渣在高炉冶炼过程中起何作用?10.何谓“熔化”及“熔化性温度”?二者的异同及对冶炼过程的意义,是否熔化温度越低越好,为什么?11.炉渣“粘度”的物理意义是什么?以液态炉渣的微观结构理论,解释在粘度上的种种行为。

12.何谓液态炉渣的“表面性质”?表面性能不良会给冶炼过程造成哪些危害?13.与炼钢过程比较,高炉冶炼的条件对炉渣去硫反应的利弊如何?5※<第四章>1.风口前焦炭循环区的物理结构如何?风口前碳的燃烧在高炉过程中所起的作用是什么?2.什么叫鼓风动能?它对高炉冶炼有什么影响?3.什么叫理论燃烧温度?它在高炉冶炼中起何作用?4.什么叫水当量?沿高炉高度方向水当量的变化特征?5.高炉内三种传热方式各自进行的条件如何?在不同条件下哪一种方式为控制性环节?5※<第五章>1.写出欧根公式,说明式中各因子的物理意义,指出该式对高炉作定性分析时适用的区域,并从炉料和煤气两方面分析影响ΔP的因素及改善炉内透气性的主要途径。

钢铁冶金学试题

钢铁冶金学试题

钢铁冶金学(炼钢部分)习题集电炉部分一.解释名词定义:1.什么叫短网?2.什么叫超高功率电弧炉?3.什么叫合金化?4.什么叫电渣重熔?5.什么是返回钢?6.什么是电极芯圆直径?7.什么是时间利用率?8.什么是功率利用率?9.什么叫氧化法冶练?10.什么叫不氧化法冶练?11.什么叫纯沸腾?12.什么叫沉淀月13.什么是炉渣脱氧?14.什么是高频炉?15.什么是中频炉?16.什么是工频炉?17.什么是真空感应炉熔炼法(VIM)?18.电流穿透深度?二。

简答问题:1.炉衬损还的主要原因有哪些?2.补炉操作的原则是什么?3.怎样才算布料合理?4.熔化期的任务是什么?5.氧化期的任务是什么?6.还原期的任务是什么?7.熔化期操作的要点是什么?8.缩短熔化期的措施有哪些?9.什么时候吹氧助熔效果最好?10.什么是熔毕样?主要分析哪些元素?11.为什么氧化末期要把钢液温度升到高于出钢温度的10—20℃? 12.为什么氧化期要有一定的脱碳量和脱碳速度?13.矿石氧化法操作有什么特点?14.吹氧氧化法操作有什么特点?15.综合氧化法操作有什么特点?16.纯沸腾的目的是什么?17.为什么氧化期结束后要扒除全部氧化渣?18.扒除氧化渣的条件是什么?19。

扒渣操作的要求是什么?20.什么是锰沸腾处理?21.氧化期碳高磷低如何处理?22.氧化期碳低磷高如何处理?23.氧化期碳高磷高如何处理?24.熔化期的主要任务是什么?25.为什么说脱氧是脱硫的限制性环节?26.脱氧和合金是什么关系?27.电炉脱氧有几种方法?28.沉淀脱氧有什么特点?29.白渣操作有什么特点?30.电石渣法操作有什么特点?31.为什么要造稀薄渣?32.稀薄渣料的配比是什么?33.什么是快白渣法?34.出钢应满足哪些条件?35.为什么电炉要求钢渣混烛?36.形成电石渣需要满足哪堡条件?37。

为什么电炉么钢要求有一定的高度和速度?38.不氧化法冶练有什么特点?39.炉底出钢的意义是什么?40.直滩电弧炉有哪几种底电极型式?41.电棱,器有什么作用?42.干补和湿补各使用什么粘结剂?43.炉料熔化过程中分为哪几个阶段44.为什么白渣冷却后会粉化?45.氧化法冶练有什么特点?46.直流电弧炉有什么优点?47.45º炉坡倾角的作用是什么?48.为什么说脱碳是完成氧化期任务的主要手段7 49.电炉炼钢对废钢有哪些要求?50.为什么出钢前要破坏电石渣成白渣?51.为什么废钢要分类分钢种堆放?52.电炉炼钢有什么特点?53.氧化期熔池沸腾的意义是什么?54.电炉炼增碳有哪几种方法各有什么优缺点? 55.影响还原期脱碳的因素有哪些?56.提高时间利用率的措施有哪些?57.提高功率利用率的措施有哪些?58.不锈钢按工业用途分哪几类?59.不锈钢按金相组织分哪几类?60.Cf在不锈钢中起什么作用7 ,61.不锈钢晶间腐蚀产生的原因是什么?62.返回吹氧法冶练不锈钢的特点? ’63.返回吹氧法冶练不锈钢的炉料组成?64.返回吹氧法冶练不锈钢如何配料? ’65.为什么不锈钢要求高温快注?66.影响轴承钢寿命的主要质量问题是什么? 67.为什么轴承钢采用氧化法冶练?68.冶练和浇铸轴承钢的温度制度如何控制?为什么?69.与高频炉、工频炉相比中频感炉有哪些优点?70.酸性填满有什么特点?71.打结填满时加剂的作用,的加入量?72.电渣重熔的目的和作用?73.电渣重熔的主要设备有哪些?74.渣子应具有哪些基本特点?75.渣量大小对熔池和渣池有何影响?76.电流强度对熔池和渣池有何影响?77.电压大小对熔池和渣池有何影响?78.前影响超高功率电炉输入功率水平进一步增大的主要原因是什么? 79.为什么要控制一定的加矿温度度和加矿速度?80,泡沫渣有何好处,如何造?81.氧化的R、氧化性根据什么的调整?82.不氧化法冶练对炉料有何要求?83.返回吹氧法对切料有何要求?84.炉壳有几种类型?各有何优缺点?85.炉门的作用、结构和大小?86.电极密封圈的作用?87.炉衬的结构、特点、材质和厚度?88.水冷挂渣炉壁的工作原理?89.炉盖的类型、才质、砌筑方法和维护?90.电极把持器的作用、要求和类型?91.电极升降机构的种类及特点?92.对炉体倾动的要求?倾动机构的类型?93.炉体的哪些构件需要水冷?对水冷系统的要求94.交流电弧的特性?95.绘出电弧主电路简图?96.隔离开关的作用?如何正确操作?97.高压断路器的作用?有几种类型?98.电炉变压器的特点?冷却方式,调压原理?99.什么是短网?有何特点?100.对电极有何要求?石墨电极的特点? 101.电弧炉炼钢的特点?102.电炉炼钢对各种原材料有哪些基本要求? 103.为什么废钢要分类分钢种堆放?104.炉衬损坏的主要原因有哪些?105.补炉方法有几种?106.补炉使用什么材料和粘结剂?107.补炉操作的原则是什么?108.对装料有哪些要求?109.装料次序是什么?110.炉底铺石灰有哪些作用?111.怎样才算布料合理?三.解答问题:1.装料次序?2.缩短熔化期的措施有哪些?3.脱碳和各项任务的关系是什么?4.矿石氧化法操作过程?5.综合氧化法操作过程?6.脱氧和脱碳是什么关系?7.加入铁合金的原则是什么?8.白渣法操过程?9。

钢铁冶金职称考试试题题库

钢铁冶金职称考试试题题库

钢铁冶金职称考试试题题库钢铁冶金是材料科学领域中的一个重要分支,涉及到铁矿石的开采、冶炼、钢铁的生产以及钢铁材料的加工和应用。

钢铁冶金职称考试是对从事钢铁冶金行业专业技术人员知识和技能的一种考核。

以下是一份钢铁冶金职称考试试题题库的示例内容:一、单选题1. 钢铁冶炼过程中,以下哪种元素是铁矿石中的主要成分?A. 碳B. 硅C. 铁D. 铜答案:C2. 在高炉炼铁过程中,以下哪种反应是主要的还原反应?A. 碳与氧气反应生成二氧化碳B. 一氧化碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳C. 碳与氧化铁反应生成铁和二氧化碳D. 铁与氧气反应生成氧化铁答案:B二、多选题1. 钢铁材料的加工方法包括以下哪些?A. 热轧B. 冷轧C. 锻造D. 铸造答案:ABCD2. 影响钢铁材料性能的因素包括:A. 化学成分B. 微观结构C. 热处理工艺D. 材料的表面处理答案:ABCD三、判断题1. 钢铁材料的强度和硬度随着碳含量的增加而增加。

(对/错)答案:对2. 不锈钢是不含铁的合金材料。

(对/错)答案:错四、简答题1. 简述高炉炼铁的基本原理。

答:高炉炼铁是利用高温还原反应将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁的过程。

在高炉内,铁矿石、焦炭和助熔剂(如石灰石)按一定比例混合后,从炉顶加入。

焦炭在炉内燃烧产生高温和还原性气体(主要是一氧化碳),这些气体上升过程中将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁,同时生成炉渣。

2. 钢铁材料的热处理工艺有哪些?答:钢铁材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。

退火是将材料加热到一定温度后缓慢冷却,以降低硬度、消除内应力;正火是加热后快速冷却,以改善材料的组织结构;淬火是将材料加热后迅速冷却,以提高硬度和强度;回火是淬火后的加热和冷却过程,用以调整材料的硬度和韧性。

五、计算题1. 已知某钢铁厂高炉的日产量为2000吨铁水,每吨铁水需要1.6吨铁矿石。

如果该厂使用含铁量为60%的铁矿石,请计算该厂每日需要多少吨铁矿石。

钢铁冶金学(炼钢部分)习题

钢铁冶金学(炼钢部分)习题
炼钢熔渣的碱度一般为 R≥3.0。 31. 炼钢炉渣的主要性质包括:炉渣的碱度、粘度和氧化性。 32. 短渣,温度降低时粘度急剧提高;长渣,温度降低时粘度缓慢增加。高温下,酸性渣粘度比碱性渣大;
低温下,酸性渣粘度比碱性渣小。浇注保护常用偏酸性渣。 33. 钢液中氧的来源有:吹氧、炉气、富铁矿。 34. 钢液中元素氧化的方式有:直接氧化和间接氧化,后者又分为氧与金属接触、氧不与金属接触。 35. 钢液中元素的理论氧化次序按氧势大小关系排列:氧势线低的元素优先氧化;氧势线低的元素可将氧势
线高的氧化物还原;C 的某些次序存在转化温度。 36. 炼钢实际的元素氧化次序决定于氧势、温度、元素活度、炉渣成分。 37. 硅在冶炼前期期发生氧化;锰在冶炼初期期大量氧化,程度低于硅,酸性渣氧化较完全。 38. 钢中非金属夹杂物的主要来源有:脱氧产物、耐火材料、炉渣带入。 39. 氧气转炉炼钢有氧气顶吹转炉炼钢、氧气底吹转炉炼钢、顶底复合吹炼炼钢三种。 40. 氧气顶吹转炉炉体组成部分有炉帽、炉身、炉底等。 41. 氧气顶吹转炉的炉帽形状为截圆锥形或球缺截圆锥形,炉身是圆柱形,炉底是截锥形或球缺形。 42. 氧气顶吹转炉炉体的支撑系统包括托圈和耳轴承重装置。 43. 转炉托圈有剖分式托圈、整体式托圈和开口式托圈三种。 44. 转炉倾动机械的型式有落地式配置、半悬挂式配置、全悬挂式配置三种。
电炉只用生铁块做增碳用(小于装料量的 20%)。温度要求:大于 1200~1300℃,利于热行,波动小。 18. 炼钢过程中,用萤石助熔,帮助化渣,改善炉渣流动性。缺点是腐蚀炉衬,过多时引起泡沫渣。 19. 辅助材料的主要类型有:造渣材料、氧化剂、冷却剂、还原剂增碳剂。 20. 造渣材料包括:石灰、萤石、生白云石、合成渣料、废粘土砖块。 21. 氧化剂包括:氧气、铁矿石或氧化铁皮、空气及合金元素氧化物。 22. 冷却剂包括:废钢、富铁矿、团矿、烧结矿氧化铁皮、石灰石。

钢铁冶金学(炼钢部分).

钢铁冶金学(炼钢部分).

钢铁冶金学(炼钢部分)第一部分炼钢的基本任务1、钢和生铁的区别?答:C < 2.11%的Fe-C合金为钢;C > 1.2%的钢很少实用;还含Si、Mn等合金元素及杂质。

生铁硬而脆,冷热加工性能差,必须经再次冶炼才能得到良好的金属特性;钢的韧性、塑性均优于生铁,硬度小于生铁。

2、炼钢的基本任务?答:钢铁冶金的任务是由生产过程碳、氧位变化决定的。

炼钢的基本任务分为脱碳,脱磷,脱硫,脱氧,脱氮、氢等,去除非金属夹杂物,合金化,升温(1200°C→1700°C),凝固成型,废钢、炉渣返回利用,回收煤气、蒸汽等。

3、钢中合金元素的作用?答:C:控制钢材强度、硬度的重要元素,每1%[C]可增加抗拉强度约980MPa;Si:增大强度、硬度的元素,每1%[Si]可增加抗拉强度约98MPa;Mn:增加淬透性,提高韧性,降低S的危害等;Al:细化钢材组织,控制冷轧钢板退火织构;Nb:细化钢材组织,增加强度、韧性等;V:细化钢材组织,增加强度、韧性等;Cr:增加强度、硬度、耐腐蚀性能。

4、钢中非金属夹杂物来源?答:5、主要炼钢工艺流程?答:炒钢→坩埚熔炼等→平炉炼钢→电弧炉炼钢→氧气顶吹转炉炼钢→氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢。

主要生产工艺为转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。

与电炉相比,氧气顶吹转炉炼钢生产率高,对铁水成分适应性强,废钢使用量高,可生产低S、低P、低N的杂质钢,可生产几乎所有主要钢品种。

顶底复吹工艺过氧化程度低,熔池搅拌好,金属-渣反应快,控制灵活,成渣快。

现代炼钢流程:炼铁,炼钢(铁水预处理、炼钢、炉外精炼),连铸,轧钢,主要产品。

第二部分炼钢的基本反应1、铁的氧化和熔池的基本传氧方式?答:火点区:氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区(火点区)。

吹氧炼钢的特点:熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气体-熔渣-金属乳化相,是吹氧炼钢的特点。

乳化可以极大地增加渣-铁间接触面积,因而可以加快渣-铁间反应。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

钢铁冶金学(炼铁学部分)试卷(A )院(系) 班级 学号 姓名(注:答题需在答题纸上进行,请不要在试卷上答题,否则将被扣分。

)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 炼铁工艺二、判断题 ( 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,疏松结构,较易还原。

2. 焦炭的主要质量要求是:含碳量高,反应性高,反应后强度高。

3. 高炉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1350~1380℃。

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能力。

8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与SiO 2形成的低熔点化合物粘结。

9. 原燃料中的P 2O 5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。

10. 耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。

11. 阻止高炉内K 、Na 循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。

12. 高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO 又有CO 2,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,是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。

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,并说明其原因。

3.画出高炉理想操作线,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rd —C 图,分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径;b . 根据所学的炼铁理论和工艺知识,阐述降低高炉燃料比的具体对策。

钢铁冶金学(炼铁学部分)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,烧结矿中强度和还原性均较好的矿物;3 煤气CO利用率:煤气中CO2体积与CO和CO2体积总和的比值,ηCO = CO2 / (CO+CO2),表明了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相同且分布不均匀,在炉内局部出现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+Na2O)的千克数;6 COREX炼铁工艺:典型的二步法熔融还原炼铁工艺,由奥钢联(VAI)于70年代末合作开发,其目的是以煤为燃料,由铁矿石直接生产液态生铁。

由预还原竖炉和熔融气化炉组成。

二、判断题(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)烧结矿的固结经历固相反应、液相生成及冷凝固结过程;(2分)(2)固相反应在低于本身熔点的温度下进行,固相反应生成的低熔点物质为液相生成提供条件;(1分)(3)在燃烧带,低熔点物质熔化形成液相,烧结过程中生成的液相主要有FeO-SiO2系、CaO-SiO2系、CaO-FeO-SiO2系以及Fe2O3-CaO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同。

(高温、还原性气氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2,低温、氧化性气氛易生成Fe2O3-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)(5)Fe2O3-CaO系液相形成的矿物具有良好的还原性及强度,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,并说明原因。

答:(1)风口前燃烧碳量减少,风温提高,焦比下降;(1分)(2)高炉内温度场发生变化:炉缸温度升高,炉身上部、炉顶温度下降,中温区(900~1000℃)扩大,由于每升高100℃风温,风口理论燃烧温度上升60~80℃,风口前燃烧碳减少,煤气量降低,导致炉身上部温度降低;(2分)(3)直接还原度略有升高,生成的CO减少,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,高炉下部温度升高,煤气流速度增大,同时SiO的挥发增加,堵塞料柱孔隙;(2分)(5)有效热消耗减少,焦比降低,渣量减少,S负荷降低,脱硫耗热减少;(1分)(6)改善生铁质量,焦比降低,S负荷降低,炉缸热量充沛,易得到低S生铁;炉温升高,可控制Si 的下限,生产低Si 铁;(1分)3 画出高炉理想操作线,并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。

答:(4+4分)A ’E ’为理想操作线A :入炉矿石铁的氧化程度和炉顶煤气中碳的氧化程度B :不发生重叠情况下(直接还原结束,间接还原开始),直接还原和间接还原的理论分界点C :铁氧化物直接还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还原(包括脱S 、熔剂、CO2还原)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X=O/C Y=O/Fe W s 21BPU E E'y iy dy A y f y by E A A 'V GH M Zωw'OC D FQ/qd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?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”;渣铁分离不好、反应速度降低;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:温度升高,粘度下降b)碱度:酸性渣中由于Si-O阴离子形成四面体网状结构,粘度大,酸性渣中加入CaO、MgO →消灭-O-键⇒η↓;碱性渣在高温下粘度小。

碱度升高,粘度增大,由于R ↑→ CaO、MgO ↑→固体悬浮质点↑⇒η↑c)渣中其他成分:①Al2O3↑⇒η↑,原因:Al-O阴离子三长键结构(但影响小于Si-O四长键);②TiO2↑⇒η↑,原因:Ti与C、N生成碳氮化物,熔点高,易析出固相质点;③CaF2 (萤石) ↑⇒η↓↓,原因: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-可以取代一个网状结构的-O-位置,造成断口,生成的自由O2-又可以去破坏另一个-O-键;④K2O、Na2O ↑⇒η↓,原因:K2O、Na2O降低η的作用比较小,但它们的危害大!(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一定的过热度,调整炉渣成分,控制合理的碱度。

(3分)2. 论述降低高炉燃料比的技术措施。

a. 画出高炉能量利用图解分析的rd—C图,分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径;b. 根据所学的炼铁理论和工艺知识,阐述降低高炉燃料比的具体对策;答:降低燃料比的途径:(1)降低直接还原度,发展间接还原;(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,煤气利用率升高;抑制碳的熔损反应,有利于发展间接还原;[Si]的还原减少,耗热减少;炉尘吹出量减少,碳损降低;煤气停留时间长有利于间接还原(3)综合鼓风,脱湿鼓风有利于减少水分的分解耗热,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,有利于发展间接还原(4)精料:提高含铁品位,降低渣量,热量消耗减少;改善原料冶金性能,提高还原度,发展间接还原;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:反应性、反应后强度),强化焦炭骨架作用,降低焦炭灰分;合理炉料结构;控制软熔带厚度,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)钢铁冶金学(炼铁学部分)试卷(B )院(系) 班级 学号 姓名(注:答题需在答题纸上进行,请不要在试卷上答题,否则将被扣分。

) 一、名词解释题(每题3分,共18分)1. 高炉冶炼强度2. HPS3. 高炉渣熔化性温度4. 高炉的悬料5. 高炉的硫负荷6. FINEX 炼铁工艺二、 判断题 ( 每题 1.5分 ,共 30 分 ) (对:√,错:×。

) 1.“假象”赤铁矿的结晶结构未变,而化学成分已变为Fe 2O 3。

2.一般要求焦炭的反应性高,而煤粉的反应性则要低。

3.高炉风口喷吹的煤粉,有少量是与煤气中的CO 2反应而气化的。

4.高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖。

5.烧结料层的自动蓄热现象,主要是由于燃料在料层中的偏析所致。

6.提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量。

7.实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料。

8.对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言,赤铁矿优于磁铁矿。

9.原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁。

10.高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定。

11.高炉炉渣的表面张力过小时,易造成渣中带铁,渣铁分离困难。

12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。

13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是CO 2。

相关文档
最新文档