钢铁冶金学试题(B)及答案

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钢铁冶金期末复习

钢铁冶金期末复习

习题精选A 重点习题*1.用Si 热法还原MgO ,即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为:=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1,试计算:(1)在标准状态下还原温度;(2)若欲使还原温度降到1473K ,需创造什么条件?(答案:(1)2470K ;(2)Pa 27.18Mg <p )B 一般习题1.在298~932K (Al 的熔点)温度范围内,计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。

已知 1673600θ)O 298(Al 32-=∆H 1mol J -⋅2.利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θO Fe f x G ∆。

已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOH f 2+-=∆ -1mol J ⋅ (答案: -1θFeOf mol J 181150⋅-=∆G ) 4. 已知 在460~1200K 温度范围内,下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220%、CO75%、其余为氮气的混合气体中,在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下,有无Fe 3C 生成?若要使Fe 3C 生成,总压需多少?(答案:不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa )5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。

指出1727℃时纯ZrO 2坩埚在1.3×10-3Pa 真空下能否分解,设真空体系中含有21%的O 2。

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。

冶金工程基础知识单选题100道及答案解析

冶金工程基础知识单选题100道及答案解析

冶金工程基础知识单选题100道及答案解析1. 高炉炼铁中,焦炭的主要作用不包括()A. 发热剂B. 还原剂C. 料柱骨架D. 氧化剂答案:D解析:焦炭在高炉炼铁中主要起发热剂、还原剂和料柱骨架的作用,不是氧化剂。

2. 下列金属中,通常采用电解法冶炼的是()A. 铁B. 铜C. 铝D. 银答案:C解析:铝的活泼性较强,通常采用电解法冶炼。

3. 转炉炼钢过程中,主要的造渣材料是()A. 石灰石B. 白云石C. 萤石D. 生石灰答案:D解析:生石灰是转炉炼钢过程中主要的造渣材料。

4. 火法炼铜的主要反应不包括()A. 2CuFeS₂+ 4O₂= Cu₂S + 3SO₂+ 2FeOB. 2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂↑C. Cu₂S + O₂= 2Cu + SO₂D. CuSO₄+ Fe = Cu + FeSO₄答案:D解析:D 选项是湿法炼铜的反应。

5. 钢铁冶金中,炉渣的主要成分是()A. CaO 和SiO₂B. FeO 和Fe₂O₃C. MgO 和Al₂O₃D. CaF₂答案:A解析:CaO 和SiO₂是炉渣的主要成分。

6. 下列哪种设备常用于铁矿石的破碎()A. 球磨机B. 浮选机C. 颚式破碎机D. 磁选机答案:C解析:颚式破碎机常用于矿石的粗碎。

7. 精炼钢时,常用的脱氧剂是()A. 铝B. 硅C. 锰D. 以上都是答案:D解析:铝、硅、锰等都是常用的脱氧剂。

8. 电炉炼钢的主要特点是()A. 温度高B. 能耗低C. 生产率高D. 钢质量差答案:A解析:电炉炼钢的温度高,能冶炼高质量的钢。

9. 金属铝的生产通常采用()A. 拜耳法B. 霍尔-埃鲁法C. 联合法D. 烧结法答案:B解析:霍尔-埃鲁法是生产金属铝的常用方法。

10. 高炉煤气的主要成分是()A. CO 和H₂B. CO₂和N₂C. CO 和N₂D. H₂和CH₄答案:C解析:高炉煤气主要含CO 和N₂。

11. 下列哪种精炼方法可以去除钢中的气体()A. VODB. AODC. RHD. LF答案:C解析:RH 精炼法可以有效去除钢中的气体。

钢铁冶金概论考题及答案 (B)

钢铁冶金概论考题及答案 (B)

钢铁冶金概论考题(B)一、选择题(15分)1.高炉生产的主要设备为高炉本体,其辅助系统包括:A)渣铁处理系统B)原料系统C)煤气处理系统D)送风系统E)装料系统2.高炉湿式除尘的方法有:A)文氏管B)布袋除尘C)电除尘D)洗涤塔3.高炉内发生间接还原反应的区域主要在:A)块状带B)滴落带C)软熔带D)风口回旋区4.炼钢过程前期的主要反应是:A)碳的氧化B)硅的氧化C)锰的氧化D)磷的氧化5.顶底复吹炼钢法中,可以用作底吹气体的有:A)O2B)H2C)Ar D)N26.在钢水成分达到要求后,炼钢终点控制主要控制:A)钢水成分B)钢水温度C)冶炼时间D)终渣量7.顶底复吹炼钢法中,常用作底吹气体供气的元件类型有:A)喷嘴型B)砖型C)细金属管多孔塞式D)环型供气元件8.Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为:A)水B)气态碳氢化合物C)燃料油D)植物油9.采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时,关键是控制:A)顶吹和底吹的流量比B)顶枪枪位C)底气量D)供氧强度10.连铸钢坯激冷层的结构特点:A)窄B)厚C)晶粒粗大D)晶粒细小二、填空题(25分)1、冶金学按研究的领域分为提取冶金学(化学冶金学)和_____;非高炉炼铁主要包括______和______两种方法。

2、水当量即_____。

3、某大型高炉有效容积4000m3,年(365天)产370万吨炼钢生铁,消耗105万吨焦炭,每吨生铁喷吹煤粉200kg,此高炉有效容积利用系数为_ _,燃料比为_____。

4、生产烧结矿时先经过______、______、______、_____等工序,然后对烧结矿进行破碎、筛分、冷却及整粒处理。

5、高炉炼铁时热风是由热风炉产生的,目前用得最多的热风炉是____。

6、顶底复吹转炉炼钢工艺包括______、_____、_____、_____、_____、_____等内容。

7、传统电炉炼钢过程中,主要的金属料为____,造渣剂主要有_____、萤石及火砖块等。

【冶金行业】钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)

【冶金行业】钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)

钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑内蒙古科技大学2008 /2009 学年第 1 学期《钢铁冶金原理》考试试题A考试标准答案及评分标准课程名称:钢铁冶金原理考试班级:冶金2006考试时间:2009年1月13日15时0分至17时0分标准制订人:罗果萍、宋希文一、简答题(共5题,每题4分,共20分)1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。

活度的定义a B=p B/p(标) (1分)活度的标准态有3种,分别为纯物质标准态,假想纯物质标准态和质量1%溶液标准态。

(3分)2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物?如何表示炉渣的碱度?碱性氧化物:能供给氧离子O2-的氧化物(1分)酸性氧化物:能吸收O2-而形成复合阴离子的氧化物(1分)两性氧化物:在酸性渣中能提供O2-、在碱性渣中能吸收O2-的氧化物(1分)。

碱度——熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物含量之比来表示碱度,用R表示。

(1分)3.何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度?分解压:化合物分解反应达平衡时,气体的平衡分压;(2分)开始分解温度:当化合物的分解压等于环境中相应气体的分压时的温度;(1分)沸腾分解温度:当化合物的分解压等于环境中气体的总压时的温度。

(1分)4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能?写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。

标准溶解吉布斯自由能:某纯组分溶解于熔剂中,形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值;(2分)形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式:)M 100M ln(RT G ij 0i 0]i [γ=∆ 。

(2分) 5. 何为氧化物的氧势?氧化物的氧势与其稳定性关系如何?氧化物的氧势:在一定温度下氧化物分解反应达平衡时,反应的平)(2o P ln RT ;(2分)氧化物的氧势与其稳定性关系:氧化物的氧势值越大,其稳定性越差。

(完整版)钢铁冶金学试题(B)及答案

(完整版)钢铁冶金学试题(B)及答案

钢铁冶金学试卷(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CO2。

14.高炉实施高压操作后,鼓风动能有增大的趋势。

15.高炉脱湿鼓风,有提高风口理论燃烧温度的作用。

16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。

17.具有倒V型软熔带的高炉,其中心煤气流比边缘煤气流发达。

18.为了抑制边缘煤气流,可采取“高料线”或“倒装”的装料制度。

19.高炉富氧鼓风,有助于提高喷吹煤粉的置换比。

20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。

三、简答题(每题8分,共24分)1. 简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。

2. 简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,并说明其原因。

钢铁冶金技术考试题库答案

钢铁冶金技术考试题库答案

钢铁冶金技术考试题库答案一、选择题1. 钢铁冶炼中,以下哪种元素是钢中的主要合金元素?A. 碳B. 硅C. 锰D. 铁答案:A2. 炼钢过程中,转炉炼钢主要使用的还原剂是什么?A. 焦炭B. 氧气C. 氢气D. 一氧化碳答案:B3. 钢铁材料的强度和硬度主要取决于什么?A. 碳含量B. 硅含量C. 锰含量D. 硫含量答案:A4. 钢铁材料的韧性和塑性主要取决于什么?A. 碳含量B. 硅含量C. 锰含量D. 磷含量答案:C5. 以下哪种工艺是钢铁冶炼中常用的脱硫方法?A. 空气吹炼B. 氧气吹炼C. 电炉炼钢D. 转炉炼钢答案:B二、填空题6. 钢铁材料中,碳含量的增加会导致材料的_________增加,但同时会降低材料的_________。

答案:硬度;韧性7. 钢铁冶炼过程中,铁矿石中的铁元素主要以_________的形式存在。

答案:氧化物8. 钢铁材料的热处理方法包括淬火、回火、_________等。

答案:正火9. 钢铁材料的焊接性与其_________含量有关。

答案:碳10. 钢铁材料的腐蚀性与其_________含量有关。

答案:硫三、判断题11. 钢铁材料的耐腐蚀性与其碳含量成正比。

()答案:错误12. 转炉炼钢是一种利用氧气进行吹炼的工艺。

()答案:正确13. 钢铁材料的焊接性与其硫含量成反比。

()答案:正确14. 钢铁材料的强度和硬度只与碳含量有关。

()答案:错误15. 钢铁材料的韧性和塑性只与锰含量有关。

()答案:错误四、简答题16. 简述钢铁冶炼中的脱碳过程。

答案:脱碳过程是钢铁冶炼中将铁水中的碳含量降低到一定范围内的过程。

通常通过吹入氧气,使铁水中的碳与氧气反应生成CO和CO2气体,从而实现脱碳。

17. 描述钢铁材料的热处理工艺对材料性能的影响。

答案:热处理工艺包括淬火、回火、正火等,通过改变材料的微观结构来改善其宏观性能。

淬火可以提高材料的硬度和强度,但会降低韧性;回火可以降低淬火后的硬度,提高韧性和塑性;正火可以改善材料的塑性和韧性,降低硬度。

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钢铁冶金学试卷(B )一、名词解释题(每题3分,共18分) 1.高炉冶炼强度 2. HPS 3.高炉渣熔化性温度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)4.高炉的悬料5.高炉的硫负荷6. FINEX 炼铁工艺X。

)二、判断题(每题 1.5分,共30分)(对:“,错:院係) ___________ 班级 ______________ 学号 ______________ 姓名 _____________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C02。

14.高炉实施高压操作后,鼓风动能有增大的趋势。

15.高炉脱湿鼓风,有提高风口理论燃烧温度的作用。

16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。

17.具有倒V型软熔带的高炉,其中心煤气流比边缘煤气流发达。

18.为了抑制边缘煤气流,可采取“高料线”或“倒装”的装料制度19.高炉富氧鼓风,有助于提高喷吹煤粉的置换比。

20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。

三、简答题(每题8分,共24分)1.简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。

2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,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.分析高炉冶炼过程中,用CO、H2还原铁氧化物的特点。

a .画出CO、H2还原铁氧化物的平衡关系示意图(叉子曲线);b .分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同2. Ergun公式如下:P L 150w (1 )2(de)2 31.75w2(1 )de 3下部悬料,前者可以用杨森公式解释,后者可以用液泛现象解 释。

5、 高炉的硫负荷: 高炉冶炼每吨生铁由炉料带入的硫的千克数称 为“高炉的硫a. 说明式中各因子的物理意义以及用上式对高炉作定性分析时适用的区域。

b.从炉料和煤气两方面分析影响厶P 的因素,并论述改善炉内透气性的方法。

钢铁冶金学B 卷试题答案要点及评分标准1、 2、 名词解释题(每题3分,共18分)高炉冶炼强度:是高炉冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d )燃 烧的干焦量来衡量:冶炼强度⑴二干焦耗用量/有效容积x 实际 工作日[t/(m 3 • d )]HPS 指代小球烧结法:将烧结混合料用圆盘造球机预先制成一定粒度(粒度上限为6-8mn ),然后使小球外裹部分燃料,最后 铺在烧结台车上进行烧结的造块新工艺。

3、负荷”。

6、FINEX炼铁工艺:Finex是在Corex基础上,采用多级流化床装置直接使用烧结铁矿粉(<8mm进行预还原生产海绵铁,避免了烧结、球团等人工造块工序,降低了生产成本。

同时,利用煤粉的冷压块技术扩大了煤粉的选择范围,而不像Corex 工艺仅能使用块煤。

Finex 流程主要由 3 个系统组成,流化床预还原系统、热压块系统和熔化造气系统。

二、判断题:(每题 1.5分,共30 分)1、V2、x 3 、V 4 、X 5 、X 6、V7、V8 、X9 、X10、V11、X12、x 13、X14 、X15、V16、X17、V 18、X19 、V20 、X三、简答题(每题8 分,共24分)1. 简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。

答:工艺流程如下:( 4 分)固结机理(4分)1)F Q Q的微晶键连接:磁铁矿生球在氧化气氛中焙烧时,当加热到200〜300 C就开始氧化形成F B Q微晶。

由于新生的FeQ微晶中原子迁移能力较强,在各个颗粒的接触面上长大成“连接桥”(又称F Q O微晶键),使颗粒互相连接起来。

在900C以下焙烧时,这种连接形式使球团矿具有一定的强度。

但由于温度低,F Q Q微晶长大有限,因此仅靠这种形式连接起来的球团矿强度是不够高。

2)FeQ的再结晶:当磁铁矿生球在氧化性气氛下继续加热到1000〜1300C时,磁铁矿可全部转变成赤铁矿,而由磁铁矿氧化形成的F Q Q微晶开始再结晶,使一个个相互隔开的微晶长大成连成一片的赤铁矿晶体,使球团矿具有很高的氧化度和强度。

2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,并说明其原因。

(1)风口前燃料燃烧的热值J (1分)原因:煤粉热解耗热;煤粉不易燃烧充分。

(2) 扩大燃烧带(1分)原因:炉缸煤气量仁 部分煤粉在直吹管和风口内燃烧,在管路 内形成高温(高于鼓风温度400-800 C ),促使中心气流发展(鼓风 动能f ) (3) 风口前理论燃烧温度 ;(1分)原因:煤粉为冷态;煤粉热解耗热;燃烧产物量f 。

(4)直接还原度J (1分)原因:(COH2)f; C 熔损反应量J;矿石在炉内停留时间f (5) 煤气阻力损失(△ P )f (1分) 原因. 「焦炭量料柱透气性JI 煤气量煤气流速增大(6) 炉内温度场变化(2分) 原因:"斤、口宀——1炉缸边缘温度J f 风口理论燃烧温度下降所致炉缸温度均匀〈 --------------------- L 炉缸中心温度f f 煤气穿透能力增强所致 (煤气量、煤 气氢、动能f )(7)存在热滞后现象(1分)喷入炉内的煤粉要分解吸热 f 炉缸温度暂时J被还原性强的煤气作用的炉料下降到炉缸后,由于炉缸温度回升,直接还原 耗热减少3. 画出理想操作线,并说明 A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点 的意义。

咼温区上移I"炉身温度'.炉顶温度..略有上升fW ;f所致答: (4 分)A点:(1)矿石中Fe的氧化程度;(2)煤气中C的氧化程度。

B点:在不发生重叠的情况下,直接还原与间接还原的分界点。

C点:Fe直接还原生成的CC与鼓风燃烧的C及少量元素还原生成CO 的分界点。

D点:鼓风燃烧C与少量元素还原生成CC的分界点。

E点:鼓风燃烧C生成CO的起点。

P点:热平衡限制点。

W点:化学平衡的限制点。

四、论述题(每题14分,共28分)1 .分析高炉冶炼过程中,用CO、H2还原铁氧化物的特点。

a.画出CO、比还原铁氧化物的平衡关系示意图(叉子曲线)b.分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同回答:a 、画图(6分)b 异同:(8分)用CO 还原,除Fe304FeO 外,均为放热反应,用H2还原,全部 曲线向下倾斜,均为吸热反应;低于810C CO 的还原能力大于H2的还原能力,反之则反。

CO 作为还原剂,Fe» Fe 最难还原,H2作为还原剂,FeO - Fe 最 难还原;H2分子量小,粘度低,易扩散,故其还原的动力学条件较好。

2 . Ergun 公式如下: a.说明式中各因子的物理意义以及用上式对高炉作定性分析时适用 的区域。

b .从炉料和煤气两方面分析影响厶P 的因素,并论述改善高炉透气 性的方法。

回答:PL 150w (1 )2(de)231.75 w 2 (1 de500 00 PDO 1100 1300温度(口FuJdi Ft2U4U沁6021?sz?=a、(7 分)PL单位料柱高度上的压降;气流黏度;w气流的工作流速;形状系数;散料体的空隙度;g气流密度;de比表面平均直径。

第一项代表层流,第二项代表紊流。

高炉煤气速度10-20m/s,相应的Re=1000-3000,因此高炉处于紊流状态,故第一项可以舍去,因此可得:P L 1.75g w3 4 5 6(1de<咼炉实际是移动床,£移>£固b、(7 分)5炉料方面:①形状系数一般无法调节;②从△ P J角度出发,de f ,但是从还原和传热的角度de;,因此矛盾.③增大的具体方法:整粒—按粒度分级入炉—使炉料具有较高机械性能。

6煤气方面:①g 一般无法调节②提高风口前气体温度—气体膨胀—w!—△P f③炉顶压力f—压缩炉内煤气体积—w ;—△ P;-V-为炉料特性;g w2为煤气状态只适用于炉身上部没有炉渣和铁水的干区4、高炉的悬料:由于高炉透气性变化,引起高炉压差过大,支托起炉料,使得炉料难以下行,称为悬料。

一般分为上部悬料和。

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