(完整版)钢铁冶金学试题.docx

钢铁冶金学（炼铁学部分）试卷（A）院 (系)班级学号姓名

试卷卷面成绩占课程平时

课程考考核成成绩

核成绩

题号一二三四五六七八九十小计绩 %

占 %

得分8020（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。）

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. SFCA

3. 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、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。

得分

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。

得分

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/

M 3.d）；

2SFCA：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，CO = 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(K 2O+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