钢铁冶金部分课后作业题及答案

1—1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1—2 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)

入炉焦比(Kg/t)

焦丁比(Kg/t)

喷煤比(Kg/t)

1—3 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。

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。1—5 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。

2—1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α—Fe2O3转变为γ—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，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。

2—2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。

2—3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。

2—4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：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

2—6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10～25mm的球球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，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