现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料

现代冶金学——钢铁冶金期末复习资料

————炼铁部分

1、高炉炼铁有什么经济指标？

答：（1）有效容积利用系数：只高炉单位有效容积的日产铁量。

（2）焦比：生产每吨生铁所消耗的焦炭量。

（3）冶炼强度：单位体积高炉有效容积焦炭日消耗量。

（4）焦炭负荷：每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比，用以评估燃料利用水平，调节配料的重要参数。

（5）生铁合格率：指合格生铁量占高炉总产量的百分数。

（6）休风率:高炉休风时间占规定作业时间的百分数。

（7）生铁成本：生产1t生铁所需的费用。

（8）高炉一代寿命：通常指从高炉点火开炉到停炉大修，或高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。

2、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）作用：焦炭是用焦煤在隔绝空气的高温下，进行干馏、炭化而得到的多孔块状产品。其主要起以下几点作用：燃料、还原剂、料柱骨架、生铁渗碳的碳源。

（2）要求:含碳量高、灰分低、有害杂质少、成分稳定、强度高、焦炭均匀使高炉透气性良好、焦炭高温性能包括反应性CRI要低和反应后强度CSR要高

3、球团矿与烧结矿质量比较？

答：目前国内外普遍认为球团矿比烧结矿的冶金性能有以下优点：

（1）粒度小而均匀：有利于高炉料柱透气性的改善和气流的分布均匀。

（2）冷态强度（抗压和抗磨）高。在运输、装卸和储存室产生粉末少。

（3）还原性好，有利于改善煤气化学能的利用。

（4）原料来源宽，产品种类多

（5）适于处理细精矿粉。

4、降低生铁含硫量的途径

答:(1)降低炉料带路的总硫量--减少炉源、燃料含硫量，是降低生铁含硫量，获得优质生铁的根本途径和有效措施。同时，由于硫负荷减小，可减轻炉渣脱硫负担，从而减少了熔剂用量和渣量，对降低燃耗和改善顺利都很有利。

降低铁矿石含硫量的主要方法，一是选矿，二是焙烧和烧结。

（2）提高煤气带走的硫量--随煤气逸出炉外，受焦比、渣量、碱度、炉温等复杂因素影响，如高温有利于硫挥发，但炉温首先取决于铁种，而不能单为气化脱硫采取节炉温措施。（3）改善炉渣脱硫性能--增大渣量能降低生铁含硫量。渣量越大，渣中硫的浓度相对较低，越有利于硫从生铁转入炉渣。但实际上，增加渣量要引起热耗增加，焦比升高，从而使焦炭带入炉内的硫增加。如果在增加渣量而焦比不提高，将使炉温降低，从而降低了炉渣的脱硫能力。此外，增加渣量对高炉顺行和强化都有害。可见，大渣量操作不利于高产、幼稚、低耗。

综上分析，在一定原、燃料和冶炼条件下，降低生铁含硫量的主要方向和途径是提高硫在渣、铁间的分配系数，即提高炉渣的脱硫能力。

5、哪些因素影响炉渣的脱硫能力？

答;(1）炉渣的碱度---即（CaO)或（MgO)的活性，增加CaO和MgO的活度有利于生铁中的硫转变为CaS或MgS，稳定转入炉渣。增加MgO含量可降低炉渣黏度，加速渣中硫的传质，

改善脱硫反应的热力学条件。

（2）炉缸的温度：脱硫总反应吸热，需直接消耗碳素和大量热量。

（3）气氛的气质：强烈的还原性气氛，可是渣中FeO不断地被还原，不断降低其浓度，有利于反应向脱硫方向进行。

6.炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用，燃烧带对高炉冶炼有什么影响？答：作用——炉缸反应即是高炉冶炼过程的开始，又是高炉冶炼过程的归宿。炉缸工作的好坏，对高炉冶炼过程起着举足轻重的作用。

影响——（1）对煤气分布的影响：燃烧带是高炉煤气的发源地。燃烧带的大小和分布决定着炉缸煤气的初始分布（即第一次），也在很大程度影响着煤气流在高炉内的二次分布（软熔带）和三次分布（炉喉）。

（2）对炉缸工作均匀化的影响：获得合理分布，适当扩大的燃烧带，可保证炉缸工作的均匀化，避免边缘或中心堆积，从而保证生铁质量和高炉顺行。

（3）对炉料下降的影响：燃料燃烧为炉料下降腾出了空间，燃烧带的上方，露露比较疏松，摩擦阻力较小，炉料下降最快。

7、高炉强化冶炼有哪些内容？

答：以精料为基础，以节能为中心，改善煤气能量利用，选择适宜冶炼强度，最大限度地降低焦比和燃料比，有效地提高利用利用系数。它明确的指出了强化高炉冶炼的方向：一是要增产，二是要节能。

————炼钢部分

8、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？

答：“四脱”（脱碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（调整成分和温度）。采用的主要技术手段为供氧、造渣、升温、加脱氧剂和合金化操作。

9、熔渣在炼钢中的作用体现在哪些方面？

（1）答：主要体现在以下几个方面——（1）去除铁水和钢水中的硫、磷等有害元素，同时能将铁和其他有用元素的损失控制在最低限度内。熔渣还能吸收铁水中的钒、铌等有用元素的氧化物，而成为钒渣或铌渣，然后再从中提取钒或铌，可以说熔渣是炼钢去除杂质的精炼剂；

（2）炼钢熔渣覆盖在钢液表面，保护钢液不过度氧化、不吸收有害气体，保温，减少有益元素烧损；

（3）防止热量散失，以保证钢的冶炼温度；

（4）吸收钢液中上浮的夹杂物及反应产物。

不利作用主要表现在：

（1）侵蚀耐火材料，降低炉衬寿命，特别是低碱度熔渣对炉衬的侵蚀更为严重；

（2）熔渣中夹带小颗粒金属及未被还原的金属氧化物，降低了金属的收得率。

另答：熔渣在冶炼过程中起分离杂质，完成氧化、还原精炼等作用，主要作用如下：

（1）去除铁水和钢水中的磷、硫等有害元素；

（2）参与熔池传氧，靠氧化渣供氧、还原渣除氧；

（3）保温，防止钢液吸气（H、N），防止钢液过度氧化以及减少有益元素烧损；

（4）吸收钢液中上浮非金属夹杂物及反应产物；

（5）电弧炉过程，熔渣稳定电弧燃烧，提高炉子热效率、保护炉衬；电渣炉过程，熔渣作为发热体为冶炼提供所需热源。

熔渣的不利作用:

（1）熔渣可以侵蚀和冲刷炉衬，尤其是低碱度熔渣，降低炉衬使用寿命