炼铁学答案[1]

1.烧结造块的意义与作用

(1)将粉状料制成具有高温强度的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求；

(2)通过造块改善铁矿石的冶金性能,是高炉冶炼指标得到改善.

(3)通过造块取出某些有害杂质,回收有益元素打到综合利用资源和扩大炼铁矿石原料资源2.抽风烧结原理:布在烧结机台车上的混合料经点火和抽风,气流自上而下通过料层.料层中燃料燃烧产生高温.引起一系列物理化学反应,物料局部软熔生成一定的液相.随后,由于温度降低,液相冷凝结块,形成气孔率高,矿物组成与天然矿不同的烧结矿,这就是整个烧结过程.

3.烧结料层结构:烧结矿层,燃烧层.预热层,冷料层,垫底料层

4.固相反应:在一定的温度条件下这种活那种例子克服晶格中的结合力,在晶格内部进行位置交换,并扩散到与之相接触的临近的其他晶格内进行的反应

5.Ergun公式

5.自蓄热现象的对策:

扬长——厚料层烧结

1.料层高度为180mm-220mm时,自动蓄热率为35%-45%,400mm是自动蓄热率为65% 作用:降低燃料用量,为低温烧结技术创造条件.改善烧结矿质量.

6.如何强化烧结生产率:1以生石灰代替部分石灰石2强化混合料制粒3混合料预热4改进烧结机布料系统

*7.如何改善烧结矿还原性能:提高烧结矿碱度R=1.6~2.0,低温烧结技术

8.SFCA:实际烧结矿中的铁酸钙,不是单纯的CaO和Fe2O3,均还有一定量的Al2O3、SiO2等,为复合铁酸钙,记为SFCA

9.如何实现低温烧结:1加强原料准备达到成分粒度稳定均匀2强化混合料制粒目标是达到料层高度400mm以上的透气性3高碱度烧结矿R=1.8-2.0 ,SFCA36-40%以上4调整烧结矿成分Al2O3/SiO2为0.10-0.35 5降低点火温度以1050-1150℃为宜时间控制在不过烧为宜6低水低碳作业FeO低,Tmax为1250-1280℃,1100℃以上的高温保持在3min以上

10.如何降低烧结过程中的能耗

<1>开源节流:尽量从外界带入显热,如何利用返矿,生石灰,熟料加蒸汽,热风烧结等,减少废气带走热量

<2>控制熟料粒度,提高成品率,燃料分加(可降低燃耗5-15Kg/t),双层烧结

<3>控制原料的特性: Al2O3↑1% 7-23Kg/t,结晶水↑1% 2-5Kg/t,FeO↑1% 1-3Kg/t,混合料水分↑1%多豪热量46Kg/t

<4>厚料层烧结:充分利用烧结过程的自蓄热原理,料层↑10mm 燃耗↓0.3KG\g/t

<5>新技术和新工艺:低温烧结,小球烧结,偏析布料,废气余热利用

11.厚料层烧结的效果:

<1>节省固体燃耗,降低总热耗(自动蓄热作用所致)

<2>改善烧结矿强度,提高成品率:1,.强度低的表层烧结矿相对减少.2.高温保持时间长,矿物结晶充分,结构改善

<3>降低FeO含量,改善烧结矿还原性.1低配碳的结果,使氧化性气氛加强2低配碳使料层最高温度下降3低配碳抑制过烧现象,改善烧结矿结构

12.提高烧结料层厚度的方法:

<1>改善料层透气性{1}增加富矿粉用量

{2}提高混合料温度┏-----(1)合理搭配矿粉种类和粗细比例

{3}强化混合料制粒----╋------(2)添加粘结剂改善成球性能

{4}控制燃料粒度┗-----(3)改进治疗设备结构和优化工艺参数

{5}采用新技术新工艺:偏析布料技术,燃料分加技术,双层布料技术,小球烧

结工艺,低温烧结工艺

<2>提高烧结负压:1提高风机风量2减少烧结漏风率

13.高炉对含铁原料的要求:含铁品味高(冷态强度高),熟料比高(粒度适宜),化学成分稳定(有害元素量要少) 低温还原粉化率低,还原膨胀率低,还原性好,软化温度高软化区间窄,熔融滴落温度高,滴落区间窄

14.热脆性:硫在钢凝固过程中以Fe-FeS共晶形式凝结在晶界上,在加热过程中先熔化,造成”热脆”现象.当铜含量超过0.3%时,钢的焊接性能降低,并产生”热脆”.

15冷脆性:磷化物聚集在晶界周围减弱晶粒间结合力,使钢冷却时发生很大的脆性

16.高碱度烧结矿和球团矿冶金性能的互补性:

<1>可克服因烧结矿碱度过高难熔而单体不能滴落,给高炉操作造成困难的缺点.

<:2>可以避免酸性炉料软化温度过低,软化区间过宽的缺点

<3>可以提高压差陡升温度,并使最大压差值降低,改善料柱透气性

<4>可以发挥高碱度烧结矿也进性能优良的优越性及球团矿品味高还原性好强度高粒度均匀的优点

<5>酸性球团矿在升温还原过程中形成的低熔点液相渣与呈固体状态的高碱度烧结矿会产生渣化反应,抑制升温还原过程中低熔点液相渣的生成,有效地改善综合炉料的高温冶金性能17.高炉的结构名称内部状况,各区主要特征,主要反应

17.析碳反应,对高炉的影响:2CO=CO2+C

不利影响:消耗气体还原剂CO,渗入砖衬缝隙的CO析出碳素产生膨胀,破坏炉衬,炉料中的CO发生反应可能使炉料破碎,阻碍没气流,细微碳粉阻塞炉料间空隙,使透气性降低

18.石灰石分解的不利影响,弱化不利.

不利影响:1分解反应本身要消耗高炉内的热量

2 分解反应放出的CO2冲淡还原性气体的浓度

3 与碳反应强烈吸热,消耗大量高温区宝贵热量

4 消耗固体碳素C,减少还原和热量作用的碳素

5 破坏交谈强度,是的焦炭料柱骨架作用减弱

对策:高炉应尽量使用全熟料(高碱度烧结矿配加酸性氧化球团矿)以少加或不加石灰石以生石灰代替石灰石,适当减少石灰石的粒度

19.直接还原和间接还原的区别:还原剂为其他的CO或者H2,产物为CO2或H20为间接还原.若还原剂为固态的C,产物为CO,则为直接还原

20. CO和H2还原的区别

<1>对CO还原,除Fe3O4和FeO曲线向下斜(为吸热反应)之外,其余均为向上;对H2还原,全部曲线向下斜,均为吸热反应

<2>在低于810℃时, CO的还原能力＞H2的还原能力

在高于810℃时, H2的还原能力＞CO的还原能力

<3>对CO还原,FeO→Fe线位置最高,故FeO→Fe最难还原

对H2还原, Fe3O4→Fe线位置最高,故Fe3O4→Fe最难还原

<4>另外, H2分子量小,,粘度低,易扩散,故其还原的动力学条件较好

21．根据铁氧化物的平衡状态图分析铁氧化物的稳定区

<1>T>685℃的区域:气相中CO浓度>各级铁氧化物的CO平浓度

Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe 即为Fe稳定区

<2>647℃

<3>T<647℃区域: Fe3O4