[2017年整理]冶金复习题及答案 26份.doc

1高炉炼铁的本质是什么？高炉有哪些产品和副产品？ 高炉炼铁的本质是铁的还原过程，即焦炭做燃料和还原剂，在高温下将铁矿石或含铁原料的铁，从氧化物或矿物状态（如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等）还原为液态生铁。 高炉冶炼的主要产品是生铁。炉渣和高炉煤气为副产品。 2高炉炼铁的工艺流程有哪些部分组成？ 高炉炼铁生产非常复杂，除了高炉本体以外，还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。 3根据物料存在形态的不同，可将高炉划分哪五个区域？各区域主要的反应和特征是什么？ 根据物料存在形态的不同，可将高炉划分为五个区域：块状带、软熔带、滴落带、风口前回旋区、渣体聚集区 各区内进行的主要反应及特征分别为： 块状带：炉料中水分蒸发及受热分解，铁矿石还原，炉料与煤气热交换；焦炭与矿石层状交替分布，呈固体状态；以气固相反应为主。 软熔带：炉料在该区域软化，在下部边界开始熔融滴落；主要进行直接还原反应，初渣形成。 滴落带：滴落的液态渣铁与煤气及固体碳之间进行多种复杂的化学反应。 回旋区：喷入的燃料与热风发生燃烧反应，产生高热煤气，是炉内温度最高的区域。 渣铁聚集区：在渣铁层间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应。 4硫和磷的危害？ 硫是对钢铁危害大的元素，它使钢材具有热脆性。 所谓“热脆”就是S几乎不熔于固态铁而与铁形成FeS，而FeS与Fe形成的共晶体熔点为988℃，低于钢材热加工的开始温度。热加工时，分布于晶界的共晶体先行熔化而导致开裂。因此矿石含硫愈低愈好。国家标准规定生铁中S≤0.07%，优质生铁S≤0.03%，就是要严格控制钢中硫含量。 磷是钢材中的有害成分，使钢具有冷脆性。 磷能溶于α-Fe中，固溶并富集在晶粒边界的磷原子使铁素体在晶粒间的强度大大增高，从而使钢材的室温强度提高而脆性增加，称为冷脆。磷在钢的结晶过程中容易偏析，而又很难用热处理的方法来消除，亦使钢材冷脆的危险性增加 5评价铁矿石的标准有哪些？ 铁矿石质量直接影响高炉冶炼效果，必须严格要求。通常从以下几方面评价：1.矿石品位2．脉石成分3．有害杂质和有益元素的含量4．矿石的粒度和强度5．铁矿石的还原性6．矿石化学成分的稳定性 6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？ 焦炭是现代高炉冶炼的主要燃料和能源基础，在高炉冶炼过程中具有如下作用： (1)燃料。燃烧后发热，产生冶炼所需热量。 (2)还原剂。焦炭中的固定碳和它燃烧后生成的CO都是铁矿石还原所需的还原剂。 (3)料柱骨架。高炉内是充满着炉料和熔融渣、铁的一个料柱，焦炭约占料柱体积的1/3~1/2，对料柱透气性具有决定性的影响。特别是在高炉下部，矿石、熔剂已经熔化、造渣，变成液态渣和铁，只有焦炭仍保持固态，为渣、铁滴落和煤气上升以及炉缸内的渣、铁正常流通和排出，提供了必要条件，使冶炼过程得以顺利进行。焦炭的这一作用目前尚不能为其他燃料所代替。 高炉对焦炭质量的要求(1)含碳量高，灰分低。2)含硫等有害杂质要少。我国焦炭含硫一般为0.5~1.0%(3)成分稳定。即要求化学灰分、C、S、H2O等稳定。(4)挥发分含量适合。焦炭中的挥发分是炼焦过程中未分解挥发完的有机物，主要是碳、氢、氧及少量的硫和氮。挥发分过高说明焦炭成熟程度可能不够，夹生焦多，在高炉内易产生粉末；挥发分过低说明焦炭可能过烧，易产生裂纹多、极脆的大块焦。因此，焦炭挥发分过高或过低都将影响焦炭的产量和质量。 (5)强度高，块度均匀。 7对高炉内衬的基本要求？ 对高炉内衬的基本要求如下：1）各部位内衬与热流强度相适应，以保持在强热流冲击下内衬的稳定性。2）炉衬的侵蚀和破坏与冶炼条件密切相关，不同位置的耐火材料受侵蚀破坏机理不同，因此要求各部位内衬与侵蚀破损机理相适应，以延缓内衬破损速度 8生铁和钢的化学成分主要差别在于是什么？ 一般来说，生铁和钢的化学成分主要差别是含碳量。钢中含碳量最高不超过2.11%。高炉生铁含碳量在2.5~4.5%范围，铸铁中不超过5.0%。当铸铁中C5.0%时，铸铁甚脆，没有实用价值。而含碳量在1.6~2.5%之间的钢铁材料，由于缺乏实用性，一般不进行工业生产。 9简述现代常用于精选铁矿石的三种方法： 现代常用于精选铁矿石的方法重要有三种： （1）重选 利用含铁矿物和脉石密度的差异来选别。常用的介质为水。有时还用比重大于水的液体作介质，称为重液选。 （2）磁选 利用有用矿物和脉石导磁性不同的特点进行选分。 （3）浮选 利用矿物具有不同的亲水性进行选分。 10对烧结矿质量的要求？ 对烧结矿质量的要求是：品位高，强度好，成分稳定，还原性好，粒度均匀，粉末少，碱度适宜，有害杂质少。 11抽风烧结过程大致可分为哪五层？简述其特点？ 抽风烧结过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当