2020 钢铁冶金学(江西理工大学应用科学学院) 最新满分章节测试答案
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本课程起止时间为:2020-02-24到2020-07-30
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【作业】第一章 现代高炉炼铁工艺 第一章作业
1、 问题:高炉生产概述什么叫生铁？生铁有哪些种类？
评分规则: 【 生铁是含碳(C)1.7%0 以上并含有一定数量的硅(Si)、锰(Mn)、磷(P)、硫(S)等元素的铁碳合金的统称，主要用高炉生产。
三大类：供炼钢用的炼钢铁，供铸造机件和工具用的铸造铁以及特种生铁。
】
2、 问题:高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成?
评分规则: 【 在高炉炼铁生产中,高炉是工艺流程的主体，从其上部装人的铁矿石、燃料和熔剂向下运动; 下部鼓入空气燃烧燃料,产生大量的高温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。
它的工艺流程系统除高炉本体外,还有上料系统装料系统送风系统、回收煤气与除尘系统、渣铁处理系统、喷吹系统以及为这些系统服务的动力系统等。
】
3、 问题:简述高炉区域划分及各区域内进行的主要反应和特征
评分规则: 【 块状带。该区域内,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;焦炭与矿石以层状交替分布,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、铁与煤气及固体炭之间进行多种复杂的化学反应
燃烧带。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。
渣铁盛聚带。在渣、铁层间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应
】
4、 问题:高炉渣有哪些用途?（至少写出三种）
评分规则: 【 液态炉渣用水急冷成水渣,可做水泥原料。液态炉渣用高压蒸汽或高压空气吹成渣棉,可做绝热保温材料。液态炉渣用少量高压水冲到一个旋转的滚筒上急冷而成膨珠(膨胀渣),是良好的保温材料。也用做轻质混凝土骨料。用炉渣制成的矿渣砖、干渣块可做铺路材料
】
5、 问题:介绍高炉技术经济指标
评分规则: 【 有效容积利用系数，高炉单位有效容积的日产铁量.焦比,指生产每吨生铁所消耗的焦炭量(干焦)。 燃料比。喷吹燃料时,高炉的能耗情况用燃料比表示,即1t生铁消耗各种入炉燃料的总和。 综合焦比(K)。综合焦比是指生产1t生铁实际耗用的焦炭量(焦比)以及各种辅助燃料折算为相应干焦的和冶炼强度(I),指单位体积高炉有效容积内的焦炭日消耗量:焦炭负荷,指每批炉料中铁、锰矿石的总重量与焦炭重量之比生铁合格率,指合格生铁量占高炉总产量的百分比。休风率,指高炉休风时间占规定作业时间的百分比。降低休风率是增产节约的重要生铁成本,指生产1t生铁所需的费用。高炉一代寿命（炉龄）
】
【作业】第二章 高炉炼铁原料 第二章 作业
1、 问题:铁矿石的质量从哪几个方面评价？
评分规则: 【 成分：矿石品位（矿石含铁量）,脉石成分，有害杂质和有益元素含量
粒度和强度还原性化学成分稳定性
】
2、 问题:高炉为什么要用熔剂?常用的熔剂有哪几种?对熔剂的要求是什么？
评分规则: 【 由于高炉造渣的需要,高炉配料中常加入一定数量的助熔剂,简称熔剂。其目的是使脉石中高熔点氧化物(SiO21713℃，Al2O32050℃，Ca02570℃)生成低熔点化合物,形成流动性良好的炉渣达到渣铁分离和去除杂质的目的。
根据矿石中脉石和燃料灰分成分不同,以及冶炼生铁品种和质量要求高炉使用熔剂有碱性的石灰石（CaCO3）白云石(Ca,Mg)OO3]、菱镁石(MgO3);酸性的硅石(SiO2)。还有兼作含MgO和酸性熔剂的镁橄榄石和蛇纹石(3MgO·2SO2·2H2O)以及洗炉用的萤石等近年来也有转炉钢渣代替石灰石和白云石作为熔剂调节炉渣碱度的
要求：（1)有效的熔剂性要高。对碱性熔剂要求(CaO+MgO)含量高,(SiO2+Al2O3)含量低,对酸性熔剂来说就是要求SiO2含量高,一般要求硅石的SiO2含量在90%以上。(2)有害杂质S、P含量愈少愈好。(3)粒度要均匀。石灰石粒度控制在25~50mm(300m3以下小高炉可控制在10~30mm),硅石的粒度控制在10-30mm。
】
3、 问题:.高炉在焦炭中起什么作用？高炉生产对焦炭有什么质量要求？
评分规则: 【 (1),燃料。焦炭在风口前与鼓风中的氧反应燃烧,放出热量。高炉冶炼所消耗70%~80%来自燃料燃烧。(2)还原剂、高炉冶炼主要是生铁中的铁和其他合金元素的还原及渗碳过程,而含的固定碳以及焦炭燃烧产生的CO是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。(3)料柱骨架。由于焦炭占高炉料柱1/3-1/2的体积,在高炉冶炼条件下,焦炭也不软化,能起到支持料柱、维持炉内透气性的骨架作用。在高炉下部,矿石和熔剂化并熔化为液体,只有焦炭仍以固体状态存在,从而保证高炉下部料柱的透气性,使初始分布良好。焦炭的这一作用目前还没有其他燃料能代替。(4)生铁渗碳的碳源。每吨炼钢生铁渗碳消耗的焦炭在50kg左右。
(1)碳含量高、灰分含量低。固定碳和灰分是焦炭的主要组成部分,两者互为消长关系。比升高、产量降低。降低焦炭灰分含量的主要措施是加强洗煤、合理配煤。炼焦过程不能降低灰分含量。(2)有害杂减少。高炉中的硫约80%来自焦炭。当焦炭硫含量高时,需要多加石灰石以提高炉渣碱度脱硫,致使渣量增加。洗煤、炼焦过程中可去除10%~30%的硫。此外,合理配煤也是控制焦炭硫含量的措施之一。焦炭含磷一般很少(3)成分定一探发分含量适中,含水率低且稳定(4)强度高。机械强度差的焦炭,在转运过程和炉内下降过程中破裂产生大量粉末,使料柱透气性恶化,炉况不顺。Ma和M0指标作为日常生产检验指标,其重要性仍不可忽视。(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)焦炭高温性能(包括反应性和反应后强度
】
4、 问题:.简述抽风烧结过程，该过程分层情况
评分规则: 【 抽风烧绩过程是将铁矿粉、熔剂和燃料经适当处理,按一定比例加水混合,铺在上,然后从上部点火、下部抽风,自上而下进行烧结,得到烧结矿
取一台车剖面分析,烧结过程大致可分为五层，即烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层和过湿层。从火烧结开始,这五层依次出现,一定时间后又依次消失,最终剩下烧结矿层。
】
5、 问题:什么是球团？球团矿质量指标有哪些？
评分规则: 【 球团是人造块状原料的一种方法。它是将精矿粉、熔剂(有时还有黏结剂和燃料)的混合物在造球机中滚成直径为8-15mm的生球,然后干燥、焙烧、固结成为具有良好冶金性的含铁原料。
生球质量指标：生球粒度，生球抗压强度，生球落下强度，生球破裂强度球团矿质量指标：冷强度，还原性，高温软化及熔融特性
】
【作业】第三章 高炉炼铁基础理论 第三章 作业
1、 问题:为什么说消耗碳的直接还原反应实际上是通过气相的CO和H2来进行的？
评分规则: 【 在高温区，H2、CO还原FeO产生H2O、CO2 ，立即与焦炭发生反应又生成H2和CO，接着参与还原，最终归结为消耗碳的真空还原反应。可见，H2和CO在高温直接还原区反应的条件下起着中间媒介的作用，从而推动了碳的真接还原反应的进行。由于固态的铁氧化物与焦炭之间的直接反应、浸在渣中的焦炭与FeO的直接还原是有限的.
】
2、 问题:如何加速铁矿石还原？
评分规则: 【 A．改善矿石性质（1）改善矿石的孔隙率（2）缩小矿石粒度（3）改善矿石矿物组成
B． 控制煤气流条件（1）保证足够高的煤气温度是进行界面还原反应的必备条件。（2）控制煤气流速（3）控制煤气的压力（4）提高煤气中还原性气体CO和H2的浓度。
】
3、 问题:简述渗碳和生铁的形成
本文章不含期末不含主观题！！
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