鋼鐵冶金工藝學(xué)考試重點(diǎn)

1、第1章1.高爐內(nèi)型從下往上分別是 爐缸、爐腹、爐腰、爐身、爐喉。2.高爐附屬系統(tǒng)： 供料系統(tǒng)、送風(fēng)系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、渣鐵處理系統(tǒng)、燃料噴吹系統(tǒng)。3.根據(jù)物料存在形態(tài)不同可將高爐劃分五個(gè)不同區(qū)域：塊狀帶、軟熔帶、滴落帶、燃燒帶、渣鐵盛聚帶。特征：塊狀帶： 爐料中水分蒸發(fā)及受熱分解，鐵礦石還原，爐料與煤氣熱交換焦炭與礦石以層狀分布，呈固體狀態(tài)，以氣固相反應(yīng)為主。軟熔帶： 爐料在該區(qū)域軟化，在下部邊界開始熔融滴落，主要進(jìn)行直接還原反應(yīng)，初渣形成。滴落帶： 滴落的液態(tài)渣、鐵與煤氣及固體炭之間進(jìn)行多種復(fù)雜的反應(yīng)。燃燒帶： 噴入的燃料與熱風(fēng)發(fā)生燃燒反應(yīng)，產(chǎn)生高熱煤氣是爐內(nèi)溫度最高的區(qū)域。渣鐵盛聚帶：在渣鐵層

2、間的交界面及鐵滴穿過(guò)渣層時(shí)發(fā)生渣金反應(yīng)。4.高爐生鐵： wFe在2.5%4.5%范圍，鑄鐵中不超過(guò)5%。生鐵分為鑄造生鐵、煉鋼生鐵、特殊生鐵。5.高爐煤氣： CO占20%-25% CO2占15%-20% N2占55%左右 H2和CH4含量很少。高爐煤氣是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的重要二次能源，主要用作熱風(fēng)爐燃料，還可供動(dòng)力煉焦燒結(jié)煉鋼軋鋼等部門使用。6.有效容積利用系數(shù) 指高爐單位有效容積的日產(chǎn)鐵量。7.焦比(K)指 生產(chǎn)每噸生鐵消耗的焦炭量8.冶煉強(qiáng)度 (I)指單位體積高爐有效容積內(nèi)的焦炭日消耗量第2章1.高爐冶煉的三種原料： 焦炭、溶劑、鐵礦石 焦炭作為燃料和還原劑，是主要能源；溶劑主要用來(lái)助熔造渣；

3、鐵礦石是主要的冶煉對(duì)象。2.礦石 ：能從中經(jīng)濟(jì)合理的提煉金屬礦物 脈石：沒有提煉價(jià)值的礦物或巖石 高爐冶煉的鐵礦石分為兩類：天然富礦和人造富礦。3.天然鐵礦石按其主要礦物分為 ：赤鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦、菱鐵礦5.熱脆 ： S幾乎不溶于固態(tài)鐵而與鐵形成FeS而FeS與Fe形成的共晶體熔點(diǎn)為998oC,低于鋼材熱加工的開始溫度（1150到1200oC）熱加工時(shí)分布于晶界體先行熔化而導(dǎo)致開裂6冷脆 ： P能溶于a-Fe中（可達(dá)1.2%）固溶并富集在晶粒邊界的P原子使鐵素體在晶粒間的強(qiáng)度大大提高，從而使鋼材的室溫強(qiáng)度提高而脆性增加。7.鐵礦石的準(zhǔn)備處理 ： 破碎和篩分 混勻 焙燒 選礦 （重選 磁選

4、浮選） 造塊 焙燒是在適當(dāng)?shù)臍夥罩袑㈣F礦石加熱到低于其熔點(diǎn)的溫度，在固態(tài)下發(fā)生的物理化學(xué)過(guò)程。8.金屬回收率： 精礦中金屬的重量對(duì)原礦中金屬總重量的百分比 精礦產(chǎn)率：9.造渣： 就是加入溶劑與脈石和灰分相互作用，并將不進(jìn)入生鐵的物質(zhì)溶解，匯集成渣的過(guò)程。10.高爐所用的溶劑多為堿性溶劑（石灰石 碳酸鈣 白云石 碳酸鈣碳酸鎂）11.焦炭作用 ：燃料 還原劑 料柱骨架 生鐵滲碳的碳源12.高爐生產(chǎn)對(duì)焦炭質(zhì)量要求 ：含碳量高，灰分低 有害雜質(zhì)少 成分穩(wěn)定，強(qiáng)度高 焦炭均勻使高爐透氣性良好13.燒結(jié)礦的種類： 酸性燒結(jié)礦（R<1.0堿度低于爐渣堿度的燒結(jié)礦使用這種燒結(jié)礦需要加入 一定量的石灰石，

5、以達(dá)到預(yù)定爐渣堿度） 自熔性燒結(jié)礦（1.0<R<1.4）使用時(shí)一般可不加或少加石灰石 溶劑性燒結(jié)礦（R>1.4）明顯高于爐渣堿度，使用時(shí)無(wú)需加石灰石其往往與酸性礦配合冶煉以獲得堿度合適的爐渣。第3章1.間接還原反應(yīng) ：發(fā)生在低、中溫區(qū)，以CO及H2為還原劑進(jìn)行的還原反應(yīng)。直接還原反應(yīng)：發(fā)生在高溫區(qū)以焦炭為還原劑的還原反應(yīng)。2.促進(jìn)硅酸鐵還原的條件 ：提高爐渣堿度以保證足夠的CaO量同時(shí)提高爐缸溫度以保證足夠的熱量。3.錳還原的條件 ：足夠高的爐缸溫度 提高爐缸堿度，使錳回收率增加 正確選澤原料4.生鐵中Si主要來(lái)自礦石脈石焦炭灰分5.把生鐵含硅量作為爐溫水平的一個(gè)重要標(biāo)志。6

6、.硅還原的基本條件： 高的爐缸溫度和充足的熱儲(chǔ)備 降低爐渣堿度7.衡量高爐內(nèi)直接還原發(fā)展程度的指標(biāo)稱為高爐直接還原度。 衡量高爐內(nèi)間接還原發(fā)展程度的指標(biāo)稱為高爐間接還原度。鐵的直接還原度：用固體碳直接還原FeO的金屬鐵量與從全部鐵氧化物中還原出來(lái)的金屬鐵總量之比。8.塊礦還原的三個(gè)階段： 外擴(kuò)散 內(nèi)擴(kuò)散 反應(yīng)界面的化學(xué)反應(yīng)。9.滲碳階段： 第一階段 CO在低溫下析出的炭黑滲碳（爐腰） 第二階段 液態(tài)鐵的滲碳（滴落帶最多 爐腹） 第三階段 爐缸內(nèi)的滲碳（占0.1%-0.5%）生鐵的滲碳是沿著整個(gè)高爐高度上進(jìn)行的，在滴落帶尤為迅速10.爐渣滿足的要求： 具有合適的化學(xué)成分，良好的物理性質(zhì)，在高爐內(nèi)

7、能熔融成液體并與金屬分離，還能夠順利的從爐內(nèi)流出具有充分的脫硫能力，保證煉出合格優(yōu)質(zhì)的生鐵有利于爐況順行，能夠獲得良好的冶煉技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)爐渣成分要有利于一些元素的還原，抑制另一些元素的還原及具有調(diào)整生鐵成分的作用有利于保護(hù)爐襯延長(zhǎng)高爐壽命11.初渣的形成 包括固相反應(yīng)，軟化，熔融，滴落。 初渣的成分特點(diǎn)： 氧化亞鐵含量高 堿度為自然堿度 各處成分不均勻 中間渣的變化： 形成的初渣在滴落下降的過(guò)程中隨著溫度升高，其化學(xué)成分和物理性能將不斷發(fā)生變化，氧化亞鐵不斷被還原減少，流動(dòng)性隨溫度升高而增加。中間渣就是在風(fēng)口水平以上、軟熔帶以下正在滴落過(guò)程中的爐腹渣。終渣的形成： 中間渣經(jīng)過(guò)風(fēng)口區(qū)域后，焦炭和

8、噴吹煤粉燃燒后的灰分參與造渣，使渣中Al2O3和SiO2含量明顯升高，而CaO和MgO卻較初渣中間渣相對(duì)降低。12.熔化溫度： 加熱爐渣時(shí)爐渣固相完全消失，開始完全熔化。熔化為液相的溫度。13.溶化性溫度： 爐渣從不能流動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂闪鲃?dòng)的溫度。14.爐渣的穩(wěn)定性： 化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性15.焦炭中的S有三種形態(tài)： 硫化物，硫酸鹽，有機(jī)硫。S相的分布：一部分揮發(fā)隨煤氣逸出高爐，一部分進(jìn)入生鐵中，大部分轉(zhuǎn)入爐渣。第4章1.風(fēng)口前燃料燃燒的作用： 首先，燃料燃燒是高爐冶煉所需熱能和化學(xué)能的來(lái)源；其次，燃料燃燒是高爐爐料下降的前提；第三，爐缸反應(yīng)除燃料燃燒反應(yīng)外，還包括直接還原、滲碳、渣鐵間脫硫等反應(yīng)

9、；最后都集中在爐缸中完成，最終形成生鐵和爐渣，自爐缸內(nèi)排出2.回旋區(qū)是橢圓形不存在氣流，焦炭的循環(huán)只有焦炭在回旋燃燒3.燃燒帶： 噴口前有氧氣和二氧化碳的存在并進(jìn)行著碳的燃燒反應(yīng)的區(qū)域即回旋區(qū)空腔加周圍疏松焦炭的中間層4.鼓風(fēng)動(dòng)能 是指鼓風(fēng)克服風(fēng)口區(qū)的各種阻力向爐缸中心穿透的能力 3225.影響鼓風(fēng)動(dòng)能的因素： a.風(fēng)量EµV0 b.風(fēng)溫EµT c.風(fēng)壓Eµ1/p d.風(fēng)口截2面積Eµ1/S6.理論燃燒溫度： 在于周圍環(huán)境絕熱（無(wú)熱損失）的條件下，所有由燃料和鼓風(fēng)帶入的顯熱（物理熱）及其碳燃燒放出的化學(xué)熱，全部傳給燃燒產(chǎn)物爐缸煤氣，這時(shí)煤氣達(dá)到的溫度 稱為理論燃燒溫度。影響溫度： 風(fēng)溫、鼓風(fēng)濕度、燃料噴吹量及成分、焦炭發(fā)熱量等。 oo在鼓通鼓風(fēng)條件下，風(fēng)溫的1000C時(shí)，理論燃燒溫度可達(dá)18002100C理論燃燒溫度不宜作為爐溫的標(biāo)志，但它仍是高爐操作，特別是噴吹時(shí)的重要參數(shù)之一。7.風(fēng)口前燃料