冶金职称专业课考试复习资料

1、第二部分 专业理论知识及生产工艺实务炼铁一、 炼铁的基本工艺知识（一）高炉炼铁生产的工艺流程及设备1、掌握高炉炼铁生产的几大系统答：在高炉炼铁生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、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；高炉炼铁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；2、掌握高炉冶炼产品答：生铁：是Fe与C（2.55.0）及其他少量元素（Si、Mn、P、S等）组成的合金

2、；生铁质硬而脆，有较高的耐压强度，但拉伸强度低，无延展性和可焊性；铁合金：铁合金多用于电炉生产，主要供炼钢脱氧或作为合金添加剂，少量高碳品种铁合金可用于高炉冶炼；高炉煤气：产量：16003500m3/t铁水；热值：32005000KJ/m3；炉渣：多种金属氧化物构成的复杂硅酸盐系；用途：水泥、铁路道碴、铺路、混凝土；3、掌握高炉主要技术经济指标：答：高炉有效容积利用系数：是指大钟落下时其底边平面至出铁口中心线之间的炉内容积；有效容积利用系数：是指在规定工作时间内，每立方米有效容积平均每昼夜生产的合格铁水吨数，单位：t/m3d；入炉焦比、综合焦比及综合折算焦比：焦比即是消耗指标又是重要的技术经济

3、指标，是冶炼每吨生铁所消耗干焦的千克数；入炉焦比也称净焦比，指实际消耗的焦炭数量，不包括喷吹的各种辅助燃料；入炉焦比（kg/t）干焦耗用量（kg）/合格生铁产量（t）折算入炉焦比（kg/t）干焦耗用量（kg）/合格生铁折算产量（t）综合焦比生产每吨生铁所消耗的干焦数量以及各种辅助燃料折算为干焦之总和；综合焦比（kg/t）干焦耗用量喷吹燃料×折算系数/合格生铁产量综合干焦耗用量/合格生铁产量折算综合焦比（kg/t）综合干焦耗用量/合格生铁折算产量煤比、油比： 煤比（kg/t）煤粉耗用量/合格生铁产量油比（kg/t）重油耗用量/合格生铁产量生铁合格率：化学成份符合国家标准的生铁占生铁总产

4、量的百分数；生铁合格率（合格生铁产量/生铁总产量）×100%衡量辅助燃料喷吹作业的指标：喷吹率（喷吹燃料总量/总燃料消耗量）×100%喷吹辅助燃料的置换比=（未喷吹辅助燃料前的实际平均焦比喷吹辅助燃料后的平均入炉焦比其它各种因素对实际焦比影响的代数和）/M冶炼强度与综合冶炼强度：冶炼强度是冶炼过程强化的程度，以每昼夜（日）燃烧的干焦量衡量：冶炼强度（t/m3·d）干焦耗用量/有效容积×实际工作日综合冶炼强度除干焦外，还需考虑是否有喷吹其他类型的辅助燃料：综合冶炼强度（t/m3·d）综合干焦耗用量/有效容积×实际工作日有效容积利用系数、

5、焦比及冶炼强度之间的关系：无喷吹辅助燃料时： 利用系数冶炼强度/焦比有喷吹辅助燃料时： 利用系数综合冶炼强度/综合焦比燃烧强度：是指每平方米炉缸截面积上每昼夜（日）燃烧的干焦吨数：燃烧强度（t/m3·d）一昼夜干焦耗用量/炉缸截面积焦炭负荷：用以估价配料情况和燃料利用水平，是配料调节高炉热状态时的重要参数：焦炭负荷每批炉料中铁矿石与锰矿石总重/每批炉料中焦炭量休风率：指高炉休风时间（不包括计划中的大、中、小修）占规定工作时间的百分数休风率（休风时间/规定工作时间）×100%生铁成本：生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材料、动力、人工等一切费用的总和；炉龄：指两代高炉大修之间高

6、炉实际运行的时间，即不算计划中进行中、小修而造成的休风及封炉时间；吨铁工序能耗：是指冶炼每吨生铁所消耗的，以标准煤（每千克标准煤规定的发热量为29310KJ）计量的各种能量消耗总和；所消耗能量包括各种形式的燃料，主要是焦炭，还有少量的煤、油及其他形式的燃料，甚至也要计入炮泥及铺垫铁沟消耗的焦粉；还应计入各种形式动力消耗，如电力、蒸汽、压缩空气、氧气及鼓风等，但应注意扣除回收的二次能源，如外供的高炉煤气，炉顶余压发电的电能及各种形式的余热回收等；（二）非高炉炼铁工艺1、 了解直接还原法答：直接还原法是指不用高炉直接从铁矿石中炼制海绵铁的工业生产过程，海绵铁是一种低温固态下还原的金属铁，这种产品未

7、经熔化仍保持矿石外形，但由于还原失氧形成大量气孔，在显微镜下观察形似海绵而得名，其特点是含C低，不含硅锰等元素，而保存了矿石中的脉石；直接还原法可分为：使用气体还原剂：煤气兼作还原剂与热载体，需要另外补加能源、热煤气；使用固体还原剂：还原碳先用作还原剂,产生的CO燃烧可提供还应过程需要的部分热量，不足热量部分另外补充；2、 了解熔融还原法答： 液态生铁除含有大量物理热外，还含有较高的C（24%）以及Si、Mn等发热元素，虽然冶炼液态生铁要消耗更多热量，但是它便于高效率的转炉炼钢，在转炉炼钢中，以C、Si、Mn等成份储存的能量可被利用，此外生产液态生铁的过程可以把脉石成份排除也是一个优点。液态生

8、铁的生产过程特点是高温作业，高温下只能发生碳的直接还原：3CFe2O32Fe+3CO H456.4KJ/mol析出的CO含有大量热量：3CO3/2O23CO2 H841.6KJ/mol熔融还原法可分为：一步法：用一个反应器完成铁矿石的高温还原及渣铁熔化，生成的CO排出反应器外再加以回收利用；二步法：先利用CO能量在第一个反应器内把矿石预还应，而在第二个反应器内补充还原和熔化；二、高炉炼铁原料（一）掌握铁矿石的分类及其准备处理答：铁矿石的分类：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿等； 矿石名称矿物名称化学成分理论含Fe密度t/m3颜色条痕实际富矿含Fe强度及还原性磁铁矿Fe3O472.45.2黑灰有光

9、泽黑4570坚硬、致密、难还原赤铁矿Fe2O370.04.65.3红或浅灰红5560软、易破碎、易还原褐铁矿水赤铁矿2Fe2O3H2O66.14.05.0黄褐暗褐绒黑黄褐3755疏松、易还原针赤铁矿Fe2O3H2O62.94.04.5水针铁矿3Fe2O34H2O60.93.04.4褐铁矿2Fe2O33H2O60.03.04.2黄针铁矿Fe2O32H2O57.23.04.0菱铁矿FeCO348.23.8灰带有黄褐灰带黄色3040易破碎、焙烧后易还原入炉前准备：保证入炉原料成份稳定，原料入厂后对其进行中和、混匀处理；含铁品位高，可直接入炉的天然富矿，入炉前还要破碎、筛分，使其粒度适当（830mm）

10、；（二）熟悉铁矿石的质量评价答：含铁品位：含铁量高可直接送入高炉冶炼的铁矿石称为富矿，含铁品位低需经富选才能入炉的称为贫矿；一般含Fe50的称为富矿； 脉石成分及分布：铁矿石中的脉石包括SiO2、Al2O3、CaO及MgO等金属氧化物，在高炉条件下，这些氧化物不能或很难被还原为金属，最终以熔渣的形式形式与金属分离；有害元素的含量：矿石中除去不能被还原从而造渣的氧化物外，还含有其它化合物，可以被还原为元素形态，其中有的可与Fe形成合金，有的则不能，有些则是有害的；常见的有害元素：P、S；较少见的：As、Cu、K、Na、Pb、Zn、F；P、S、As、Cu易还原成元素进入生铁；K、Na、Pb、Zn、

11、F不能进入生铁，易破坏炉衬；有益元素：有些与铁伴生的元素（Cr、Ni、V及Nb）可被还原进入生铁，并能改善钢铁材料的性能；矿石的还原性：矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为“还原性”；还原性：褐铁矿、菱铁矿赤铁矿磁铁矿矿石的高温性能：矿石是在炉内逐渐受热、升温的过程中被还原的，矿石在受热及被还原的过程中及还原后都不应该因强度下降而破碎，以免矿粉堵塞煤气流通孔道而造成冶炼过程的障碍；为了在熔化造渣之前，矿石更多的被煤气所还原，矿石的软化熔融温度不可过低，软化与熔融的温度区间不可过宽，这样一方面可保证炉内有良好的透气性，另一方面可使矿石在软熔前达到较高的还原度，以减少高温直接还原度，降低能源消耗；（

12、三）了解熔剂答：由于造渣需要，高炉入炉料中常需配加一定数量的助熔剂，简称熔剂；熔剂在高炉冶炼过程中的作用：降低铁矿石中脉石和焦炭中灰份的熔点；造成一定数量和具有一定物理化学性能的炉渣，达到去除有害杂质（S）的目的；熔剂的分类：碱性熔剂：石灰石（CaCO3），白云石Ca(MgCO3等；酸性熔剂：石英（SiO2）；中性熔剂：主要有铁矾土；对熔剂质量要求：有效成份高，（CaOMgO）有效（CaO%+MgO%）SiO2×R（四）熟悉高炉冶炼对燃料质量的要求答：焦炭：作用：在风口前燃烧，提供冶炼所需热量；固体C及其氧化产物CO，是氧化物的还原剂；在高温区，矿石软化熔融后，焦炭是炉内唯一以固态存

13、在的物料，是支撑高达数十米料柱的骨架，同时又是风口前产生的煤气自下而上畅通流动的高透气性通道；质量要求：强度：焦炭在入炉前要经过多次倒运，在炉内下降过程中承受越来越高的温度和越来越大的压力和摩擦力，如果焦炭没有足够的强度，则容易破碎，产生大量的粉末，导致料柱透气性恶化、熔渣黏稠、渣中带铁以及风渣口大量破损等；固定C及灰份含量：良好的冶金焦炭应含固定C高（85）而灰份低（13%）；S含量低；挥发份含量适当；成份和性能稳定；粒度平均： 煤粉：向高炉喷吹无烟煤粉，作为辅助燃料替换一部分昂贵的焦炭，降低生铁成本；质量要求：固定C高，灰份低；S含量低；可磨性好；粒度细；爆炸性弱；气体燃料：天然气、石油、

14、冶金工业二次能源气；（五）了解焦碳生产的工艺流程答：根据资源条件，按一定配比将粉状煤混匀，置于隔绝空气的炭化室内，由两侧燃烧室供热，随温度的升高粉煤开始干燥和预热（50200 oC ）、热分解（200300 oC ）、软化（300500 oC ），产生液态胶质层，并逐渐固化形成半焦（500800 oC ）和成焦（9001000 oC ），最后形成具有一定强度的焦炭，整个干馏过程中逸出的煤气导入化工产品回收系统，从中可提取百余种化工副产品；（六）了解焦碳代用燃料答：喷吹用燃料：煤粉、重油、天然气；型焦、木炭、无烟煤；三、烧结生产工艺（一）掌握铁矿粉烧结的基本理论答：散状物料聚结现象是颗粒间相互联

15、结力与相互排斥力作用的最后结果，即：颗粒间固结力联结力排斥力排斥力经常起作用的排斥力是重力，一般情况下物料的比重稳定，颗粒越大则重力越大，即相互排斥力越大；联结力引力：分子吸引力、静电接触电位、过剩电荷引力、磁力；液相作用力：水桥、表面张力、高黏度液体粘合；固体联结力：盐类晶桥、熔化物固结液相烧结、黏结剂硬化联结、固相烧结、化学还应联结；由于引力数值较小，对铁矿粉造块不产生实际作用；液相力中的水桥联结力只比分子引力大几倍，对铁矿粉造块也不产生实际作用；表面张力比分子引力大34个数量级，能在比表面积很大的细粉造球中表现出相当的聚结能力，成为烧结生料及球团生球聚结成球的主要作用力；固相联结力很强，

16、一般可比表面张力大12个数量级，可抵消排斥力而具有很强的固结作用，在铁矿粉造块过程中起着重要作用；（二）掌握烧结生产的工艺过程答：现代烧结生产是一种抽风烧结过程，即将铁矿粉、熔剂、燃料、代用品及返矿按一定比例组成混合料，配以适量的水分，经混合及造球后，铺于带式烧结机的台车上，在一定负压下点火，整个烧结过程是在10001600mm负压抽风下，自上而下进行的；（三）掌握烧结矿的质量检验方法答：烧结矿的质量是根据使用时的需要而拟定的，检验方法是根据高炉冶炼的要求制定的，有时也考虑直接还原和炼钢的要求；冷态物理机械性能：铁矿石及其矿粉造块制品应具有一定的冷态强度，其目的是承受运输和倒翻过程中的破坏作用

17、，以便冶炼过程中仍仍保存一定的粒度和强度，有时也用冷强度间接的表示热强度的大小；检验方法：落下试验用以检验耐跌落性能；耐压试验用以检验球团矿的抗压强度；转鼓试验以检验造块制品的耐磨和碰撞性能；热态及还原条件下的物理机械性能：检验目的：热爆裂；还原热强度；热胀性；冶金性能：1 还原性好；软化性测定：要求铁矿石熔化温度高，以保持较多的气固相间的稳定操作，更要求软熔温度区间窄，以保持较窄的软熔带，有利于煤气的运动；熔滴性能测定：熔滴温度高一些，区间窄一些；（四）掌握烧结厂的主要工艺设备答：破碎机、圆筒混合机、梭式布料器、烧结机、单辊破碎机、耐热振动筛、环式冷却机、除尘器、烧结抽风机、链板运输机、封闭

18、式返矿圆盘给矿机；四、球团矿生产（一） 了解球团矿生产的工艺过程答：球团矿生产的原料主要是精矿粉和若干添加剂，如果用固体燃料焙烧则还有煤粉或焦粉；这些原料进厂后都要经过准备处理：1所有原料混匀；2将添加剂磨碎到足够的细度；3将精矿粉磨碎到200网目大于70，上限不超过0.2mm；4将固体燃料破碎到0.5mm；5精矿粉中水分过多时，要进行干燥处理；经过上述准备处理的原料，在配料皮带机上进行配料；将配料后的混合料与经过磨碎的返矿一起，装入圆筒混合机内加水混合；混合好的料再加到造球原盘上造球，造球时还要加适量的水；生球焙烧前要进行筛分，筛出的粉末返回造球盘上重新造球；用固体燃料焙烧时，生球加到焙烧机

19、以前，其表面滚附一层固体燃料，这样制成的生球用给料机加到焙烧设备上进行焙烧；焙烧好的球团要进行冷却，冷却后的球团矿筛分后，形成成品矿（10mm）、垫底料（510mm）、返矿（5mm）；（二）了解球团矿的质量检验方法答：同烧结矿质量检验方法；五、燃料燃烧及煤气在高炉内的变化（一）掌握焦碳及其它燃料的燃烧答：高炉冶炼的燃料主要是焦炭，其次是粉状煤炭，它们都是在风口前与鼓风中的氧燃烧，煤的燃烧至少由两个次过程组成，即煤的热分解和碳的氧化，二者可以循序进行，也可可以重叠，甚至同时发生；热分解应受析出物的逸散、碳内部的传热及热分解反应本身三者控制，具体情况与煤粉粒在气流中的运动状态和温度有关；焦炭在风口

20、前的燃烧有两种状态：（1）类似于炉蓖上碳的燃烧，炭块是相对静止的，容积小及冶炼强度低的高炉上可观察到这种情况，其燃烧带特点是：沿风口中心线O2不断消失，而CO2随O2的减少而增多，达到一个峰值后再下降，直至完全消失，CO在氧接近消失时出现，在CO2消失处达最高；（2）在剧烈的旋转运动中与氧反应而气化；沿风口中心线在燃烧带内气相中各成分变化的特点是，O2下降后在向炉中心方向一定距离处又出现一个峰值；CO2则有两个峰值，然后逐渐消失；（二）掌握燃烧带对炉缸工作的影响答：1燃烧带是炉内焦炭燃烧的主要场所，而焦炭燃烧所腾出来的空间，是促使炉料下降的主要因素，生产中燃烧带上方总是比其他地方松动且下料快，

21、因此，当燃烧带占整个炉缸面积的比例大时，炉缸活跃面积大，料柱比较松动，有利于高炉顺行；从下料顺行角度来说，希望燃烧带水平投影的面积大些，多伸向炉缸中心，并且尽量缩小风口之间的炉料呆滞区；2燃烧带是炉缸煤气的发源地，燃烧带的大小影响煤气流的初始分布；燃烧带伸向中心，则中心气流发展，炉缸中心温度升高；相反，燃烧带小，边缘气流发展，中心温度低，对各种反应的进行不利；炉缸中心热量不足不活跃，对高炉顺行是极为不利的。因此，从煤气流分布合理和炉缸中心温度充足的角度来说，也是希望燃烧带较多的伸向中心。但燃烧带过分向中心发展会造成中心过吹，边缘气流不足，增加炉料与炉墙之间的摩擦阻力，不利于高炉顺行，因此，为了

22、保证炉缸工作均匀活跃，必须有一个适当的燃烧带尺寸；（三）掌握煤气在炉缸内的初始分布对高炉过程的影响答：炉缸煤气成分由还原性气体CO和及不参加反应的惰性气体N2所组成。煤气中还原性气体浓度增加，可提高煤气的还原能力，增加间接还原，降低直接还原。特别是煤气中H2浓度增加，不仅提高还原性气体浓度，而且H2能降低煤气粘度，提高煤气的渗透能力，有利于还原反应进行；同时提高煤气的传热能力和降低对下降炉料的阻力，这些对高炉冶炼都是有利的。但煤气不仅是还原剂，同时也是传热介质，为了充分进行热交换，必须有足够数量的煤气。煤气量过分减少，即使还原性气体浓度很高，对高炉冶炼也是不利的。（四）掌握煤气上升过程的传热传

23、质作用答：煤气上升过程中经过三个不同的热交换区，即炉料水当量大于煤气水当量的下部热交换区、炉料水当量与煤气水当量相同的中部热交换空区、炉料水当量小于煤气水当量的上部热交换区；下部热交换区的特点是：由于此区内发生Fe、Mn、Si、P等元素的直接还原、部分碳酸盐的分解、炉料的熔化和渣铁的过热等大量的吸热反应，煤气降温快和炉料升温慢，炉料与煤气之间的热交换非常剧烈，煤气从燃烧带温度18002000 oC下降到中部空区950 oC,而炉料从中部空区的950 oC上升到渣铁出炉温度1500 oC,煤气和炉料之间的温度差达到300500 oC;中部空区：炉料和煤气温度接近，只有20 oC左右的温差，而且此

24、区炉料和煤气水当量相等，因此热交换非常缓慢或者基本上不发生热交换过程，属于热交换呆滞区，空区和下部热交换区的界限是碳酸盐开始大量分解和碳的气化反应（CO2+C2CO）明显发展的温度线，即9501100 oC的区域；上部热交换区的特点是：此区内发生高级氧化物的间接还原是放热反应，炉料吸热量少，炉料水当量小于煤气水当量，因此炉料升温快而煤气降温慢，同时，上升煤气遇到刚入炉的冷料，煤气与炉料间有较大的温差，所以热交换剧烈，炉料由常温升高到中部空区的950 oC，而煤气则从下降到炉顶温度200300 oC；六、炉料及煤气运动（一）熟悉炉料运动答：高炉内炉料的运动是连续下降的，炉料下降的动力是重力；在冶

25、炼过程中，焦炭中的固定碳在风口前燃烧和参加直接还原变为气体在高炉内上升；矿石、溶剂、焦炭灰份则熔化和还原成渣铁而排出炉外，从而使炉内不断形成自由空间，为炉料的连续下降创造了必要条件。风口前焦炭的燃烧提供3540%的空间，参加直接还原消耗焦炭提供15%左右的空间，而矿石和熔剂在下降过程中重新排列、压紧并熔化成液相而体积缩小提供30%左右的空间，此外放出渣铁也提供一部分空间。（二）熟悉煤气运动答：（三）熟悉炉料和煤气运动的相互影响答：煤气从炉缸上升到炉顶，通过软熔带、块状带要克服沿料柱的阻力，即阻力损失。这种阻力损失与料柱高低、煤气流速、炉料空隙度以及煤气的性质有关； 1 料柱的阻力越大，表明料柱

26、的透气性越差，对煤气顺行不利；2 改善料柱透气性的方法是：降低煤气速度，这可以通过提高顶压，控制冶炼强度，增大炉料间空隙度的办法来解决；增大当量直径和炉料空隙度，这可以通过炉料整粒的办法解决；降低料柱高度，这可以通过改进炉型设计来解决；七、铁矿石的还原（一）掌握铁氧化物还原的热力学分析（叉子曲线）答：1还原的顺序性：无论用何种还原剂，其含氧量是由高级氧化物向低级氧化物逐级变化的，其变化顺序为： 570 oC时，Fe2O3Fe3O4FexOFe570 oC时，Fe2O3Fe3O4Fe2想要从铁的氧化物中夺取氧，还原剂对氧的亲和力必须大于被还原元素对氧的亲和力，这是作为还原剂的基本条件；衡量各种元

27、素对氧亲和力的大小，常用这些元素氧化物的标准生成自由能G作指标；根据热力学，负值越大的氧化物越稳定：还原反应的一般式为：MeO+B=Me+BO式中：MeO被还原元素的氧化物B 还原剂；Me 被还原元素；BO 被还原氧化物；反应的标准自由能变化为：GoGoBOGoMeO，反应向右进行的条件是Go0,即：GoBOGoMeO；生成自由能的大小说明氧化物的稳定程度，生成自由能愈小，它的化学稳定性愈好，因此，只有其氧化物生成自由能小于被还原元素氧化物生成自由能的才能起还原剂的作用；3高炉冶炼中各种金属元素还原难易的顺序由易到难依次排列为：Cu、Ni、Co、Fe、Cr、Mn、V、Si、Ti、Al、Mg、C

28、a；从理论上讲，上面排列的各种元素中，排在Fe后面的各种元素均可作为铁氧化物的还原剂，因为它们对氧的亲和力比铁都大，但是，根据高炉生产的特殊条件，高炉生产中充当还原剂的是焦炭中的固定碳和焦炭燃烧产生的CO及鼓风水分和喷吹物分解产生的H2.比较这些物质氧化物在高炉条件下的生成自由能与上述各种铁氧化物的生成自由能，可以得出，在高炉冶炼条件下：Cu、Ni、Co、Fe可以全部被还原；Cr、Mn、V、Si、Ti部分被还原；Al、Mg、Ca完全不被还原；（二）掌握铁的直接还原、间接还原答：直接还原：用C还原铁氧化物的反应叫做直接还原；间接还原：用CO还原铁氧化物的反应叫做间接还原；（三）掌握铁矿石还原的动

29、力学分析答：未反应核模型比较全面的解释了铁矿石还原的动力学；由于铁氧化物有从高级到低级逐级还原的特点，当一个铁矿石颗粒还原到一定程度后，外部形成了多孔的还原产物铁的壳层，而内部尚有一个未反应的核心，随着反应的推进，这个未反应核心逐渐缩小，直到完全消失。整个还原反应过程按以下顺序进行：气体还原剂的扩散 还原剂内扩散 还原气体吸附 界面化学反应 氧化气体脱附 氧化气体内扩散 氧化气体外扩散；气体在固体还原产物层内扩散时，Fe、FeO等原子和离子的扩散可能同时存在，而界面反应时具有吸附自动催化特性，还原过程的各阶段中，最慢的一步将是还原反应的限制性环节；八、高炉炉渣和脱硫（一）掌握高炉内的造渣过程答

30、：成渣从矿石软熔开始，这时形成的渣为初渣，主要由矿石中脉石及未还原的FeO、MnO等组成，初渣在滴落过程中不断与煤气及焦炭接触，在不断的反应过程中，逐渐失去（FeO）、（MnO）等，同时还吸收焦炭灰份及煤气中携带的物质；初渣在滴落带以下的焦炭空隙间向下流动，同时煤气也要穿过这些空隙向上流动，故炉渣的数量和物理性质对于煤气流的压头损失以及是否造成液泛现象影响很大，渣量小，黏度低而表面张力大对煤气顺行有利；炉渣落入焦炭燃烧带时，焦炭释放的灰份汇入炉渣，使炉渣中的酸性组分比例显著增大，最后炉渣聚集在炉缸中，在铁液上形成逐渐增厚的渣层,诸多反应调整着渣、铁成份，直至成为终渣，积累到一定数量周期性排出炉

31、外；（二）掌握炉渣结构和性质答：炉渣结构：一般常规的炉渣四个主要成分为CaO、SiO2、Al2O3和MgO，四者合计超过了炉渣的95%，根据矿石及焦炭灰份成分之不同，或者操作水平等差异，可能还含有其他的化合物如：TiO2、BaO、和CaF2等，以及少量的MnO、FeO、CaS等；炉渣性质：熔化温度及熔化性温度粘度炉渣的表面性质炉渣成分和几种重要组分活度（三）掌握炉渣脱硫答：炉渣脱硫反应的热力学：FeS（CaO）（CaS）（FeO）脱硫的措施：提高温度；提高炉渣碱度；渣氧势低，具体表现为（FeO）低；提高铁液中S的活度系数；炉渣脱硫反应的动力学：炉外脱硫：高炉以酸渣低温操作，在炼钢前增设炉外去硫

32、工艺；保留了与高C、Si、Mn铁水平衡的渣氧势低的优势；在铁水包内进行脱硫，可利用气体喷射、机械搅拌等手段，加大渣铁接触面积，充分发挥渣吸硫的能力；提高高炉生产率，降低燃料消耗，降低成本；脱硫效果好，有利于炼钢生产；（四）掌握造渣对高炉生产的影响答：1炉渣是决定金属成品最终成份及温度的关键因素，渣铁间热量、质量交换而实现；2炉渣对某些宝贵元素的回收率，或其在渣铁间的分配比有决定性影响；3在保证高炉操作顺行及产品质量合格的前提下，炉渣还应对炉衬起保护作用；4数量少，黏度低，表面张力大的炉渣有利于高炉顺行；九、高炉能量利用及工艺计算（一）了解高炉能量利用指标与分析方法答：高炉能量利用指标：燃料比：

33、冶炼单位生铁消耗的干焦和喷吹燃料量，Kg/t；焦比：冶炼单位生铁消耗的干焦量，Kg/t；直接还原或间接还原发展程度；燃料中的碳素在高炉内氧化程度或利用程度；高炉内热能利用程度，t生产单位生铁的有效热耗量/热量总收入；氢利用率，H2H2O/(H2+H2O；（二）掌握理论最低焦比的计算答：（三）了解高炉操作线答：当高炉喷吹燃料含大量H2时，纵坐标用（O+H2）/Fe来表示，操作线斜率为：（O+H2）/Fe/（O+H2）/（C+H2）（CH2）/Fe1DE段（xb，yb），鼓风中的氧燃烧生成CO；2CD段（xf，yf），合金元素直接还原生成CO；3BC段（xd，yd），铁氧化物直接还原生成CO；4A

34、B段（xi，yi），间接还原使部分CO转化为CO2；5E点，代表鼓风提供的氧，产生还原气体的起点， x0，表示碳还没开始燃烧；6D点，表示鼓风提供的氧燃烧生成的CO量，yb为鼓风提供的氧，xb为生成的CO量；7C点，铁氧化物中的氧和其他来源的氧生成CO 的分解点，也就是铁氧化物还原的起点；xcxbxf8B点，直接还原和间接还原的理论分界点xBxbxfxd19A点，代表矿石和炉顶煤气的氧化度；xA1xi yAydyi十、炼铁（一）高炉日常操作1、了解基本操作制度答：高炉有四大基本操作制度：热制度：炉缸应具有的温度与热量水平；造渣制度：根据原料条件，产品的品种质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合适的

35、炉渣成份及软熔带结构和软熔造渣过程；送风制度：在一定冶炼条件下选择适宜的鼓风参数；装料制度：对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定；2、了解炉况判断与调剂依据答：(1引起路况变化的因素有很多：原燃料物理性能、化学成份经常会产生波动；气候条件的不断变化；入炉料的称量可能发生误差；操作失误与设备故障也不可能完全杜绝；(2判断手段：直接观察，如看入炉原料外貌，看出铁、出渣、风口情况；利用仪表；(3调剂依据：由于调节炉况的目的是控制其波动，保持合理的热制度与高炉顺行，因此要首先选择对炉况影响小和经济效果好的调剂手段，其顺序是：喷吹燃料风温风量装料制度焦炭负荷净焦等；(4注意问题： 要尽早知道炉况波动

36、的性质与幅度，以便对症下药；要早动少动，力争稳定多因素，调剂一个影响小的因素；了解各种调剂手段集中发挥作用所需的时间；当炉况波动大发现晚时，要正确采取多种手段同时进行调节；3、熟悉高炉操作管理和操作的基本原则答：高炉操作的基本原则：在已有原燃料和设备等物质条件的基础上，灵活运用一切操作手段，调整好炉内煤气流与炉料的相对运动，使炉料和煤气流分布合理，在保证高炉顺行的同时，加快炉料的加热、还原、熔化、造渣、脱硫、渗碳等过程，充分利用能量，获得合格生铁，达到优质、低耗、高产、长寿、高效益的冶炼效果；高炉有四大基本操作制度：热 制 度：即炉缸应具有的温度和热量水平；造渣制度：即根据原料条件，产品的品种

37、质量即冶炼对炉渣性能的要求，选择合适的炉渣成分及软熔带结构和软熔造渣过程；送风制度：即在一定冶炼条件下选择适宜的鼓风参数；装料制度：即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。（二）高炉特殊操作1、 熟悉高炉开炉 答：开炉：是高炉一代炉龄的开始，即新建或经大修后的高炉重新开始连续生产；它是一件十分重要的工作，开炉工作的好坏直接影响到高炉一代的生产和寿命，因此要求开炉时必须做到：安全、不发生任何事故； 最快达到正常生产水平；生产出合格生铁； 开炉初期注意保护高炉内型与设备；开炉前准备工作：开炉前的生产准备工作（原燃料准备、生产人员的配备和培训、工具材料及劳保用品准备、规程及制度的准备、组织平衡工

38、作、备品备件、生产管理和技术分析准备）；开炉前的设备检查，试运转及验收工作；烘炉；开炉的配料计算；装炉；安排好点火、送风及出渣出铁工作；2、 熟悉高炉停炉答：停炉有大修停炉和大型中修停炉两种； 对停炉工作有哪些要求：保证人身设备安全；尽量缩短停炉过程，减少经济损失；尽量减少炉内残留炉料和渣铁，为维修工序创造有利条件；停炉前准备工作： 提前停止喷吹燃料，改为全焦冶炼；炉缸有堆积现象时，停炉前几天应降低炉渣碱度，清洗炉缸；安装炉顶喷水设施和调节装置；准备好扒除炉内残留炉料、砖衬的工具；作好炉缸放残铁的准备工作；组织准备：指挥机构、人员安排、制定停炉计划等；停炉方法：填充停炉法：用焦丁代替正常炉料从

39、炉顶加入，适当喷水控制炉顶温度，待焦丁下降到风口区时停炉；此方法较安全，但需要大量焦丁，停炉扒料工作量大，造成时间、人力、物力的浪费；降料面停炉法：停炉开始，停止装料，使料面降低，用炉顶喷水控制炉顶温度不超过500 oC，当料面降至风口区时停止送风；此方法比较节省，操作技术水平高、安全，已被广泛应用；（三）、高炉冶炼事故的处理1、 了解高炉炉瘤答：高炉炉瘤：是指炉内已熔化的物料凝结在炉墙上，与炉墙耐火砖结成一体，在正常冶炼条件下不能自动消除，并且越积越厚，最后严重影响炉料下降，使高炉无法正常生产；炉瘤分类：按化学成份分为：碳质瘤、灰质瘤、碱金属瘤和铁质瘤；按形状可分为环形瘤和局部瘤；按产生的部

40、位分为上部瘤和下部瘤；处理方法：洗瘤、炸瘤（适用于大面积炉瘤）； 2、 了解炉缸冻结答：炉温下降到渣铁不能从渣铁口自动流出时，为炉缸冻结；是严重事故，必须尽量避免；引起原因：连续崩料未能及时制止；长期低料线未补加净焦；上料称量有误差，实际的焦炭负荷过重；大量冷却水漏进炉内；炸瘤后补加的净焦数量不足，炉瘤熔化进入炉缸参加直接还原，造成炉缸温度降低；处理方法：首先减风2030，保证炉内焦炭缓慢燃烧；尽量保证较多的风口正常工作，至少保证渣铁口两侧的风口进风；用氧气烧开铁口和渣口，设法让炉内渣铁流出；发现炉缸冻结，应及时大量加净焦，并减轻焦炭负荷，停止喷吹，提高风温，减少熔剂，降低炉渣碱度；尽量避免休

41、风；如炉缸严重冻结，可将渣口二、三套取下，砌上耐火砖，从渣口出铁；如渣口也放不出铁，则用氧气向上烧渣口，使其与上方相邻的两个风口连通，用渣口上方的两个风口进风，从渣口出渣出铁；待炉温转热时，首先恢复渣口的正常工作，然后逐渐增加进风口；（四）炉前与热风炉操作1、 掌握炉前操作答：密切配合炉内操作，按时出净渣、铁，保证高炉顺行；维护好出铁口、出渣口、渣铁分离器及泥炮、堵塞机等炉前设备；在工长的指挥下，更换风口、渣口及其它冷却设备；保持风口平台、出铁场、渣铁罐停放线、高炉本体各平台的清洁卫生；2、 掌握热风炉操作答：在现有设备和燃料供应条件下通过精心调节燃烧器的煤气量和空气量，正确掌握换炉时间，最大

42、限度发挥热风炉的供热能力，尽量提高风温，为高炉降低燃料比创造条件，此外，还要与高炉配合，做好休、复风操作；高炉生产知识问答P309（五）高炉冶炼强化及自动控制1、 熟悉高炉冶炼强化的基本内容答：高炉强化冶炼是指使高炉生产达到高产、优质、低耗的一系列技术措施，主要包括精料、高冶炼强度、高压、高风温、喷吹燃料和富氧鼓风等；精料：提高原料质量，为高炉高强度低焦比冶炼打下物质基础；高冶炼强度：采用加大鼓风量，加大风口前焦炭的燃烧强度，以提高产量；高压：提高高炉炉顶压力，降低压差，促进高炉顺行；高风温：提高鼓风温度，用鼓风物理热代替燃料的燃烧热，降低单位生铁的燃料耗量； 喷吹燃料：用从风口喷入的煤粉或重

43、油、天然气代替一部分焦炭，达到降低成本和促进高炉顺行的目的；2、 熟悉高炉过程自动控制答：知识产权保护一、了解知识产权的基本概念答：知识产权（Intellectual Property或Intellectual Property Rights）是指自然人、法人或其他组织依法对其在文学艺术和工商科技领域中从事创造性智力劳动获得的成果所享有的一种独占权利，是专利权、商标权、版权（著作权）等一系列权利的统称；二、了解知识产权的分类答：（1）传统知识产权分类：（2）67年知识产权分类：文学艺术和科学著作；演员的表演、唱片和广播；人类致力于一切技术领域发明；科学发现；工业品外观设计；商标、服务标记、厂商名称和标记；制止不正当竞争；（3）95年知识产权分类：版权和相关权；商标权；地理标记权；工业品外观设计权；专利权；集成电路布图设计权；未披露的信息的保护；三、