2024年3月24日发(作者:节白秋)
炼铁厂高炉作业长培训试题集
第一部分:填空题:
1、一般把含碳小于(0.2%)的叫熟铁,含碳(0.2—1.7%)叫钢,含碳(1.7%)
以上的叫生铁。
2、高炉炼铁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、高炉喷煤系统包括(制粉机)、(煤粉仓)、煤粉输送设备及管道、(高炉贮煤粉
罐)、(混合器)、(分配调节器)、(喷枪)、(压缩空气及安全保护系统)等。
4、烧结矿按碱度可化分为:碱度低于(1.0)为非熔剂烧结矿,碱度在(1.0—1.3)
为自熔性烧结矿,碱度大于(1.3)为高碱度烧结矿。
5、高炉冶炼对燃料的要求:①(焦炭、煤粉中固定碳高、有害杂质少、化学成份
稳定)。②(强度好)。③(粒度合适)。
6、影响炉顶煤气成份的因素:①(焦比升高时)、②(直接还原度提高时)、③(熔
剂用量增加时)④(矿石氧化度提高时)、⑤(鼓风含氧量增加时)、⑥(喷吹燃
料时)。
7、本公司现三座高炉,炉顶设备分别为1
#
炉(并罐无料钟炉顶),2
#
炉(HY钟
阀式)炉顶,3
#
炉(HY钟阀式)炉顶。
8、本公司各炉主卷扬电机功率,及料车有效容积:1
#
炉电机(200KW),料车
(3.8m
3
)。2
#
炉电机(75KW),料车(1.2m
3
)。3
#
炉电机(75KW),料车(1.8m
3
)。
9、高炉基本操作制度(热制度)、(送风制度)、(装料制度)、(造渣制度)。
10、炉况失常分为两大类:(1)煤气流与炉料相对运动失常,如(边缘煤气流过
分发展)、(边缘过重)、(管道行程)、(连续崩料)、悬料等。(2)炉缸工作失常,
如(炉凉)、(炉热)、(炉缸堆积)等。
11、高炉整个炉役期,铁口角度要求如下:开炉期(0—2
0
)、炉役前期(5—7
0
),
炉役中期(5—12
0
),炉役后期(15—17
0
)。
12、高炉冶炼过程中用(固体碳)还原生成(CO)的反应为直接还原反应。用(CO)
还原生成(CO
2
)的反应称为间接还原反应。
13、影响炉渣脱S的因素有(碱度)、(粘度)、(温度)及(化学成份)、(操作因
素)。
14、高炉冶炼过程中,形成炉料下降的空间有(1)(焦炭燃烧)。(2)(直接还原
消耗碳素)。(3)炉料下降过程中(间隙相互填充)及(炉料受到压缩后体积减小)。
(4)(定期放渣、出铁)。
15、料线在碰撞点以上时,提高料线则(发展过缘);降低料线,则(发展中心)。
16、高炉炉型设计过程中,若炉身角过小则(边缘气流过于发展),若炉腹角过大,
(风口前高温火焰易将炉腹砖烧坏),若高径比太小,影响炉料的(预热还原),
使(焦比)升高。
17、无料钟炉顶布料方式有(环形布料)、(定点布料)、(螺旋布料)、(扇形布料)。
18、高炉中心堆积严重时,炉渣(上渣热)、(下渣凉)。
1
19、装料制度包括(料线高低)、(装料顺序)、(批重大小)、(布料角度)等。
20、高炉进行休风操作前,必须先将(混风大闸)及(混风调节阀)关闭,防止
(煤气倒流)进入冷风管道,达到(爆炸)气氛后,发生爆炸。
21、无料钟炉顶,气密箱温度小于(75)
0
C。
22、脉冲除尘系统,进入箱体荒煤气温度不得超过(260
0
C)。
23、以下料制PK↓、PPKK↓、PP↓KK↓、KPKP↓、PKPK↓发展边缘气流的作用,
由强到弱次序是(KPKP↓)、(PKPK↓)、(PP↓KK↓)、(PPKK↓)、(PK↓)。
24、热风炉按照燃烧室和蓄热室的布轩形式不同,热风炉分(风燃式)、(外燃式)
和(顶燃式)三种。
25、高炉的冶炼过程可分为五个区域即(块状带)、(软熔带)、(滴落带)、(风口
带)、(渣铁带)。
26、脉石造渣是高炉渣量的主要来源,在非特殊矿形成的炉渣中,主要成分是
(SiO
2
)(Al
2
O
3
)(CaO)和(MgO)四种氧化物,而脉石中的(SiO
2
)成为决定
渣量的关键因素:因为每1㎏SiO
2
在高炉内要形成(2)㎏炉渣,每吨生铁消耗
的含铁矿石中,每增加1% SiO
2
将使渣量增加(30—40)㎏。
27、入炉矿石的还原性好,就表明通过(间接还原)途径,从矿石氧化物中夺取
的(氧量)容易,而且数量多,这样使高炉煤气的(利用率)提高,燃料比降低。
28、铁矿石含有较多的碱金属时,易产生低熔点化合物,而降低(软化温度),使
(软熔带)上移。球团矿中含碱金属会引起“(异常膨胀)”而严重粉化。高炉上
部生成的(液态)或(固态)粉末状碱金属化合物,能粘附在炉衬上促使炉墙(结
厚)或(结瘤)或(破坏砖衬)。
29、冶炼一吨生铁,大约能产生煤气(1700—3000)M
3
其化学成份有CO
2
约占(15—20%),CO约占(22—30%)
H
2
约占(1—3%),N
2
约占(56—58%)和微量的(CH
4
),是煤气与空气混合,
煤气含量达到(46—62%),温度达到着火点温(650℃)时,会发生爆炸。
30、铁矿石中的有害杂质有(S)、(P)、(Pb)、(Zn)、(As)、(Cu)、(K)、(Na)
等,硫使钢材具有(热脆)性,磷使钢材具有(冷脆)性。
31、在焦碳小转鼓强度指标中,M
40
表示 ( 抗碎强度指标),对中型高炉而言,
焦碳的M
40
应在(60—70%)之间。M
10
表示(耐磨强度指标)。
32、无料钟炉顶布料操作,可实现 ( 单环布料)、双环布料、(多环布料)、(扇
形布料)、(定点布料)。
33、高炉长期休风时,休风1小时以后,应降低冷却水压,目的是(降低冷却强
度)、(防止炉墙结厚)。
34、高炉冶炼中,空气中的氮对(燃烧反应)和(还原反应)都不起作用,它降
低煤气中的CO的浓度。
35、根据资料,每富氧1%,可减少煤气量(4%~5%),增产(4%~5%),提高
风口前理论燃烧温度(46℃)。
36、高炉鼓风中含氧量的增加,则每吨生铁所需风量减少。若保持风量不变(包
括富氧),(冶炼强度)可以增加。
37、由于富氧时风中含氧量提高,同等冶强所需空气的体积减少,使生成煤气量
2
减少,所以要求富氧时的(鼓风动能)和(风速)应比不富氧时的高些。
38、高炉富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧,一般含氧量为(85%~99.5%)。
39、高炉常用的富氧方式有三种:一是将氧气厂送来的高压氧气经部分减压后,
加入(冷风管道),经热风炉预热在送高炉;二是将低压氧气送到(鼓风机吸入口)
混合,经风机加压后在送至高炉;三是利用(氧煤枪)或(氧煤燃烧器),将氧气
直接加入高炉风口。
40、高炉炼铁过程是连续不断进行的,高炉上部不断装入(铁矿石、燃料和熔剂)
和有(煤气)被导出,下部不断(鼓入空气和燃料)(有时富氧),和定期放出(渣
铁)。
41、高炉炼铁工艺流程除高炉本体外,还包括(上料系统)(装料系统)、(送风系
统)、(煤气回收及除尘系统 )、(渣铁处理系统)、(喷吹系统)以及(动力系统)。
42、一般生产经验表明,焦炭灰分增加1%,焦比升高(2%),产量降低(3%);
品位提高1%,焦比降低(2%),产量升高(3%)。
43、目前测定焦炭强度指标的方法有两种,即大转鼓(松格林转鼓)和小转鼓(米
库姆转鼓)。
44、精料方针的内容是(高)、(熟)、(匀)、(净)、(小)、(稳)。
45、高炉冶炼过程中经过三次分布:首先(自风口向上和向中心扩散);然后(穿
过滴落带并在软熔带焦炭夹层中做横向运动);而后(曲折向上通过块状带)。
46、根据含铁物料的矿物组成和结构,其还原由易到难的一般顺序为:(球团矿)、
(褐铁矿)、(烧结矿)、(菱铁矿)、(赤铁矿)、(磁铁矿)。
47、高炉料柱所具有的散料特性包括:(空隙度)(形状参数)(堆角)。
48、停炉的方法有两种:即(填充停炉法)和(降料面停炉法)。
49、高炉强化冶炼技术包括:(精料技术)、(高风温技术)、(高压操作技术)、(喷
吹燃料技术)、(富氧大喷煤技术)、(先进的计算机控制技)。
第二部分:选择题:(将正确答案填在后面括号内)
1、铁矿石不含铁的化合物称为脉石,其主要成份是:(A)
A、SiO
2
B、Al
2
O
3
C、CaO D、MgO
2、下列元素属铁矿厂中有害素的有:(C、D)
A、Si B、Mn
C、Pb D、As
3、下列四种铁矿石中,最不易被还原的是:(A)
A、磁铁矿 B、赤铁矿 C、褐铁矿 D、菱铁矿
4、下列答案中属焦碳机械强度的是:(A、B、C)
A、抗冲击能力 B、抗压强度 C、耐磨性
5、钟式炉顶,大钟一般起布料作用,一般大钟角制成:(C)
A、51
0
B、52
0
C、53
0
D、54
0
6、高炉冶炼过程中(全焦冶炼),炉缸煤气量约为风量的:(B)
A、1.05—1.15倍 B、1.2—1.3倍 C、1.4—1.5倍
7、影响燃烧带的因素有:(A、B、C)
A、提高风温 B、料柱的透气性 C、提高炉顶压力
8、高炉常用的冷却介质有:(A、C、D)
3
A、空气 B、氮气 C、水 D、汽水混合物
9、高炉标准状态下风速一般控制在(B)m/s。
A、80—100 B、100—130 C、130—150
10、下列不属于洗炉剂的是:(D)
A、萤石 B、锰矿 C、均热炉渣 D、钒钛渣
11、高炉中的S全部是由炉料带进的,其中焦炭的含S量最高,约占炉料的S的:
(B)
A、60—70% B、70—80% C、80—90%
12、高炉冶炼过程中,不能去除元素是:(B)
A、硫 B、磷 C、锰 D、硅
13、焦炭中,挥发份过高所造成的不良影响是:(C、D )
A、渣量增大 B、熔剂消耗量增加 C、烧熟程度不够,生焦多 D、焦炭强度差,
易碎裂产生粉末
14、中型高炉,一般抗破碎强度M
40
在:(B)
A、50—60% B、60—70% C、70—80%
15、一般风口回旋区的长度为炉缸半径的:(B)
A、>1/3 B、1/3—1/2 C、>1/2
16、下列料制中,抑制边缘气流作用最强的是:(C)
A、PP↓KK↓ B、PKPK↓ C、PPKK↓ D、KPKP↓
17、高炉接受高风温的条件有哪些:(B、C、D)
A、富气鼓风 B、精料入炉 C、加湿鼓风 D、喷吹燃料
18、下列现象为边缘气流过分发展的征兆是:(A)
A、上渣凉、下渣热 B、上渣热、下渣凉
C、炉喉CO
2
曲线呈“V”型,最高点移向第二点。
19、当两探尺运行偏差达(C)时,称为偏料。
A、30mm B、40mm C、50mm
20、炉前操作指标中的铁量差具体是:(B)
A、 上、下炉次之间的实际铁量差。
B、 每次铁理论铁量与实际铁量的差值。
C、 上、下炉次之间的理论铁量差。
第三部分:名词解释:
1、生铁:含碳量大于1.7%,并含有一定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合
金。
2、利用系数:每立方米有效容积,每昼夜所生产的合格生铁量。
3、冶炼强度:每立方米有效容积,每昼夜燃烧的干焦炭量。
4、综合焦比:冶炼1吨生铁所消耗的喷吹燃料量按置换
比折合成焦炭量与冶炼1吨生铁所消耗干焦量之和。
5、燃料比:它是指冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量与煤粉、重油量之和。
6、高炉寿命:有两种表示方法:一是一代炉龄,即从开炉到大修的时间。一般8
年以下为低寿命,8—12年为中等,12年以上为长寿。二是一代炉龄中每立方米
4
有效容积产铁量,一般5000 t/m
3
以下为低寿命,5000—8000t/m
3
为中等,8000 t/m
3
以上为长寿。
7、软熔特性:指矿石开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到熔化终了的
温度区间)。
8、焦炭工业分析:按水分、灰分、挥发分和固定碳的组成进行的分析称为工业分
析。
9、按焦炭所含碳、氢、氮、氧、硫等元素测定组成的分析成为元素分析。
10、焦炭的机械强度:成品焦炭的耐磨性、抗压强度和抗冲击能力。
11、精料:精料是指原燃料进入高炉前,采取措施使它们的质量优化,成为满足
高炉强化冶炼要求的炉料,在高炉使用该炉料后可获得优良的经济技术指标和较
高的经济效益。
12、高碱度烧结矿:生产上把碱度在1.6以上的烧结矿称为高碱度烧结矿。
13、直接还原:用固体C还原铁氧化物的反应叫直接还原。
14、间接还原:用气体还原剂CO、H2,还原铁氧化物的反应称为间接还原反应。
15、矿石的冶金性能:生产和研究中把含铁炉料(铁矿石、烧结矿、球团矿)在
热态及还原反应条件下的一些物理化学性能:还原性;低温还原粉化;还原膨胀;
荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。
16、炉渣的熔化温度:指炉渣完全熔化为液相的温度或液态炉渣冷却时有固相开
始析出时的温度,即相图中的液相线温度。
17、炉渣熔化性温度:炉渣熔化后能够自由流动的温度。
18、碳素溶解损失反应:CO
2
+C=2CO
19、水煤气反应:H
2
O+C=CO+H
2
20、水煤气置换反应:CO+H
2
O=CO
2
+H
2
21、一氧化碳利用率:是平衡高炉炼铁中气固相还原反应中CO转化为CO
2
程度
的指标,也是评价高炉间接还原发展程度的指标。
22、氢利用率:是衡量高炉炼铁中氢参与铁氧化物还原转化为H
2
O的程度指标。
23、铁的直接还原度:从FeO中以直接还原方式还原得到的Fe量与全部被还原
出来的铁量的比值。
24、高炉直接还原度:它是高炉内以直接还原方式夺取的氧量与还原中夺取的总
氧量的比值。
25、炉渣碱度:就是用来表示炉渣酸碱性的指数。
26、炉渣黏度:炉渣黏度直接关系到炉渣流动性的好坏,炉渣黏度是流动性的倒
数。
27、炉渣的稳定性:指当炉渣的成分和温度发生变化时,其熔化温度和黏度能否
保持稳定。
28、硫的循环富集:随着炉料在炉内下降受热,炉料中的硫逐步释放出来;焦炭
的部分硫在炉身下部和炉腹以CS和COS形式挥发,而矿石中的硫则分解和还原,
以硫蒸汽或SO2进入煤气。但主要还是在风口发生燃烧反应时,以气体化合物的
形式进入煤气,燃烧和分解生成的SO2,经还原和生成反应成硫蒸汽和H2S等,
所以在炉缸煤气中有CS、S、CS2、COS、H2S,它们随煤气上升与下降的炉料和
5
滴落的渣铁相遇而被吸收,在1000℃及以下区域的煤气中仅保留COS、H2S。炉
料中自由碱性氧化物多、渣量大而且碱度高、流动性好,吸收的硫越多。结果是
软熔带处的总硫量大于炉料带入炉内的硫量,这样在高温区和低温区之间形成了
硫的循环富集。
29、硫的分配系数:硫在炉渣中的质量分数W(s)与在铁水中的质量分数W[s]
之比,叫硫分配系数。
30、耦合反应:是指没有碳极其氧化物CO参与的,铁液中非金属元素和渣中氧
化物之间的氧化还原反应。
31、碱害:指炉料带入高炉内含K、Na的盐类(绝大部分是复合硅酸盐)在高炉
生产中形成循环积累,给生产带来危害。
32、风口燃烧带:炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带,它包括氧化区和还原区。
33、风速:高炉炼铁中,鼓风通过风口时所达到的速度,它有标准风速和实际风
速两种表示方法。
34、鼓风动能:单位时间内每个风口鼓入高炉内鼓风所具有的机械能,称为鼓风
动能。
35、风口前理论燃烧温度:风口前焦炭燃烧所能达到的最高温度,即假定风口前
焦炭燃烧放出的热量,全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度。叫风口前
理论燃烧温度。
36、炉料与煤气的水当量:单位时间内通过高炉某一截面的炉料或煤气升高(或
降低)1℃所吸收或(放出)的热量,称为炉料或煤气的水当量。
37、高炉料柱的透气性:指煤气通过料柱时阻力的大小。煤气通过料柱时的阻力
主要取决于炉料的空隙度,空隙度大则阻力小,透气性好;空隙度小则阻力大,
炉料透气性坏。
38、液泛现象:在气、掖、固三相做逆流运动中,上升煤气遇到阻力过大,将下
降的液滴支托住,进而将它带走的现象叫液泛现象。
39、炉况判断:就是判断这种影响的程度及顺行的趋向,即炉况是向凉还是向热,
是否会影响顺行,影响程度如何等。包括直接观察:看原燃料外貌、看渣、看铁、
看风口等。利用重要数据或曲线:风压、风量、料线、CO2曲线等。
40、送风制度:是指在一定的冶炼条件下选定合适的鼓风参数和风口进风状态,
以形成一定深度的回旋区,达到原始煤气分布合理、炉缸圆周工作均匀活跃、热
量充足。
41、装料制度:炉料装入炉内的总称或是对炉料装入炉内的有关规定。即通过选
择合理的装料制度,用改变炉料在炉喉的分布,达到煤气分布合理,改善煤气热
能及化学能利用和炉况顺行。
42、炉顶CO2曲线:定期从炉喉下面的周边4个互成90°角的方向(或两个互成
180°的方向)上取出径向各点(一般取五点)的煤气进行CO2含量分析,以取
样部位直径为横坐标,煤气中CO2含量为纵坐标画出的曲线。可用来判断炉内煤
气溜分布状况。
43、倒流休风:就是将休风后高炉内的残余煤气通过热风管道经热风炉或专用的
倒流烟囱排除的休风方法,叫倒流休风。
6
44、装料制度:炉料装入炉内方式的总称或是对炉料装入炉内方式的有关规定。
45、上部调剂:就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。它
的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,
改变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用
煤气的热能与化学能。
46、批重:装入炉内一批料的质量称为批重,一批料中矿石部分的质量称为矿石
批重,焦炭部分的质量称为焦炭批重。
47、安全容铁量:铁口中心线至渣口中心线炉缸容积的60%的容铁量,称为炉缸
的安全容铁量。
48、带风装料:炉缸焦炭填充、冷矿开炉时,在鼓风状态下装料的叫带风装料。
49、休风:高炉生产过程中因检修、处理事故或其它原因需要中断生产时,停止
送风冶炼就叫休风。
50、高压操作:高压操作就是通过净煤气管道上的高压阀组提高炉顶压力,从而
使整个高炉内的煤气处于高压状态。一般认为高炉炉顶压力在0.03Mpa以上的叫
高压。
51:综合鼓风:作为高炉强化冶炼技术,采用高风温和富氧鼓风的同时,通过风
口与鼓风一起向炉缸内喷吹燃料(煤粉、重油、天然气)、热还原性气体(天然气
等裂化形成的CO+H2的气体)或其它粉料(含铁粉料、熔剂粉料)。
52、富氧鼓风:高炉富氧鼓风是指往高炉鼓风中加入工业氧(一般含氧85%—
99.5%),使鼓风含氧量超过大气含量,其目的是提高冶炼强度以增加高炉产量和
强化喷吹燃料在风口前燃烧。
第四部分:简答题:
1、生铁有哪些种类?
答:生铁一般可分为三大类:炼钢生铁、铸造生铁和铁合金三种。
2、高炉生产工艺流程有哪几部分组成?
答:在高炉冶炼过程中,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。它的工艺流程除高炉本体外,还有上料系统、装料系统、煤
气回收与除尘系统、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、上料系统包括哪些部分?
答:上料系统包括:贮料场、贮矿槽、焦槽、槽上运料设备、矿石与焦炭的槽下
筛分设备、矿石与焦炭的称量设备、返矿和返焦运输设备、将炉料运送至炉顶的
设备(皮带或料车与卷扬机)等。
4、装料系统包括哪些部分?
答:钟式高炉的装料设备包括:炉顶受料斗、旋转布料器、大小钟或三套料钟、
料钟平衡杆与液压传动装置或卷扬机、活动炉喉挡板、探尺等。
无料钟炉顶高炉的装料设备包括:受料斗、上下密封阀、节流阀、中心喉管、布
料溜槽、旋转装置及液压传动装置等。
5、送风系统包括哪些部分?
7
答:送风系统包括:过滤器、鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热
风总管、环管、支管、直到风口。
6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分?
答:煤气回收与除尘系统包括:炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、
重力除尘器、洗涤塔与文氏管(或双文氏管)、电除尘、脱水器,国内还有使用蒸
喷塔的。
干式除尘的包括布袋除尘箱、有的设有旋风除尘器。高压操作的高炉还装有高压
阀组等。
7、渣铁处理系统包括哪些部分?
答:渣铁处理系统包括:出铁场、泥炮、开口机、堵渣机、炉前吊车、渣铁沟、
渣铁分离器、铁水罐、铸铁机、修罐库、渣罐、水渣池以及炉前水力冲渣系统。
8、喷吹系统(喷吹煤粉)包括哪些部分?
答:磨煤机、煤粉仓、煤粉输送设备及管道、高炉贮煤粉罐、混合器、分配调节
器、喷枪、压缩空气及安全保护系统等。
9、动力系统包括哪些部分?
答:动力系统包括:电、水、压缩空气、氮气、蒸汽等。
10、高炉生产有哪些特点?
答:一是长期连续生产;二是规模越来越大型化;三是机械化、自动化程度越来
越高。
11、高炉生产有哪些产品和副产品?
答:高炉生产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
12、高炉炉渣有哪些用途?
答:①液态炉渣用水急冷成水渣,可做水泥原料。
②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。
③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。
④用炉渣制成的矿渣砖、干渣块可做铺路材料。
13、高炉煤气有什么用途?
答:高炉煤气一般含有20%以上的一氧化碳,少量的氢和甲烷,发热值一般为2900
—3800KJ/m
3
,是一种很好的低发热值气体燃料,除用来烧热风炉外,还可供
炼焦、均热炉和烧锅炉用。
14、高炉炉尘有什么用途?
答:炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。一般含铁30—50%,含碳
10—20%。经煤气除尘器回收后,可用作烧结原料。
15、高炉生产用哪些原料?
答:高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。
铁矿石包括天然矿和人造富矿;
铁矿石代用品主要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色
金属选矿的高铁尾矿等。这些原料一般均加入造块原料中使用。
锰矿石一般只在生产高锰铁的时候才使用。
8
16、高炉常用的矿石有哪几种?
答:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
还原性由差至好依次排列:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
17、评价铁矿石质量的标准是什么?
答:①矿石含铁量是评价铁矿石质量最重要的标准。
②脉石的化学成分。
③矿石中的有害杂质(包括S、P、Pb、Zn、As、Cu、K、Na、F等)含量。
④矿石的还原性。
⑤矿石的软熔特性。
⑥矿石粒度组成。
⑦矿石的强度。
⑧矿石化学成分的稳定性。
⑨矿石的热暴烈性能。
18、高炉为什么要用熔剂?
答: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(SiO
2
1713℃、Al
2
O
3
2050℃、CaO 2570℃)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有害杂质的目的。
19、常用的熔剂有哪几种?
答:碱性熔剂:石灰石(CaCO
3
)、白云石[(Ca,Mg)CO
3
]、菱镁石(MgCO
3
)
酸性熔剂:硅石(SiO
2
)
20、对熔剂的要求是什么?
答:①有效熔剂性要高。
②有害杂质S、P含量越少越好。
③粒度要均匀。石灰石粒度控制在25—50mm(300m
3
以下高炉可控制在10—
30mm),硅石的粒度可控制在10—30mm。
21、高炉用哪些燃料?
答:木炭、无烟煤(或称白煤)、焦炭、喷吹用燃料、型焦。
22、焦炭在高炉生产中起什么作用?
答:①提供高炉冶炼所需的大部分热量。(高炉冶炼所消耗热量的70—80%来自燃
料燃烧)
②提供高炉冶炼所需的还原剂。
③焦炭是高炉料柱的骨架。
④生铁形成过程中渗碳的碳源。每吨炼钢铁渗碳消耗的焦炭在50㎏左右。
23、高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求?
答;①固定碳含量要高,灰分要低。
②含硫、磷有害杂质要少。
③焦炭的机械强度要好。
④粒度要均匀,粉末要少。
⑤水分要稳定。
⑥焦炭的反应性要低,抗碱性要好。
9
24、精料方针的内容是什么?
答:精料方针:高、熟、匀、净、小、稳。即入炉品位高,粒度均匀,成分稳定,
净料入炉,提高熟料使用率,冶金性能要好。
25、高炉内炉料是如何分布的?
答:高炉内炉料基本上是按装料顺序层状下降的,依照状态不同可以分为五个区
域:块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁贮存区。
块状带:固体料软熔前所分布的区域;
软熔带:炉料从开始软化到熔化所占的区域,矿料熔结成为软熔层,两软熔层之
间夹有焦炭层,多个软熔层和焦炭层构成完整的软熔带,其纵刨面可呈倒V形、
V形或W形。软熔带位置较高时,其占据空间高度也较大,焦炭夹层较多,允许
冶炼强化但能耗较高;软熔带位置较低时,其占据的空间高度相对也小,而块状
带则相应扩大,即增大了间接还原区,利于提高炉身效率,改善煤气利用。
滴落带:渣、铁全部熔化滴落,穿过焦炭层到达炉缸的区域。由于煤气大量通过,
渣、铁滴落时继续进行还原、渗碳等反应,是高温物理化学反应的主要区域。
风口带:风口前燃料燃烧的区域。焦炭燃烧时被高速煤气流带动形成回旋区,其
大小和鼓风动能以及焦炭强度等因素有关。是高炉热能和气体还原剂的发源地,
也是初始煤气流分布的起点。
渣铁贮存区:是形成最终渣、铁的区域。
26、高炉冶炼过程中的料层及粒度是如何变化的?
答:在熔化、滴落前,矿石、焦炭分层明显,下降时层厚变薄,倾斜角度趋于平
坦。
烧结矿在下降过程中,大粒级数量逐渐减少,在炉身中部减至最少,到炉身
下部中心温度较高区又有所增多,这是由于小颗粒发生软化、粘结所致。
27、高炉冶炼过程中,煤气是如何分布的?
答:高炉冶炼过程中经过三次分布:首先自风口向上和向中心扩散;然后穿过滴
落带并在软熔带焦炭夹层中做横向运动;而后曲折向上通过块状带。初始煤
气流的流向线与回旋区大小有关。软熔带的煤气运动取决于软熔带的位置、
形状、焦炭夹层的厚度、焦炭强度以及滴落带的阻力。块状带煤气流分布取
决于炉料的透气性。
28、高炉内铁氧化物还原可分为哪几种?
答:高炉内铁氧化物还原可分为三种:用气体CO还原,生成产物CO
2
称间接还
原;用固体碳进行还原,生成产物CO,称直接还原;一部分氢在低温代替
CO还原,另一部分氢代替碳进行直接还原,统称氢的还原。
29、高炉内根据温度不同可分为哪三个还原区?
答:低于800℃块状带是间接还原区;800—1100℃的是直接还原和间接还原共存
区;高于1100℃的是直接还原区。
30、铁氧化物还原机理是什么?
答:铁氧化物还原反应是经过内、外扩散过程和界面化学反应等步骤完成的,即
气流中CO(或H
2
)通过矿石周围的边界层向矿石表面扩散;气体反应物CO
(或H
2
)及气体生成物
10
31、影响铁矿石还原速度的因素有哪些?
答:①CO和H
2
浓度: 增加煤气中CO和H
2
浓度,对增大化学反应速度和提高还原
剂向矿石扩散的速度都有利。
②温度:矿石在高温下的还原速度很快。因此保证煤气有较高温度,扩大800
—1100℃的中温区,对加速还原过程非常重要。
③煤气流速:在一定条件下煤气流速可加快铁矿石还原速度。但流速超过一
定值后,还原速度不在增加,此时的速度即为“临界速度”。煤气流速达到临
界值后,反应过程由外部扩散速度范围过度到内部扩散速度范围,因而在增
大流速将无助于还原。
④煤气压力:提高煤气压力,使碳的气化反应CO
2
+C=2CO变慢,此时气相中
全部CO
2
消失的温度由800℃提高到1100℃左右,扩大了中温区,有利于加速
还原过程。
⑤矿石粒度:缩小矿石粒度可增加煤气和矿石的接触面积,利于加速还原过
程。
⑥矿石孔隙度和矿物组成:提高矿石孔隙度(气孔率)可加快矿石还原速度。
根据含铁物料的矿物组成和结构,其还原由易到难的一般顺序为:
球团矿 褐铁矿 烧结矿 菱铁矿 赤铁矿 磁铁矿
32、什么是直接还原?什么是直接还原度?
答:用固体C还原铁氧化物的反应叫直接还原。
高价氧化铁还原成FeO为间接还原,则FeO被固体碳还原的铁量与全部被还
原铁量之比,称铁的直接还原度。
33、什么是间接还原?
答:用气体还原剂CO、H2,还原铁氧化物的反应称为间接还原反应。
34、直接还原与间接还原的发展程度?
答:高炉内直接还原与间接还原发展程度,直接影响碳(燃料)的消耗。一氧化
碳间接还原是放热反应,化学热量消耗少,但还原剂碳量消耗大;直接还原
是吸热反应,消耗化学热量多,但还原剂碳量比间接还原消耗少。因此获得
高炉内最低碳量消耗,在于两种还原的发展比例合适。在当前高炉冶炼条件
下,理论最低直接还原度为20%—30%。实际中高得多。
35、高炉原料中的游离水对高炉冶炼有何影响?
答:游离水存在于矿石和焦炭的表面和空隙里。炉料进入高炉后,由于上升煤气
流的加热作用,游离水在100℃时开始蒸发,但是要料块内部也达到100℃,从而
使炉料中的游离水全部蒸发掉,就需要更高的温度。根据炉料粒度不同,需要
120℃,对于大粒度来说,甚至要达到200℃,才能全部蒸发掉。
对于一般使用天然矿或冷烧结矿的高炉,其炉顶温度一般为150—300℃,炉料中
的游离水进入高炉之后,不久便蒸发完毕,不增加炉内的燃料消耗。相反,游离
水的蒸发降低了炉顶温度,有利于维护炉顶设备,延长其使用寿命。另一方面,
炉顶温度降低,使煤气体积缩小,降低了煤气流速,从而减少炉尘吹出量。
36、高炉原料中结晶水对高炉冶炼有何影响?
答:炉料中的结晶水主要存在于水化物矿石(如褐铁矿2Fe
2
O
3
.3H
2
O)和高岭土
11
(Al
2
O
3
.2H
2
O.2H
2
O)中间。高岭土是黏土的主要成分,有些矿石中含有高岭土。
实验证明褐铁矿中的结晶水从200℃开始分解,到400—500℃才分解完毕。高岭
土中的结晶水从400℃开始分解,但分解速度很慢。到500—600℃迅速分解,全
部去除结晶水要达到800—1000℃。
高温下分解出来的结晶水与高炉内的碳发生下列反应:
500—800℃之间:
2H
2
O+C=CO
2
+2H
2
-83134KJ
850℃以上:
H
2
O+C=CO+H
2
-122450KJ
可见,高温区分解结晶水对高炉冶炼是不利的,它不仅消耗焦炭,而且吸收高温
区热量,增加热消耗,降低炉缸温度。一般有30—50%的结晶水在高温区分解。
37、炉渣的主要成分是什么?
答:炉渣成分来自以下几个方面:
① 矿石中的脉石
② 焦炭灰分
③ 熔剂氧化物
④ 被侵蚀的炉尘
⑤ 初渣中含有大量矿石中的氧化物(如:FeO、MnO等)。
炉渣中主要含有Cao、MgO、SiO
2
、Al
2
O
3
四种氧化物。
38、炉渣在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应,起着控制生铁成分的作用。
②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带,对炉内煤气流分布及炉料的下降
都有很大影响,因此,炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。
③炉渣附着在炉墙上形成渣皮,起保护炉衬作用。
39、炉渣的软熔特性对高炉冶炼有什么影响?
答:炉渣的软熔特性与矿石的软化特性有关,其对高炉的影响是,矿石软化温度
越低,初渣出现的越早,软熔带位置越高,初渣温度低,进入炉缸后吸收炉缸热
量,增加高炉热消耗;软化区间越大,软熔带融着层越宽,对煤气流的阻力越大,
对高炉顺行不利。所以,一般希望矿石软化温度要高些,软化区间要窄些。这样
软熔带位置较低,初渣温度较高,软熔带融着层较窄,对煤气阻力较小。一般矿
石软化温度波动在900—1200℃。
40、炉渣的熔化温度对高炉冶炼有何影响?
答:炉渣的熔化温度是炉渣熔化性的标志之一,熔化温度高,表明它难熔,熔化
温度低,表明它易熔。难熔炉渣在炉内温度不足的情况下,可能黏度升高,影响
成渣带以下的透气性,不利于高炉顺行,但难熔炉渣成渣带低,进入炉缸时温度
高,增加炉缸热量,对高炉冶炼有利。易熔炉渣流动性好,有利于高炉顺行,但
降低炉缸热量,增加炉缸热消耗。因此,选择炉渣熔化温度时,必须兼顾流动和
热量两方面。
41、炉渣熔化性温度对高炉冶炼有什么影响?
答:熔化性温度说明该温度下炉渣能否自由流动,因此,炉渣熔化性温度的高低
12
影响高炉顺行和炉渣能否顺利排出。只有熔化性温度低于高炉正常生产所能达到
的炉缸温度,才能保证高炉顺行和炉渣的正常排放。
42、哪些因素影响炉渣黏度?
答:温度、碱度、MgO含量、Al
2
O
3
、FeO、MnO、CaF
2
、TiO
2
。
43、炉渣稳定性对高炉冶炼有什么影响?
答:炉渣的稳定性可分为热稳定性和化学稳定性,炉渣稳定性影响炉况稳定。稳
定性好的炉渣,遇到高炉原料波动或炉内温度发生变化时,仍能保持良好的流动
性,从而维持高炉正常生产。稳定性差的炉渣,则经不起炉内温度和炉渣成分的
波动,黏度发生剧烈变化而引起炉况不顺。因此,高炉生产要求炉渣具有较好的
稳定性。
44、高炉内硫的来源及还原?
答:矿石和石灰石中的硫主要以黄铁矿(FeS
2
)和硫酸盐(CaSO
4
)等形式存在;
烧结矿、球团矿中主要为(FeS),自熔性烧结矿、球团矿中还有(CaS)。焦炭中
的硫包括有机硫、硫化物、硫酸盐,后两者存在于灰份中。焦炭中硫是高炉硫的
主要来源。
炉料下降过程中,焦炭含硫逐渐减少,到达风口时已经有1/4气化,其余在风口
前燃烧生成SO
2
进入煤气。煤气中的硫大部分为H
2
S,小部分以COS和其它形式
存在。
煤气上升途中经过滴落带、软熔带、和块状带,煤气所含的硫大部分又被渣、铁
和炉料(CaO、FeO、和碱金属)吸收,形成硫在高炉内的循环,只有小部分硫随
煤气逸出炉外。
45、炉渣为什么能起到脱S作用?
答:硫以FeS、MnS、MgS、CaS等形态存在,其稳定程度依次是后者大于前者。
其中MgS和CaS只能溶于渣中,MnS少量溶于铁中,大量溶于渣中,FeS既溶于
铁中,也溶于渣中。炉渣的脱硫作用就是渣中的CaO、MgO等碱性氧化物与生铁
中的硫反应生成只溶于渣中的稳定化合物CaS、MgS等,从而减少生铁中的硫。
46、哪些因素影响炉渣的脱硫能力?
答:①炉渣的化学成分:包括炉渣碱度、MgO、Al
2
O
3
、FeO。
②渣铁温度
③硫分配系数
④高炉操作
47、如何利用炉渣排碱?
答:①降低炉渣碱度,使K
2
O、Na
2
O与SiO
2
结合形成硅酸盐随炉渣排出炉外,
为排出90%以上的碱,炉渣碱度应控制在0.85—0.9。
②在降低炉渣碱度的同时提高渣中MgO含量,以同时满足炉渣脱硫的要求。在三
元碱度不变时,用5%MgO代替5%CaO,炉渣排碱能力可提高20%。
③必要时适当增大渣量。
48、炉缸燃烧反应的特点是什么?
答:研究表明煤的燃烧要经历三个次过程:加热蒸发和挥发物分解;挥发分燃烧
和碳结焦;残焦燃烧。进入高炉的焦炭在炼焦过程中已完成前两个过程,到达风
13
口只需要完成最后一个次过程。喷入高炉的煤粉需要完成全部三个次过程,着三
个次过程可循序进行,也可重叠甚至同时发生。焦炭是具有一定粒度的块状物,
它进入炉缸燃烧不受时间限制,可通过各种方式燃烧,直到完全气化。喷吹煤粉
进入炉缸燃烧,不仅比焦炭多了两个次过程,而且它是粉状,能随气流流动,它
应在炉缸燃烧带停留的有限时间(0.01—0.04S)和有限空间(燃烧带长度1.2—
1.4m)内完成。否则将随煤气上升成为未燃煤粉,过量未燃煤粉会给高炉生产带
来很多麻烦。所以要采取技术措施加快煤粉的燃烧过程,保证煤粉在燃烧带内的
燃烧率达到80—85%。
49、炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:首先,焦炭在风口前燃烧放出热量,是高炉冶炼过程中热量的主要来源。高
炉冶炼所需要的热量,包括炉料的预热、水分蒸发和分解、碳酸盐的分解、直接
还原吸热、渣铁的熔化和过热、炉体散热和煤气带走的热量等,绝大部分由风口
前焦炭燃烧提供。其次,炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体CO,为炉身中上
部固体炉料的间接还原提供了还原剂,并在上升过程中将热量带到上部起传热介
质作用。第三,由于炉缸燃烧反应过程中固体焦炭不断变为气体离开高炉,为炉
料下降提供40%空间,保证炉料不断下降。第四,风口前焦炭燃烧状态影响煤气
流的初始分布,从而影响整个炉内煤气流分布和高炉顺行。第五,炉缸燃烧反应
决定炉缸温度水平,从而影响造渣、脱硫和生铁的最终形成过程以及炉缸工作的
均匀性。也就是说炉缸燃烧反应影响生铁的质量。
50、哪些因素影响理论燃烧温度?
答:鼓风温度、鼓风富氧度、喷吹燃料、鼓风湿度。
51、哪些因素影响炉顶煤气成分变化?
:答:①当焦比升高时,单位生铁炉缸煤气量增加,煤气利用率低,煤气中CO升
高,CO
2
降低。
②当炉内的直接还原度提高时,煤气中的CO升高,CO
2
降低。同时由于风口前
燃烧碳量减少,入炉风量降低,带入的N
2
量下降,(CO+CO
2
)含量升高。
③熔剂量增加时,由于分解产生CO
2
,煤气中CO
2
和(CO+CO
2
)含量升高,N
2
量下降。
④矿石氧化度提高时,既矿石中的Fe
2
O
3
增加时,间接还原消耗的CO增加,产生
同体积的CO
2
,因此煤气中的CO
2
增加,CO下降,(CO+CO
2
)含量没有变化。
⑤鼓风含氧量增加时,由于煤气中N
2
比例下降,CO和CO
2
升高。(CO+CO
2
)含
量可增大到45%。
⑥ 喷吹燃料时,由于煤气中H
2
所占的比例有所增加,N
2
和(CO+CO
2
)下降。
52、料柱透气性在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:料柱具有良好的透气性,使上升煤气流均匀稳定并顺利通过,是保证炉料顺
利下降和充分发挥上升煤气流的还原和传热作用的基本前提。尤其是高强度冶炼
时,炉缸煤气量大,如果料柱透气性不好,则煤气流阻力增大,风压升高,继而
会出现崩料、悬料等现象,冶炼过程不能正常进行,这就是风量与料柱透气性不
相适应的结果。
其次,由于炉料质量差而造成炉内透气性恶化和分布不均匀时,不仅压差升高和
14
下料不顺,而且引起煤气流分布不均,出现管道行程和煤气流偏行现象,从而使
煤气利用率下降,炉料的预热和还原不充分,直接还原度增加,热量消耗增大,
影响焦比和生铁产量。
53、如何改善块状带料柱的透气性?
答:为了提高块状带料柱的透气性,首先应提矿石和焦炭的强度,减少入炉粉末。
尤其要提高矿石和焦炭的热强度,增强高温还原状态下抵抗摩擦、挤压、膨胀和
热裂的能力,减少或避免炉内的再次产生粉末,这样可以提高料柱孔隙度ε、降低
∆P。其次,要严格控制粒度。第三,要尽量使粒度均匀。
54、在高炉冶炼过程中,形成炉料下降空间的原因有哪些?
答:①焦炭的燃烧。风口前焦炭燃烧后除少部分灰分参与造渣外,其余部分均为
气体上升,在风口前形成自由空间。
②直接还原消耗碳素,使焦炭体积缩小。
③炉料下降过程中小块向大块间隙填充,炉料受压后体积收缩以及炉料熔化,均
使其体积减小而形成空间。
④定期放渣、出铁。
55、哪些因素影响炉料顺利下降?
答:影响炉料有效重力W
效
的因素:
炉身角和炉腹角、料柱高度、风口数量、炉料堆密度、
高炉操作状态
影响煤气通过料柱时产生的压力降△P:
煤气流速、原料粒度和空隙度、煤气黏度和重度、高炉操作因素。
56、高炉内磷的还原?
答:高炉冶炼普通生铁时,炉料中的磷几乎全部还原进入生铁;只有在冶炼高磷
生铁时,约有13%的磷进入炉渣,另7%进入煤气。
57、高炉操作的基本制度?根据什么选择合理的操作制度?
答:①热制度,即炉缸应具有的温度和热量水平。
②造渣制度,选择合适的炉渣成分、软熔带结构和软熔造渣过程。
③送风制度,在一定冶炼条件下,选择合适的鼓风参数。
④装料制度,即对装料顺序、料批大小、料线高低的合理规定高炉的强化程度、
冶炼生铁的品种、原燃料的质量、高炉炉型以及设备情况等,是选择各种合理操
作制度的依据。
58、什么是炉况判断?通过那些手段判断炉况?
答:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件,炉况判断就是根据实
际生产中,原燃料物理性能、化学成份的波动、气候条件变化、称量误差、操作
失误和设备故障等对炉内热状态和顺行的影响程度,即炉况是向凉还是向热,是
否会影响顺行,它们的影响程度如何等的判断。
判断方法:①直接观察:看原料外观,看渣铁,看风口工作情况。
②仪表判断:如风压,风量,探尺,各部位温度和透气性质数等仪表进行综合判
断。
以上两种方法结合在一起,进行综合分析,才能准确判断炉况。
15
59、调节炉况的手段和原则是什么?
答:调节手段根据炉况影响的大小和经济效果排列:
喷吹燃料——风温——风量——装料制度——焦炭负荷——净焦
调节原则:①尽早知道波动的性质与幅度,以便对症下药。
②力争早动,稳定多因素,调剂一个影响小的因素。
③要了解调剂手段发挥作用的时间。
④当炉况波动大,发现晚时,要正确采取多种手段进行调节,以迅速控制波动的
发展。
60、表示热制度的指标是什么?
答:表示热制度的指标有两个,一是铁水温度,正常生产是在1350——1550
0
C之
间波动,一般为1450
0
C左右,俗称“物理热”。另一个指标指生铁含硅量,因硅
全部是直接还原,炉缸热量越充足,越有利于硅的还原,生铁中的含硅量越高,
在一定条件下可以表示炉缸热量的高低,俗称“化学热”。
61、哪些影响热制度的因素?
答:①原燃料性质变化引起的。(矿石品位、还原性,焦炭灰份、含硫量,原燃料
粒度、强度变化等。)
②冶炼参数变动引起的。(冶强、富氧、风温、湿度、炉顶压力变化等)
③设备故障及其它故障引起的。(冷却设备漏水、布料器停转、亏料线作业、称量
误差等)
62、检验送风制度的指标有哪些?
答:①风口进风参数,即风速和鼓风动能。
②风口前燃料燃烧产生热煤气的参数,即理论燃烧温度。
③风口前回旋区深度和截面积。
④风口圆周工作的均匀程度。
63、鼓风动能与冶炼强度的关系?
答:生产实践表明,在条件接近的情况下,鼓风动能应随冶炼强度的提高而降低,
并形成双曲线关系,这是因为,随着冶炼强度的提高,风量增加,风口前煤气量
加大,回旋区扩大,因此应扩大风口,降低鼓风动能。
64、入炉原料质量与鼓风动能的关系是什么?
答:评价原料质量的指标一般包括,矿石的含铁量、含粉率、高温冶金性能等,
对炉料的透气性影响很大。长期生产实践表明,原料含铁量高、渣量少、粒度均
匀、含粉率低、高温冶金性能好适应较大的风速和鼓风动能。而且相比之下,含
粉率高的不利影响更为明显,这是因为含铁量低时需要增加单位生铁的焦炭消耗
量,焦炭的透气性好,可以减轻含铁量低渣量大对炉料透气性的不利影响。
65、喷吹燃料与鼓风动能的关系?
答:高炉喷吹燃料可代替部分焦炭,必然增加焦炭负荷,料柱内矿石含量增加,
焦炭量减少料柱透气性差,加上部分燃料在直吹管内燃烧,增大了风口出口处的
混合气体量(部分燃料燃烧形成的煤气与鼓风的混合体),而且喷吹燃料的挥发分
高,燃烧形成的煤气量大,所以在条件相似时,喷吹100㎏/t左右时的风速、鼓
风动能都应比不喷吹燃料时低些。
16
66、富氧鼓风与鼓风动能的关系?
答:高炉采用富氧鼓风时,由于风中含氧量提高,同等冶炼强度所需要的空气体
积减小(主要是氮气量减少),使生成的煤气量减少,所以要求富氧时的风速和鼓
风动能比不富氧时高些。
67、冶炼不同铁种与鼓风动能的关系是什么?
答:同一高炉在条件相似情况下,由于冶炼不同铁种,单位生铁所生成的煤气量
不同,所以与之相适应的风速和鼓风动能也不同,如冶炼铸造铁要比冶炼炼钢铁
的燃料比要高,煤气量多,炉缸热度高。因此,冶炼铸造铁时的风速和鼓风动能
要比冶炼炼钢铁时的风速和鼓风动能低些。
68、风口长短与鼓风动能的关系是什么?
答:所谓风口长短就是指风口伸进炉缸内的长短。伸入炉缸内较长的风口,易使
风口前的回旋区向炉缸中心移动,等于相对缩小炉缸直径,所以它比伸入炉缸内
短的风口的风速和鼓风动能应小些。一般长风口适用于低冶炼强度或炉墙侵蚀严
重,边缘气流易发展的高炉。
69、风口数目与鼓风动能的关系是什么?
答:在高炉容积、炉缸直径相似的情况下,一般是风口数目越多,鼓风动能越低,
但风速越高。当冶炼强度一定时,风量也一定,则风口数目越多,鼓风动能越低。
70、为什么要求圆周进风均匀?
答:炉缸工作良好,不仅要求煤气流颈项分布均匀,也要求圆周煤气流分布均匀。
长时间圆周工作不均匀会出现炉型部分侵蚀,破坏正常工作剖面。影响圆周工作
不均的主要原因为风口进风不均。另外,喷吹燃料不均也会影响圆周工作。
71、送风制度主要参数在日常操作中的调剂内容有哪些?
答:风量、风温、风压、鼓风湿度、喷吹煤粉、富氧鼓风、风口面积和长度。
72、矿石性质的差异对热制度的影响?
答:①矿石的含铁量。
②矿石的粒度和含粉末率。
③矿石组成对还原性的影响。
73、为什么用硅表示炉温?
答:Si无论从液态中还原还是从气态中还原,都需要很高的温度,炉缸温度越高,
还原进入生铁的Si就越多,反之,生铁中的Si就越少。生产统计结果表明,炉缸
温(渣铁温度)与生铁含Si量成直线关,因此,通常用生铁含Si量来表示炉温。
74、哪此因素影响铁矿石的还原速度?
答:铁矿石还原速度的快慢,主要取决于煤气流和矿厂的特性,煤气流特性主要
是煤气温度、压力、流速和成份等,矿石特性主要是粒度、气孔度和矿物组成等。
75、什么叫上部调剂,其作用是什么?
答:上部调剂就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。它的
目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,改
变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用煤
气的热能与化学能。
76、料线高低对布料有何影响?
17
2024年3月24日发(作者:节白秋)
炼铁厂高炉作业长培训试题集
第一部分:填空题:
1、一般把含碳小于(0.2%)的叫熟铁,含碳(0.2—1.7%)叫钢,含碳(1.7%)
以上的叫生铁。
2、高炉炼铁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、高炉喷煤系统包括(制粉机)、(煤粉仓)、煤粉输送设备及管道、(高炉贮煤粉
罐)、(混合器)、(分配调节器)、(喷枪)、(压缩空气及安全保护系统)等。
4、烧结矿按碱度可化分为:碱度低于(1.0)为非熔剂烧结矿,碱度在(1.0—1.3)
为自熔性烧结矿,碱度大于(1.3)为高碱度烧结矿。
5、高炉冶炼对燃料的要求:①(焦炭、煤粉中固定碳高、有害杂质少、化学成份
稳定)。②(强度好)。③(粒度合适)。
6、影响炉顶煤气成份的因素:①(焦比升高时)、②(直接还原度提高时)、③(熔
剂用量增加时)④(矿石氧化度提高时)、⑤(鼓风含氧量增加时)、⑥(喷吹燃
料时)。
7、本公司现三座高炉,炉顶设备分别为1
#
炉(并罐无料钟炉顶),2
#
炉(HY钟
阀式)炉顶,3
#
炉(HY钟阀式)炉顶。
8、本公司各炉主卷扬电机功率,及料车有效容积:1
#
炉电机(200KW),料车
(3.8m
3
)。2
#
炉电机(75KW),料车(1.2m
3
)。3
#
炉电机(75KW),料车(1.8m
3
)。
9、高炉基本操作制度(热制度)、(送风制度)、(装料制度)、(造渣制度)。
10、炉况失常分为两大类:(1)煤气流与炉料相对运动失常,如(边缘煤气流过
分发展)、(边缘过重)、(管道行程)、(连续崩料)、悬料等。(2)炉缸工作失常,
如(炉凉)、(炉热)、(炉缸堆积)等。
11、高炉整个炉役期,铁口角度要求如下:开炉期(0—2
0
)、炉役前期(5—7
0
),
炉役中期(5—12
0
),炉役后期(15—17
0
)。
12、高炉冶炼过程中用(固体碳)还原生成(CO)的反应为直接还原反应。用(CO)
还原生成(CO
2
)的反应称为间接还原反应。
13、影响炉渣脱S的因素有(碱度)、(粘度)、(温度)及(化学成份)、(操作因
素)。
14、高炉冶炼过程中,形成炉料下降的空间有(1)(焦炭燃烧)。(2)(直接还原
消耗碳素)。(3)炉料下降过程中(间隙相互填充)及(炉料受到压缩后体积减小)。
(4)(定期放渣、出铁)。
15、料线在碰撞点以上时,提高料线则(发展过缘);降低料线,则(发展中心)。
16、高炉炉型设计过程中,若炉身角过小则(边缘气流过于发展),若炉腹角过大,
(风口前高温火焰易将炉腹砖烧坏),若高径比太小,影响炉料的(预热还原),
使(焦比)升高。
17、无料钟炉顶布料方式有(环形布料)、(定点布料)、(螺旋布料)、(扇形布料)。
18、高炉中心堆积严重时,炉渣(上渣热)、(下渣凉)。
1
19、装料制度包括(料线高低)、(装料顺序)、(批重大小)、(布料角度)等。
20、高炉进行休风操作前,必须先将(混风大闸)及(混风调节阀)关闭,防止
(煤气倒流)进入冷风管道,达到(爆炸)气氛后,发生爆炸。
21、无料钟炉顶,气密箱温度小于(75)
0
C。
22、脉冲除尘系统,进入箱体荒煤气温度不得超过(260
0
C)。
23、以下料制PK↓、PPKK↓、PP↓KK↓、KPKP↓、PKPK↓发展边缘气流的作用,
由强到弱次序是(KPKP↓)、(PKPK↓)、(PP↓KK↓)、(PPKK↓)、(PK↓)。
24、热风炉按照燃烧室和蓄热室的布轩形式不同,热风炉分(风燃式)、(外燃式)
和(顶燃式)三种。
25、高炉的冶炼过程可分为五个区域即(块状带)、(软熔带)、(滴落带)、(风口
带)、(渣铁带)。
26、脉石造渣是高炉渣量的主要来源,在非特殊矿形成的炉渣中,主要成分是
(SiO
2
)(Al
2
O
3
)(CaO)和(MgO)四种氧化物,而脉石中的(SiO
2
)成为决定
渣量的关键因素:因为每1㎏SiO
2
在高炉内要形成(2)㎏炉渣,每吨生铁消耗
的含铁矿石中,每增加1% SiO
2
将使渣量增加(30—40)㎏。
27、入炉矿石的还原性好,就表明通过(间接还原)途径,从矿石氧化物中夺取
的(氧量)容易,而且数量多,这样使高炉煤气的(利用率)提高,燃料比降低。
28、铁矿石含有较多的碱金属时,易产生低熔点化合物,而降低(软化温度),使
(软熔带)上移。球团矿中含碱金属会引起“(异常膨胀)”而严重粉化。高炉上
部生成的(液态)或(固态)粉末状碱金属化合物,能粘附在炉衬上促使炉墙(结
厚)或(结瘤)或(破坏砖衬)。
29、冶炼一吨生铁,大约能产生煤气(1700—3000)M
3
其化学成份有CO
2
约占(15—20%),CO约占(22—30%)
H
2
约占(1—3%),N
2
约占(56—58%)和微量的(CH
4
),是煤气与空气混合,
煤气含量达到(46—62%),温度达到着火点温(650℃)时,会发生爆炸。
30、铁矿石中的有害杂质有(S)、(P)、(Pb)、(Zn)、(As)、(Cu)、(K)、(Na)
等,硫使钢材具有(热脆)性,磷使钢材具有(冷脆)性。
31、在焦碳小转鼓强度指标中,M
40
表示 ( 抗碎强度指标),对中型高炉而言,
焦碳的M
40
应在(60—70%)之间。M
10
表示(耐磨强度指标)。
32、无料钟炉顶布料操作,可实现 ( 单环布料)、双环布料、(多环布料)、(扇
形布料)、(定点布料)。
33、高炉长期休风时,休风1小时以后,应降低冷却水压,目的是(降低冷却强
度)、(防止炉墙结厚)。
34、高炉冶炼中,空气中的氮对(燃烧反应)和(还原反应)都不起作用,它降
低煤气中的CO的浓度。
35、根据资料,每富氧1%,可减少煤气量(4%~5%),增产(4%~5%),提高
风口前理论燃烧温度(46℃)。
36、高炉鼓风中含氧量的增加,则每吨生铁所需风量减少。若保持风量不变(包
括富氧),(冶炼强度)可以增加。
37、由于富氧时风中含氧量提高,同等冶强所需空气的体积减少,使生成煤气量
2
减少,所以要求富氧时的(鼓风动能)和(风速)应比不富氧时的高些。
38、高炉富氧鼓风是往高炉鼓风中加入工业氧,一般含氧量为(85%~99.5%)。
39、高炉常用的富氧方式有三种:一是将氧气厂送来的高压氧气经部分减压后,
加入(冷风管道),经热风炉预热在送高炉;二是将低压氧气送到(鼓风机吸入口)
混合,经风机加压后在送至高炉;三是利用(氧煤枪)或(氧煤燃烧器),将氧气
直接加入高炉风口。
40、高炉炼铁过程是连续不断进行的,高炉上部不断装入(铁矿石、燃料和熔剂)
和有(煤气)被导出,下部不断(鼓入空气和燃料)(有时富氧),和定期放出(渣
铁)。
41、高炉炼铁工艺流程除高炉本体外,还包括(上料系统)(装料系统)、(送风系
统)、(煤气回收及除尘系统 )、(渣铁处理系统)、(喷吹系统)以及(动力系统)。
42、一般生产经验表明,焦炭灰分增加1%,焦比升高(2%),产量降低(3%);
品位提高1%,焦比降低(2%),产量升高(3%)。
43、目前测定焦炭强度指标的方法有两种,即大转鼓(松格林转鼓)和小转鼓(米
库姆转鼓)。
44、精料方针的内容是(高)、(熟)、(匀)、(净)、(小)、(稳)。
45、高炉冶炼过程中经过三次分布:首先(自风口向上和向中心扩散);然后(穿
过滴落带并在软熔带焦炭夹层中做横向运动);而后(曲折向上通过块状带)。
46、根据含铁物料的矿物组成和结构,其还原由易到难的一般顺序为:(球团矿)、
(褐铁矿)、(烧结矿)、(菱铁矿)、(赤铁矿)、(磁铁矿)。
47、高炉料柱所具有的散料特性包括:(空隙度)(形状参数)(堆角)。
48、停炉的方法有两种:即(填充停炉法)和(降料面停炉法)。
49、高炉强化冶炼技术包括:(精料技术)、(高风温技术)、(高压操作技术)、(喷
吹燃料技术)、(富氧大喷煤技术)、(先进的计算机控制技)。
第二部分:选择题:(将正确答案填在后面括号内)
1、铁矿石不含铁的化合物称为脉石,其主要成份是:(A)
A、SiO
2
B、Al
2
O
3
C、CaO D、MgO
2、下列元素属铁矿厂中有害素的有:(C、D)
A、Si B、Mn
C、Pb D、As
3、下列四种铁矿石中,最不易被还原的是:(A)
A、磁铁矿 B、赤铁矿 C、褐铁矿 D、菱铁矿
4、下列答案中属焦碳机械强度的是:(A、B、C)
A、抗冲击能力 B、抗压强度 C、耐磨性
5、钟式炉顶,大钟一般起布料作用,一般大钟角制成:(C)
A、51
0
B、52
0
C、53
0
D、54
0
6、高炉冶炼过程中(全焦冶炼),炉缸煤气量约为风量的:(B)
A、1.05—1.15倍 B、1.2—1.3倍 C、1.4—1.5倍
7、影响燃烧带的因素有:(A、B、C)
A、提高风温 B、料柱的透气性 C、提高炉顶压力
8、高炉常用的冷却介质有:(A、C、D)
3
A、空气 B、氮气 C、水 D、汽水混合物
9、高炉标准状态下风速一般控制在(B)m/s。
A、80—100 B、100—130 C、130—150
10、下列不属于洗炉剂的是:(D)
A、萤石 B、锰矿 C、均热炉渣 D、钒钛渣
11、高炉中的S全部是由炉料带进的,其中焦炭的含S量最高,约占炉料的S的:
(B)
A、60—70% B、70—80% C、80—90%
12、高炉冶炼过程中,不能去除元素是:(B)
A、硫 B、磷 C、锰 D、硅
13、焦炭中,挥发份过高所造成的不良影响是:(C、D )
A、渣量增大 B、熔剂消耗量增加 C、烧熟程度不够,生焦多 D、焦炭强度差,
易碎裂产生粉末
14、中型高炉,一般抗破碎强度M
40
在:(B)
A、50—60% B、60—70% C、70—80%
15、一般风口回旋区的长度为炉缸半径的:(B)
A、>1/3 B、1/3—1/2 C、>1/2
16、下列料制中,抑制边缘气流作用最强的是:(C)
A、PP↓KK↓ B、PKPK↓ C、PPKK↓ D、KPKP↓
17、高炉接受高风温的条件有哪些:(B、C、D)
A、富气鼓风 B、精料入炉 C、加湿鼓风 D、喷吹燃料
18、下列现象为边缘气流过分发展的征兆是:(A)
A、上渣凉、下渣热 B、上渣热、下渣凉
C、炉喉CO
2
曲线呈“V”型,最高点移向第二点。
19、当两探尺运行偏差达(C)时,称为偏料。
A、30mm B、40mm C、50mm
20、炉前操作指标中的铁量差具体是:(B)
A、 上、下炉次之间的实际铁量差。
B、 每次铁理论铁量与实际铁量的差值。
C、 上、下炉次之间的理论铁量差。
第三部分:名词解释:
1、生铁:含碳量大于1.7%,并含有一定数量的硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合
金。
2、利用系数:每立方米有效容积,每昼夜所生产的合格生铁量。
3、冶炼强度:每立方米有效容积,每昼夜燃烧的干焦炭量。
4、综合焦比:冶炼1吨生铁所消耗的喷吹燃料量按置换
比折合成焦炭量与冶炼1吨生铁所消耗干焦量之和。
5、燃料比:它是指冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量与煤粉、重油量之和。
6、高炉寿命:有两种表示方法:一是一代炉龄,即从开炉到大修的时间。一般8
年以下为低寿命,8—12年为中等,12年以上为长寿。二是一代炉龄中每立方米
4
有效容积产铁量,一般5000 t/m
3
以下为低寿命,5000—8000t/m
3
为中等,8000 t/m
3
以上为长寿。
7、软熔特性:指矿石开始软化的温度和软熔温度区间(即软化开始到熔化终了的
温度区间)。
8、焦炭工业分析:按水分、灰分、挥发分和固定碳的组成进行的分析称为工业分
析。
9、按焦炭所含碳、氢、氮、氧、硫等元素测定组成的分析成为元素分析。
10、焦炭的机械强度:成品焦炭的耐磨性、抗压强度和抗冲击能力。
11、精料:精料是指原燃料进入高炉前,采取措施使它们的质量优化,成为满足
高炉强化冶炼要求的炉料,在高炉使用该炉料后可获得优良的经济技术指标和较
高的经济效益。
12、高碱度烧结矿:生产上把碱度在1.6以上的烧结矿称为高碱度烧结矿。
13、直接还原:用固体C还原铁氧化物的反应叫直接还原。
14、间接还原:用气体还原剂CO、H2,还原铁氧化物的反应称为间接还原反应。
15、矿石的冶金性能:生产和研究中把含铁炉料(铁矿石、烧结矿、球团矿)在
热态及还原反应条件下的一些物理化学性能:还原性;低温还原粉化;还原膨胀;
荷重还原软化和熔滴性称为矿石的冶金性能。
16、炉渣的熔化温度:指炉渣完全熔化为液相的温度或液态炉渣冷却时有固相开
始析出时的温度,即相图中的液相线温度。
17、炉渣熔化性温度:炉渣熔化后能够自由流动的温度。
18、碳素溶解损失反应:CO
2
+C=2CO
19、水煤气反应:H
2
O+C=CO+H
2
20、水煤气置换反应:CO+H
2
O=CO
2
+H
2
21、一氧化碳利用率:是平衡高炉炼铁中气固相还原反应中CO转化为CO
2
程度
的指标,也是评价高炉间接还原发展程度的指标。
22、氢利用率:是衡量高炉炼铁中氢参与铁氧化物还原转化为H
2
O的程度指标。
23、铁的直接还原度:从FeO中以直接还原方式还原得到的Fe量与全部被还原
出来的铁量的比值。
24、高炉直接还原度:它是高炉内以直接还原方式夺取的氧量与还原中夺取的总
氧量的比值。
25、炉渣碱度:就是用来表示炉渣酸碱性的指数。
26、炉渣黏度:炉渣黏度直接关系到炉渣流动性的好坏,炉渣黏度是流动性的倒
数。
27、炉渣的稳定性:指当炉渣的成分和温度发生变化时,其熔化温度和黏度能否
保持稳定。
28、硫的循环富集:随着炉料在炉内下降受热,炉料中的硫逐步释放出来;焦炭
的部分硫在炉身下部和炉腹以CS和COS形式挥发,而矿石中的硫则分解和还原,
以硫蒸汽或SO2进入煤气。但主要还是在风口发生燃烧反应时,以气体化合物的
形式进入煤气,燃烧和分解生成的SO2,经还原和生成反应成硫蒸汽和H2S等,
所以在炉缸煤气中有CS、S、CS2、COS、H2S,它们随煤气上升与下降的炉料和
5
滴落的渣铁相遇而被吸收,在1000℃及以下区域的煤气中仅保留COS、H2S。炉
料中自由碱性氧化物多、渣量大而且碱度高、流动性好,吸收的硫越多。结果是
软熔带处的总硫量大于炉料带入炉内的硫量,这样在高温区和低温区之间形成了
硫的循环富集。
29、硫的分配系数:硫在炉渣中的质量分数W(s)与在铁水中的质量分数W[s]
之比,叫硫分配系数。
30、耦合反应:是指没有碳极其氧化物CO参与的,铁液中非金属元素和渣中氧
化物之间的氧化还原反应。
31、碱害:指炉料带入高炉内含K、Na的盐类(绝大部分是复合硅酸盐)在高炉
生产中形成循环积累,给生产带来危害。
32、风口燃烧带:炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带,它包括氧化区和还原区。
33、风速:高炉炼铁中,鼓风通过风口时所达到的速度,它有标准风速和实际风
速两种表示方法。
34、鼓风动能:单位时间内每个风口鼓入高炉内鼓风所具有的机械能,称为鼓风
动能。
35、风口前理论燃烧温度:风口前焦炭燃烧所能达到的最高温度,即假定风口前
焦炭燃烧放出的热量,全部用来加热燃烧产物时所能达到的最高温度。叫风口前
理论燃烧温度。
36、炉料与煤气的水当量:单位时间内通过高炉某一截面的炉料或煤气升高(或
降低)1℃所吸收或(放出)的热量,称为炉料或煤气的水当量。
37、高炉料柱的透气性:指煤气通过料柱时阻力的大小。煤气通过料柱时的阻力
主要取决于炉料的空隙度,空隙度大则阻力小,透气性好;空隙度小则阻力大,
炉料透气性坏。
38、液泛现象:在气、掖、固三相做逆流运动中,上升煤气遇到阻力过大,将下
降的液滴支托住,进而将它带走的现象叫液泛现象。
39、炉况判断:就是判断这种影响的程度及顺行的趋向,即炉况是向凉还是向热,
是否会影响顺行,影响程度如何等。包括直接观察:看原燃料外貌、看渣、看铁、
看风口等。利用重要数据或曲线:风压、风量、料线、CO2曲线等。
40、送风制度:是指在一定的冶炼条件下选定合适的鼓风参数和风口进风状态,
以形成一定深度的回旋区,达到原始煤气分布合理、炉缸圆周工作均匀活跃、热
量充足。
41、装料制度:炉料装入炉内的总称或是对炉料装入炉内的有关规定。即通过选
择合理的装料制度,用改变炉料在炉喉的分布,达到煤气分布合理,改善煤气热
能及化学能利用和炉况顺行。
42、炉顶CO2曲线:定期从炉喉下面的周边4个互成90°角的方向(或两个互成
180°的方向)上取出径向各点(一般取五点)的煤气进行CO2含量分析,以取
样部位直径为横坐标,煤气中CO2含量为纵坐标画出的曲线。可用来判断炉内煤
气溜分布状况。
43、倒流休风:就是将休风后高炉内的残余煤气通过热风管道经热风炉或专用的
倒流烟囱排除的休风方法,叫倒流休风。
6
44、装料制度:炉料装入炉内方式的总称或是对炉料装入炉内方式的有关规定。
45、上部调剂:就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。它
的目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,
改变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用
煤气的热能与化学能。
46、批重:装入炉内一批料的质量称为批重,一批料中矿石部分的质量称为矿石
批重,焦炭部分的质量称为焦炭批重。
47、安全容铁量:铁口中心线至渣口中心线炉缸容积的60%的容铁量,称为炉缸
的安全容铁量。
48、带风装料:炉缸焦炭填充、冷矿开炉时,在鼓风状态下装料的叫带风装料。
49、休风:高炉生产过程中因检修、处理事故或其它原因需要中断生产时,停止
送风冶炼就叫休风。
50、高压操作:高压操作就是通过净煤气管道上的高压阀组提高炉顶压力,从而
使整个高炉内的煤气处于高压状态。一般认为高炉炉顶压力在0.03Mpa以上的叫
高压。
51:综合鼓风:作为高炉强化冶炼技术,采用高风温和富氧鼓风的同时,通过风
口与鼓风一起向炉缸内喷吹燃料(煤粉、重油、天然气)、热还原性气体(天然气
等裂化形成的CO+H2的气体)或其它粉料(含铁粉料、熔剂粉料)。
52、富氧鼓风:高炉富氧鼓风是指往高炉鼓风中加入工业氧(一般含氧85%—
99.5%),使鼓风含氧量超过大气含量,其目的是提高冶炼强度以增加高炉产量和
强化喷吹燃料在风口前燃烧。
第四部分:简答题:
1、生铁有哪些种类?
答:生铁一般可分为三大类:炼钢生铁、铸造生铁和铁合金三种。
2、高炉生产工艺流程有哪几部分组成?
答:在高炉冶炼过程中,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。它的工艺流程除高炉本体外,还有上料系统、装料系统、煤
气回收与除尘系统、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、上料系统包括哪些部分?
答:上料系统包括:贮料场、贮矿槽、焦槽、槽上运料设备、矿石与焦炭的槽下
筛分设备、矿石与焦炭的称量设备、返矿和返焦运输设备、将炉料运送至炉顶的
设备(皮带或料车与卷扬机)等。
4、装料系统包括哪些部分?
答:钟式高炉的装料设备包括:炉顶受料斗、旋转布料器、大小钟或三套料钟、
料钟平衡杆与液压传动装置或卷扬机、活动炉喉挡板、探尺等。
无料钟炉顶高炉的装料设备包括:受料斗、上下密封阀、节流阀、中心喉管、布
料溜槽、旋转装置及液压传动装置等。
5、送风系统包括哪些部分?
7
答:送风系统包括:过滤器、鼓风机、冷风管道、放风阀、混风阀、热风炉、热
风总管、环管、支管、直到风口。
6、煤气回收与除尘系统包括哪些部分?
答:煤气回收与除尘系统包括:炉顶煤气上升管、下降管、煤气截断阀或水封、
重力除尘器、洗涤塔与文氏管(或双文氏管)、电除尘、脱水器,国内还有使用蒸
喷塔的。
干式除尘的包括布袋除尘箱、有的设有旋风除尘器。高压操作的高炉还装有高压
阀组等。
7、渣铁处理系统包括哪些部分?
答:渣铁处理系统包括:出铁场、泥炮、开口机、堵渣机、炉前吊车、渣铁沟、
渣铁分离器、铁水罐、铸铁机、修罐库、渣罐、水渣池以及炉前水力冲渣系统。
8、喷吹系统(喷吹煤粉)包括哪些部分?
答:磨煤机、煤粉仓、煤粉输送设备及管道、高炉贮煤粉罐、混合器、分配调节
器、喷枪、压缩空气及安全保护系统等。
9、动力系统包括哪些部分?
答:动力系统包括:电、水、压缩空气、氮气、蒸汽等。
10、高炉生产有哪些特点?
答:一是长期连续生产;二是规模越来越大型化;三是机械化、自动化程度越来
越高。
11、高炉生产有哪些产品和副产品?
答:高炉生产的产品是生铁。副产品是炉渣、高炉煤气和炉尘(瓦斯灰)。
12、高炉炉渣有哪些用途?
答:①液态炉渣用水急冷成水渣,可做水泥原料。
②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。
③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。
④用炉渣制成的矿渣砖、干渣块可做铺路材料。
13、高炉煤气有什么用途?
答:高炉煤气一般含有20%以上的一氧化碳,少量的氢和甲烷,发热值一般为2900
—3800KJ/m
3
,是一种很好的低发热值气体燃料,除用来烧热风炉外,还可供
炼焦、均热炉和烧锅炉用。
14、高炉炉尘有什么用途?
答:炉尘是随高速上升的煤气带离高炉的细颗粒炉料。一般含铁30—50%,含碳
10—20%。经煤气除尘器回收后,可用作烧结原料。
15、高炉生产用哪些原料?
答:高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和熔剂。
铁矿石包括天然矿和人造富矿;
铁矿石代用品主要有:高炉炉尘、氧气转炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣以及一些有色
金属选矿的高铁尾矿等。这些原料一般均加入造块原料中使用。
锰矿石一般只在生产高锰铁的时候才使用。
8
16、高炉常用的矿石有哪几种?
答:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
还原性由差至好依次排列:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿。
17、评价铁矿石质量的标准是什么?
答:①矿石含铁量是评价铁矿石质量最重要的标准。
②脉石的化学成分。
③矿石中的有害杂质(包括S、P、Pb、Zn、As、Cu、K、Na、F等)含量。
④矿石的还原性。
⑤矿石的软熔特性。
⑥矿石粒度组成。
⑦矿石的强度。
⑧矿石化学成分的稳定性。
⑨矿石的热暴烈性能。
18、高炉为什么要用熔剂?
答: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(SiO
2
1713℃、Al
2
O
3
2050℃、CaO 2570℃)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有害杂质的目的。
19、常用的熔剂有哪几种?
答:碱性熔剂:石灰石(CaCO
3
)、白云石[(Ca,Mg)CO
3
]、菱镁石(MgCO
3
)
酸性熔剂:硅石(SiO
2
)
20、对熔剂的要求是什么?
答:①有效熔剂性要高。
②有害杂质S、P含量越少越好。
③粒度要均匀。石灰石粒度控制在25—50mm(300m
3
以下高炉可控制在10—
30mm),硅石的粒度可控制在10—30mm。
21、高炉用哪些燃料?
答:木炭、无烟煤(或称白煤)、焦炭、喷吹用燃料、型焦。
22、焦炭在高炉生产中起什么作用?
答:①提供高炉冶炼所需的大部分热量。(高炉冶炼所消耗热量的70—80%来自燃
料燃烧)
②提供高炉冶炼所需的还原剂。
③焦炭是高炉料柱的骨架。
④生铁形成过程中渗碳的碳源。每吨炼钢铁渗碳消耗的焦炭在50㎏左右。
23、高炉冶炼过程对焦炭质量提出哪些要求?
答;①固定碳含量要高,灰分要低。
②含硫、磷有害杂质要少。
③焦炭的机械强度要好。
④粒度要均匀,粉末要少。
⑤水分要稳定。
⑥焦炭的反应性要低,抗碱性要好。
9
24、精料方针的内容是什么?
答:精料方针:高、熟、匀、净、小、稳。即入炉品位高,粒度均匀,成分稳定,
净料入炉,提高熟料使用率,冶金性能要好。
25、高炉内炉料是如何分布的?
答:高炉内炉料基本上是按装料顺序层状下降的,依照状态不同可以分为五个区
域:块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁贮存区。
块状带:固体料软熔前所分布的区域;
软熔带:炉料从开始软化到熔化所占的区域,矿料熔结成为软熔层,两软熔层之
间夹有焦炭层,多个软熔层和焦炭层构成完整的软熔带,其纵刨面可呈倒V形、
V形或W形。软熔带位置较高时,其占据空间高度也较大,焦炭夹层较多,允许
冶炼强化但能耗较高;软熔带位置较低时,其占据的空间高度相对也小,而块状
带则相应扩大,即增大了间接还原区,利于提高炉身效率,改善煤气利用。
滴落带:渣、铁全部熔化滴落,穿过焦炭层到达炉缸的区域。由于煤气大量通过,
渣、铁滴落时继续进行还原、渗碳等反应,是高温物理化学反应的主要区域。
风口带:风口前燃料燃烧的区域。焦炭燃烧时被高速煤气流带动形成回旋区,其
大小和鼓风动能以及焦炭强度等因素有关。是高炉热能和气体还原剂的发源地,
也是初始煤气流分布的起点。
渣铁贮存区:是形成最终渣、铁的区域。
26、高炉冶炼过程中的料层及粒度是如何变化的?
答:在熔化、滴落前,矿石、焦炭分层明显,下降时层厚变薄,倾斜角度趋于平
坦。
烧结矿在下降过程中,大粒级数量逐渐减少,在炉身中部减至最少,到炉身
下部中心温度较高区又有所增多,这是由于小颗粒发生软化、粘结所致。
27、高炉冶炼过程中,煤气是如何分布的?
答:高炉冶炼过程中经过三次分布:首先自风口向上和向中心扩散;然后穿过滴
落带并在软熔带焦炭夹层中做横向运动;而后曲折向上通过块状带。初始煤
气流的流向线与回旋区大小有关。软熔带的煤气运动取决于软熔带的位置、
形状、焦炭夹层的厚度、焦炭强度以及滴落带的阻力。块状带煤气流分布取
决于炉料的透气性。
28、高炉内铁氧化物还原可分为哪几种?
答:高炉内铁氧化物还原可分为三种:用气体CO还原,生成产物CO
2
称间接还
原;用固体碳进行还原,生成产物CO,称直接还原;一部分氢在低温代替
CO还原,另一部分氢代替碳进行直接还原,统称氢的还原。
29、高炉内根据温度不同可分为哪三个还原区?
答:低于800℃块状带是间接还原区;800—1100℃的是直接还原和间接还原共存
区;高于1100℃的是直接还原区。
30、铁氧化物还原机理是什么?
答:铁氧化物还原反应是经过内、外扩散过程和界面化学反应等步骤完成的,即
气流中CO(或H
2
)通过矿石周围的边界层向矿石表面扩散;气体反应物CO
(或H
2
)及气体生成物
10
31、影响铁矿石还原速度的因素有哪些?
答:①CO和H
2
浓度: 增加煤气中CO和H
2
浓度,对增大化学反应速度和提高还原
剂向矿石扩散的速度都有利。
②温度:矿石在高温下的还原速度很快。因此保证煤气有较高温度,扩大800
—1100℃的中温区,对加速还原过程非常重要。
③煤气流速:在一定条件下煤气流速可加快铁矿石还原速度。但流速超过一
定值后,还原速度不在增加,此时的速度即为“临界速度”。煤气流速达到临
界值后,反应过程由外部扩散速度范围过度到内部扩散速度范围,因而在增
大流速将无助于还原。
④煤气压力:提高煤气压力,使碳的气化反应CO
2
+C=2CO变慢,此时气相中
全部CO
2
消失的温度由800℃提高到1100℃左右,扩大了中温区,有利于加速
还原过程。
⑤矿石粒度:缩小矿石粒度可增加煤气和矿石的接触面积,利于加速还原过
程。
⑥矿石孔隙度和矿物组成:提高矿石孔隙度(气孔率)可加快矿石还原速度。
根据含铁物料的矿物组成和结构,其还原由易到难的一般顺序为:
球团矿 褐铁矿 烧结矿 菱铁矿 赤铁矿 磁铁矿
32、什么是直接还原?什么是直接还原度?
答:用固体C还原铁氧化物的反应叫直接还原。
高价氧化铁还原成FeO为间接还原,则FeO被固体碳还原的铁量与全部被还
原铁量之比,称铁的直接还原度。
33、什么是间接还原?
答:用气体还原剂CO、H2,还原铁氧化物的反应称为间接还原反应。
34、直接还原与间接还原的发展程度?
答:高炉内直接还原与间接还原发展程度,直接影响碳(燃料)的消耗。一氧化
碳间接还原是放热反应,化学热量消耗少,但还原剂碳量消耗大;直接还原
是吸热反应,消耗化学热量多,但还原剂碳量比间接还原消耗少。因此获得
高炉内最低碳量消耗,在于两种还原的发展比例合适。在当前高炉冶炼条件
下,理论最低直接还原度为20%—30%。实际中高得多。
35、高炉原料中的游离水对高炉冶炼有何影响?
答:游离水存在于矿石和焦炭的表面和空隙里。炉料进入高炉后,由于上升煤气
流的加热作用,游离水在100℃时开始蒸发,但是要料块内部也达到100℃,从而
使炉料中的游离水全部蒸发掉,就需要更高的温度。根据炉料粒度不同,需要
120℃,对于大粒度来说,甚至要达到200℃,才能全部蒸发掉。
对于一般使用天然矿或冷烧结矿的高炉,其炉顶温度一般为150—300℃,炉料中
的游离水进入高炉之后,不久便蒸发完毕,不增加炉内的燃料消耗。相反,游离
水的蒸发降低了炉顶温度,有利于维护炉顶设备,延长其使用寿命。另一方面,
炉顶温度降低,使煤气体积缩小,降低了煤气流速,从而减少炉尘吹出量。
36、高炉原料中结晶水对高炉冶炼有何影响?
答:炉料中的结晶水主要存在于水化物矿石(如褐铁矿2Fe
2
O
3
.3H
2
O)和高岭土
11
(Al
2
O
3
.2H
2
O.2H
2
O)中间。高岭土是黏土的主要成分,有些矿石中含有高岭土。
实验证明褐铁矿中的结晶水从200℃开始分解,到400—500℃才分解完毕。高岭
土中的结晶水从400℃开始分解,但分解速度很慢。到500—600℃迅速分解,全
部去除结晶水要达到800—1000℃。
高温下分解出来的结晶水与高炉内的碳发生下列反应:
500—800℃之间:
2H
2
O+C=CO
2
+2H
2
-83134KJ
850℃以上:
H
2
O+C=CO+H
2
-122450KJ
可见,高温区分解结晶水对高炉冶炼是不利的,它不仅消耗焦炭,而且吸收高温
区热量,增加热消耗,降低炉缸温度。一般有30—50%的结晶水在高温区分解。
37、炉渣的主要成分是什么?
答:炉渣成分来自以下几个方面:
① 矿石中的脉石
② 焦炭灰分
③ 熔剂氧化物
④ 被侵蚀的炉尘
⑤ 初渣中含有大量矿石中的氧化物(如:FeO、MnO等)。
炉渣中主要含有Cao、MgO、SiO
2
、Al
2
O
3
四种氧化物。
38、炉渣在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:①渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应,起着控制生铁成分的作用。
②炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带,对炉内煤气流分布及炉料的下降
都有很大影响,因此,炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。
③炉渣附着在炉墙上形成渣皮,起保护炉衬作用。
39、炉渣的软熔特性对高炉冶炼有什么影响?
答:炉渣的软熔特性与矿石的软化特性有关,其对高炉的影响是,矿石软化温度
越低,初渣出现的越早,软熔带位置越高,初渣温度低,进入炉缸后吸收炉缸热
量,增加高炉热消耗;软化区间越大,软熔带融着层越宽,对煤气流的阻力越大,
对高炉顺行不利。所以,一般希望矿石软化温度要高些,软化区间要窄些。这样
软熔带位置较低,初渣温度较高,软熔带融着层较窄,对煤气阻力较小。一般矿
石软化温度波动在900—1200℃。
40、炉渣的熔化温度对高炉冶炼有何影响?
答:炉渣的熔化温度是炉渣熔化性的标志之一,熔化温度高,表明它难熔,熔化
温度低,表明它易熔。难熔炉渣在炉内温度不足的情况下,可能黏度升高,影响
成渣带以下的透气性,不利于高炉顺行,但难熔炉渣成渣带低,进入炉缸时温度
高,增加炉缸热量,对高炉冶炼有利。易熔炉渣流动性好,有利于高炉顺行,但
降低炉缸热量,增加炉缸热消耗。因此,选择炉渣熔化温度时,必须兼顾流动和
热量两方面。
41、炉渣熔化性温度对高炉冶炼有什么影响?
答:熔化性温度说明该温度下炉渣能否自由流动,因此,炉渣熔化性温度的高低
12
影响高炉顺行和炉渣能否顺利排出。只有熔化性温度低于高炉正常生产所能达到
的炉缸温度,才能保证高炉顺行和炉渣的正常排放。
42、哪些因素影响炉渣黏度?
答:温度、碱度、MgO含量、Al
2
O
3
、FeO、MnO、CaF
2
、TiO
2
。
43、炉渣稳定性对高炉冶炼有什么影响?
答:炉渣的稳定性可分为热稳定性和化学稳定性,炉渣稳定性影响炉况稳定。稳
定性好的炉渣,遇到高炉原料波动或炉内温度发生变化时,仍能保持良好的流动
性,从而维持高炉正常生产。稳定性差的炉渣,则经不起炉内温度和炉渣成分的
波动,黏度发生剧烈变化而引起炉况不顺。因此,高炉生产要求炉渣具有较好的
稳定性。
44、高炉内硫的来源及还原?
答:矿石和石灰石中的硫主要以黄铁矿(FeS
2
)和硫酸盐(CaSO
4
)等形式存在;
烧结矿、球团矿中主要为(FeS),自熔性烧结矿、球团矿中还有(CaS)。焦炭中
的硫包括有机硫、硫化物、硫酸盐,后两者存在于灰份中。焦炭中硫是高炉硫的
主要来源。
炉料下降过程中,焦炭含硫逐渐减少,到达风口时已经有1/4气化,其余在风口
前燃烧生成SO
2
进入煤气。煤气中的硫大部分为H
2
S,小部分以COS和其它形式
存在。
煤气上升途中经过滴落带、软熔带、和块状带,煤气所含的硫大部分又被渣、铁
和炉料(CaO、FeO、和碱金属)吸收,形成硫在高炉内的循环,只有小部分硫随
煤气逸出炉外。
45、炉渣为什么能起到脱S作用?
答:硫以FeS、MnS、MgS、CaS等形态存在,其稳定程度依次是后者大于前者。
其中MgS和CaS只能溶于渣中,MnS少量溶于铁中,大量溶于渣中,FeS既溶于
铁中,也溶于渣中。炉渣的脱硫作用就是渣中的CaO、MgO等碱性氧化物与生铁
中的硫反应生成只溶于渣中的稳定化合物CaS、MgS等,从而减少生铁中的硫。
46、哪些因素影响炉渣的脱硫能力?
答:①炉渣的化学成分:包括炉渣碱度、MgO、Al
2
O
3
、FeO。
②渣铁温度
③硫分配系数
④高炉操作
47、如何利用炉渣排碱?
答:①降低炉渣碱度,使K
2
O、Na
2
O与SiO
2
结合形成硅酸盐随炉渣排出炉外,
为排出90%以上的碱,炉渣碱度应控制在0.85—0.9。
②在降低炉渣碱度的同时提高渣中MgO含量,以同时满足炉渣脱硫的要求。在三
元碱度不变时,用5%MgO代替5%CaO,炉渣排碱能力可提高20%。
③必要时适当增大渣量。
48、炉缸燃烧反应的特点是什么?
答:研究表明煤的燃烧要经历三个次过程:加热蒸发和挥发物分解;挥发分燃烧
和碳结焦;残焦燃烧。进入高炉的焦炭在炼焦过程中已完成前两个过程,到达风
13
口只需要完成最后一个次过程。喷入高炉的煤粉需要完成全部三个次过程,着三
个次过程可循序进行,也可重叠甚至同时发生。焦炭是具有一定粒度的块状物,
它进入炉缸燃烧不受时间限制,可通过各种方式燃烧,直到完全气化。喷吹煤粉
进入炉缸燃烧,不仅比焦炭多了两个次过程,而且它是粉状,能随气流流动,它
应在炉缸燃烧带停留的有限时间(0.01—0.04S)和有限空间(燃烧带长度1.2—
1.4m)内完成。否则将随煤气上升成为未燃煤粉,过量未燃煤粉会给高炉生产带
来很多麻烦。所以要采取技术措施加快煤粉的燃烧过程,保证煤粉在燃烧带内的
燃烧率达到80—85%。
49、炉缸燃烧反应在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:首先,焦炭在风口前燃烧放出热量,是高炉冶炼过程中热量的主要来源。高
炉冶炼所需要的热量,包括炉料的预热、水分蒸发和分解、碳酸盐的分解、直接
还原吸热、渣铁的熔化和过热、炉体散热和煤气带走的热量等,绝大部分由风口
前焦炭燃烧提供。其次,炉缸燃烧反应的结果产生了还原性气体CO,为炉身中上
部固体炉料的间接还原提供了还原剂,并在上升过程中将热量带到上部起传热介
质作用。第三,由于炉缸燃烧反应过程中固体焦炭不断变为气体离开高炉,为炉
料下降提供40%空间,保证炉料不断下降。第四,风口前焦炭燃烧状态影响煤气
流的初始分布,从而影响整个炉内煤气流分布和高炉顺行。第五,炉缸燃烧反应
决定炉缸温度水平,从而影响造渣、脱硫和生铁的最终形成过程以及炉缸工作的
均匀性。也就是说炉缸燃烧反应影响生铁的质量。
50、哪些因素影响理论燃烧温度?
答:鼓风温度、鼓风富氧度、喷吹燃料、鼓风湿度。
51、哪些因素影响炉顶煤气成分变化?
:答:①当焦比升高时,单位生铁炉缸煤气量增加,煤气利用率低,煤气中CO升
高,CO
2
降低。
②当炉内的直接还原度提高时,煤气中的CO升高,CO
2
降低。同时由于风口前
燃烧碳量减少,入炉风量降低,带入的N
2
量下降,(CO+CO
2
)含量升高。
③熔剂量增加时,由于分解产生CO
2
,煤气中CO
2
和(CO+CO
2
)含量升高,N
2
量下降。
④矿石氧化度提高时,既矿石中的Fe
2
O
3
增加时,间接还原消耗的CO增加,产生
同体积的CO
2
,因此煤气中的CO
2
增加,CO下降,(CO+CO
2
)含量没有变化。
⑤鼓风含氧量增加时,由于煤气中N
2
比例下降,CO和CO
2
升高。(CO+CO
2
)含
量可增大到45%。
⑥ 喷吹燃料时,由于煤气中H
2
所占的比例有所增加,N
2
和(CO+CO
2
)下降。
52、料柱透气性在高炉冶炼过程中起什么作用?
答:料柱具有良好的透气性,使上升煤气流均匀稳定并顺利通过,是保证炉料顺
利下降和充分发挥上升煤气流的还原和传热作用的基本前提。尤其是高强度冶炼
时,炉缸煤气量大,如果料柱透气性不好,则煤气流阻力增大,风压升高,继而
会出现崩料、悬料等现象,冶炼过程不能正常进行,这就是风量与料柱透气性不
相适应的结果。
其次,由于炉料质量差而造成炉内透气性恶化和分布不均匀时,不仅压差升高和
14
下料不顺,而且引起煤气流分布不均,出现管道行程和煤气流偏行现象,从而使
煤气利用率下降,炉料的预热和还原不充分,直接还原度增加,热量消耗增大,
影响焦比和生铁产量。
53、如何改善块状带料柱的透气性?
答:为了提高块状带料柱的透气性,首先应提矿石和焦炭的强度,减少入炉粉末。
尤其要提高矿石和焦炭的热强度,增强高温还原状态下抵抗摩擦、挤压、膨胀和
热裂的能力,减少或避免炉内的再次产生粉末,这样可以提高料柱孔隙度ε、降低
∆P。其次,要严格控制粒度。第三,要尽量使粒度均匀。
54、在高炉冶炼过程中,形成炉料下降空间的原因有哪些?
答:①焦炭的燃烧。风口前焦炭燃烧后除少部分灰分参与造渣外,其余部分均为
气体上升,在风口前形成自由空间。
②直接还原消耗碳素,使焦炭体积缩小。
③炉料下降过程中小块向大块间隙填充,炉料受压后体积收缩以及炉料熔化,均
使其体积减小而形成空间。
④定期放渣、出铁。
55、哪些因素影响炉料顺利下降?
答:影响炉料有效重力W
效
的因素:
炉身角和炉腹角、料柱高度、风口数量、炉料堆密度、
高炉操作状态
影响煤气通过料柱时产生的压力降△P:
煤气流速、原料粒度和空隙度、煤气黏度和重度、高炉操作因素。
56、高炉内磷的还原?
答:高炉冶炼普通生铁时,炉料中的磷几乎全部还原进入生铁;只有在冶炼高磷
生铁时,约有13%的磷进入炉渣,另7%进入煤气。
57、高炉操作的基本制度?根据什么选择合理的操作制度?
答:①热制度,即炉缸应具有的温度和热量水平。
②造渣制度,选择合适的炉渣成分、软熔带结构和软熔造渣过程。
③送风制度,在一定冶炼条件下,选择合适的鼓风参数。
④装料制度,即对装料顺序、料批大小、料线高低的合理规定高炉的强化程度、
冶炼生铁的品种、原燃料的质量、高炉炉型以及设备情况等,是选择各种合理操
作制度的依据。
58、什么是炉况判断?通过那些手段判断炉况?
答:高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件,炉况判断就是根据实
际生产中,原燃料物理性能、化学成份的波动、气候条件变化、称量误差、操作
失误和设备故障等对炉内热状态和顺行的影响程度,即炉况是向凉还是向热,是
否会影响顺行,它们的影响程度如何等的判断。
判断方法:①直接观察:看原料外观,看渣铁,看风口工作情况。
②仪表判断:如风压,风量,探尺,各部位温度和透气性质数等仪表进行综合判
断。
以上两种方法结合在一起,进行综合分析,才能准确判断炉况。
15
59、调节炉况的手段和原则是什么?
答:调节手段根据炉况影响的大小和经济效果排列:
喷吹燃料——风温——风量——装料制度——焦炭负荷——净焦
调节原则:①尽早知道波动的性质与幅度,以便对症下药。
②力争早动,稳定多因素,调剂一个影响小的因素。
③要了解调剂手段发挥作用的时间。
④当炉况波动大,发现晚时,要正确采取多种手段进行调节,以迅速控制波动的
发展。
60、表示热制度的指标是什么?
答:表示热制度的指标有两个,一是铁水温度,正常生产是在1350——1550
0
C之
间波动,一般为1450
0
C左右,俗称“物理热”。另一个指标指生铁含硅量,因硅
全部是直接还原,炉缸热量越充足,越有利于硅的还原,生铁中的含硅量越高,
在一定条件下可以表示炉缸热量的高低,俗称“化学热”。
61、哪些影响热制度的因素?
答:①原燃料性质变化引起的。(矿石品位、还原性,焦炭灰份、含硫量,原燃料
粒度、强度变化等。)
②冶炼参数变动引起的。(冶强、富氧、风温、湿度、炉顶压力变化等)
③设备故障及其它故障引起的。(冷却设备漏水、布料器停转、亏料线作业、称量
误差等)
62、检验送风制度的指标有哪些?
答:①风口进风参数,即风速和鼓风动能。
②风口前燃料燃烧产生热煤气的参数,即理论燃烧温度。
③风口前回旋区深度和截面积。
④风口圆周工作的均匀程度。
63、鼓风动能与冶炼强度的关系?
答:生产实践表明,在条件接近的情况下,鼓风动能应随冶炼强度的提高而降低,
并形成双曲线关系,这是因为,随着冶炼强度的提高,风量增加,风口前煤气量
加大,回旋区扩大,因此应扩大风口,降低鼓风动能。
64、入炉原料质量与鼓风动能的关系是什么?
答:评价原料质量的指标一般包括,矿石的含铁量、含粉率、高温冶金性能等,
对炉料的透气性影响很大。长期生产实践表明,原料含铁量高、渣量少、粒度均
匀、含粉率低、高温冶金性能好适应较大的风速和鼓风动能。而且相比之下,含
粉率高的不利影响更为明显,这是因为含铁量低时需要增加单位生铁的焦炭消耗
量,焦炭的透气性好,可以减轻含铁量低渣量大对炉料透气性的不利影响。
65、喷吹燃料与鼓风动能的关系?
答:高炉喷吹燃料可代替部分焦炭,必然增加焦炭负荷,料柱内矿石含量增加,
焦炭量减少料柱透气性差,加上部分燃料在直吹管内燃烧,增大了风口出口处的
混合气体量(部分燃料燃烧形成的煤气与鼓风的混合体),而且喷吹燃料的挥发分
高,燃烧形成的煤气量大,所以在条件相似时,喷吹100㎏/t左右时的风速、鼓
风动能都应比不喷吹燃料时低些。
16
66、富氧鼓风与鼓风动能的关系?
答:高炉采用富氧鼓风时,由于风中含氧量提高,同等冶炼强度所需要的空气体
积减小(主要是氮气量减少),使生成的煤气量减少,所以要求富氧时的风速和鼓
风动能比不富氧时高些。
67、冶炼不同铁种与鼓风动能的关系是什么?
答:同一高炉在条件相似情况下,由于冶炼不同铁种,单位生铁所生成的煤气量
不同,所以与之相适应的风速和鼓风动能也不同,如冶炼铸造铁要比冶炼炼钢铁
的燃料比要高,煤气量多,炉缸热度高。因此,冶炼铸造铁时的风速和鼓风动能
要比冶炼炼钢铁时的风速和鼓风动能低些。
68、风口长短与鼓风动能的关系是什么?
答:所谓风口长短就是指风口伸进炉缸内的长短。伸入炉缸内较长的风口,易使
风口前的回旋区向炉缸中心移动,等于相对缩小炉缸直径,所以它比伸入炉缸内
短的风口的风速和鼓风动能应小些。一般长风口适用于低冶炼强度或炉墙侵蚀严
重,边缘气流易发展的高炉。
69、风口数目与鼓风动能的关系是什么?
答:在高炉容积、炉缸直径相似的情况下,一般是风口数目越多,鼓风动能越低,
但风速越高。当冶炼强度一定时,风量也一定,则风口数目越多,鼓风动能越低。
70、为什么要求圆周进风均匀?
答:炉缸工作良好,不仅要求煤气流颈项分布均匀,也要求圆周煤气流分布均匀。
长时间圆周工作不均匀会出现炉型部分侵蚀,破坏正常工作剖面。影响圆周工作
不均的主要原因为风口进风不均。另外,喷吹燃料不均也会影响圆周工作。
71、送风制度主要参数在日常操作中的调剂内容有哪些?
答:风量、风温、风压、鼓风湿度、喷吹煤粉、富氧鼓风、风口面积和长度。
72、矿石性质的差异对热制度的影响?
答:①矿石的含铁量。
②矿石的粒度和含粉末率。
③矿石组成对还原性的影响。
73、为什么用硅表示炉温?
答:Si无论从液态中还原还是从气态中还原,都需要很高的温度,炉缸温度越高,
还原进入生铁的Si就越多,反之,生铁中的Si就越少。生产统计结果表明,炉缸
温(渣铁温度)与生铁含Si量成直线关,因此,通常用生铁含Si量来表示炉温。
74、哪此因素影响铁矿石的还原速度?
答:铁矿石还原速度的快慢,主要取决于煤气流和矿厂的特性,煤气流特性主要
是煤气温度、压力、流速和成份等,矿石特性主要是粒度、气孔度和矿物组成等。
75、什么叫上部调剂,其作用是什么?
答:上部调剂就是通过选择装料制度,以控制煤气流分布的一种调剂手段。它的
目的是依据装料设备的特点及原燃料的物理性能,采用各种不同的装料方法,改
变炉料在炉喉的分布状况,达到控制煤气流合理分布,以实现最大限度地利用煤
气的热能与化学能。
76、料线高低对布料有何影响?
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