一、高炉生产概述
1、生铁的定义及种类？
生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁，含碳量0.2—1.7%的叫钢，含碳1.7%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。
2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？
在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓+入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；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，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，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。
3、上料系统包括哪些部分？
包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。
4、装料系统包括哪些部分？
受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。
5、送风系统包括哪些部分？
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？
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、布袋除尘器。
7、高炉生产有哪些产品和副产品？
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）。
8、高炉煤气用途？
高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为2900—3800kJ/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。
9、高炉炉尘有什么用途？
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。
10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？
1）高炉有效容积利用系数η：指每立方米高炉有效容积一昼夜生产炼钢铁的吨数，即高炉每昼夜生产某品种的铁量（P）乘以该品种折合为炼钢铁的折算系数（A）后与有效容积（V ）的比值：η=P*A/V，t/(m3.d)
2）冶炼强度I：现已分为焦碳冶炼强度和综合冶炼强度两个指标。焦碳冶炼强度是指每昼夜、每立方米高炉有效容积消耗的焦碳量，即一昼夜装入高炉的干焦量（Qk）与有效容积V 比值：I焦=Qk/V，t/(m3.d)
3）焦比K：它是冶炼1吨生铁所需要的干焦量：K=Qk/P
二、高炉用原料
1、高炉生产用哪些原料？
高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石、燃料和溶剂。铁矿石包括天然矿和人造富矿。一般含铁量超过50%的天然富矿，可以直接入炉；而含铁量低于30—45%的矿石直接入炉不经济，须经选矿和造块加工成人造富矿后入炉。
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。这些原料一般均加人造块原料中使用。
2、焦碳在高炉生产中起什么作用？
焦碳在高炉生产中起以下三方面作用：
1）提供高炉冶炼所需要的大部分热量。焦碳在风口前被鼓风中的氧燃烧，放出热量，这是高炉冶炼所需要热量的主要来源（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。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，而焦碳中所含的固定碳以及焦碳燃烧产生的一氧化碳都是铁及其他氧化物进行还原的还原剂。
3）焦碳是高炉料柱的骨架。由于焦碳在高炉料柱中约占1/3—1/2的体积，而且焦碳在高炉冶炼条件下既不熔融也不软化，它在高炉中能起支持料柱、维持炉内透气性的骨架作用。特别是在高炉下部，矿和溶剂已全部软化造渣并熔化为液体，只有焦碳仍以固体状态存在，这就保证了高炉下部料柱的透气性，使从风口鼓入的风能向高炉中心渗透，并使炉缸煤气能有一个良好的初始分布。
三、高炉冶炼原理
1、为什么通常用生铁中的含Si量来表示炉温？
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就少。生产统计结果表明，炉缸温度（渣铁温度）与生铁含Si量成为炉缸温度的代名词。当然，有时也有不完全相符的现象，这表明炉缸工作失常，极个别的情况才出现，一般情况下都是相
符的。
2、炉渣的主要成分是什么？
炉渣成分来自以下几个方面：
1）矿石中的脉石；2）焦碳灰分；3）溶剂氧化物；4）被侵的炉衬；5）初渣中含有大量矿石中的氧化物，（如FeO、MnO等）。
对炉渣起决定性作用的前三项。脉石和灰分的主要成分是SiO2和Al2O3，称酸性氧化物；溶剂氧化物主要是CaO和MgO，称碱性氧化物。当这些氧化物单独存在时，其熔点都很高SiO2熔点1713℃，Al2O3熔点2050℃，CaO熔点2570℃，MgO熔点2800℃，高炉条件下不能熔化，只有他们之间相互作用形成低熔点化合物，才能熔化成具有良好流动性的溶渣。原料中加入溶剂的目的就是为了中和脉石和灰分中的酸性氧化物，形成高炉条件下能熔化并自由流动的低熔点化合物。炉渣的主要成分就是上述四种氧化物。用特殊矿石冶炼时根据不同的矿石种类，炉渣中还会有CaF2、TiO2、BaO、MnO等氧化物。另外，高炉渣中总是含有少量的FeO和硫化物。
3、什么叫炉渣碱度？
炉渣碱度就是用来表示炉渣酸碱性的指数。尽管组成炉渣的氧化物种类很多，但对炉渣性能影响较大和炉渣中含量最多的是CaO、MgO、SiO2、Al2O3这四种氧化物，因此通常用其中的碱性氧化物CaO、MgO和酸性氧化物SiO2、Al2O3的重量百分数之比来表示炉渣碱度，即R=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3) R 叫全碱度或四元碱度。但在一定的冶炼条件下，渣中Al2O3的含量比较固定，在生产过程中也难以调整，因此，炉渣碱度指标的计算中往往去掉Al2O3一项，即R=(CaO+MgO)/SiO2 这里R叫做三元碱度。同样，炉渣中的MgO也常是比较固定的，一般情况下生产中也不常调整，因此也不常用MgO一项，即R=CaO/SiO2 这个碱度叫二元碱度。用CaO/SiO2 来表示炉渣碱度，计算比较简单，调整也方便，又能满足一般生产工艺的需要，因此，实际生产中大部分使用二元碱度指标。不过炉渣中MgO和Al2O3的变化情况也应该定期了解。实际生产中的炉渣碱度，一般都在0.9—1.2之间，MgO为7—9%。还有达到11—12%的，但三元碱度相差不多，均在1.3左右。渣中Al2O3，我国东北地区为6—8%，其它地区为10—14%。
4、什么是冶炼周期？
炉料在炉内的停留时间称为冶炼周期，高炉风量大，则风口前焦炭的燃烧速度快，冶炼周期短，高炉产量高。计算冶炼周期的方法有两种：
1）按时间计算：t=24V/PV`(1-C)，式中t：冶炼周期，h；V从规定料线水平到风口中心线的炉内容积，m3；P 生铁日产量，t；V`每吨生铁所需炉料
的体积，m3；C炉料在炉内的平均压缩率，大中型高炉约等于12% 2）按上料批数计算：冶炼周期=规定料线到风口中心线水平的容积/每批料的容积（1-C）单位：批
5、什么叫鼓风动能、透气性？
鼓风动能就是鼓风所具有的机械能。鼓风具有一定的质量，而且以很高的速度（达每秒100m左右）通过风口向高炉中心运动，因此，它具有一定动能，直接影响着风口前焦碳回旋区的大小。
鼓风动能按下式计算：
高炉料柱的透气性指煤气通过料柱时的阻力大小。煤气通过料柱时的阻力主要取决于炉料的孔隙度ε（散料体总体中孔隙所占的比例叫作孔隙度），孔隙度大，则阻力小，炉料透气性好；孔隙度小，则阻力大，炉料透气性坏。孔隙度是反映炉料透气性的主要参数。气体力学分析表明，孔隙度ε、风量Q与压差ΔP 之间有如下关系：
式中Q——风量，其方次n=1.8—2.0；ΔP——料柱全压差；K——比例系数；
ε——炉料孔隙度。由此可见，炉内
6、炉内炉料有哪五带？
生产高炉中因不同高度上的温度不同而形成的炉料物理形态不同，可分为蒸发预热带、块状带、软熔带、滴落带和燃烧带。块状带是炉料以固体形态存在的区域。这里主要发生炉料的加热、水分蒸发和碳酸盐的分解，间接还原和部分直接还原。中间为软熔带，它是炉内固相区和液相区之间的过渡带，在此矿石从开始软化到软化终了，主要的反应是矿石的软化、熔化和初渣的形成，还原形成的铁从初渣中分离出来。软熔带的下部就是滴落带。滴落带从软熔带的下端开始，熔化成液相的渣铁在固体焦块之间以滴状下落。这里主要发生Fe、Mn、Si、P 等的直接还原、部分碳酸盐的分解、气化反应、分解产生的CaO熔入渣中及脱硫反应等。从炉顶装入的矿石和溶剂，依次经过这三个带，最后成为终渣和生铁，定期从炉缸排出；而炉缸燃烧带形成的煤气，也必须经过这三个带上升到炉顶，完成还原和传热过程。
四、高炉操作
1、任务是什么？
高炉操作的任务是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，达到高产、优质、低耗、长寿的最佳冶炼效果。实践证明，虽然原燃料及技术装备水平是主要的，但是，在相似的原燃料和技术
装备的条件下，由于技术操作水平、充分发挥现有条件的潜力，是高炉工作者的一项经常性的重要任务。
2、四大基本操作制度？
高炉有四大基本操作制度。（1）热制度，即炉缸应具有的温度与热量水平；（2）造渣制度，即根据原料条件，产品的品质质量及冶炼对炉渣性能的要求，选择合适的炉渣成分（重点是碱度）及软熔带结构和软熔造渣过程；（3）送风制度，即在一定冶炼条件下选择适宜的鼓风参数；（4）装料制度，即对装料顺序、料批大小和料线高低的合理规定。高炉的强化程度、冶炼的生铁品种、原燃料质量、高炉炉型及设备状况等是选定各种合理操作制度的根据。
3、送风制度简介
送风制度是指在一定冶炼条件下的风口进风状态，以及由此产生的风口回旋区的状态。往高炉内送风是在炉缸区，选择合理的鼓风参数及风口前产生的煤气参数，以形成一定深度（或截面积）的回旋区，可使原始煤气流分布合理、炉缸圆周工作均匀、热量充足、工作活跃，它是保证高炉稳定顺行、高产、优质、低耗的重要条件，由于炉缸区的重要地位，决定了选择合理送风制度的重要作用。
送风制度的指标：
（1）风口进风参数，即风速和鼓风动能，风速分为标准状态风速与实际风速。
（2）风口前燃料燃烧产生的热煤气参数，主要是理论燃烧温度。
（3）风口前回旋区的深度和截面积。
（4）风口圆周工作均匀程度。
4、装料制度简介
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。
料线：料钟式高炉，以大钟最大行程的大钟下沿为零点，无料钟式高炉，以溜槽下端为零点，从零点到炉内料面的距离叫作料线。高炉生产时要选定一个加料的料线高度。料线的高低，可以改变炉料堆尖位置与炉墙的距离，料线在炉料与炉喉碰撞点（面）以上时，提高料线，炉料堆尖逐步离开炉墙；在碰撞面以下时，提高料线会得到相反的效果。一般选用料线在碰撞点（面）以上，并保证加完一批料后仍有0.5m以上的余量，以免影响大钟或溜槽的动作，损坏设备。碰撞点（面）以下的料线只在特殊情况下使用。
料制：装料方法按炉料入炉顺序可分为：正装，在一批料中将矿石装在前面；
倒装，将焦碳装在前面。在一批料中前后都有焦碳的叫半倒装；在一批料中矿石和焦碳只开一次大钟，同时装入炉内的叫同装；矿石和焦碳分开两次入炉的叫分装。将两批料的矿石和焦碳分别加在一起，一次入炉的叫双装。由于焦碳的透气性比矿石好的多，先矿后焦的正装料法，使边缘堆放的矿石多些，增加了煤气上升的阻力，使边缘煤气流量减少些，叫作加重边缘。相反，先焦后矿的倒装法，边缘堆放的焦碳多些，可改善边缘的透气性，使边缘煤气流增加，叫做发展边缘。
5、炉况判断的几种方式？
直接观测判断炉况是基于生产经验的积累。虽然直观的项目少，而且观察的现象已是炉况变化结果的反应，但在炉况波动大等特殊情况下仍有重要意义，主要的直观内容：
（1）看铁：主要看铁水温度、含硅和含硫量等。生铁含硅低时，铁水流动过程中火花矮小而多，流动性好，铁样断口为白色。随含硅量提高，火花逐渐变大而少，当含硅达到 3.0%左右时就没有火花了，同时流动性变差，粘铁水沟，铁样断口由白变为深灰色，晶粒加粗。生铁含硫高时，铁水表面“油皮”多，凝固过程表面颤动，裂纹大，凝固后成凸状，并有一层黑皮，铁样断口为白色针状结晶，质脆容易折断。相反，铁水表面“油皮”少、裂纹小、凝固后成凹状，铁样质坚、断口灰色或仅边角部分有白色时生铁含硫低。高硅高硫时，铁样断口虽成灰色，但在灰色中布满白色亮点。
（2）看渣：从炉渣的流动状态与断口颜色可以断明炉缸热度、渣碱度及渣中FeO、MnO等的含量。炉热时，渣流动性好、光亮耀眼、从炉子流出时表面冒出火苗、水渣白色。炉凉时，渣流动性差、颜色发红，从炉内流出时无火苗而有小火星、水渣变黑。渣碱度高时，用铁棍粘渣成粒状滴下，不拉丝、渣样断口呈石头状。渣碱度低时，用铁棍粘渣液能拉出玻璃状长丝，碱度越低拉丝越多越长，渣样断口呈玻璃状。另外，渣中MnO高时，渣样断口呈豆绿色；FeO含量在2%以上时呈黑色。
3）看风口：风口是唯一可以直接看到炉内局部冶炼现象的地方，可以随时观察，比看铁、看渣所显示的炉况波动也早。风口前的现象能反映炉缸热制度、送风制度及炉料与煤气流运动的某些情况。炉热时风口明亮、无大块和生料下降；炉凉时风口发暗，炉料升降与大块多，甚至出现风口前涌渣、挂渣现象。风口回旋区深度合适时，焦碳活跃，极少出现大块与升降，即使炉凉也只是涌渣而不灌渣，如回旋区深度不够，焦碳不够活跃，有时有大块和升降出现，风口容易灌渣。各风口工作的差异，表明圆周工作不均匀程度。
利用仪表判断炉况：
1）热风压力和风量表：它是判断炉况的重要工具。几乎所有影响高炉顺行
的因素，最后都集中表现在风压和风量的变化上。风压上升和风量下降，表明煤气上升过程中的阻力增加，以下几种情况都可以导致这种结果：
（1）炉温上升，煤气的实际体积增加；
（2）喷吹物增加、负荷加重，煤气量稍增加与透气性变差；
（3）炉料粉末增多或粒度过小，料柱透气性变坏；
（4）渣量增加或渣碱度升高，粘度上升；
（5）边缘负荷过重，边缘气流减小；
（6）“管道”行程突然堵塞等。
风压下降和风量上升，表明情况正好相反。风压上下波动，表明高炉难行。风压突然上升和风量突然下降，表明有发生悬料现象的可能。
2）探尺表：它直接反映下料情况，可以从探尺表的形状看出下料速度、料线高低、顺行和难行、甭料和悬料等情况。
3）炉顶温度和炉喉温度表，它可以间接地反映四个方向上的煤气流分布状况。边缘气流较大时炉顶温度和炉喉温度上升，并且四点的温度较分散；边缘气流小时，炉顶温度和炉喉温度下降，四个点温度集中。
4）静压力计、压差计或透气指数仪表，利用他们对高炉操作有如下指导作用：
（1）指导变动风量的时机并可推断变动风量后的效果。加大风量前各层静压力稳定，透气性指数正常，加风后上、下部静压力稳定或稍有上升，透气性指数仍稳定在正常范围，表明加风时机掌握的好，能接受风量；如果增加风量后压差显著上升，透气性指数降低，甚至低于正常范围，则表示炉况此时不能增加风量，应立即减回。
（1）指导变动风温（鼓风湿度）的时机与幅度是否适宜。当调节时机与幅度恰当时，表现为静压力、压差、透气性指数变化不大，并转为平稳。若不需要提温时采用提温或提温过量时必然使下层静压力上升，以致造成压差上升，透气性指数变坏。若提温不够，炉子继续向凉时，下层静压力仍继续下降。
（3）指导炉顶高压、常压操作的转换。高压改常压时，因煤气体积膨胀，要减少风量，减风量必须保证各层静压力达到常压时的正常值，最好使下部压差稍低一点。而常压改高压时，应改后再加风，加风量要看各层静压力与压差计、透气性指数是否正常。
（4）指导休风后的复风操作与处理悬料。休风后复风或坐料后回风，其复风量或回风量必须观察各部静压力计、压差计和透气性指数仪表，若这些仪表反映正常，则表示复风顺利或悬料已经消除，可以继续加大风量；若各部压力与透气性指数表现不正常，压差上升，则表明风量过大或悬料没有消除，应减风或设
法使其适应，迅速恢复正常。
6、失常炉况如何分类？
失常炉况分两大类：（1）煤气流与炉料相对运动失常。如边缘煤气过分发展、边缘过重、管道偏行、连续崩料、悬料等等。（2）炉缸工作失常。如炉凉、炉热、炉缸堆积等。这两类失常炉况之间既有区别又有联系，煤气流与炉料相对运动失常，会破坏炉缸正常工作，导致炉缸工作失常；相反，炉缸工作失常也会影响煤气流的原始分布，造成煤气流与炉料相对运动失常。
7、边缘煤气流过分发展、中心过重的征兆是什么？应如何处理？
1）炉喉煤气边缘CO2含量比正常降低，中心CO2含量上升，煤气曲线CO2最高点向中心移动，甚至曲线呈馒头形，混合煤气中CO2含量降低，CO/CO2比值升高。
2）料尺有停滞滑落现象，料速不均。
3）风压曲线表现呆滞，常突然上升导致悬料。
4）顶压出现向上尖峰，下部压差下降，并有向下尖峰，上部压差有向上尖峰。
5）炉喉与炉顶温度升高，炉顶温度曲线变宽、波动大。
6）炉体温度上升，冷却水温升高、波动大，汽化冷却的循环水量增加。
7）风口很亮但不够活跃，风口工作不均匀，个别风口有大块升降，容易自动灌渣。
8）渣、铁物理热低，两个渣口，上、下渣的温度差别较大，生铁含硫量升高。
9）瓦斯灰吹出量增加。
10）严重时损坏炉体冷却水箱，风口破损部位多在上部。处理办法是：
1）改变装料顺序，增加加重边缘的装料比例。
2）缩小料批（在批重较大时采用）。
3）若以上措施效果不大时，应将上、下部调剂结合进行。上部减轻焦碳负荷，改善料柱透气性；同时在下部缩小风口、提高风速与鼓风动能。当风量、风速，鼓风动能增加，回旋区深度适当，煤气流分布基本合理后，再增加焦碳负荷，扩大料批，稳定合理分布。
8、边缘负荷过重、中心煤气发展时的征兆是什么？应如何处理？
边缘过重、中心发展的征兆是：
1）边缘煤气CO2含量高出正常水平，中心CO2含量下降，煤气曲线呈漏斗状。
2）料速明显不均，出渣、出铁前慢，出铁后加快，崩料后易悬料。
3）风压高，有波动，不易增加风量，出渣、出铁前风压升高，风量下降，出铁后风压降低风量增加，崩料后风量减少较多，不易恢复。
4）炉顶煤气温度变窄，受料速变化影响而出现较大波动。
5）炉顶煤气压力不稳，出现向上尖峰，下部压差高。
6）炉体温度和冷却水温降低，汽化冷却的循环水量减少。
7）风口发暗，有时涌渣但不易灌渣。
8）上、下渣温差别大，上渣凉，下渣热。上渣带铁多，易喷花不好放上渣，渣口破损多。
9）严重时容易烧坏风口前端内下部。处理方法是：
1）改变装料制度，增加疏松边缘的装料比例。
2）可暂时减少入炉风量。
3）上部调节效果不大时，可以扩大风口。
应注意在边缘过重没有减轻之前，不要过分采取堵塞中心的方法，以免出现难行。
9、炉凉的征兆是什么？应如何处理？
炉凉分初期向凉与严重炉凉，其征兆分别为：
1）初期向凉征兆：
（1）风口向凉。
（2）风压逐渐降低，风量自动升高。
（3）下料速度在不增加风量的情况下自动加快。
（4）炉渣中FeO含量升高，渣温降低。
（5）容易接受提高炉温措施。
（6）炉顶温度、炉喉温度降低。
（7）压差降低，下部静压力降低。
（8）生铁含硅下降，含硫量上升。
2）严重炉凉征兆：
（1）风压、风量不稳，两曲线向相反方向剧烈波动。
（2）炉料难行，有停滞塌陷现象。
（3）炉顶压力波动，悬料后顶压下降。
（4）下部压差由低变高，下部静压力降低，上部压差下降。
（5）风口发红，出现生料，有涌渣、挂渣现象。
（6）炉渣变黑，渣、铁温度急剧下降，生铁含硫量上升。
处理炉凉的方法：
1）必须抓住初期征兆，及时增加喷吹燃料量，提高风温，必要时减少风量，
控制料速，使料速与风量相适应。
2）如果炉凉因素是长期性的，应减少焦碳负荷。
3）剧凉时，风量应减少到风口不灌渣的最低程度，为防止提温造成悬料，可临时改为按风压操作。
4）剧凉时除采用下部提高风温、减少风量、增加喷吹燃料量大呢感提高炉温的措施外，上部要适当加入净焦和减轻焦碳负荷。
5）组织好炉前工作，当风口涌渣时，及时排放渣、铁，并组织专人看守风口，防止自动灌渣烧出。
6）炉温剧凉又已悬料时，要以处理炉凉为主，首先保持顺利出渣出铁，在出渣出铁后坐料。必须在保持一定的渣的同时，照顾炉料的顺利下降。
7）若高炉只是一侧炉凉时，应首先检查冷却设备是否漏水，发现漏水后及时切断漏水水源。若不是漏水造成的经常性偏炉凉，应将此部位的风口缩小。
10、炉热的征兆是什么？应任何处理？
炉热的征兆是：
1）风压逐渐升高，接受风量困难。
2）风量逐渐下降。
3）料速逐渐减慢，过热时出现崩料、悬料。
4）炉顶温度升高，四点分散展宽。
5）下部净压力上升，上部压差升高。
6）风口比正常时更明亮。
7）渣、铁温度升高，生铁含硅量上升，含硫量下降。
处理炉热的方法；
1）发现炉热初期征兆后应及时减少燃料喷吹量或短时间停止喷吹燃料，加快下料速度。
2）采取上述措施无效时可以降低风温。
3）出现难行时应减少风量，富氧鼓风的高炉停止富氧。
4）若引起炉热的因素是长期性的，应增加焦碳负荷。但要注意，处理炉热时，应考虑热惯性，防止降温过猛引起炉凉等炉温大幅度波动。
11、悬料的征兆是什么？应如何处理？
悬料是炉料透气性与煤气流运动极不适应、炉料停止下降的失常现象。它也可按部位分为上部悬料、下部悬料；还可以按形成原因分为炉凉、炉热、原燃料粉末多、煤气流失常等引起的悬料，主要征兆是：
1）料尺停滞不动。
2）风压急剧升高，风量随之自动减少。
3）炉顶煤气压力降低。
4）上部悬料时上部压差过高，风口焦碳仍然活跃；下部悬料时，下部压差过高，部分风口焦碳不活跃。
处理方法：
1）炉温正常、风口工作正常的突然上部悬料，是上部局部透气性与煤气流不适应造成的，可用高压、常压转换或坐料进行处理，回风压力一般为原风压的70%左右。2）炉热造成的悬料，必须采用降低炉温措施，只有控制住热行，坐料后才可消除悬料，第一次坐料后回风压力约为原风压的60%左右。3）炉凉悬料切不可采用降低炉温措施，而是在坐料后用小风量回复，在保证顺行的同时恢复正常炉温。4）坐料后应临时采用疏松边缘的装料制度，连续悬料时，回风压力要低，并应缩小批重，集中加些净焦或减轻焦炭负荷，尤其是冷悬料，净焦可多加些，并及早改为停止喷吹燃料所需的焦炭负荷。5）连续两次以上坐料后料尺仍不能自由活动，可改按风压操作，争取料尺自由活动。6）连续悬料时，为了争取多燃烧溶化一些炉料，便于坐料，可在悬料情况下加大风量，但必须注意，悬料情况下加大风量时千万注意防止产生管道。7）对较顽固的连续悬料，要组织好喷吹渣、铁口和排放渣、铁的工作。炉况不易恢复时还要临时休风堵上几个风口。
12、炉墙结厚的征兆是什么？应如何处理？
炉墙结厚也分上部、下部。上部结厚主要是由于对边缘管道行程处理不当，原燃料含钾、钠高或粉末多、亏料线作业、炉内高温区上依且不稳定等因素造成的。下部结厚多是炉温、渣碱度大幅度波动，下部管道行程、悬料等炉况失常、冷却强度过大，以及冷却设备漏水等因素造成的。它们的征兆是：1）炉况难行，经常在结厚部位出现偏尺、管道和悬料。
2）改变装料制度达不到预期的效果。下部结厚经常出现边缘自动加重；上部结厚炉喉煤气CO2曲线在结厚方向的第一点CO2值高于第二点，严重时高于第三点；
3）风压和风景关系不适应，应变能力很弱，不接受风量；
4）结厚部位炉墙温度、冷却水温差、炉皮表面温度均下降。
处理上部结厚的方法是：
1）当某一方向频繁出现CO2曲线第一点高于第二点时，应及时发展边缘，同时减轻焦碳负荷，尽可能改善原燃料强度和粒度，以保持炉况顺行，用发展边缘的方法洗炉。
2）若上述方法无效，应降低料面、停风炸瘤。
3）认真检查结厚部位的水箱，如发现漏水应停水，外部喷水冷却。
处理下部结厚的方法是：
1）在维持顺行、稳定送风制度、热制度和造渣制度的条件下，使炉渣碱度稍低一些，炉温掌握稍高一些。
2）改变装料制度，适当发展边缘、减轻焦碳负荷，提高下部边缘温度。
3）采用集中加2~4批净焦和加酸料的方法洗炉。
4）用均热炉渣洗炉。
5）用萤石洗炉。
6）减少炉体冷却强度，保持水温差在适当的水平。
13、炉缸堆积的征兆是什么？应如何处理？
炉缸堆积是高炉操作制度中某种制度长期不正常或几种操作制度互相配合不当，以及原燃料质量不好等原因造成的，它严重影响炉缸煤气的合理分布与炉料运动，减少炉缸安全容铁量。按堆积的部位可分为炉缸中心堆积和边缘堆积两种。
1）炉缸中心堆积：多是炉料粉末多，长期煤气分布中心重，下部风速、鼓风动能小，风口前回旋区过短造成的。这种堆积的征兆是：初期表现与边缘煤气过分发展的失常情况相似，但总压差要比单纯边缘煤气发展高，由于下部压差高，易出现边缘管道，风压、风量曲线表现呆滞；上渣率高；渣温高但渣中FeO含量仍较正常，风口前焦碳不甚活跃，易涌渣，易坏风口、渣口。
处理炉缸中心堆积，主要从调整上、下部操作制度入手，改善中心料柱透气性，使风口前回旋区达到合理深度。具体做法是：上部调整装料顺序和批重，以减轻中心部位的矿石分布量；改善原燃料质量，以改善料柱透气性。下部提高风速和鼓风动能、改善炉渣的流动性。
2）炉缸边缘堆积：可分为渣性堆积、石墨堆积与炉温不足的渣铁堆积三种。它们的征兆是：初期与边缘煤气过重的失常炉况相似，总压差、下部压差增加风压曲线在出渣、出铁前升高，而出铁后降低，风量与风压成反向波动，料速在出渣、出铁前减慢、出铁后显著加快，上渣不好放易喷花，铁口深度较深，风、渣口破损多，并易烧坏风口下部。炉缸局部边缘堆积时，堆积方向的风口破损显著增多。
处理炉缸边缘堆积的方法，根据造成堆积的原因不同而有所区别。渣性堆积主要是炉渣碱度过高造成的，经济有效的处理方法是用酸性料降低炉渣碱度进行清洗，加酸料的数量根据碱度于正常值的程度决定，每次加入量一般是使一个炉次的炉渣碱度下降0.1—0.2；为了保证生铁质量，不可连续加入数炉次，一个炉次清洗不干净时，间断几炉次后再加一个炉次的酸料，直至清洗到正常为止。石墨堆积是长期冶炼高牌号铸造铁造成的，尤其是高硅高碱度冶炼，极易形成石墨
堆积。清洗的方法是提高铁水流动性与控制石墨碳生成，改炼炼钢铁或适当增加生铁含锰量，可以达到清洗此类堆积的目的。温度不足的渣铁性堆积，对是长期休风、炉况严重失常或长期偏行、冷却设备漏水、造渣制度与热制度不适应等因素造成的，处理此类堆积，需改善渣、铁流动性与提高炉缸热量同时进行。用萤石清洗炉缸，虽能大大改善炉渣的流动性，对处理各种原因的炉缸堆积都有效果，但由于萤石对炉缸的侵蚀严重，因此，一般只是在堆积较严重时才使用。
14、亏料线作业有什么危害？应如何处理？
亏料线作业对高炉冶炼的危害很大，它破坏了炉料在炉内的正常分布恶化了料柱的透气性，导致了煤气流分布与炉料下降的失常，并使炉料得不到充分的预热和还原，引起炉凉和炉况不顺，严重时由于上部高温区的大幅度波动，容易产生结瘤。所以在高炉操作中要千方百计防止亏料线作业。当发生亏料线时，要根据亏料线时间长短和深度进行处理。一般亏料线一小时左右应减轻综合负荷5--10%，亏料线深度达到炉身高度的1/3以上时，除减轻负荷外还要补加1—2批净焦，以补偿亏料线所造成的热量损失。冶炼强度，煤气利用越好的高炉，亏料线作业的影响越大，所需减轻负荷的量也要适当增加，因此，当发生亏料线作业时，应根据情况减少入炉风量、尽快赶上料线，按料线作业。
五、炉前操作
1、炉前操作的主要指标？
1）出铁正点率。连续生产的高炉为了保持炉况稳定，必须按规定时间出铁。计算公式：出铁正点率=正点出铁次数/实际出铁次数
2）出铁均匀率。为了保持最低铁水面的稳定，要求每次实际出铁量与理论出铁量的差值不大于10—15%，计算公式是：出铁均匀率=差值<10—15%的出铁次数/实际出铁次数。
3）高压全风堵口率。高压全风堵铁口，不仅对顺行有利，而且有利于维护铁口的泥包形成。计算公式是：高压全风堵口率=高压全风堵口次数/实际出铁次数。
4）铁口深度合格率。为了保证铁口安全，每座高炉都规定有必须保持的铁口深度范围。每次开铁口时实测深度符合规定者为合格。计算公式是：铁口深度合格率=深度合格次数/实际出铁次数。
5）上渣率。有渣口的高炉，从渣口排放的炉渣称为上渣，从铁口排放的炉渣称下渣，上渣率即从渣口排放的炉渣量占全部炉渣量的比例，一般要求在70%以上。
2、常见事故
1）跑大流：这是铁口没有维护好，未能保持完整而坚固的泥包和出铁操作
不当开口太大或钻漏造成的。铁流因流量过大失去控制而溢流出主沟，漫过砂坝流入下渣沟，不但会烧坏渣罐和铁道，而且如果不能及时制止，发生突然喷焦，后果更加严重，为此必须维护好铁口，开铁口时控制适宜的开口直径，严禁潮泥出铁。如遇这种情况应及时放风，控制铁水流速制止铁流蔓延，并根据情况提前堵口。如果喷出的大量焦碳积满主沟，泥炮无法工作，则应紧急休风处理。
2）渣铁口放炮原因：铁口有潮泥会引起放炮，使铁口跑大流。渣口漏水未能及时发现，带水作业的渣口如遇渣中带铁，也会造成渣口爆炸事故，严重时可把渣口小套崩出，遇到这种情况，应及时放风或休风处理。
3、高炉紧急停水如何处理？
1）当低水压报警器发出信号时，应立即做好紧急停水的准备，首先减少炉身各部的冷却水，保证风口冷却。2）立即放风，迅速组织出渣出铁，力争早停风，争取风口不灌渣。3）开始正常送水，水压正常后按以下顺序操作：（1）检查是否有烧坏的风口、渣口，如有迅速组织更换。（2）把自来水总阀门关小。（3）先通风口冷却水，如发现风口冷却水已尽或产生蒸汽，则应逐个或分区缓慢通水，以防蒸汽爆炸。（4）风、渣口通水正常后，由炉缸向上分段缓慢恢复通水，注意防止蒸汽爆炸。（5）只有各段水箱通水正常、水压正常后才能送风。
4、鼓风机突然停风如何处理？
主要危险：
1）煤气向送风系统倒流，造成送风管道及风机爆炸。2）因突然停风机，可能造成全部封口、吹管及弯头灌渣。3）因煤气管道产生负压而引起爆炸。
处理：
1）关混风调节阀，停止喷煤或富氧。2）停止加料。3）停止加压阀组自动调节。4）打开炉顶放散阀，关闭煤气切断阀。5）向炉顶和除尘器，下降管处通蒸汽。6）发出停风信号，通知热风炉关热风阀，打开冷风阀和烟道阀。7）组织炉前工人检查各风口，发现进渣立即打开弯头的大盖，防止炉渣灌死吹管和弯头。
炉前工岗位技术操作规程 1、主要设备参数 1.1开口机性能参数 1.1.1钻冲机构：钻头直径45~65mm, 钻头转速300r/min,钻孔角度8°～16°,钻孔 深度3100mm,冲打能量 300J 工作油压力12 Mpa，工作流量 90 L/min 冲打频率40～50Hz； 1.1.2回转机构：旋转角度150°，旋转时间：12～15s；工作油压 10 Mpa 工作流 量 13～16 L/min； 1.1.3送进机构：送进速度0.025～0.05m/s，返退速度1m/s；工作油压 10 Mpa 送 进工作流量 4 L/min ,返退工作流量 80 L/min； 1.1.4摆动机构：工作油压 8 Mpa,工作流量 15 L/min。 1.2泥炮 KDT-240型泥炮性能参数： 1.2.1泥缸有效容积 0.23立方米； 1.2.2泥缸单位工作压力12.2Mpa； 1.2.3泥缸直径：500mm； 1.2.4工作油压：25Mpa； 1.2.5活塞工作推力：2400KN； 1.2.6炮口内径：145mm； 1.2.7活塞有效行程1170mm； 1.2.8额定流量：1042L/min； 1.2.9油缸直径：350mm，油缸行程1380mm； 1.2.10打泥速度0.26m/s ； 1.2.11最大回转角度160°，压炮力220KN，转炮时间12～15s，压炮角度13°。KD-100型泥炮性能参数： 1.2.1泥缸有效容积 0.162立方米； 1.2.2泥缸单位工作压力12.2Mpa； 1.2.3泥缸直径：500mm； 1.2.4工作油压：25Mpa； 1.2.5活塞工作推力：1130KN； 1.2.6炮口内径：145mm； 1.2.7活塞有效行程1170mm； 1.2.8额定流量：1042L/min； 1.2.9油缸直径：300mm，油缸行程1050mm；
东北大学本科课程教学大纲 课程名称：冶金工程概论 开课单位：材料与冶金学院 制订时间：2004年3月 修订时间：2013年3月
《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息
二.内容结构 基于《冶金工程概论》课程性质，依照东北大学冶金人才培养目标，设计《冶金工程概论》课程
内容，共6章、24学时（其中2学时“职业发展规划”内容，此处未列入），具体分配如下：第一章走进冶金行业（4学时），介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构，介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题，介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为： 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史：过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位 第二章钢铁冶金概述（5学时），介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为： 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢
炼铁厂高炉冶炼知识讲解 一、什么叫炉况判断？通过那些手 段判断炉况？ 答案：高炉顺行是达到高产、优质、低耗、长寿的必要条件。为此不是选择好了操作制度就能一劳永逸的。在实际实际生产中原燃料的物理性能、化学成分经常会产生波动，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完全杜绝，这些都会影响炉内热状态和顺行，判断炉况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，影响程度如何等等。判断炉况的手段基本是两
种，一是直接观察，如看入炉原料外貌，看出铁、出渣、料速、风口情况；二是利用计器仪表，如指示风压、风量、料尺、各部位温度及透气性指数等的仪表。必须两种手段结合，连续综合观察一段时间的各种反映，进行综合分析，才能正确判断炉况。 二、为什么力求稳定前四小时和后 四小时、班与班之间的下料批数？答案：稳定下料批数是高炉进程均匀稳定的重要因素之一，稳定下料批数的作用是稳定本班和班与班之间各次铁的炉温，如果料批相差悬殊则会带来炉温大幅度的波动和影响生铁的质量，即使在轻负荷条件下也是如
此。 三、工长的技术操作水平应该表现 在哪几个方面？ 答案：⑴能及时掌握炉况波动的因素；⑵能尽早知道炉况不稳定的原因；⑶具有对待炉况波动的方法和手段；⑷能掌握炉况变化的规律。四、高炉炼铁工（高级）综合实作 题 8小时模拟高炉操作。 1、对上班进行分析（8分） 2、制定本班操作方针（包括采取必 要措施）预测本班料批总数及炉温会在什么范围（[SI]及铁水温度平均值）。（12分）
3、每小时对路况分析、判断，采取 相应手段，写出依据或简易计算过程。（21分） 4、班中检测操作方针与炉况走向是 否一致，若偏离并进行修正。（6分） 5、对本班的操作进行总结。（6分） 6、预测下班；料批总数及炉温会在 什么水平（[SI]及铁水温度平均值），对下班操作提出建议。（11分） 7、铁前、铁后对[SI]、[S]、R2及铁 水温度的判断。（36分） 平分标准 1、共8分
炼铁知识点复习 第一章概论 1、试述3 种钢铁生产工艺的特点。 答：钢铁冶金的任务：把铁矿石炼成合格的钢。工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁 →精炼（脱C、Si、P 等）→钢。 高炉炼铁工艺流程：对原料要求高，面临能源和环保等挑战，但产量高， 目前来说仍占有优势，在钢铁联合企业中发挥这重大作用。 直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，而且 很 多技术问题还有待解决和完善。 2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完成复杂的物理化学反应；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观察炉内反应过程，只能凭借仪器仪表简介观察；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程的关键。 三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（主要是铁）和氧元素的化学分离；②造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；③传热及渣铁反应过程：实现成分与温度均合格的液态铁水。 3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。 答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 答：①高的含铁品位。矿石品位基本上决定了矿石的价格，即冶炼的经济性。 ②矿石中脉石的成分和分布合适。脉石中SiO2 和Al2O3 要少，CaO 多，MgO 含量合适。③有害元素的含量要少。S、P、As、Cu 对钢铁产品性能有害， K、Na、Zn、Pb、F 对炉衬和高炉顺行有害。④有益元素要适当。 Mn、Cr、Ni、V、Ti 等和稀土元素对提高钢产品性能有利。上述元素多时，高炉冶炼会出现一定的问题，要考虑冶炼的特殊性。⑤矿石的还原性要好。矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。褐铁矿大于赤铁矿大于磁铁矿，人 造富矿大于天然铁矿，疏松结构、微气孔多的矿石还原性好。⑥冶金性能优良。冷态、热态强度好，软化熔融温度高、区间窄。⑦粒度分布合适。太大，对还原不利；太小，对顺行不利。 5、试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 答：焦炭在高炉内的作用：（1）热源：在风口前燃烧，提供冶炼所需的热量；（2）还原剂：固体碳及其氧化产物CO 是氧化物的还原剂；（3）骨架作用： 焦炭作为软融带以下唯一的以固态存在的物料，是支撑高达数十米料柱的骨架，同时又是煤气得以自下而上畅通流动的透气通路；（4）铁水渗碳。 质量的要求：粒度适中、足够的强度、灰分少、硫含量少、挥发成分含量 合适、反应性弱（C+CO2=2CO）、固定C 高等。 6、试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。 答：1、灰分含量低、固定碳量高；2、含硫量少；3、可磨性好；4、粒度细；5、爆炸性弱，以确保在制备及输送过程中的人身及设备安全；6、燃烧性和反 应性好。
炼铁厂炉前操作基础知识 一、作业过程内容概述 通过使用开堵口设备、渣铁分离设备、起重设备，按规定时间将炉内高温液态生铁、炉渣排放到铁罐和渣处理系统。 二、本岗位存在的主要危害因素和高风险作业 A、高温铁水 B、煤气中毒 C、机械伤害 D、粉尘 E、高空落物 F、爆炸 G、窒息 H、触电 I、火灾 J、高压气体 K、高空作业 L、交叉作业P、起重作业Q、出铁作业 三、进入工作岗位前 1、工作时正确穿戴劳保防护用品，严禁穿化纤衣物，严禁班前、班中酒后上岗。 2、必须熟悉炉前设备状况及安全操作规程，熟练掌握事故应急预案。 3、会辨识本岗位危险源点及熟悉自我防范措施。 四、安全注意事项 （一）炉前工安全注意事项： 1、严格遵守炼铁厂安全、技术、设备各项管理制度、规程、作业指导书、作业标准及要求； 2、炉前严格执行炉前出铁确认制，杜绝“三违”作业。 3、启动操作设备时，必须打铃警示，认真观察周围有无人员和障碍物。 4、作业过程中，确认周围环境是否安全，上下楼梯时应扶好扶手，确保安全。。 5、清扫卫生时必须两人以上协同清扫, 互相监护；严禁在运转部位清扫加油，清扫卫生、 点检设备时，要离运转的部位至少300㎜的距离，注意防止衣袖被运转的机械设备咬住。 6、地面上的散料、杂物、积水要及时清理，防止作业时滑倒摔伤。 7、电线接头裸露，绝缘老化，灭火器材不齐全、失效，必须及时汇报处理。 8、要认真检查本岗位的安全防护装置及安全附件、照明设施是否完好，发现损坏要及时 汇报联系处理。保持现场安全通道畅通。 9、更换岗位照明灯泡时，必须断电、挂检修牌，使用安全登高工具应系好安全带，两人 以上更换（一人更换，一人在下面扶好梯子，做好监护），照明损坏要立即通知电工维修，严禁岗位工更换爆裂的照明灯泡。
Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 炼铁厂安全教育基础知识 正式版
炼铁厂安全教育基础知识正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、《安全生产法》由江泽民主席于 20xx年签署七十号令予以公布，（自20xx 年11月起施行） 2、《安全生产法》的立法目的是为了加强安全生产监督管理，防止和减少（生产安全事故），保障人民群众生命和财产安全，促进经济发展。 3、安全生产方针 《安全第一，预防为主》 4、首先我们要明确安全的内容是什么？ （1）安全思想教育（2）安全技术教
育（3）工业卫生技术教育 （4）安全管理知识教育（5）安全生产经验教训 5、安全生产过程中的"三违"是什么？ （1）违章指挥（2）违章操作（3）违反劳动纪律 6、出了事故"四不放过"指什么？ （1）事故原因不查清不放过； （2）事故责任人不处理不放过； （3）事故整改不落实不放过； （4）事故教训不吸取不放过； 7、什么是"三不伤害"？ （1）不伤害别人（2）不伤害自 己（3）不被别人伤害 8、安全管理的五道防线？
冶金概论题库 一、填空题 1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种：火法冶金、湿法冶金、电冶金，其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类：钢铁冶金和有色金属冶金。 2、炼钢原材料（高炉炼铁原料）主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。 3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。 4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。 5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。 6、高炉炼铁主要产品是生铁，副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。 7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外，还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。 8、转炉炼钢原材料按性质分类，可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁，非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂，气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类，可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。 9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤，即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。 10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类，酸法未能在工业中应用，碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法，其中以拜耳法为主。 11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。 12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在：侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。 二、简答题 1、高炉炉渣有什么作用，它是如何形成的？ 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。比如，高碱度渣能促进脱硫反应，有利于锰的还原，从而提高生铁质量；SiO%含量高的炉渣促进Si的还原，从而控制生铁含Si量等。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的影响，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，起保护炉衬的作用。但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬，起破坏性作用。因此，炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。 形成原因：炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高，含有其它矿物，在炼铁的时候由于密度差异这些杂质会上浮，再通过渣铁分离，分离出的渣即为炉渣。
一、高炉生产概述 1、生铁的定义及种类？ 生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于0.2%的叫熟铁，含碳量0.2—1.7%的叫钢，含碳1.7%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。 2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？ 在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓+入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；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，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，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。 3、上料系统包括哪些部分？ 包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。 4、装料系统包括哪些部分？ 受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。 5、送风系统包括哪些部分？ 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？ 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、布袋除尘器。 7、高炉生产有哪些产品和副产品？ 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）。 8、高炉煤气用途？ 高炉煤气一般含有20%以上一氧化碳、少量的氢和甲烷，发热值一般为2900—3800kJ/m3，是一种很好的低发热值气体燃料，除用来烧热风炉以外，还可供炼焦、均热炉和烧锅炉用。 9、高炉炉尘有什么用途？ 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。 10、高炉炼铁有哪些技术经济指标？
《冶金概论》课程教学大纲 开课单位：冶金工程教研室 课程负责人：吕俊杰 适用于本科金属材料工程专业 教学时数：32学时 一、课程概况 《冶金概论》课程是为金属材料工程专业学生开设的一门专业任选课。本课程的任务是：通过本课程教学，使金属材料工程专业的学生了解冶金工程中金属冶炼的基本理论与方法，冶金工业的基本工艺流程，为学生将来更好地发挥本专业的技术特长打下冶金行业知识基础。本课程对于金属材料工程专业学生拓展知识面，完善知识结构，成长为复合型人才有非常积极的意义。 本课程的先修课程主要有《高等数学》、《物理化学》、《冶金原理》、《冶金传输原理》、《金属学及热处理》等。 本课程的后修课程主要有《表面工程设备与设计》、《金材或表面设备与设计课程设计》、《金属基复合材料》等。 二、教学基本要求 本课程简要介绍了冶金工业概况，炼铁、炼钢、钢液炉外精炼、钢液浇注、轧钢、常见有色金属冶金及粉末冶金的基本原理和主要工艺，以及相应的冶金新工艺技术概况。重点介绍钢铁生产的基本原理、主要工艺及设备。注重理论与实践的结合，力求全面，实用。学生通过本课程的学习，可以了解和掌握钢铁冶金和有色金属冶金的基本原理及工艺，认识冶金工业通用设备。 三、教学内容及要求 1．绪论 教学内容：冶金的基本概念、冶金方法、主要冶金过程简介、冶金工业在国民经济中的地位、冶金工业发展趋势。 基本要求：了解冶金工业在国民经济中的地位与作用和冶金工业发展简史，掌握当前全球冶金工业生产概况。 重点：全球冶金工业生产概况。 难点：冶金工业发展简史。 2．高炉炼铁 教学内容：铁矿石和熔剂、高炉用燃料、高炉冶炼产品和技术经济指标、高炉冶炼基本原理、高炉及附属设备的结构和作用、高炉操作、铁水预处理、炼铁技术的发展。 基本要求：了解高炉炼铁原料、理解高炉冶炼基本原理和操作工艺，掌握高炉冶炼产品及主要技术经济指标。 重点：高炉炼铁原料和高炉产品。 难点：高炉炼铁基本原理。 3．炼钢 教学内容：炼钢基本原理、炼钢原料生产、氧气转炉炼钢技术、电炉炼钢技术、钢液炉外精炼技术、钢液浇铸技术、炼钢新技术。 基本要求：了解各种炼钢主要过程，理解炼钢基本原理，掌握各种炼钢技术的特点。 重点：炼钢技术的特点。 难点：炼钢基本原理。 4．轧钢 教学内容：轧钢概述、轧钢基本原理、轧钢主要设备、各种钢材的生产、轧钢产品标准和技术经济指标、轧钢新技术。
一、填空题 1、高炉生产的产品有：生铁、炉渣、高炉煤气、炉尘 2、高炉干式除尘的方法有：布袋除尘、电除尘 3、高炉内对煤气阻力最大的区域为软熔带 4、炼钢过程的主要反应是碳的氧化 5、常用的氧枪喷头类型为拉瓦尔型 6、炼钢终点控制主要控制：钢水成分、钢水温度 7、碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为：返回吹氧法、氧化法 8、氧枪的常用冷却保护介质为：水 9、采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是：N2 ,Ar,O2 10、高炉中配加焦炭的作用是:作还原剂,燃烧后产生热量,作料柱骨架，起支撑料柱作用 11、高炉生产的主要设备为高炉本体，其辅助系统包括：渣铁处理系统、原料系统、煤气处理系统、送风系统。 12、高炉湿式除尘的方法有：文氏管、洗涤塔 13、高炉内发生间接还原反应的区域主要在块状带 14、炼钢过程前期的主要反应是硅的氧化、锰的氧化 15、顶底复吹炼钢法中，可以用作底吹气体的有H2 16、在钢水成分达到要求后，炼钢终点控制主要控制钢水温度 17、顶底复吹炼钢法中，常用作底吹气体供气的元件类型有喷嘴型、砖型、细金属管多孔塞式 18、Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为气态碳氢化合物 19、采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时，关键是控制顶枪枪位 20、连铸钢坯激冷层的结构特点：厚、晶粒细小 21、钢铁工业的主要污染包括废气、废水、固体废弃物。 22、渣中碱性氧化物与酸性氧化物的质量百分数之比浓度之比值称为炉渣碱度。 23、氧从气相进入金属液有直接氧化和间接氧化两种途径。 24、在烧结过程中，烧结料沿料层高度方向由上到下依次分为烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层、过湿层。 25、高炉冶炼过程中送往高炉的热风是由热风炉提供的。 26、钢液浇铸的任务是将成分和温度合格的钢水浇注成坯，常用的方法是连铸。 27、常用脱氧元素有Si、Mn、Al，脱氧剂的加入次序是先弱后强。 28、冶金方法按冶炼工艺过程分火法冶金和湿法冶金，其中钢铁冶金属于电冶金，火法冶金，采用ZnSO4的水溶液电解制取Zn属于 电冶金。 29、炉渣的氧化性通过炉渣中FeO的含量来体现。炉渣吸收有害元素的能力用容量性质性质来衡量。 30、水当量即单位时间内通过某截面的煤气或炉料温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量。 31、电弧炉的装料原则：下烧结矿层，上燃烧层，中间预热层，四周干烧层，炉门口无大料，使得穿井快，不搭桥。 32、转炉炉膛内氧气射流的特点是离喷嘴越远，形成流股截面越大，压力和速度变小，达到熔池表面冲击铁水形成凹坑。 33、2R4.56—450表示一台机，拉辊辊身长度为450mm，外弧半径为4.56m的弧形连铸机。 34、高炉炼铁中加入焦炭的作用是作还原剂、产生热量、作料柱骨架。炼钢中，常用脱氧元素脱氧后的产物分别为SiO2、MnO、 Al2O3。 35、高炉炉型为圆断面五段式即：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸。 36、按冶炼工艺过程分，钢铁冶金属于火法冶金；锌精矿经浸出再电解得到Zn属于湿法冶金、电冶金。10炉外精炼即炉外精炼是对 炼钢炉的钢水在钢包或专用容器中进行再次精炼，又称“二次精炼”。 二、名词解释 1、冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。 2、钢材在轧制和锻造时，由于温度升高，晶界上的富含硫化物的网状结构又变成液态，在力的作用下，就会引起这些富硫液相沿晶界滑动，造成钢材的破裂，产生了所谓的热脆现象 3、冶炼一吨生铁由炉料带入高炉硫的总量称为“硫负荷” 4、将各种粉状铁，配入适宜的燃料和熔剂，均匀混合，然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下，部分混合料颗粒表面发生软化熔融，产生一定数量的液相，并润湿其它未融化的矿石颗粒。冷却后，液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫是烧结，所得到的块矿叫烧结矿。 5、炉外精炼是对炼钢炉的钢水在钢包或专用容器中进行再次精炼，又称“二次精炼”。包括对钢水的温度、成分进行调整，进一步去除有害元素与夹杂物，使钢水达到洁净、均匀和稳定。 6、料线零位是测定料面高度的基础。钟式炉顶：大钟开启时大钟的底边；无钟炉顶：炉喉钢砖的转折点处或钢砖顶部 7、从FeO通过直接还原反应得到的铁与还原反应得到的总铁量之比称为直接还原度。 8、将准备好的原料，按一定比例经过配料、混匀制成一定尺寸的小球，然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结．这一过程即为球团生产过程．其产品即为球团矿4、在烧结过程中在较低温度下（1250～1300℃）烧结，以强度好、还原性好的针状复合铁酸钙为主要粘结相，同时使烧结矿中含有较高比例的残留原矿－赤铁矿的烧结过程称为低温烧结。 1、高炉有效容积：由高炉出铁口中心线所在水平面到料线零位水平面之间的容积。 2、枪位：指氧枪喷头到静止金属熔池液面的距离 3、溅渣护炉：在出完钢后，利用高压N2将转炉内的炉渣溅到炉壁上，形成一定厚度的溅渣层，作为下一炉炼钢的炉衬，这一工艺称溅渣护炉。 4、炉外精炼：按传统工艺，将常规炼钢炉中完成的精炼任务部分或全部地转移到钢包或其它容器中进行。 5、拉坯速度：每分钟从结晶器拉出的铸坯长度。 1、熔炼：将处理好的矿石或其他原料，经过高温下的氧化还原反应，使金属和杂质分离提取粗金属的过程。包括还原熔炼、造锍熔炼、
第二炼铁厂炉前技术比武考试题 一、填空题：（每空1分，共计30分） 1、开口机，各软管应进行有效包裹保护，发现破损及时更换。 2、打开铁口十分钟后禁止用开口机捅铁口。 3、操作开口机时，动作完后手动换向阀手柄应回到中位。 4、堵口前必须提前试炮检查油管是否有破裂渗漏现象。 5、7#--10#炉前泥炮原设计工作压力为 18 Mpa；11#--14#炉前泥炮原设计工作压力为 20 Mpa，泥炮原设计回转时间为12~15秒。 6、油泵启动后压力达不到额定值,应检查油泵是否正常，液位是否足够。 7、泥炮原设计打泥速度为 0.25 m/s。 8、液压站室内油温未达到 25 ℃时,不准开始顺序动作。 9、停机4小时以上的设备,应先使泵空载运转5分钟,再启动执行机构工作。 10、当开口机开铁口时压力正常无冲击,应检查水套螺母是否松动,立即通知维修人员。 11、出铁出渣时，严禁跨越渣铁沟，对于7#-14#高炉容铁式主沟，任何时候都不准跨越，防止烧烫伤，严禁站在铁口正面。 12、炉前容易发生的人身伤害事故主要有烧烫伤、煤气中毒、挤伤、砸伤等。 13、更换钻杆或处理钻杆故障时要与操作人员联系确认后方可进行。旋转时严禁用手触摸和将手放在小车的道轨上面。 14、开铁口时正前方严禁站人，堵口时铁口周围严禁站人。 15、冲水渣过程中产生爆炸的原因有：炉渣粘度高、渣中带铁、跑大流流动性差、或是渣沟不畅通。 16、开铁口时，开口机要摆正，钻头要对准泥套中心，开孔要外大内小。 17、造成退炮时铁跟出来的主要原因是：铁口浅、打泥量少、炮泥质量差及操作不当所造成的。 18、潮铁口出铁，铁口眼内易发生爆炸，使铁口眼扩大，造成跑大流。
《冶金工程概论》课程教学大纲 课程编号：0802505104 课程名称：冶金工程概论 英文名称：Conspectus of Metallurgical Engineering 课程类型：专业选修课 总学时：24 讲课学时：24 实验学时：0 学时：24 学分：1.5 适用对象：冶金、材料等专业 先修课程：无机化学、材料热力学等 一、课程性质、目的和任务 冶金工程概论课程是从事冶金行业和金属材料的一门专业基础课，它是在学生学习无机化学的基础上，系统地介绍了钢铁和主要有色金属(铜，铝等)提取冶金过程的基本原理，工艺特点和基本工艺流程。通过学习，学生对冶金(包括火法，湿法和电冶金)生产过程有一个全面而概括的了解，初步掌握冶金的基本知识，为进一步学习冶金学理论、机加工生产工艺和金属材料理论打下必要的专业基础。除此之外，本课程还简要介绍了金属的分类，主要金属的性质，用途，资源状况，生产方法，近年来的世界产量和价格，以及发展我国冶金工业的基本国情等方面的内容。 本课程旨在介绍冶金工业在国民经济的地位，冶金工业的原料，冶金过程和方法，冶金工程设计和新技术。使学生了解冶金工业概况和冶金技术的进步，为材料开发提供新的思路。 要求学生认识冶金工业是国民经济的支柱产业。了解冶金工程的主要研究内容是从金属矿石中提取有价元素加工成纯金属和金属化合物的原理和工艺，涉及过程自动控制，工程设计，新材料制备等领域。 二、教学基本要求 本课程介绍炼铁、炼钢、铜冶金和铝冶金原理、工艺及设备，以炼铁和炼钢为重点。学完本课程应达到以下基本要求： 1．了解金属及其分类方法，金属的产量和价格，冶金工业在国民经济中的地位和作用；矿石、矿床和矿物的概念及金属元素在地壳中的分布；掌握冶金和冶金方法，冶金工艺流程和冶金过程；选矿的基本任务，工艺指标和选矿方法.。 2．了解高炉炼铁的基本知识，高炉附属设备和高炉生产的发展方向。熟练掌握高炉冶炼用原料及要求，高炉冶炼中铁氧化物碳热还原的一般规律，高炉冶炼炉内反应，高炉结构以及高炉生产的主要技术经济指标。 3．了解电弧炉炼钢和平炉炼钢；掌握炼钢的基本原理，氧气转炉炼钢法。 4．了解铜的基本性质与炼铜方法，熔池熔炼，冰铜吹炼；重点掌握造锍熔炼的原理和方法及粗铜精炼。
高炉炼铁基础知识精编 Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986
一、高炉生产概述 1、生铁的定义及种类 生铁与熟铁、钢一样，都是铁碳合金，它们的区别是含碳量的多少不同。一般把含碳量小于%的叫熟铁，含碳量—%的叫钢，含碳%以上的叫生铁。生铁一般分三类：炼钢铁、铸造铁以及作铁合金用的高炉锰铁和硅铁。 2、高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成 在高炉炼铁的生产中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石、燃料和溶剂向下运动；下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原气体向上运动；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，最后生成液态保护渣和生铁，它的工艺流程系统除高炉主体外，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。 3、上料系统包括哪些部分 包括：贮矿场、贮矿仓、焦仓、仓上运料皮带、矿石与焦碳的槽下筛分设备、返矿和返焦运输皮带、入炉矿石和焦碳的称量设备、将炉料运送至炉顶的设备等。 4、装料系统包括哪些部分 受料罐、上下密封阀、截流阀、中心喉管、布料溜槽、旋转装置和液压传动设备等。高压操作的高炉还有均压阀和均压放散阀。 5、送风系统包括哪些部分 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 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、布袋除尘器。 7、高炉生产有哪些产品和副产品 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）。 8、高炉煤气用途
高炉炼铁原理与工艺知识问答 1、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。炉料进入高炉之后，由于上升煤气流的加热作用，游离水首先开始蒸发。游离水蒸发的理沦温度是100℃，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。根据料块大小的不同，需要到100℃，或者对大块来说，甚至要达到200℃游离水才能全部蒸发掉。 一般用天然矿或冷烧结矿的高炉，其炉顶温度为100~300℃，因此，炉料中的游离水进入高炉之后，不久就蒸发完毕，不增加炉内燃料消耗。相反，游离水的蒸发降低了炉顶温度，有利于炉顶设备的维护，延长其寿命。另一方面，炉顶温度降低使煤气体积缩小，降低煤气流速，从而减少炉尘吹出量。 2、高炉原料中的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（如褐铁矿和高岭土）中间。高岭土是黏土的主要成分，有些矿石中含有高岭土。试验表明，褐铁矿中的结晶水从200℃开始分解，到400~500℃才能分解完毕。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，全部除去结晶水要达到800~1000℃。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。 3、高炉内碳酸盐分解的规律如何？对高炉冶炼有何影响？ 答：炉料中的碳酸盐主要来自熔剂（石灰石或白云石），有时矿石也带入一少部分。炉 料中的碳酸盐在下降过程中逐渐被加热发生吸热分解反应。它们的开始分解温度和激烈分解温度（即化学沸腾温度）是由各自的分解压（即分解反应达到平衡状态时分压）与高炉内煤气中分压和煤气的总压决定的。碳酸盐的分压随温度升高而增大的，当分解压超过高炉内煤气的
周六上午3501正常上课，由于班级和人数众多，争取当场考试。闭卷考试，作业题考前要交，是平时成绩的一部分。几张白纸即可。 题型为：填空（2分/空×20 空）、基本概念（2分/题×5题）、简答（5分/题×8题）、 论述（1题）。 1.铁与钢的含碳量范围各为多少？纯铁的熔点是多少？ 生铁(2.11%~4.3%) 钢(0.0218%~2.11%) 1535度
2.铁的直接还原度与燃料比有何关系？ 降低铁的直接还原度可以降低高炉高炉炼铁的燃料比 3.焦炭在高炉炼铁中的作用是什么？ 4.炼焦的三班操作是什么？ 5.焦炉煤气的成分是什么？ 焦炉煤气又称煤焦气主要成分为氢气和甲烷另外还有少量的一氧化碳C2以上不饱和烃，二氧化碳，氧气和氮气6.焦化厂的主要任务是什么？ 碳送到焦化厂加工成冶金焦炭
7.烧结厂的主要任务是什么？ 铁矿石送到烧结厂加工成烧结块 8.高炉的主要任务是什么？ 9.一座日产1万吨生铁的高炉，其每天的物料衡算情况如何？ 10.现代高炉都是五段式炉型，分别是什么？ 炉缸，炉腹，炉腰，炉身，炉喉 11.高炉有效容积利用系数是什么？答：高炉有效容积利用系数是每立方米高炉有效容积每天的铁水生产量。12.铁水预处理的主要任务是什么？
答：在铁水进入转炉前，为除去某些有害元素的处理过程。主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求 的范围，以简化炼钢过程，提高钢的质量。 13.铁水预脱磷的适宜条件是什么？答：一，降低反应温度，1300度低温有利于脱磷反应进行；二，提高钢水、炉渣的氧化性，有利于脱磷反应；三，提高钢中磷的活度和增加渣量，有利于脱磷反应；四，适当的碱度；五，对熔池进行强力搅拌。 14.炼钢厂的主要任务是什么？ 答：炼钢厂的主要任务是将铁水脱硫、脱磷、脱碳和脱氧合金化，然后将钢水
本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的，以前那个因自己也没有吃透，没有条理性，现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的，比上次更具有系统性。同时也增加了一些图片，增加大家的感性认识。希望本文对你有所帮助。 本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分： 一、高炉炼铁工艺流程详解 二、高炉炼铁原理 三、高炉冶炼主要工艺设备简介 四、高炉炼铁用的原料 附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识 工艺设备相见文库文档：
一、高炉炼铁工艺流程详解 高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：
二、高炉炼铁原理 炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中 还原出来的过程。 炼铁方法主要有高炉法、直 接还原法、熔融还原法等，其原 理是矿石在特定的气氛中（还原 物质CO、H2、C；适宜温度等） 通过物化反应获取还原后的生 铁。生铁除了少部分用于铸造外， 绝大部分是作为炼钢原料。 高炉炼铁是现代炼铁的主要 方法，钢铁生产中的重要环节。 这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。 炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降
高炉炼铁基本理论知识（判断题） 1．由动力学角度分析，标准生成自由能越大的氧化物越稳定，在氧势图上曲线位置越低。( ) 答案：× 2．当温度高于810℃时，CO+H 2O=CO 2 +H 2 向右进行，只有此温度区域H 2 的利用率高于CO的 利用率。 ( ) 答案：× 3．高炉内直接还原反应是借助碳素溶解损失反应与间接还原反应叠加而实现的。 ( ) 答案：√ 4．高炉内锰的各级氧化物的还原都要比铁的级氧化物的还原困难，特别是MnO比FeO更难还原。 ( ) 答案：× 5．煤气流经固体散料层时，单位高度上的压降与煤气流速平方成正比，这在炉内形成了强化和顺行的矛盾。 ( ) 答案：× 6．高炉操作线图中，0＜X＜1的区间，用来描述还原性气体的利用。 ( ) 答案：× 7．采用高风温操作后，中温区扩大，间接还原发展，是导致焦比降低的根本原因。 ( ) 答案：× 8．炉内煤气的水当量变化不大，炉料的水当量变化很大，随温度的升高而逐渐加大。( ) 答案：× 9．据炉内动力学分析，当煤气流的压降梯度升高至与炉料的堆积密度相等时，悬料故障。( ) 答案：√ 10．高炉内间接还原的发展，主要取决于还原的动力学条件：矿石的空隙度、还原性和煤气流的合理分布等。 ( ) 答案：√ 11．直接还原和熔融还原炼铁工艺的特点是：用块煤或气体还原剂代替高炉炼铁工艺所必需的焦炭来还原天然块矿(烧结矿或球团矿)，具有相当大的适应性，特别适用于某些资源匮乏、环保要求特别严格的地区和国家。 ( ) 答案：√
12．水煤气置换反应(CO+H2O＝CO2+H2)的存在，使H2有促进CO还原的作用，相当于是CO 还原反应的催化剂。 ( ) 答案：× 13．实际的直接还原反应无需借助碳素溶损反应(C+CO2＝2CO)，只须借助于水煤气置换反应与间接还原反应即可实现。 ( ) 答案：× 14．根据Si在高炉的还原行为，选用有利于高温区下移的技术措施和操作制度，使炉缸有稳定的充足热量，使铁水的物理热维持在较高水平。是冶炼低硅的必备条件之一。( ) 答案：√ 15．高炉中最重要的流体力学现象是煤气流经固体散料层以及流经固液相共存区(软熔带、滴落带及其以下直至风口平面)时的压降及液泛等。 ( ) 答案：√ 16．从热力学角度看，凡是有利于提高高炉下部温度的措施都有利于降低生铁含硅量。( ) 答案：× 17．高炉冶炼条件下，氧化物由易到难的还原顺序：CuO→PbO→MnO→FeO→SiO 2→Al 2 O 3 → MgO→CaO。 ( ) 答案：× 18．一般讲低级氧化物分解压力比高级氧化物分解压力大。 ( ) 答案：× 19．炼锰铁的高炉炉顶温度显著高于炼普通生铁的高炉，主要是锰的高级氧化物转变为低级氧化物时为放热反应，而铁的高级氧化物转变为低级氧化物时为吸热反应。 ( ) 答案：× 20．渣铁温度和理论燃烧温度之间无严格的线性关系，因此，理论燃烧温度并不能代表炉缸温度和硅含量的高低。 ( ) 答案：√ 21．离子理论认为，随渣的碱度下降(O/Si比下降)，共用O2-越多，硅氧复合离子越来越大，越来越复杂，这是酸性渣粘度大的原因，SiO 2 含量约35%时粘度最低。 ( ) 答案：√ 22．第一热平衡和第二热平衡的碳素燃烧的热收入分别约为70%和60%，前者更接近于高炉实际。 ( ) 答案：×
炼铁基本理论 一、高炉内的基本知识 1、高炉内的分区 按照炉料在高炉内的状态可分为五个区域，依次为： (1) 、块状带：固体料软熔前所分布的区域。 (2) 、软熔带：炉料从开始软化到熔化所占的区域。软熔带通常有倒V型、V型、W型三种，该区域为间接还原区。 (3) 、滴落带：渣、铁全部熔化滴落，穿过焦炭层下到炉缸的区域，是高温物理化学反应的主要区域。 (4) 、风口带风口前燃料燃烧的区域，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。 (5) 、渣铁贮存区是形成最终渣、铁的区域。 2、炉内还原过程 高炉内铁氧化物的还原可分为三类：用气体CO还原，生成产物CO2，称间接还原；用固体碳还原，生成产物CO,称直接还原；一部分氢在低温代替CO还原, 另部分氢在高温代替碳进行直接还原，统称氢的还原。根据温度不同，高炉内还 原过程划分三个区，低于800C的块状带是间接还原区；800C?1100C是间接还原和直接还原共存区；高于1100C的是直接还原区。高炉内的主要化学反应为： (1) 、用CO还原 高于570 C时：
3 Fe2O3+CO=2 Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 低于570 C时: 3 Fe2O3+CO=2 Fe3O4+ CO2 Fe3O4+4CO=3Fe+4 CO2 (2) 、用固体碳还原 高于570 C时： 3 Fe2O3+C=2 Fe3O4+CO Fe3O4+C=3FeO+CO FeO+C=Fe+CO 低于570 C时由于FeO不能稳定存在，进行下列反应：Fe3O4+4C=3Fe+4CO FeO+C=Fe+CO (3) 、用H2 还原 高于570 C时： 3 Fe2O3+ H2=2 Fe3O4+ H2O Fe3O4+ H2=3FeO+ H2O FeO+ H2=Fe+ H2O 小于570 C时： 3 Fe2O3+ H2=2 Fe3O4+ H2O Fe3O4+4 H2=3Fe+4 H2O 3、高炉对原燃料质量的要求
冶金概论 一选择题 1．高炉生产的产品有： A）生铁B）炉渣C）高炉煤气D）炉尘 2．高炉干式除尘的方法有： A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔 3．高炉内对煤气阻力最大的区域为： A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区 4．炼钢过程的主要反应是： A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化 5．常用的氧枪喷头类型为： A）直孔型B）拉瓦尔型C）螺旋型D）扇型 6．炼钢终点控制主要控制： A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量 7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为： A）双渣留渣法B）返回吹氧法C）氧化法D）不氧化法 8．氧枪的常用冷却保护介质为： A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油 9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是： A）N2B）Ar C）O2D）H2 10．高炉中配加焦炭的作用是： A）作还原剂B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用D）氧化剂 11．高炉生产的主要设备为高炉本体，其辅助系统包括： A）渣铁处理系统B）原料系统C）煤气处理系统D）送风系统E）装料系统 12．高炉湿式除尘的方法有： A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔 13．高炉内发生间接还原反应的区域主要在： A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区 14．炼钢过程前期的主要反应是： A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化 15．顶底复吹炼钢法中，可以用作底吹气体的有： A）O2B）H2C）Ar D）N2 16．在钢水成分达到要求后，炼钢终点控制主要控制： A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量 17．顶底复吹炼钢法中，常用作底吹气体供气的元件类型有： A）喷嘴型B）砖型C）细金属管多孔塞式D）环型供气元件 18．Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为： A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油 19．采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时，关键是控制： A）顶吹和底吹的流量比B）顶枪枪位C）底气量D）供氧强度 20．连铸钢坯激冷层的结构特点： A）窄B）厚C）晶粒粗大D）晶粒细小 二、判断题 1 我国钢铁工业的能源构成以煤为主，能源主要消耗在炼钢系统。 2 铁矿石中w(T.Fe)>60％称为高炉富矿，可直接入炉。 3 用固体碳还原铁氧化物，生成CO的还原反应叫直接还原。 4 转炉终点控制主要控制钢水碳含量和钢水温度。 5 连铸坯凝固组织结构由外到里分别为粗大等轴晶、柱状晶、细小等轴晶。 6 我国钢铁工业的主要污染物质包括空气污染物、污水和炉尘。 7 耐火材料在冶金中可用作高温炉管，炉膛，容器，热电偶保护管和绝缘管等。 8 用CO还原铁氧化物，生成CO2的还原反应属铁氧化化物的间接还原。铁氧化物的还原是由高价氧化物逐级还原为低价氧化物的。 9 生球的焙烧过程要经历干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个阶段。 10 连铸坯的质量缺陷主要有表面质量缺陷、内部质量缺陷和脱方。 三名词解释 1）冶金学2）热脆3）硫负荷4）烧结矿5）炉外精炼6）料线零位7）直接还原度8）球团矿9）高炉煤气净化系统10）矿物、矿石、矿石的品位11）低温烧结12）高炉有效容积13）枪位14）溅渣护炉15）炉外精炼16）拉坯速度17）熔炼18）硬吹19）连铸结晶器20）连铸机台数、机数、流数