钢铁冶金学试卷（A）
二、判断题 ( 每题 1.5分，共 30 分 )（对：√，错：×。）
1.磁铁矿的理论含铁量为70％，黑色条痕，疏松结构，较易还原。x
2.焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反应性高，反应后强度高。x
3.高炉炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指数大，燃烧性高。
4.高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。x
5.为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。x
6.烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。
7.厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产能力。x
8.酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO与SiO2形成的低熔点化合物粘结。x
9.原燃料中的P2O5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。x
10.耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。
11.阻止高炉内K、Na循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。
12.高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO又有CO2，但前者含量更高。x
13.增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。x
14.提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。
15.抑制“液泛现象”，有利于改善高炉下部的透气性、透液性。
16.矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。x
17.加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。
18.与加湿鼓风不同，脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。x
19.富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。x
20.炉衬寿命的问题，是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。
一、名词解释（每题3分，共18分）
1 高炉有效容积利用系数：每M3高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量（T/ M3.d）；
2 SFCA：复合铁酸钙，烧结矿中强度和还原性均较好的矿物；
3 煤气CO利用率：煤气中CO2体积与CO和CO2体积总和的比值，ηCO = CO2/ (CO+CO2)，表明了煤气利用程度的好坏；
4 高炉的管道行程：高炉中各种炉料的粒度和密度各不相同且分布不均匀，在炉内局部出现气流超过临界速度的状态，气流会穿过料层形成局部通道而逸走，压差下降，在高炉中形成“管道行程”。
5 高炉的碱负荷：冶炼每吨生铁入炉料中碱金属氧化物(K2O+Na2O)的千克数；
6 COREX炼铁工艺：典型的二步法熔融还原炼铁工艺，由奥钢联（VAI）于70年代末合作开发，其目的是以煤为燃料，由铁矿石直接生产液态生铁。由预还原竖炉和熔融气化炉组成。
二、判断题（每题1.5分，共30分）（对：√，错：×）
1.×；
2.×；
3.√；
4.×；
5.×；
6.√；
7.×；
8.×；
9.×；10.√；11.√；12.×；13.×；14.√；15.√；16.×；17.√；18.×；19.×；
20.√
三、简答题（每题8分，共24分）
1 简述烧结矿固结机理，何种粘结相（液相）有利于改善烧结矿的质量？
答：
（1）烧结矿的固结经历固相反应、液相生成及冷凝固结过程；（2分）（2）固相反应在低于本身熔点的温度下进行，固相反应生成的低熔点物质为液相生成提供条件；（1分）
（3）在燃烧带，低熔点物质熔化形成液相，烧结过程中生成的液相主要有FeO-SiO2系、CaO-SiO2系、CaO-FeO-SiO2系以及Fe2O3-CaO 系，随烧结工艺条件、原料条件及碱度的不同，各液相生成的数量不同。（高温、还原性气氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2，低温、氧化性气氛易生成Fe2O3-CaO液相）；（3分）
（4）燃料燃烧完毕，在抽风冷却作用下，液相冷凝将未熔物粘结起来成为烧结矿；（1分）
（5）Fe2O3-CaO系液相形成的矿物具有良好的还原性及强度，对改善烧结矿质量有利。（1分）
2 提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明原因。
答：
（1）风口前燃烧碳量减少，风温提高，焦比下降；（1分）
（2）高炉内温度场发生变化：炉缸温度升高，炉身上部、炉顶温度下降，中温区（900～1000℃）扩大，由于每升高100℃风温，风口理论燃烧温度上升60～80℃，风口前燃烧碳减少，煤气量
降低，导致炉身上部温度降低；（2分）
（3）直接还原度略有升高，生成的CO减少，炉身温度降低；（1分）（4）炉内压损增大，焦比下降，炉内透气性变差，高炉下部温度升高，煤气流速度增大，同时SiO的挥发增加，堵塞料柱孔隙；
（2分）
（5） 有效热消耗减少，焦比降低，渣量减少，S 负荷降低，脱硫耗
热减少；（1分）
（6） 改善生铁质量，焦比降低，S 负荷降低，炉缸热量充沛，易得
到低S 生铁；炉温升高，可控制Si 的下限，生产低Si 铁；（1分）
3 画出高炉理想操作线，并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。 答：（4+4分） X=O/C Y=O/Fe W s 2
1B
P
U E E'
y i
y d
y A y f y b
y E A A'V G
H M Z
ωw'O
C D F
Q/qd
A ’E ’为理想操作线
A ：入炉矿石铁的氧化程度和炉顶煤气中碳的氧化程度
B ：不发生重叠情况下（直接还原结束，间接还原开始），直接还原和间接还原的理论分界点
C ：铁氧化物直接还原传递的氧与其它来源的氧→CO 的分界点
D ：鼓风中的氧与少量元素还原（包括脱S 、熔剂、CO2还原）传递
的氧→CO的分界点
E：鼓风生成CO的起点
W：化学平衡的限制点
P：热平衡的限制点
四、论述题（每题14分，共28分）
1. 分析炉渣粘度对高炉冶炼过程的影响，并论述影响炉渣粘度的因素以及维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施？
答：
（1）炉渣粘度为流体单位速度梯度、单位面积上的内磨擦系数；（2分）
（2）粘度过大：炉料下降、煤气上升困难，易产生“液泛”；渣铁分离不好、反应速度降低；粘度过小：软熔带位置过高；侵蚀炉衬；（3分）
（3）影响炉渣粘度的因素包括：（6分）
a)温度：温度升高，粘度下降
b)碱度：酸性渣中由于Si-O阴离子形成四面体网状结构，粘度
大，酸性渣中加入CaO、MgO →消灭-O-键?η↓；碱性渣
在高温下粘度小。碱度升高，粘度增大，由于R ↑→CaO、
MgO ↑→固体悬浮质点↑?η↑
c)渣中其他成分：①Al2O3↑?η↑，原因：Al-O阴离子三长键
结构(但影响小于Si-O四长键)；②TiO2↑?η↑，原因：Ti
与C、N生成碳氮化物，熔点高，易析出固相质点；③CaF2 (萤
石) ↑?η↓↓，原因：F是电极电位正值最大的元素，得到电
子的倾向最强，2个F-可以取代一个网状结构的-O-位置，造
成断口，生成的自由O2-又可以去破坏另一个-O-键；④K2O、Na2O ↑?η↓，原因：K2O、Na2O降低η的作用比较小，但
它们的危害大!
（4）维持适宜的高炉炉渣粘度的技术措施：主要包括适宜的熔化性温度，操作过程保证炉渣具有一定的过热度，调整炉渣成分，
控制合理的碱度。（3分）
2. 论述降低高炉燃料比的技术措施。
a. 画出高炉能量利用图解分析的rd—C图，分析指出我国高炉降低燃料比的两大途径；
b. 根据所学的炼铁理论和工艺知识，阐述降低高炉燃料比的具体对策；
答：
降低燃料比的途径：（1）降低直接还原度，发展间接还原；（2）降低
作为热量消耗的碳量，减小热损失。（7分）
降低高炉燃料比的具体对策：（1）高风温，降低作为热量消耗的碳量；（2）高压操作，风压不变条件下，高压操作后有利高炉顺行，煤气利用率升高；抑制碳的熔损反应，有利于发展间接还原；[Si]的还原减少，耗热减少；炉尘吹出量减少，碳损降低；煤气停留时间长有利于间接还原（3）综合鼓风，脱湿鼓风有利于减少水分的分解耗热，降低燃料比；富氧鼓风与喷煤相结合，提高风口前煤粉燃烧率；适当增加煤气中H2含量，有利于发展间接还原（4）精料：提高含铁品位，降低渣量，热量消耗减少；改善原料冶金性能，提高还原度，发展间接还原；加强原料整粒，提高强度，改善料柱透气性；改善焦炭质量（尤其是高温性能：反应性、反应后强度），强化焦炭骨架作用，降低焦炭灰分；合理炉料结构；控制软熔带厚度，减小煤气阻力损失；降低S负荷，减小脱S耗热。改善煤粉燃烧性（助燃剂等），降低灰分。（7分）
钢铁冶金学试卷（B）
二、判断题 ( 每题 1.5分，共 30 分 )（对：√，错：×。）
1.“假象”赤铁矿的结晶结构未变，而化学成分已变为Fe2O3。
2.一般要求焦炭的反应性高，而煤粉的反应性则要低。
3.高炉风口喷吹的煤粉，有少量是与煤气中的CO2反应而气化的。
4.高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖。
5.烧结料层的自动蓄热现象，主要是由于燃料在料层中的偏析所致。
6.提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量。
7.实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料。
8.对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言,赤铁矿优于磁铁矿。
9.原燃料中的Al2O3在高炉内可被少量还原而进入生铁。
10.高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定。
11.高炉炉渣的表面张力过小时，易造成渣中带铁，渣铁分离困难。
12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。
13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是CO2。
14.高炉实施高压操作后，鼓风动能有增大的趋势。
15.高炉脱湿鼓风，有提高风口理论燃烧温度的作用。
16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。
17.具有倒V型软熔带的高炉，其中心煤气流比边缘煤气流发达。
18.为了抑制边缘煤气流，可采取“高料线”或“倒装”的装料制度。
19.高炉富氧鼓风，有助于提高喷吹煤粉的置换比。
20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。
一、名词解释题（每题3分，共18分）
1、高炉冶炼强度：是高炉冶炼过程强化的程度，以每昼夜（d）燃
烧的干焦量来衡量：冶炼强度(I)=干焦耗用量/有效容积×实际
工作日 [t/(m3·d)]
2、HPS：指代小球烧结法：将烧结混合料用圆盘造球机预先制成一
定粒度（粒度上限为6-8mm ），然后使小球外裹部分燃料，最后铺在烧结台车上进行烧结的造块新工艺。
3、 高炉渣熔化性温度：炉渣可以自由流动时的最低温度。
4、 高炉的悬料：由于高炉透气性变化，引起高炉压差过大，支托
起炉料，使得炉料难以下行，称为悬料。一般分为上部悬料和下部悬料，前者可以用杨森公式解释，后者可以用液泛现象解释。
5、 高炉的硫负荷：高炉冶炼每吨生铁由炉料带入的硫的千克数称
为“高炉的硫负荷”。
6、 FINEX 炼铁工艺：Finex 是在Corex 基础上，采用多级流化床装
置直接使用烧结铁矿粉（<8mm ）进行预还原生产海绵铁，避免了烧结、球团等人工造块工序，降低了生产成本。同时，利用煤粉的冷压块技术扩大了煤粉的选择范围，而不像Corex 工艺仅能使用块煤。Finex 流程主要由3个系统组成，流化床预还原系统、热压块系统和熔化造气系统。
二、 判断题：( 每题 1.5分 ，共 30 分 )
1、 √
2、╳
3、√
4、╳
5、╳ 温度，?C
粘 度 η ， A B t 转 t 熔化性 45?
6、√
7、√
8、╳
9、╳ 10、√
11、╳ 12、╳ 13、╳ 14、╳ 15、√
16、╳ 17、√ 18、╳ 19、√ 20、╳
三、简答题（每题8分，共24分）
1.简述酸性氧化球团矿生产工艺，说明该类球团矿的焙烧固结机理。答：工艺流程如下：（4分）
固结机理（4分）
1）Fe2O3的微晶键连接：
磁铁矿生球在氧化气氛中焙烧时，当加热到200～300℃就开始氧化形成Fe2O3微晶。由于新生的Fe2O3微晶中原子迁移能力较强，在各个颗粒的接触面上长大成“连接桥”（又称Fe2O3微晶键），使颗粒互相连接起来。在900℃以下焙烧时，这种连接形式使球团矿具
有一定的强度。但由于温度低，Fe2O3微晶长大有限，因此仅靠这种形式连接起来的球团矿强度是不够高。
2）Fe2O3的再结晶：
当磁铁矿生球在氧化性气氛下继续加热到1000～1300℃时，磁铁矿可全部转变成赤铁矿，而由磁铁矿氧化形成的Fe2O3微晶开始再结晶，使一个个相互隔开的微晶长大成连成一片的赤铁矿晶体，使球团矿具有很高的氧化度和强度。
2. 简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响，并说明其原因。
答：
（1）风口前燃料燃烧的热值↓（1分）
原因：煤粉热解耗热；煤粉不易燃烧充分。
（2）扩大燃烧带（1分）
原因：炉缸煤气量↑；部分煤粉在直吹管和风口内燃烧，在管路内形成高温(高于鼓风温度400-800℃),促使中心气流发展（鼓风动能↑）
（3）风口前理论燃烧温度↓（1分）
原因：煤粉为冷态；煤粉热解耗热；燃烧产物量↑。
（4）直接还原度↓（1分）
原因：（CO＋H2）↑；C熔损反应量↓；矿石在炉内停留时间↑。
（5）煤气阻力损失（△P）↑（1分）
原因：焦炭量↓→料柱透气性↓
煤气量↑→煤气流速增大
（6） 炉内温度场变化（2分）
原因：
炉身温度 炉顶温度 炉缸边缘温度↓ → 风口理论燃烧温度下降所致 炉缸中心温度↑ → 煤气穿透能力增强所致（煤气量、煤气氢、动能↑）
（7） 存在热滞后现象（1分）
● 喷入炉内的煤粉要分解吸热 → 炉缸温度暂时↓
● 被还原性强的煤气作用的炉料下降到炉缸后，由于炉缸温度回升，直接还原
耗热减少
3．画出理想操作线，并说明 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 P 、 W 点的意义。
答：（4分）A 点：（1）矿石中Fe 的氧化程度；（2）煤气中C 的氧化程度。：在不发生重叠的情况下，直接还原与间接还原的分界点。 C 点：Fe 直接还原生成的CO 与鼓风燃烧的C 及少量元素还原生成CO 的分界点。
D 点：鼓风燃烧C 与少量元素还原生成CO 的分界点。
E 点：鼓风燃烧C 生成CO 的起点。
P 点：热平衡限制点。
W 点：化学平衡的限制点。
四、论述题(每题14分，共28分)
1 ．分析高炉冶炼过程中，用 CO 、H 2还原铁氧化物的特点。
a.画出 CO 、比还原铁氧化物的平衡关系示意图（叉子曲线） 高温区上移 炉缸温度均匀 略有上升 → 料气
W W ↑所致
b ．分别从热力学、动力学上比较 CO 、 H 2 还原铁氧化物的异同。
回答：
a 、画图（6分）
b 异同：（8分）
用CO 还原，除Fe3O4→FeO 外，均为放热反应，用H2还原，全部曲线向下倾斜，均为吸热反应；
低于810℃CO 的还原能力大于H2的还原能力，反之则反。 CO 作为还原剂，FeO →Fe 最难还原，H2作为还原剂，Fe 3O 4→Fe 最难还原；
H2分子量小，粘度低，易扩散，故其还原的动力学条件较好。 2 . Ergun 公式如下：
32
322)1(75.1)()1(150εφερεφεη??-???+??-???=?de w de w L P g a.说明式中各因子的物理意义以及用上式对高炉作定性分析时适用的区域。
b ．从炉料和煤气两方面分析影响ΔP 的因素，并论述改善高炉透气
性的方法。
回答：
a 、 （7分）
L
P ?单位料柱高度上的压降；η气流黏度；w 气流的工作流速；φ形状系数；ε散料体的空隙度；g ρ气流密度；de 比表面平均直径。 第一项代表层流，第二项代表紊流。高炉煤气速度10-20m/s ，相应的Re=1000-3000，因此高炉处于紊流状态，故第一项可以舍去，因此可得：
32)
1(75.1εφερ??-???=?de w L P g
3)1(ε
φε??-de 为炉料特性；2w g ?ρ为煤气状态。
b 、 （7分） 1）炉料方面：①形状系数φ一般无法调节；②从ΔP ↓角度出发，de ↑,但是从还原和传热的角度de ↓，因此矛盾.③增大ε的具体方法：整粒→按粒度分级入炉→使炉料具有较高机械性能。
2）煤气方面：
①g ρ一般无法调节
②提高风口前气体温度→气体膨胀→w ↑→ΔP ↑
只适用于炉身上部没有炉渣和铁水的“干区” 高炉实际是移动床，ε移 > ε固
③炉顶压力↑→压缩炉内煤气体积→w↓→ΔP↓
2017年高炉炼铁试题库 高炉炼铁试题库 一填空题 1高炉生产的主要原料是和熔剂答案铁矿石及其代用品锰矿石燃料2焦碳的高温反应性反应后强度英文缩写分别为其国家标准值应该是百分比答案CRICSR≤35≥55 3矿石中的Pb是一种有害杂质其含量一般不得超过答案01 4每吨生铁消耗的含Fe矿石中每增加1SiO2将使吨铁渣量增加答案35-40kg 5焦炭中的硫多以和的形态存在其中以形态存在的占全部硫量的67-75答案硫化物硫酸盐有机硫有机硫 6矿石的冶金性能包括性能还原膨胀性能荷重还原软化性能和熔滴性能答案还原性低温还原粉化 7炼铁的还原剂主要有三种即和答案碳一氧化碳氢 8高炉内CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的需要过量的CO与生成物平衡答案间接还原 9高炉内碱金属的危害根源在于它们的答案循环和富集 10选择风机时确定风机出口压力应考虑风机系统阻力和等因素答案料柱透气性炉顶压力 11停炉方法有和两种方法答案物料填充空料线打水
12高炉的热效率高达只要正确掌握其规律可进一步降低燃料消耗答案75-80 13要使炉况稳定顺行操作上必须做到三稳定即答案炉温碱度料批 14 造渣制度应根据和确定答案原燃料条件生铁品种 15 风口前每千克碳素燃烧在不富氧干风的条件下所需风量为答案444m3kg 16 开炉料的装入方法有答案炉缸填柴法填焦法半填柴法 17 影响高炉寿命的因素有筑炉材质操作制度和措施 答案冷却设备和冷却制度护炉与补炉 18 铁矿石还原速度的快慢主要取决于和的特性答案煤气流矿石 19 选择冷却壁结构型式要以为基础以防止为目的以防止冷却壁破损为措施以作为根本的原则答案热负荷内衬侵蚀和脱落高炉长寿 20 一般风温每提高100℃使理论燃烧温度升高喷吹煤粉每增加10kgt 理论燃烧温度降低答案80℃2030℃ 21 限制喷煤量的因素主要是和三个方面 答案炉缸热状态煤粉燃烧速率流体力学 22 生铁一般分为三大类即答案铸造铁炼钢铁铁合金 23 在钢材中引起热脆的元素是引起冷脆的元素是答案CuSPAs 24 在Mn的还原过程中是其还原的首要条件是一个重要条件答案高温高碱度 25 炉渣中含有一定数量的MgO能提高炉渣和答案流动性脱硫能力
炼铁厂机修车间安全教育试题 一、选择题（每题2分，共32分） 1.安全带的正确挂扣方法是( )。 A．低挂高用B．高挂低用C．平挂平用 2.在空气不流通的狭小地方使用二氧化碳灭火器可能造成的危险是（）。 A.中毒 B.缺氧 C.爆炸 3.扑救可燃气体火灾，应（）灭火。 A.用泡沫灭火器 B.用水 C.用干粉灭火器 4.电焊作业时产生的有害气体的主要成分是（）。 A．氮氧化物B．二氧化碳C．氯气 5.使用消防灭火器灭火时，人的站立位置应是（）。 A.上风口 B.下风口 C.侧风方向 6.严禁烟火的标志是告诉人们( )。 A.己离开危险地区 B.正进入危险地区 C.正进入安全地区 7.( )是保护人身安全的最后一道防线。 A．个体防护B．隔离C．避难D．救援 8.易燃易爆场所不能穿( )。 A．纯棉工作服B．化纤工作服C．防静电工作服 9.影响人的安全行为的环境因素是( )。 A.气质、性格、情绪、能力、兴趣等 B.社会知觉、角色、价值观等 C.风俗、时尚等 D.光亮、气温、气压、温度、风速、空气含氧量等 10.工人患有矽肺病，主要是因为工作中长期吸入（） A.石灰 B.硅尘 C.石膏 11.根据国家规定，凡在坠落高度离基准面（）以上有可能坠落的高处进行的作业，均称为高处作业。 A. 2m B. 3m C. 4m 12.（）级以上的大风与雷暴雨天，禁止在露天进行悬空作业。 A. 四 B. 五 C. 六 13.所有机器的危险部分，应( )来确保工作安全。 A.标上机器制造商名牌 B.涂上警示颜色 C.安装合适的安全防护装置 14.触电事故中，（）是导致人身伤亡的主要原因。 A.人体接受电流伤害 B.烧伤 C.电休克 15.当通过人体的电流达到（）毫安时，对人有致命的危险。 A.50 B.80 C.100 16、取得《特种作业人员操作证》者，每几年年进行一次复审。( ) A、1 B、2 C、3 D、4 二、判断题（每题2分，共12分） 1.安全生产管理，坚持安全第一、预防为主、综合治理的方针。（） 2.特种作业人员经过培训，如考核不合格，可在两个月内进行补考，补考仍不及格，可在一个月内再进行补考。（） 3.氧气瓶和乙炔瓶工作间距不应少于5米。（）
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，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。
炼铁原理考试题 以下每题8分： 1 试述焦炭在高炉炼铁中的四个作用及对其质量的要求 1）还原剂2）发热剂3）料柱骨架4）渗碳 2 对比三种炼铁工艺，说明他们的特点 高炉：产能大，但使用焦炭，污染环境成本较低 直接还原：产能小（比如转底炉），但污染小，成本高 熔融还原：产能较直接还原高，低于高炉，污染小，如果使用铁浴法成本低，但不成熟（没有成熟案例） 3 试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点 1）H2的还原能力随着温度的增高（810℃）也在不断提高，而且比CO强。温度低于810℃时，CO的还原能力则比H2强。这是因为>810℃时,H2对O2亲和力大于CO对O2的亲和力,<810℃时则相反。 2）H2的粘度较CO低，有助煤气流动 3）H2 52kj /mol.fe, C 250kj 4 给出水当量的定义和在高炉内沿高度的变化 单位时间内炉料和煤气温度变化1℃所吸收或放出的热量， 5比较铁的直接还原度和高炉直接还原度，分析它们描述高炉内还原情况的优缺点。 铁的直接还原度在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。直接还原度
直接还原度(degree of direct reduction) 高炉内直接还原发展的程度，是衡量高炉能量利用的图1直弧型板坯连铸机示例重要指标。在高炉铁矿石还原过程中凡直接消耗碳产生ＣＯ的和参与ＣＯ２+C一2CO的反应，本质上都与铁的直接还原类似，都发生在高温区，并吸收热量，使风口前燃烧碳量减少、焦比增高。 表示方法直接还原度有铁的直接还原度和高炉直接还原度两种表示方法。 铁的直接还原度从Fe(r)中以直接还原方式得到的铁量与全部还原出来的铁量之比值(rｄ)。它是由前苏联巴甫洛夫定义的。他认为高炉内Fe2Ｏ3一Fe3Ｏ4一FeＯ全部由间接还原完成，从FeＯ还原到金属铁一部分靠ＣＯ、H２的间接还原，其余则靠碳的直接还原， 式中Fe还为直接还原与间接还原两种方式还原出来的总铁量；Feｄ为直接还原的铁量；Ｏｄ为直接还原各种元素夺取的氧量；ＯｄＳｉ，ＭｎMn，Ｐ直接还原非铁元素夺取的氧量；ＯＦｅＯ一Fe由FeＯ还原到Fe时夺取的全部氧量；ＣｄＦｅ直接还原铁消耗的碳量。直接还原度与间接还原度的总和为1。也即相应的间接还原度rｉ＝1—ra＝Feｉ／Fe／Fe还。在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。 高炉直接还原度高炉内氧化物(除FeＯ外尚有SiＯ2、MnＯ、P2Ｏ5，以及微量元素Nb、Ｃr、V、Ti等的氧化物)还原过程中，以直接还原方式夺取的氧量与还原夺取的总氧量之比(Rd)： 计算直接还原度的计算用于高炉配料、物料平衡及热平衡计算，对求理论焦比以及生产分析都十分重要。根据不同条件有多种计算方法。要求已知各种原燃料成分、铁水成分、鼓风含氧量和湿度以及炉顶煤气成分等。 根据直接还原消耗碳量计算(ＣｄFe)
2015年全员安全考试复习题 一、填空题 1、新工人进厂，应首先接受厂、车间、班组三级安全教育，经考试合格后由熟练工人带领工作至少三个月，熟悉本工种操作技术并经考核合格方可独立工作。 2、高炉煤气的除尘器，应离高炉铁口、渣口10米以外，且不应正对铁口、渣口布置；否则，应在除尘器与铁口、渣口之间设挡墙。 3、所有人孔及距地面2米以上的常用运转设备和需要操作的阀门，均应设置固定式平台。平台通道、走梯走台等均应安设拦杆。栏杆高度应大于1.2米、横杆间距为0.3米，立杆间距为0.8-1.0米，护板高度为0.1米，扶手为角钢或园管。 4、煤气危险区（如热风炉、煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定，人员经常停留或作业的煤气区域，宜设置固定式一氧化碳监测报警装置，对作业环境进行监测，到煤气区域作业的人员，应配备便携式一氧化碳报警仪，一氧化碳报警装置应定期校核。 5、带式轮送机根据现场的需要，每隔30-100米应设置一条人行天桥，两侧均应设宽度不小于0.8米的走台，走台两端应设项目的警告标志愿兵倾斜走台超过6°时，应有防滑措施。超过12°时，应设踏板。 6、矿槽、料斗、中间仓、焦粉仓、矿粉仓及称量斗等的衬板应定期检查、更换。 7、矿槽、焦槽上面应设有孔网不大于300mm×300mm的格筛。打开格筛应经批准，并采取防护措施，格筛损坏应立即修复。 8、高炉炉顶着火危及主卷扬钢丝绳时，应使卷扬机带动钢丝绳继续运转，直至炉顶火熄灭为止。 9、无料钟高炉炉顶温度应低于350℃，水冷齿轮箱温度应不高于70℃。无料钟炉顶的料罐、气密箱等，不应有漏气和喷料现象。进入气密箱检修，应事先休风点火；然后打开气密箱人孔，用空气置换排净残余氮气；再由专人使用仪器检验确认合格，并派专人进行监护。 10、风口、渣口发生爆炸，风口、风管烧穿，或渣口因误操作被拨出，均应首先减风改为常压操作，同时防止高炉发生灌渣等故事，然后出净渣、铁并休风，情况危急时，应立即休风。 11、喷吹罐停喷煤粉时，无烟煤粉储存时间不超过12h；烟煤粉储存时间应不超过8h，若罐内有氮气保护且罐内温度不高于70℃，则可适当延长，但不宜超过12h。 12、通氧气用的耐高压胶管应脱脂。炉前使用的氧气胶管，长度不应小于30m，10m内不应有接头。吹氧铁管长度不应小于6m，氧气胶管与铁管联接，应严密、牢固。 13、渣罐使用前，应喷灰浆或用干渣垫底，渣罐内不应有积水，潮湿杂物和易燃易爆物。 14、铁水罐车的行驶速度，不应大于10km/h，在高炉下行驶、倒调时不应大于5km/h。 15、煤气的三大事故分别是中毒、着火和爆炸事故，进入煤气区作业必须两人以上作业。 16、制备烟煤时，其干燥气体应用惰化气体；负压系统末端气体的含氧量，应不大于12%。炼铁企业应建立对厂房、机电设备进行定期检查、维修和清扫制度。要害岗位及电气、机械等设备，应实行操作牌制度。 17、无关人员，不应在风口平台以上的地点逗留。通往炉顶的走梯口，应设有“煤气危险区，禁止单独工作！”的警告标志。 18、寒冷地区的油管和水管，应有防冻措施。 19、矿槽、焦槽发生棚料时，不应进入槽内捅料。 20、人员进入高炉炉缸作业时，应拆除所有直吹管，并有效切断煤气、氧气、氮气等危险气源。煤粉制备的出口温度：烟煤不应超过80℃；无烟煤不应起过90℃。 21、氧气管道及阀门，不应与油类及易燃易爆物质接触。喷吹前，应对氧管道进行清扫、脱脂除锈，并经严密性实验合格。 22、吹氧设备、管道以及工作人员使用的工具、防护用品，均不应有油污；使用的工具还应镀铜、脱脂。检修时宜穿戴静电防护用品，不应穿化纤服装。 23、防尘器和高炉煤气管道，如有泄露，应及时处理，必要时应减风常压或休风处理。 24、铸铁机下不应通行，需要通行时，应设置专用的安全通道，铸铁机地坑内不应有积水。 25、检修电气设备，应至少2人一起作业，停电检修时，应严格执行挂牌制，悬挂“有人检修，严禁合闸”的警示牌。 26、检修之前，应有专人对电、煤气、蒸气、氧气、氮气等要害
炼铁厂安全培训考试题 一、填空题（每空1分，共30分） 1、新工人进厂，应首先接受厂、车间、班组三级安全教育，经考试合格后由熟练工人带领工作至少三个月，熟悉本工种操作技术并经考核合格方可独立工作。 2、高炉煤气的除尘器，应离高炉铁口、渣口10米以外，且不应正对铁口、渣口布置；否则，应在除尘器与铁口、渣口之间设挡墙。 3、所有人孔及距地面2米以上的常用运转设备和需要操作的阀门，均应设置固定式平台。平台通道、走梯走台等均应安设拦杆。栏杆高度应大于1.2米、横杆间距为0.3米，立杆间距为0.8-1.0米，护板高度为0.1米，扶手为角钢或园管。 4、煤气危险区（如热风炉、煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定，人员经常停留或作业的煤气区域，宜设置固定式一氧化碳监测报警装置，对作业环境进行监测，到煤气区域作业的人员，应配备便携式一氧化碳报警仪，一氧化碳报警装置应定期校核。 5、带式轮送机根据现场的需要，每隔30-100米应设置一条人行天桥，两侧均应设宽度不小于0.8米的走台，走台两端应设项目的警告标志愿兵倾斜走台超过6°时，应有防滑措施。超过12°时，应设踏板。 6、矿槽、料斗、中间仓、焦粉仓、矿粉仓及称量斗等的衬板应定期检查、更换。焦粉仓下部的温度，宜在0℃以上。 7、矿槽、焦槽上面应设有孔网不大于300m m×300mm的格筛。打开格筛应经批准，并采取防护措施，格筛损坏应立即修复。
8、高炉炉顶着火危及主卷扬钢丝绳时，应使卷扬机带动钢丝绳继续运转，直至炉顶火熄灭为止。 9、无料钟高炉炉顶温度应低于350℃，水冷齿轮箱温度应不高于70℃。无料钟炉顶的料罐、气密箱等，不应有漏气和喷料现象。进入气密箱检修，应事先休风点火；然后打开气密箱人孔，用空气置换排净残余氮气；再由专人使用仪器检验确认合格，并派专人进行监护。 10、风口、渣口发生爆炸，风口、风管烧穿，或渣口因误操作被拨出，均应首先减风改为常压操作，同时防止高炉发生灌渣等故事，然后出净渣、铁并休风，情况危急时，应立即休风。 11、喷吹罐停喷煤粉时，无烟煤粉储存时间不超过12h；烟煤粉储存时间应不超过8h，若罐内有氮气保护且罐内温度不高于70℃，则可适当延长，但不宜超过12h。 12、通氧气用的耐高压胶管应脱脂。炉前使用的氧气胶管，长度不应小于30m，10m内不应有接头。吹氧铁管长度不应小于6m，氧气胶管与铁管联接，应严密、牢固。 13、渣罐使用前，应喷灰浆或用干渣垫底，渣罐内不应有积水，潮湿杂物和易燃易爆物。 14、铁水罐车的行驶速度，不应大于10km/h，在高炉下行驶、倒调时不应大于5km/h。 15、煤气的三大事故分别是中毒、着火和爆炸事故，进入煤气区作业必须两人以上作业。
高炉炼铁基本理论试题 一、填空 1、高炉解剖研究证明，按炉料物理状态的不同，高炉大致分为五个区域，分别为块状带、软熔带、滴落带、风口带、渣铁带。 2、软熔带的上沿为软化（固相）线，下沿是熔化（液相）线。 3、高炉料中铁的氧化物有多种，但最后都是经FeO的形态还原成金属铁。 4、根据温度不同，高炉内还原过程划分为三个区，低于800℃的块状带是间接还原区；800～1100℃的是间接还原与直接还原共存区；高于1100℃的是直接还原区。 5、还原1kgSi的耗热相当于还原1kgFe所需热量的8倍。 6、高炉冶炼所得液态生铁的含碳量一般为4%左右。一般在生铁的含碳范围内其熔点在1150℃～1300℃。熔点最低的生铁含碳为4.3%，一般在高炉的炉腰部位就可能出现生铁。 7、碳元素在生铁中存在的状态一方面与生铁中Si、Mn等元素含量有关，另一方面与铁水的冷却速度有关。 8、铁水密度一般为6.8～7.0t/m3，炉渣密度一般为2.8～3.0t/m3。 9、熔化性指炉渣熔化的难易程度，它可用熔化温度和熔化性温度来表示。 10、炉渣的稳定性包括热稳定性和化学稳定性。 11、燃烧1t焦碳所需风量一般波动在2500～3000m3/t。 12、喷吹燃料的热滞后时间一般为3～5小时。 13、炉料下降的必要条件是炉内不断存在着促使炉料下降的自由空间。炉料下降的充分条件是P＝Q炉料－P墙摩－P料摩－△P＝Q有效－△P＞0，且其值越大越有利于炉料下降。影响下料速度的因素，主要取决于单位时间内焦碳燃烧的数量，即下料速度与鼓风量和鼓风中的含氧量成正比。 14、大钟与炉喉之间的间隙，一般大中型高炉在900～1000mm。一般大钟的倾斜角度为53°。 二、简答 1、高炉解剖研究 指把正在生产的高炉突然停止鼓风，并急速降温以保持炉内原状，然后将高炉剖开，进行观察、录象、分析化验等各项研究工作。 2、高炉内低于685℃的低温区域，为什么有Fe还原出来？ （1）、高炉内由于煤气流速很大，煤气在炉内停留时间很短（2—6秒），煤气中CO浓度又很高，故使还原反应未达到平衡。（2）、碳的气化反应在低温下有利于反应向左进行。但任何反应在低温下速度都很慢，反应达不到平衡，所以气相中CO成分在低温下远远高于其平衡气相成分。故在高炉中除风口前的燃烧区域为氧化区域外，都是较强的还原气氛。铁的氧化物则易被还原成Fe。（3）、685℃是在压力为PCO+PCO2=105Pa前提下获得的，而实际高炉内的CO%+CO2%=40%左右，即PCO+PCO2=0.4×105Pa。外界压力降低，碳的气化反应平衡曲线应向左移动，故交点应低于685℃。（4）、碳的气化反应不仅与温度、压力有关，还与焦碳的反应性有关。 3、熔化温度 是指熔渣完全熔化为液相时的温度，或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度。 4、在高炉冶炼过程中，炉渣应满足哪些要求。 （1）、炉渣应具有合适的化学成分，良好的物理性质，在高炉内能熔融成液体并与金属分离，还能顺利从高炉流出。（2）、具有充分的脱硫能力，保证炼出合格优质的生铁。（3）、有利于高炉顺行，能使高炉获得良好的冶炼技术经济指标。（4）、炉渣成分要有利于一些元素的还
学习领域（课程）标准 学习领域18：炼铁工艺与操作 适用专业：冶金专业 学习领域代码：02043 学时：60 学分：4 制订人： 审核：
《炼铁工艺与操作》学习领域（课程）标准 一、学习领域（课程）综述 （一）学习领域定位 “炼铁工艺与操作”学习领域由施工员岗位及岗位群的“炼铁工艺学”行动领域转化而来，是构成冶金技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一： 理》、《机械基础》等学习领域基础上，该学习领域的实践性很强，是学生就业的主要工作领域，对学生毕业后工作具有重要的作用。 （二）设计思路 本学习领域立足于职业能力的培养，从学习领域内容的选择及排序两个方面重构知识和技能。 在学习领域内容的选择上，根据炼铁工岗位及其岗位群“高炉炼铁、设备维护及设计工艺方案”这一典型工作任务对知识和技能的需要，以从业中实际应用的经验和策略的习得为主、以适度够用的概念和原理的理解为辅。以行动为导向，基于工作过程的系统化，构建理论与实践一体化的学习领域内容。以工作任务为载体设计学习情境，每一学习情境都设计为完成一个分部炼铁工作任务，体现一个系统化的完整的工作过程。 在学习领域内容的排序上，遵循认知规律，由易到难地设计学习情境，同时兼顾工作过程的先后顺序。 （三）学习领域（课程）目标 1. 方法能力目标： 培养学生谦虚、好学的能力；
树立学生勤于思考、做事认真的良好作风和良好的职业道德。 熟练掌握高炉炼铁生产工艺，掌握炼铁原料及评价， 掌握高炉炼铁的原理 熟练掌握高炉强化冶炼的途径、方法及途径。 2. 社会能力目标： 培养学生的沟通能力及团队协作精神； 培养学生分析问题、解决问题的能力； 培养学生勇于创新、敬业乐业的工作作风； 培养学生的质量意识、安全意识； 培养学生语言表达能力。 3. 专业（职业）能力目标： 掌握高炉原料及其要求，能够识别、运用原料，具备原料的准备和处理能力； 熟悉高炉冶炼产品及其标准； 掌握高炉冶炼原理，能够选择合理操作制度，进行高炉生产； 掌握炼铁工艺计算和高炉现场操作工艺计算； 根据完成的工作进行资料收集、整理和存档等技术资料整理能力； 通过强化训练，可以考取炼铁工职业资格证书。 二、学习领域（课程）描述 学习领域描述包括学习领域名称、学期、参考学时、学习任务和学习领域目标等，见表二： 表二学习领域的描述
高炉炼铁工竞赛复习题此文档为WORD版可编辑修改
高炉炼铁工长考试总题库 一、填空题（共120题） 1．炉腹呈倒圆台型，它的形状适应的体积收缩的特点。 答案：炉料熔化后 2．炉腹冷却壁漏水进入炉内，将吸收炉内热量，并引起炉墙。答案：结厚 3．炉缸煤气是由、H 2和N 2 组成。 答案：CO 4．炉缸煤气是由CO、和N 2 组成。 答案：H 2 5．炉缸内燃料燃烧的区域称为燃烧带，它是区。 答案：氧化 6．热矿带入的热量使温度升。 答案：炉顶 7．炉料的粒度不仅影响矿石的，并且影响料柱的透气性。 答案：还原速度 8．炉渣必须有较高的，以保证生铁的质量。 答案：脱硫能力 9．炉渣是由带正，电荷的离子构成的。 答案：负 10．炉渣中FeO升高，铁水含[Si]便。 答案：下降 11．炉渣中MgO、MnO、FeO等能粘度。 答案：降低炉渣 12．煤粉仓和煤粉罐内温度，烟煤不超过℃，无烟煤不超过80℃。答案：70 13．煤粉燃烧分为加热、和燃烧三个阶段。 答案：挥发分挥发 14．难熔化的炉渣一般说来有利于炉缸温度。 答案：提高 15．喷煤后炉缸煤气量要增加，还原能力。 答案：增加 16．批重增大时可以，增大边缘的透气性。 答案：加重中心负荷 17．确定铁口合理深度的原则是炉缸内衬到之间距离的1.2～1.5倍。答案：炉壳外表面 18．炉况失常分为两大类：一类是失常， 一类是失常。 答案：炉料与煤气运动；炉缸工作
19．高炉的热量几乎全部来自回旋区和。热区域的热状态的主要标志是t理。 答案：鼓风物理热；碳的燃烧 20．相对而言型的软融带对炉墙的侵蚀最严重。 答案：V型 21．炉缸煤气热富裕量越大,软熔带位置，软熔带位置高低是炉缸利用好坏的标志。 答案：越高；热量 22．在高炉内焦炭粒度急剧变小的部位是在 答案：炉腰以下气化反应强烈的区域 23．影响高炉寿命的关键部位是和。 答案：炉缸；炉身中部 24．TRT是煤气、转为电能的发电装置。 答案：压力能；热能 25．冷却壁背面和热面的温差会引起甚至断裂. 答案：挠度变形 26．热风炉烘炉升温的原则是、、 答案：前期慢、中期平稳、后期快 27．造渣制度应根据和确定。 答案：原燃料条件；生铁品种 28．现象是限制高炉强化的一个因素,也是引起下部悬料的一个原因。答案：液泛 29．型焦的热强度比冶金焦差，主要原因是配煤时比例少的缘故。答案：焦煤 变化曲线存在一拐点，其对应含量是。 30．停炉过程中，CO 2 答案：3%-5% 31．对均相的液态炉渣来说，决定其粘度的主要因素是其及 答案：成分；温度 32．发现高炉停水，作为高炉工长应首先。 答案：放风并紧急休风 33．高炉内决定焦炭发生熔损反应因素是。 答案：温度和焦炭反应性 34．铁的渗碳是指碳溶解在固态或液态铁中的过程，高炉内里的碳素均能参加渗碳反应。 答案：CO、焦炭、未燃煤粉 35．炉渣粘度是指液态炉渣流动速度不同的相邻液层间系数。 答案：产生的内摩擦力 36．炉渣含S量与铁含S量的比值称。 答案：硫分配系数 37．煤粉爆炸的必备条件是，具有一定的煤粉悬浮浓度和火源。 答案：含氧浓度≥14% 38．风口理论燃烧温度是指参与热交换之前的初始温度。 答案：炉缸煤气
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我。国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一 黄金的冶炼过程一般为: 预处理、浸取、回收、精炼。 1. 黄金冶炼工艺方法分类 1.1 矿石的预处理方法 分为: 焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2 浸取方法浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中，物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法（又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分: 硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。 1.3 溶解金的回收方法 分为: 锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4 精炼方法主要有全湿法，它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2. 矿石的预处理随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。
2.1 焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难 浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法，哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法，微波照射预处理法，俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2 化学氧化法化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性条件下，将黄铁矿氧化成Fe(SO )，23砷氧化成As(OH)和AsO,后者进一步生成砷酸盐，可以脱除。主要的氧化剂 323 有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。 加压氧化法具有金回收率高(9O% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包括高压氧化、低压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法，用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸，使包裹金充分解离，金的浸出率在95% 以上，缺点是酸耗较高。 2.3 微生物氧化法微生物氧化又称细菌氧化，它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理方法。目前，细菌浸出可用于处理矿石和精矿，对精矿一般 采用搅拌浸出，对于低品位矿石则多采用堆浸。 所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫
高炉炼铁试题库 一、填空题 1.矿石中的Pb是一种有害杂质，其含量一般不得超过。答案：0.1% 2.每吨生铁消耗的含Fe矿石中，每增加1%SiO2,将使吨铁渣量增加。答案：35-40kg 3.焦炭中的硫多以、和的形态存在，其中以形态存在的占全部硫量的67%-75%。答案：硫化物、硫酸盐；有机硫；有机硫 4.矿石的冶金性能包括、性能、还原膨胀性能、荷重还原软化性能和熔滴性能。答案：还原性、低温还原粉化 5.炼铁的还原剂主要有三种，即、和。答案：碳、一氧化碳、氢 6.高炉内CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的需要过量的CO 与生成物平衡。答案：间接还原 7.选择风机时，确定风机出口压力应考虑风机系统阻力和等因素。答案：料柱透气性；炉顶压力 8.停炉方法有和两种方法。答 案：物料填充；空料线打水 9.高炉的热效率高达，只要正确掌握其规律，可进一步降低燃料消耗。答案：75%-80% 10.要使炉况稳定顺行，操作上必须做到三稳定，即、、。答案：炉温、碱度、料批 11. 造渣制度应根据和确定。
答案：原燃料条件；生铁品种 12. 风口前每千克碳素燃烧在不富氧，干风的条件下，所需风量为。答案：4.44m3/kg 13. 开炉料的装入方法有、、。答案：炉缸填柴法、填焦法、半填柴法 14. 限制喷煤量的因素主要是、和三个方面。答案：炉缸热状态、煤粉燃烧速率、流体力学 15. 生铁一般分为三大类，即、、。答案：铸造铁、炼钢铁、铁合金 16. 在钢材中引起热脆的元素是，引起冷脆的元素是。答案：S；P 17. 在Mn的还原过程中，是其还原的首要条件，是一个重要条件答案：高温；高碱度 18. 炉渣中含有一定数量的MgO，能提高炉渣和。答案：流动性；脱硫能力 19. 炉况失常为两大类：一类是失常，一类是失常。答案：炉料与煤气运动；炉缸工作 20. 高炉的热量几乎全部来自回旋区和。 答案：鼓风物理热；碳的燃烧 21. 相对而言的软融带对炉墙的侵蚀最严重。答案：V型 22. 炉缸煤气热富裕量越大，软熔带位置，软熔带位置高低是炉缸利 用好坏的标志。答案：越高；热量
单选题 【答案：A】上班前，将（）穿戴整齐，阻燃服扣子必须系好。 A、劳保用品 B、安全帽 C、工作服 D、手套 【答案：C】在打锤时，非工作人员要离开打锤人（）以外。 A、1.5米 B、0.5米 C、2.0米 D、5米 【答案：A】烧氧气时手要攥在胶管与氧气管（）处 A、接口 B、胶管 C、氧气管 D、铁管 【答案：B】炉前区域工作的人员，在整个工作时间内，严禁跨越（）和主沟盖。 A、出铁沟 B、主沟 C、铁沟 D、渣沟 【答案：D】铁沟及弯沟存有积铁时，禁止从上面越过，在附近工作时要垫好( ). A、河沙 B、沟料 C、其它物品 D、铁板 【答案：A】更换冷却设备，弯头吹管时，要听从工长指挥，不（）不准打销子和卸下弹簧拉构。 A、回压 B、停风 C、出铁 D、出渣 【答案：C】处理灌渣吹管时，向吹管打水，（）不许站人。 A、吹管 B、风口 C、正面 D、打水时 【答案：B】捅铁沟及炉门时，要用（）不许使用氧气管。 A、铁锹 B、圆铁 C、管子 D、木棍 【答案：D】垫完主沟，铁沟及糊完沟嘴和捣制小坑后，都要（）方可出铁以免打炮伤人。 A、及时 B、正点 C、马上 D、烤干 【答案：A】检查处理冲渣沟及渣沟嘴故障时，都必须在堵完（）后再工作，绝不能蛮干。 A、铁口 B、渣口 C、渣沟 D、干渣坑 【答案：B】进入（）内工作时，首先与当班工长联系好，停泵拉闸挂牌，关闭阀门并设专人监护，确认无误再工作。 A、渣沟 B、冲渣沟 C、铁沟 D、摆动 【答案：C】开口机，摆动沟嘴，主沟盖，液压炮使用完毕，必须（）。 A、停泵 B、看护 C、拉闸 D、固定 【答案：C】在铁口前工作时，要先点着煤气火，打开风机防止煤气（）。 A、烫人 B、伤人 C、中毒 D、喷出 【答案：D】泥炮顶泥时，（）不准站人，严禁把手伸进装泥孔。 A、旁边 B、周围 C、上面 D、正面 【答案：A】用（）推物时，不许倒拉车。 A、手推车 B、汽车 C、天车 D、叉车 【答案：A】不准将金属及各种杂物放置在电盘后面或电闸箱内，防止（）放炮伤人。 A、短路 B、着火 C、产生影响 D、关门 【答案：B】机电设备发生故障时，不要私自处理，要与维检单位联系，并严格认真执行（）制度。 A、规章制度 B、操作牌 C、指导书 D、法律 【答案：D】拆卸钎头、钎杆时其它人员要远离开口机（）以外。 A、5米 B、2米 C、0.5米 D、1米
白云鄂博矿床的物质成分 白云鄂博矿床物质成分极为复杂，已查明有73种元素，170多种矿物。其中，铌、稀土、钛、锆、钍及铁的矿物共近60种，约占总数的35％。主要矿石类型有块状铌稀土铁矿石、条带状铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土铁矿石、钠闪石型铌稀土铁矿石、白云石型铌稀土铁矿石、黑云母型铌稀土铁矿石、霓石型铌稀土矿石、白云石型铌稀土矿石和透辉石型铌矿石。 稀土生产工艺流程图
白云鄂博矿 矿石粉碎 弱磁、强磁选矿 铁精矿 强磁中矿、尾矿 稀土精矿 稀土选矿 火法生产线 汽车尾气净化器 永磁电机 节能灯 风力发电机 各种发光标牌 电动汽车 电动 核磁共振 自行车 磁悬浮 磁选机
稀土精矿硫酸法分解(decomposition of rare earth concentrate by suIphuric acid method) 稀土精矿用硫酸处理、生产氯化稀土或其他稀土化合物的稀土精矿分解方法。本法具有对原料适应性强、生产成本低等优点，是稀土精矿工业上常用的分解方法，广泛用于氟碳铈矿精矿、独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。主要有硫酸化焙烧一溶剂萃取法、硫酸分解一复盐沉淀法、氧化焙烧一硫酸浸出法三种工艺。 硫酸化焙烧-溶剂萃取主要用于分解白云鄂博混合型稀土矿精矿生产氯化稀土。白云鄂博混合型稀土矿精矿成分复杂，属于难处理矿，其典型的主要成分(％)为：RE2O350～55，P2.5～3.5，F7～9，Ca7～8，Ba1～4，Fe3～4，ThO2约0.2。精矿中放射性元素钍和铀含量低，冶炼的防护要求不高，适于用硫酸化焙烧法分解。 原理经瘩细的稀土精矿与浓硫酸混合后加热焙烧到423～673K温度时，稀土和钍均生成水溶性的硫酸盐。氟碳铈矿与硫酸的主要反应为： 2REFCO3+3H2SO4=RE2(SO4)3+3HF↑+2CO2+2H2O 独居石与硫酸的主要反应是： 2REPO4+3H2SO4=RE2(SO4)3+2H3PO4 Th3(PO4)4+6H2SO4=3Th(SO4)2+4H3PO4 铁、钙等杂质也生成相应的硫酸盐。分解产物用精矿质量12倍的水浸出，获得含稀土、铁、磷和钍的硫酸盐溶液。控制不同的焙烧温度、硫酸用量和水浸出的液固比，即可改变分解效果。当硫酸与稀土精矿的量比为1.5～2.5、分解温度503～523K、水浸出液含RE2O350～70g/L时，钍、稀土、磷、铁等同时进入溶液。上述焙烧和浸出条件主要用于独居石精矿和白云鄂博混合型稀土矿精矿的分解。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度413～433K、水浸出溶液含游离硫酸50％时，主要是钍进入溶液，大部分稀土则留在渣中。当硫酸与稀土精矿的量比为1.2～1.4、分解温度573～623K、水浸出液含RE2O350g/L时，则稀土进入溶液，钍和铁等留在渣中。通过控制焙烧和浸出条件，就可使稀土与主要伴生元素得以初步分离。 工艺过程从稀土精矿到获得氯化稀土，主要经过硫酸化焙烧、浸出除杂质和溶剂萃取转型等过程。 (1)硫酸化焙烧。白云鄂博混合型稀土矿精矿粉与浓硫酸在螺旋混料机内混合后，送入回转窑进行硫酸化焙烧分解。控制进料端(窑尾)炉气温度493～，523K，焙烧分解过程中炉料慢慢移向窑前高温带，氟碳铈矿和独居石与硫酸作用生成可溶性的硫酸稀土。铁、磷、钍等则形成难溶于水的磷酸盐。炉料随着向高温带移动温度不断升高，过量的硫酸逐渐被蒸发掉。当炉料运行到炉气温度为11’73K左右的窑前出料端时，炉料温度达到623K左右，并形成5～10mm的小粒炉料，称为焙烧料，从燃烧室侧端排出。 (2)浸出除杂质。焙烧料含硫酸3％～7％，直接落入水浸槽中溶出稀土，而杂质几乎全部留在渣中与稀土分离。制得纯净的硫酸稀土溶液含RE2O340g/L、Fe0.03～0.05g/L、P约0.005g/L、Th<0.001g/L，酸0.1～0.15mol/L。用此溶液生产氯化稀土。 (3)溶剂萃取转型。用溶剂萃取法使硫酸稀土转变成为氯化稀土的过程。这种工艺已用于取代传统的硫酸复盐沉淀、碱转化等繁琐转型工艺。这是中国在20世纪80年代稀土提取流程的一次重大革新。溶剂萃取转型采用羧酸类(环烷酸、脂肪酸)萃取剂，预先用氨皂化，然后直接从硫酸稀土溶液中萃取稀土离子，稀土负载有机相用含HCl6mol/L溶液反萃稀土，制得氯化稀土溶液。萃取和反萃取过程采用共流萃取(见溶剂革取)方式。萃余液pH为7.5～8.0，含RE2O310mg/L 左右，稀土萃取率超过99％。盐酸反萃液含RE2O3250～270g/L，含游离酸0.1～0.3mol/L。采用减压浓缩方式将反萃液浓缩制成氯化稀土。氯化稀土的主要成分(质量分数ω/％)为：RE2O3约46，Fe0.01，P0.003，Th0.0002，SO42-<0.01，Ca1.25，NH4+1～2。1982年中国用上述流程在甘肃稀土公司建成一条年产氯化稀土约6000t的生产线，经过近十年的生产实践证明，工艺流程稳定、操作简单、经济效益好。
（高炉炼铁工） 一、填空题：（共20道题）ABCD四个等级各5道题 A1、我国炼焦用煤主要是指（气煤）、（肥煤）、（焦煤）和（瘦煤）。 A2、焦炭灰分对其质量影响很大，一般生产经验表明，灰分增加1％，焦比升高（2%），产 量降低（3%）。 B1、焦炭当中的硫多以（硫化物）、（硫酸盐）和（有机硫）的形态存在，其中以（有机硫）形态存在的占全部硫量的67%～75%。 B2、高炉的热量几乎全部来自回旋区（鼓风物理热）和（碳的燃烧）。热风区域的热状态的 主要标志是（T理）。 C1、高炉内>1000℃时碳素溶解及水煤气反应开始明显加速，故将1000℃左右等温线作为炉 内（直接还原与间接还原）的分界线。 C2、（滴落带）是大量渗碳的部位，炉缸渗碳只是少部分。 D1、风口燃烧带尺寸可按CO2消失的位置确定，实践中常以CO2降到（1～2%）的位置定为燃烧带的界限。 D2、研究表明铜冷却壁在（15～20分钟内）完成渣皮重建，铸铁冷却壁完成渣皮重建需要（4小时）。 二、选择题 A1、高炉内的（①）是热量的主要传递者。 ①、煤气②、炉料 A2、高炉内物料平衡计算以（②）为依据。 ①、能量守恒定律②、质量守恒定律 B1、炉缸煤气是由：（①③④）组成。 ①、N2②、CO2 ③、H2④、CO B2、高炉冶炼过程中P的去向有（④） ①、大部分进入生铁②、大部分进入炉渣 ③、一部分进入生铁，一部分进入炉渣④、全部进入生铁 C1、高炉内型增大炉腹高度会使（②）。 ①、不利于炉缸冶炼②、减轻炉缸冶炼负荷 C2、碳的气化反应大量进行的温度界限在（①）。 ①、1100℃以上②、900～1000℃ D1、还原硅消耗的热量是还原相同数量铁耗热的（②）倍。 ①、4 ②、8 D2、高炉生产时，铁口主要受到（①②③④）的破坏作用。 ①、高温②、机械冲刷 ③、紊流冲刷④、化学侵蚀 三、判断题 A1、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。( ) 答案：√ A2、提高炉渣碱度，较低炉温及适当增加渣量有利于排碱。( ) 答案：×
第1页 一、选择题（本题共10小题，每空2分，共20分） 1．按照炉料装入顺序，装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( )。 A．正同装－倒同装－正分装－倒分装－半倒装 B．倒同装－倒分装－半倒装－正分装－正同装 C．正同装－半倒装－正分装－倒分装－倒同装 D．正同装－正分装－半倒装－倒分装－倒同装 2．矿石含铁量每增加1%，焦比将降低( )。 A．2% B．4% C．6% D.8% 3．煤气利用最差的软熔带是：( )。 A．V形 B．倒V形 C．W形 D．平形 4．高炉冶炼过程中的还原剂有( )。 A．C,CO和H2 B．C,CO2和H2 C．C,CO和H2O D．CO,CO2和 N2 5．高炉喷煤后综合焦比降低的原因是( )。 A．煤粉的热值高 B．间接还原发展 C．煤气量增加 D．直接还原发展 6．高炉冶炼过程中，不能去除的有害元素是：( )。 A．C B．P C．Si D．S 7．高炉内铁矿石从入炉到软熔前分布的区域，称做( )。 A．软熔带 B．滴落带 C．风口带 D．块状带 8．炉缸煤气成分主要包括( )。 A．CO、H2、N2 B．CO、CO2、H2 C．CO、CO2、N2 9．某1500m3高炉，日产量为3000t，则该高炉利用系数为( )t/(m3·d)。 A．2.1 B．2.0 C．2.5 D．3.0 10．要使炉况稳定顺行，操作上必须做到“三稳定”，即( )的稳定。
第2页 A．炉温、料批、煤气流、 B．炉温、煤气流、碱度 C．煤气流、炉温、料批 D．煤气流、料批、碱度 二、名词解释题（本题共6小题，每小题4分，共24分） 1．综合焦比。 2．高炉一代寿命。 3．硫负荷。 4．鼓风动能。 5．休风率。 6．高炉有效高度。 三、判断题（本题共10小题，每空1.5分，共15分） 1、大型高炉比小型高炉更易强化冶炼。 ( ) 2、串罐式炉项比并罐式无钟炉顶相比减少了炉料的偏析。 ( ) 3、增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。( ) 4、提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。( ) 5、高炉生产的产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和炉尘。 ( ) 6、矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。( ) 7、加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。( ) 8、焦炭灰份增加1.0%，焦比升高2.0%，产量下降3.0%。 ( ) 9、富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。( ) 10、在高炉炼铁中磷几乎是100%被还原并进入生铁。 ( ) 四、简答题（本题共4小题，每小题8分，共32分） 1、高压操作的优点是什么？ 2、喷吹燃料后高炉冶炼特点是什么？ 3、影响高炉热制度的因素有哪些？ 4、富氧鼓风对高炉冶炼的影响是什么？ 五、论述题（本题共1小题，共9分）
环境和谐型炼铁工艺技术开发——日本COURSE50 1 COURSE50概要 日本钢铁工业的能源效率达到世界最高水平，为防止地球变暖，减排CO2做出了专门大贡献。今后，要在全球范围进一步减排CO2，关键是技术开发。从长远看，革新性的技术开发是全然对策。 2007年5月，日本前首相安倍晋三发表了“漂亮星球50(Cool Earth50)”打算，在该打算中提出了开发节能技术，使环境爱护和经济进展并举。“创新的炼铁工艺技术开发(COURSE50)”确实是为实现这一目标的革新性技术之一。 COURSE50(CO2Ultimate Reduction in Steelmaking process by innovative technology for cool Earch 50)是通过抑制CO2排放以及分离、回收CO2，将CO2排放量减少约30％的技术。2030年将确立此项技术，2050年实现应用及普及。 该项技术开发的第一步(2008～2012财年)要紧是应征新能源产业技术开发机构(NEDO)的研究开发打算。该机构的“环境和谐型炼铁工艺技术开发”已正式通过。 COURSE50——开拓新的以后，新一代炼铁法的开发终于启动了。COURSE50流程示意图见图1。
2 减排CO2技术 用氢作还原剂还原铁矿石，产生H2O，减少CO2的排放量。氢作还原剂炼铁工艺示意图见图2。 2．1氢还原机理
一般情况下，假如用CO气体还原铁矿石，就会产生CO2。而用氢作还原剂的炼铁法只产生H2O，因此，能够讲是特不有利于环保的炼铁法。两种还原方法对比见图3。 2．2氢还原的特点 传统的高炉炼铁法是利用CO气体作还原剂，去除铁矿石中的氧(还原)。 CO气体的分子大，因此，难以渗透到铁矿石内部。H2 气体的分子微小，能够专门容易渗透到铁矿石内部，其渗透速度约是CO气体的5倍。因此，高炉使用H2作还原剂能够实现快速还原。氢还原特点见图4。 现在，世界上有使用天然气的直接还原炼铁法(由铁矿石直接还原成固体铁的方法)。然而，缺乏天然气的日本不能采纳这种直接还原炼铁法，而且，也专门难制取廉价的H2，因此，目前高炉炼铁法中还没有采纳H2还原技术。 3分离、回收CO2技术