钢铁冶金学试卷（A ）
院(系) 班级 学号 姓名
（注：答题需在答题纸上进行，请不要在试卷上答题，否则将被扣分。）
一、名词解释题（每题3分，共18分）
1. 高炉有效容积利用系数
2. SFCA
3. 煤气CO 利用率
4. 高炉的管道行程
5. 高炉的碱负荷
6. COREX 炼铁工艺
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。
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。
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。
5. 为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。
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。
8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与SiO 2形成的低熔点化合物粘结。
9. 原燃料中的P 2O 5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。
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CO 2，但前者含量更高。
13. 增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。
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。
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。
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。
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。
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）有利于改善烧结矿质量?
2.提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。
3.画出高炉理想操作线，并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。
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。
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。
钢铁冶金学A卷试题答案要点及评分标准
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）
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
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
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 ）
院(系) 班级 学号 姓名
（注：答题需在答题纸上进行，请不要在试卷上答题，否则将被扣分。） 一、名词解释题（每题3分，共18分）
1. 高炉冶炼强度
2. HPS
3. 高炉渣熔化性温度
4. 高炉的悬料
5. 高炉的硫负荷
6. FINEX 炼铁工艺
二、判断题 ( 每题 1.5分 ，共 30 分 ) （对：√，错：×。） 21. “假象”赤铁矿的结晶结构未变，而化学成分已变为Fe 2O 3。
22. 一般要求焦炭的反应性高，而煤粉的反应性则要低。
23. 高炉风口喷吹的煤粉，有少量是与煤气中的CO 2反应而气化的。
24. 高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖。
25. 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。
26. 提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量。
27. 实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料。
28. 对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言,赤铁矿优于磁铁矿。
29. 原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁。
30. 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。
31. 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。
32. 导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。
33. 高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是CO 2。
34. 高炉实施高压操作后，鼓风动能有增大的趋势。
35. 高炉脱湿鼓风，有提高风口理论燃烧温度的作用。
36. 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。
37. 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。
38. 为了抑制边缘煤气流，可采取“高料线”或“倒装”的装料制度。
39. 高炉富氧鼓风，有助于提高喷吹煤粉的置换比。
40. 目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。
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。
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。
3. 画出高炉理想操作线，并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。
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 、H 2 还原铁氧化物的平衡关系示意图（叉子曲线）；
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。
2. Ergun 公式如下：
?P
L
w
de
w
de
g
=?
??-
??
+?
??-
??
150
1
23
2
1.75
21
3ηε
φε
ρε
φε
()
()
()
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△P的因素, 并论述改善炉内透气性的方法。
钢铁冶金学B卷试题答案要点及评分标准
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、╳
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：
（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。
B点：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。
（4分）
四、论述题(每题14分，共28分)
1 ．分析高炉冶炼过程中，用 CO 、H2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）b．分别从热力学、动力学上比较 CO 、 H2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；
从热力学看，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：
①
ρ一般无法调节
g
②提高风口前气体温度→气体膨胀→w↑→ΔP↑
③炉顶压力↑→压缩炉内煤气体积→w↓→ΔP↓
钢铁冶金学（炼钢学部分） A 试卷
院(系) 班级学号姓名
一、选择题，请在正确答案的（）内画√。（单选题，每题0.5分，共20分）
1、钢的可加工性能优于生铁，主要是因为（）。
（A）钢含碳量高（B）钢的熔点高（C）钢的硬度高（D）钢纯净度高
2、铁水脱硫的主要脱硫剂是（）。
(A) Mg＋CaO （B）MgO+Ca （C) Al+CaO （D) Mn+SiO2
3、转炉双渣冶炼是（）。
（A）造碱性渣再造酸性渣；（B）造酸性渣再造碱性渣（C）冶炼过程造两次渣。
4、一般说来每氧化1％[C]可使钢水升温（）℃。
（A）30 （B）50 （C）100 （D）140
5、转炉炼钢铁水的物理热约占总热量的（）。
(A) 10% (B)30% (C)50% (D)70%
6、转炉煤气回收的热值一般为（）。
(A) 800×4.18KJ/m3 (B) 1600×4.18KJ/m3 (C) 2400×4.18KJ/m3
7、炼钢终渣∑FeO一般控制在（）。
(A) 3-5% (B) 8-15% (C) 25－30%
8、电炉炼钢供电系统的电抗器的主要作用是（）。
(A) 降低及限制电流 (B) 稳定及控制电压 (C) 稳定电弧电流和限制短路电流
9、转炉炼钢前期熔池温度低，有利于( )反应。
（A）脱碳（B）脱硫（C）脱氧（D）脱磷
10、炼钢过程直接氧化是指 ( )。
（A）CO被氧化为CO2（B）铁液中杂质组元与氧气作用被氧化（C）杂质组元被炉渣氧化（D）炉渣被氧气氧化
11、氧气转炉炼钢过程铁液升温所需热源主要来自（）。
（A）电弧加热（B）加入的发热材料（C）铁液中杂质组元氧化反应的热效应（D）炉渣成渣热12、氧气转炉炼钢中所谓“火点”区是指( )。
（A）氧气流股与周围炉气作用区域（B）转炉底吹气流与钢液作用区域（C）氧气流股与周围泡沫渣作用区域（D）氧气流股冲击金属熔池形成的作用区域
13、氧气转炉炼钢过程发生的乳化、泡沫可以（），因而可以加快渣－铁间反应。
（A）增加渣－铁间接触面积（B）提高炉渣温度（C）提高炉渣氧化铁含量（D）减少渣－铁间接触面积
14、氧气炼钢炉渣中以下铁氧化物哪种最稳定（）。
（A）Fe2O3（B）Fe3O4（C）FeO
15、氧气炼钢过程铁液中杂质组元氧化以间接氧化为主，主要是因为（）。
（A）氧气同熔池接触的表面上大量存在的是铁原子（B）氧枪供氧速度不足（C）炉渣氧化铁含量低
16、氧气转炉炼钢脱碳反应的限制性环节有可能是( )。
（A）反应界面的化学反应（B）钢液中CO的均质形核（C） [O]或[C]向反应区的扩散（D）CO
气泡在钢液中上浮去除
17、以下措施中，（）可以加快脱碳反应。
（A）降低钢液温度（B）提高钢液温度（C）增加渣量（D）降低铁水碳含量
18、通过以下哪种措施( )可以降低炉渣中P2O5的活度系数。
（A）提高炉渣碱度（B）增加渣量（C）提高温度（D）降低炉渣碱度
19、降低炉渣氧化铁含量有利于（）反应。
（A）脱磷（B）脱碳（C）脱硫（D）脱硅
20、（）有利于脱硫反应进行。
（A）降低冶炼温度（B）增加渣量（C）降低钢液中硫的活度
21、以下脱氧元素中，哪一个（）脱氧能力最强？
（A）Mn （B）Si （C）Al （D）Cr
22、钢中内生类非金属夹杂物主要来自（）。
（A）炼钢炉内炉渣卷入（B）炉衬材料混入（C）连铸结晶器保护渣卷入（D）脱氧反应产物23、随着铁水预处理和钢水炉外精炼广泛采用，氧气炼钢转炉逐渐演变为（ )。
（A）升温和脱碳反应器（B）升温和脱硫反应器（C）升温和脱磷反应器（D）废钢熔化器24、超高功率电炉的功率级别为( )。
（A） 200KVA/t以上（B） 300KVA/t以上（C）400KVA/t以上（D） 500KVA/t以上
25、电炉炉壁氧燃枪的主要作用为( )。
（A）脱气（B）升温（C）脱磷（D）助熔
26、常规RH精炼炉具有( )。
（A）脱碳（B）脱磷（C）脱硅（D）脱锰
27、炉外精炼中用于加热升温的装臵为( )。
（A） VD炉（B） CAS-OB装臵（C） RH装臵（D）吹氩
28、高质量轴承钢的精炼一般采用( )。
（A） CAS装臵（B） LF炉（C） VD炉（D） AOD
29、铁水脱硫预处理采用金属脱硫剂为 ( )。
（A） Ca （B） Mg （C）Ti （D） Si
30、电炉炼钢的热量来源主要为（）。
（A）化学热（B）物理热（C）电能（D）化学热、电能及物理热。
31、VD炉具有（）功能。
（A）脱氧（B）脱磷（C）脱硅（D）升温
32、AOD精炼炉主要用于冶炼（）。
（A）合金结构钢（B）管线钢（C）轴承钢（D）不锈钢
33、复合脱氧能够得到更好的脱氧效果，主要是因为（）。
（A）使用了脱氧能力更强的脱氧元素（B）脱氧元素含量增加（C）脱氧元素在钢液中活度增加（D）降低了脱氧反应生成物的活度
34、脱氧反应包括化学反应、脱氧产物形核、脱氧产物长大和( )四个阶段。
（A）脱氧产物上浮去除（B）脱氧产物被氧化（C）脱氧产物分解
35、脱氧产物与钢液间界面张力大有利于( )
（A）脱氧产物在钢液内存在（B）脱氧产物颗粒聚合（C）脱氧产物被还原（D）脱氧产物分解36、提高炉渣碱度可以( )
（A）提高渣中P2O5的活度系数（B）降低渣中P2O5的活度系数（C）减少[Si]的氧化程度（D）减少石灰消耗
37、氧气炼钢过程脱碳反应生成的CO气体有利于（）
（A）搅动熔池和均匀钢水的成分和温度（B）增加炉渣的氧化铁含量（C）增加钢水中[N]、[H]等元素含量
38、钢水精炼脱硫的有利条件是（）
（A）提高温度（B）提高氧化铁含量（C）降低温度（D）降低钢中氮含量
39、转炉采用未燃法煤气回收的烟气中CO含量一般为（）。
（A）30-40％（B）60-90％（C）100％
40、轴承钢的氧含量一般要求控制在（）以下。
（A）0.0001%，（B）0.0010%，（C）0.010%。
二、判断下列说法是否正确（每题1分，共20分）
1、目前采用铁水“三脱”预处理的钢厂，进行脱硅预处理的主要目的是提高脱磷预处理的效果。（）
2、因为铁的氧化自由能变化远大于碳的氧化自由能变化，因此炼钢过程中不会发生铁的氧化反应。（）
3、KR法是采用喷吹粉剂的脱硫工艺。（）
4、氧气转炉炼钢过程钢液中Si的氧化主要在吹炼后期进行。（）
5、一定压力及温度条件下，钢中的碳高，氧就低。（）
6、炉渣碱度对脱硫反应有重要影响，但对脱碳反应影响不大。（）
7、[P]的氧化反应为吸热反应，提高冶炼温度有利于脱磷。（）
8、氧气转炉炼钢炉内发生的乳化和泡沫能够增加反应的表面积。（）
9、所谓炼钢工艺的供氧强度就是单位时间、每吨钢喷入的氧气量。（）
10、炼钢厂“负能炼钢”就是当炉气回收的总热量>转炉工序生产消耗的能量。（）
11、铝的脱氧能力低于硅的脱氧能力。（）
12、钢液中非金属夹杂物尺寸愈小，愈容易由钢液中上浮去除。（ ）
13、钢液脱氧后发生的任何氧化均属于“二次氧化”。（ ）
14、钢中总氧就是溶解氧和夹杂物所含氧之和。（ ）
15、转炉的炉容比是指转炉内的自由空间的容积与金属装入量之比。（ ）
16、转炉炼钢在软吹条件下不利于脱磷。（ ）
17、废钢中的有害元素低于铁水中的有害元素。（ ）
18、通过AOD 真空处理可降低钢液碳含量。（ ）
19、VD 可将钢水温度提高到工艺要求的温度。（ ）
20、CAS －OB 的升温原理与LF 一致。（ ）
三、简答题 （每题3分，共42分）
1、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？
2、有利于脱磷反应的工艺条件？
3、常用的脱氧方法有哪些？
4、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？
5、转炉双联炼钢工艺？
6、非金属夹杂物对钢材造成的主要危害？
7、石灰活性度的概念？
8、什么是转炉的静态模型控制？
9、脱碳过程一般分为哪几个阶段 ？
10、什么是转炉的副枪检测控制技术？
11、高阻抗电弧炉有何特点？
12、炼钢对废钢的要求主要有哪些？
13、CONSTEEL 电炉的冶金特点是什么？
14、RH 精炼工艺的特点？
四、论述题 （共9分）
1、目前炼钢过程希望的铁水Si 含量一般为多少，铁水硅含量的高低对转炉冶炼会产生什么影响。（4分）
2、脱氧产物的上浮服从斯托克斯(Stokes)定律，解释该定律？并举例说明该定律对钢中夹杂物去除的指导意义？（5分）
试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2% 以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。 3．电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。 4、炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是：气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是：效果不稳定。 7、炼钢工艺分为：熔化期，氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中，使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用：大吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。； 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由：绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外：绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱C、O、S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应：元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？（√）2．抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。（√）
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。
一填空题（每空1分，共20分） 目前铁水预处理“三脱”包括：（1），（2），（3）。2015A 目前铁水预处理生产中用量最大、使用最广泛的脱硫剂是（4）。2015A 脱硅渣起泡的原因有两方面：一是（1）；二是（2）。2015B 常用铁水脱磷剂的组成为：（8）。 常用脱磷剂体系有（3）和（4）系。2015B 铁水脱硫有______、______、______系脱硫剂。 采用石灰（CaO）进行铁水预处理脱磷，可选择______、______、______作助熔剂。 炉外精炼采用的基本手段包括渣洗、（5）、（6）、（7）、（8）等五种。2015A 表征渣洗用合成渣性能指标包括（4）、（5）、（6）、（7）等。2015B VD的英文全称是，VOD的英文全称是。 LF的英文全称是，LFV的英文全称是。 吹氩搅拌效果有______、______、______。 转炉终点碳含量越______、钢水氧化性越______、下渣量越______，则出钢过程中的渣洗脱硫效果越差。 二名词解释（每题2分，共20分） 铁水预处理2015A KR搅拌法2015A 铁水脱硫喷吹法铁水预处理脱硅 专用转炉脱磷2015B铁水深度预处理 炉外精炼2015A 渣洗脱碳保铬2015B VOD2015B AOD炉喷射冶金搅拌 真空循环脱气法（RH）钢包炉精炼法（LF） CAS-OB 二次燃烧洁净钢同化 三单项选择题（每题2分，共20分） （1-1）铁水喷吹纯镁脱硫时，镁脱硫的主要反应是：（1）镁蒸气与铁水中的硫反应（2）铁水中的溶解镁与硫反应。2015A （1-2）铁水喷吹脱硫能力最高的脱硫剂是：（1）单独喷吹纯镁（2）Mg/CaO复合喷吹（3）单独喷吹CaO。2015B （1-3）铁水罐中加入固体氧化剂脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变（1-4）铁水罐中加入吹氧气脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变 （2-1）同时具有加热、真空功能的炉外精炼装置是：（1）CAS-OB （2）RH-OB （3）VD。2015A （2-2）钢包精炼喂CaSi线的主要冶金目的是：（1）脱氧（2）夹杂物变性（3）成分微调2015A （2-3）对钢的成分和洁净度影响最小的钢水精炼加热方法：（1）CAS化学热法（2）电弧加热法（3）RH-OB法。2015B （2-4）LF炉脱硫最佳的热力学条件是：（1）顶渣碱度越高、顶渣氧化性越低，底吹氩越小，效果越好（2）炉渣氧化性越低，底吹氩越大，效果越好（3）顶渣碱度高、顶渣氧化性越低及合适的搅拌功率，效果越好。2015B （2-5）法不适合加热钢包中的钢水。A、电弧加热B、化学热法C、燃料燃烧（2-6）采用钢水脱硫效果最好。A、RH-PB B、LF C、RH-PTB （2-7）不具有真空功能的炉外精炼装置是。A、AOD B、RH C、DH。 （2-8）采用钢水的升温速度最快。A、CAS B、CAS-OB C、LF。 铁水预脱硅后最佳硅含量确定的主要因素是：（1）转炉少渣冶炼（2）优化铁水预脱磷（3）
1、冶金的方法及其特点是什么？ 提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。 (1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。 (2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富 (3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。 电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。 电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如： ①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。 ②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。 钢铁冶金：火法、电热冶金 有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等 2、钢与生铁有何区别？ 都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。 (1) 生铁：硬而脆，不能锻造。 用途：①炼钢生铁； ②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。 (2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。 3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么？ 把铁矿石冶炼成合格的钢： 铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。 炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。 炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。 铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢 4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。 传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。 优点：工艺成熟，生产率高，成本低 缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差 短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。 优点：避免反复氧化还原 缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。 新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。 优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程： 采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材
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；燃料 2.炼铁的还原剂主要有三种，即__________、_________和_________ 。 答案：碳、一氧化碳、氢 3.高炉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 4.钢、铁都是铁碳合金，一般把碳含量大于2.00%叫_______________。 答案：铁 5.硅的氧化反应是________反应，低温有利于硅的氧化。答：放热 6.钢中加入适量的铝，除了脱氧的作用以外，还具有___________的作用。 答案：细化晶粒 7.在硫的分配系数一定的条件下，钢中含硫量取决于_______中硫含量和渣量。答案：炉渣 8.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 9.钢中有害气体主要是_________、_________。答案：H；N 10.炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和__________。 答案：去气和去夹杂物 11.造渣方法根据铁水成份和温度，冶炼钢种的要求选用_______、双渣法、留渣法。措施。答案：单渣 12.12.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 13.生铁一般分为三大类，即____________、____________、____________。 答案：铸造铁、炼钢铁、铁合金 14.在钢材中引起热脆的元素是____________ ，引起冷脆的元素是____________ 。 答案：Cu、S；P、As 15.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 16.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 17.氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指__________和终点温度控制。。 答案：过程温度 18.氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多，经常起主要作用的因素是_________。答案：枪位和氧压 19.铁子预处理主要是指脱硫，另外也包括___________。答案：脱硅和脱磷 20.影响高炉寿命的关键部位是____________ 和____________。答案：炉缸；炉身中部 21.氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和（间接传氧）两种方式。 22.高炉下部调剂中,凡是减少煤气体积或改善透气性的因素就需____________ 风速和鼓风动能；相反，则需相应____________ 风速和鼓风动能。答案：提高；减小 23转炉入炉铁水温度应在_________以上。答案：1250℃ 24.一般规定矿石中含硫大于为____________高硫矿。答案：0.3% 25.FeO含量对烧结矿质量的影响主要表现在____________和____________两个方面。
1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？ 答案（1）：在高炉炼铁生产在中，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。组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统 1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 答案：综合入炉品位(%) 炼铁金属收得率(%) 生铁合格率(%) 铁水含硅(%) 铁水含硫(%) 风温(℃) 顶压(KPa) 熟料比(%) 球矿比(%) 高炉利用系数(t/m3.d) 综合焦比(Kg/t) 入炉焦比(Kg/t) 焦丁比(Kg/t) 喷煤比(Kg/t) 1—3 高炉生产有哪些特点？ 答案：一是长期连续生产。高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。 二是规模越来越大型化。现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。 三是机械化、自动化程度越来越高。为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。 四是生产的联合性。从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。 1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？ 答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。 （1)生铁。按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。 (2)炉渣。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为：
《钢冶金学》 第1章绪论 1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别？（※） 2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务，并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。（※）3何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”？哪种流程的能耗高、排放量大？为什么？（※）4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类？以下钢号分别为什么钢种，每个钢号的数字和字母代表什么意思？65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。 5 主要的炼钢方法有哪些？LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF各指哪种炼钢方法？（※） 第2章炼钢的基础理论 1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值（1600℃）及炉渣的粘度、密度和渣—钢界面张力的常用数值。 2 钢的熔点是如何定义的？何谓“液相线”，何谓“固相线”？为什么钢液凝固，是在一个温度区间内完成？ 3 炼钢炉渣的来源有哪些？为什么说“炼钢就是炼渣”？ 4 炉渣的“氧化性”是什么意思？为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质？炉渣氧化性在炼钢过程中的作用？（※） 5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。 6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水，其钢水中的酸溶铝为0.018%，请问钢水中的溶解氧最低不低于多少ppm？ 7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件？ 8 炼钢过程中硅[Si]反应的特点？铁水硅含量 [Si]对炼钢过程有何影响？（※） 9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中，钢液中[Mn]的变化规律？提高残锰有何意义？写出吹炼过程中熔池回[Mn]的反应式，分析影响回[Mn]的因素。为什么吹炼终点残[Mn]的高低，一定程度反映吹炼水平的高低？（※） 10 如何理解“炼钢过程的[C]+[O]=CO是目的，更是手段，又是氧化精炼的主要手段。”？（※）
钢铁冶金学炼钢部分集团标准化小组：[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]
炼钢学复习题 第二章 一．思考题 1.炼钢的任务。 1)脱碳：含碳量是决定铁与钢定义的元素，同时也是控制性能最主要的元素，一般来用向钢中供养，利于碳氧反应去除。2）脱硫脱磷：对绝大多数钢种来说，硫磷为有害元素，硫则引起钢的热脆，而磷将引起钢的冷脆，因此要求炼钢过程尽量去除。3）脱氧：在炼钢中，用氧去除钢中的杂质后，必然残留大量氧，给钢的生产和性能带来危害，必须脱除，减少钢中含氧量叫做脱氧。（合金脱氧，真空脱氧）4）去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮，非金属夹杂物包括氧化物，硫化物以及其他化合物，一般采用CO气泡沸腾和真空处理手段。5）升温：炼钢过程必须在一定高温下才能进行，同时为保证钢水能浇成合格的钢锭，也要求钢水有一定的温度，铁水最温度很低，1300摄氏度左右 Q215钢熔点1515摄氏度6）合金化：为使钢有必要的性能，必须根据钢中要求加适量的合金元素。7）浇成良锭：液态钢水必须浇铸成一定形状的固体铸坯，采用作为轧材的原料，同时要求质量良好，一般有模铸和连铸两种方式。 2.S的危害原因和控制方式。 （1）产生热脆。（硫的最大危害）（2）形成夹杂：S在固体钢中基本上是以硫化物夹杂的形式存在。降低塑性，危害各向同性（采用Mn抑制S的热脆），影响深冲性能和疲劳性能，夹杂物的评级，强度（S对钢的影响不大）（3）改善切削性能（这是硫的唯一有用用途）（2）控制措施有两种方法：（1）提高Mn含量：Mn/S高则晶界处形成的MnS量多、FeS量生成量少，提高了钢的热塑性，减少了钢裂纹倾向。（2）降低S含量：过高的S会产生较多的MnS夹杂，影响钢的性能。 3.Mn控制S的危害的原理，要求值。Mn影响S的原理：钢中的Mn在凝固过程中同样产生选分结晶，在晶界处与S反应生产MnS。Mns的熔点高，在轧制和连铸过程中仍处于固态，因此消除了低熔点FeS引起的热脆现象。Mn\S:Mn对S的控制力，一般用Mn和S的质量百分数的比值表示，称为“锰硫比”。一般认为Mn\S>7即可消除热脆，但在连铸过程中Mn\S>20才能有效的控制鋳坯裂纹。 4.P含量与性能的关系。（1）产生冷脆（2）降低抗裂纹性能（3）影响强度和塑性（4）改善钢的特殊性能。 5.为什么脱氧。 （1）影响浇注过程：沸腾、侵蚀、水口堵塞（2）铸坯中产生气泡：C和O的凝固富集产生CO气体，气量小时在铸坯中产生气泡（3）影响热脆性：在凝固过程中在晶界富集形成FeO，与FeS形成共晶体（4）形成夹杂物：凝固过程中O偏析使脱氧反应重新进行，形成凝固夹杂。 6.(O)和T（O）的意义和区别。 溶解氧：液态钢水中以溶解状态存在的氧元素称为溶解氧，以【O】表示。 全氧：钢中（包括液态和固态）所有的氧元素称为全氧，以T【O】表示。包括溶解氧和夹杂物中的所有氧元素。 7.减少气体含量的措施。减少入炉原料带入的气体元素。2）控制温度、裸露时间和面积。3）改善脱气条件。4）真空脱气。5）保护浇注。 8.H和N的来源。 N的来源：铁水，氧气，空气（电炉空气电离增N,转炉倒炉时增N,浇注时从空气中增N），合金料， H的来源：氧气，石灰，耐火材料，铁水和废钢。
科技大学2008 /2009学年第1学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、 简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的 碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自山能？写出形成质量理标 准溶 液的标准溶解吉布斯自山能汁算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、 填空题（共20空，每空1分，共20分） 1. 在恒温、恒压下，溶液的热力学性质 对某一组元摩尔 量的 偏微分值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2. 在任意温度下，各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3. 按照熔渣离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组 成。 4. 熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5. 在一定温度下，把熔渣具有 ________ 粘度的组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6. 若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ， 垃載対酣 nnnnnnnnnnnn 豊躱 ..... ........... ...........................................
且反应级数与反应物的计量系数相等,这样
的反应称为基元反应。 7. 气体分子在 分子（或得华）引力 的作用下被吸附到固体或 液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被 吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、 分析题（共2题，每题12分，共24分） 1. 请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] + （Cr 3O 4） = 3[Cr] + 4CO, 试用热力学原理分 析有利于实现去碳保珞的热力学条件。 1UU 80 60 40 20 400 600t t 800 1000 1 200 675 737 温度八C
钢铁冶金学试卷（B ） 一、名词解释题（每题3分，共18分） 1.高炉冶炼强度 2. HPS 3.高炉渣熔化性温度 1. “假象”赤铁矿的结晶结构未变，而化学成分已变为 Fe 2O 3） 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 CO 2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Al 2O 3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） 4.高炉的悬料 5.高炉的硫负荷 6. FINEX 炼铁工艺 X 。） 二、判断题（每题 1.5分，共30分） （对：“，错: 院係） ___________ 班级 ______________ 学号 ______________ 姓名 _____________
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C02。 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。 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。 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。 3.画出高炉理想操作线，并说明A、B、C、D、E、P、W点的意义 四、论述题（每题14分，共28分） 1.分析高炉冶炼过程中，用CO、H2还原铁氧化物的特点。 a .画出CO、H2还原铁氧化物的平衡关系示意图（叉子曲线）； b .分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同 2. Ergun公式如下: P L 150 w (1 )2 (de)2 3 1.75 w2(1 ) de 3
钢铁冶金学（炼铁学部分）试卷（A ） 院(系) 班级 学号 姓名 （注：答题需在答题纸上进行，请不要在试卷上答题，否则将被扣分。） 一、名词解释题（每题3分，共18分） 1. 高炉有效容积利用系数 2. SFCA 3.煤气CO 利用率 4. 高炉的管道行程 5. 高炉的碱负荷 6. COREX 炼铁工艺 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。 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。 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。 5. 为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。 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。 8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与SiO 2形成的低熔点化合物粘结。 9. 原燃料中的P 2O 5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。 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CO 2，但前者含量更高。 13. 增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。 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。 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。 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。 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。 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）有利于改善烧结矿质量? 2.提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。 3.画出高炉理想操作线，并说明A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点的意义。 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。 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。
炼钢学复习题 第二章 一．思考题 1.炼钢的任务。 1)脱碳：含碳量是决定铁与钢定义的元素，同时也是控制性能最主要的元素，一般来用向钢中供养，利于碳氧反应去除。2）脱硫脱磷：对绝大多数钢种来说，硫磷为有害元素，硫则 引起钢的热脆，而磷将引起钢的冷脆，因此要求炼钢过程尽量去除。3）脱氧：在炼钢中， 用氧去除钢中的杂质后，必然残留大量氧，给钢的生产和性能带来危害，必须脱除，减少钢 中含氧量叫做脱氧。（合金脱氧，真空脱氧）4）去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指 溶解在钢中的氢和氮，非金属夹杂物包括氧化物，硫化物以及其他化合物，一般采用CO气泡沸腾和真空处理手段。5）升温：炼钢过程必须在一定高温下才能进行，同时为保证钢水 能浇成合格的钢锭，也要求钢水有一定的温度，铁水最温度很低，1300摄氏度左右 Q215钢熔点1515摄氏度6）合金化：为使钢有必要的性能，必须根据钢中要求加适量的合金元 素。7）浇成良锭：液态钢水必须浇铸成一定形状的固体铸坯，采用作为轧材的原料，同时 要求质量良好，一般有模铸和连铸两种方式。 2.S的危害原因和控制方式。 （1）产生热脆。（硫的最大危害）（2）形成夹杂：S在固体钢中基本上是以硫化物夹杂的形式存在。降低塑性，危害各向同性（采用Mn抑制S的热脆），影响深冲性能和疲 劳性能，夹杂物的评级，强度（S对钢的影响不大）（3）改善切削性能（这是硫的 唯一有用用途） （2）控制措施有两种方法：（1）提高Mn含量：Mn/S高则晶界处形成的MnS量多、FeS 量生成量少，提高了钢的热塑性，减少了钢裂纹倾向。（2）降低S含量：过高的S 会产生较多的MnS夹杂，影响钢的性能。 3.Mn控制S的危害的原理，要求值。Mn影响S的原理：钢中的Mn在凝固过程中同样产生选 分结晶，在晶界处与S反应生产MnS。Mns的熔点高，在轧制和连铸过程中仍处于固态，因 此消除了低熔点FeS引起的热脆现象。Mn\S:Mn对S的控制力，一般用Mn和S的质量百分数的比值表示，称为“锰硫比”。一般认为Mn\S>7即可消除热脆，但在连铸过程中Mn\S>20才能有效的控制鋳坯裂纹。 4.P含量与性能的关系。（1）产生冷脆（2）降低抗裂纹性能（3）影响强度和塑性（4）改善钢的特殊性能。 5.为什么脱氧。 （1）影响浇注过程：沸腾、侵蚀、水口堵塞（2）铸坯中产生气泡：C和O的凝固富集产生CO气体，气量小时在铸坯中产生气泡（3）影响热脆性：在凝固过程中在晶界富集形成FeO，与FeS形成共晶体（4）形成夹杂物：凝固过程中O偏析使脱氧反应重新进行，形成凝固夹 杂。 6.(O)和T（O）的意义和区别。 溶解氧：液态钢水中以溶解状态存在的氧元素称为溶解氧，以【O】表示。 全氧：钢中（包括液态和固态）所有的氧元素称为全氧，以T【O】表示。包括溶解氧和夹 杂物中的所有氧元素。 7.减少气体含量的措施。减少入炉原料带入的气体元素。2）控制温度、裸露时间和面积。3）改善脱气条件。4）真空脱气。5）保护浇注。
1、冶金的方法及其特点是什么 提取冶金工艺方法：火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。 (1) 火法冶金：在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括：干燥、煅烧、焙烧(烧结)、熔炼、精炼。 (2) 湿法冶金：在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括：浸取(出)、富 (3) 电冶金：利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。 电热冶金：利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。 电化学冶金：利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如： ①水溶液电解：如Cu、Pb、Zn等。可列入湿法冶金。 ②熔盐电解：如Al、Mg、Ca、Na等。可列入火法冶金。 钢铁冶金：火法、电热冶金 有色冶金：火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法”联合。集(净化和浓缩)、提取(金属或金属化合物)等 2、钢与生铁有何区别 都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S——铁碳合金。 (1) 生铁：硬而脆，不能锻造。 用途：①炼钢生铁； ②铸造生铁，占10%。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。 (2) 钢：有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可加工成不同性能的特殊钢种。 3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么 把铁矿石冶炼成合格的钢：
铁矿石：铁氧化物，脉石杂质。 炼铁：去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。 炼钢：把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。 铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱C、Si、P等）→钢 4、试述3种钢铁生产工艺及其特点。 传统流程：间接炼钢法：高炉炼铁+ 转炉炼钢。 优点：工艺成熟，生产率高，成本低 缺点：流程工序多，反复氧化还原，环保差 短流程：直接炼钢法：直接还原炉+ 电炉，将铁矿石一步炼成钢。 优点：避免反复氧化还原 缺点：铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。 新流程：熔融还原法：熔融还原炉+ 转炉(将铁矿石一步炼成钢)。 优点：工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点：能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex投入工业应用。 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程： 采矿——选矿——高炉炼铁——转炉炼钢——炉外精炼——连续铸钢——轧钢——成品钢材 6、我国铁矿石资源有什么特点高炉炼铁常用铁矿石有哪几种各有什么特点 我国铁矿石资源特点：分布“广”、品位“贫”、成分“杂”。 分布广；贫矿多；多元素共生的复合矿多，难选难采的矿石多。 天富矿石：可直接冶炼的矿石，含铁量为其理论含铁量70%以上的矿石。如：
炼铁部分 ※<第一章> 1．试说明以高炉为代表的炼铁生产在钢铁联合企业中的作用和地位。 2．简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 3．画出高炉本体剖面图，注明各部位名称和它们的作用。 4．试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。 5．高炉冶炼的产品有哪些？各有何用途？ 6．熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。 ※<第二章> 1、高炉冶炼对矿石（天然矿，烧结矿，球团矿）有何要求，如何达到这些要求？ 2、烧结过程中固体燃料燃烧有几种反应，用热力学分析哪一种反应占主导地位？ 3、简述固相反应的特点及其对烧结反应的影响。 5、烧结过程蓄热从何而来，为什么高料层厚度作业能提高烧结矿质量，降低燃耗？ 6、简述影响烧结矿还原性的因素以及提高还原性的主攻方向。 7、简述铁精矿粉的成球机理，并讨论影响其质量的因素。 8、从烧结矿和球团矿性能比较，说明合理炉料结构的组成。 ※<第三章> 1.结合铁矿石在高炉不同区域内的性状变化（固态、软熔或成渣）阐述铁氧化物还原的全过程，及不同形态下还原的主要特征。 2.在铁氧化物逐级还原的过程中，哪一个阶段最关键，为什么？ 3.何谓“间接”与“直接”还原？在平衡状态、还原剂消耗量及反应的热效应等方面各有何特点？ 4.试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点。 5.当前世界上大多数高炉在节约碳素消耗方面所共同存在的问题是什么？如何解决？ 6.从“未反应核模型”以及逆流式散料床的还原过程特点出发如何改善气固相还原过程的条件，提高反应速率，以提高间接还原度？ 7.何谓“耦合反应”，其基本原理是什么？在什么条件下必须考虑其影响？ 9.造渣在高炉冶炼过程中起何作用？ 10.何谓“熔化”及“熔化性温度”？二者的异同及对冶炼过程的意义，是否熔化温度越低越好，为什么？ 11.炉渣“粘度”的物理意义是什么？以液态炉渣的微观结构理论，解释在粘度上的种种行为。 12.何谓液态炉渣的“表面性质”？表面性能不良会给冶炼过程造成哪些危害？ 13.与炼钢过程比较，高炉冶炼的条件对炉渣去硫反应的利弊如何？ 5※<第四章>
钢铁冶金学（炼钢部分） 第一部分炼钢的基本任务 1、钢和生铁的区别？ 答：C < 2.11%的Fe-C合金为钢；C > 1.2%的钢很少实用；还含Si、Mn等合金元素及杂质。生铁硬而脆，冷热加工性能差，必须经再次冶炼才能得到良好的金属特性；钢的韧性、塑性均优于生铁，硬度小于生铁。 2、炼钢的基本任务？ 答：钢铁冶金的任务是由生产过程碳、氧位变化决定的。炼钢的基本任务分为脱碳，脱磷，脱硫，脱氧，脱氮、氢等，去除非金属夹杂物，合金化，升温（1200°C→1700°C），凝固成型，废钢、炉渣返回利用，回收煤气、蒸汽等。3、钢中合金元素的作用？ 答：C：控制钢材强度、硬度的重要元素，每1％[C]可增加抗拉强度约980MPa；Si：增大强度、硬度的元素，每1％[Si]可增加抗拉强度约98MPa；Mn：增加淬透性，提高韧性，降低S的危害等；Al：细化钢材组织，控制冷轧钢板退火织构；Nb：细化钢材组织，增加强度、韧性等；V：细化钢材组织，增加强度、韧性等；Cr：增加强度、硬度、耐腐蚀性能。 4、钢中非金属夹杂物来源？ 答： 5、主要炼钢工艺流程？ 答：炒钢→坩埚熔炼等→平炉炼钢→电弧炉炼钢→氧气顶吹转炉炼钢→氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢。主要生产工艺为转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。与电炉相比，氧气顶吹转炉炼钢生产率高，对铁水成分适应性强，废钢使用量高，可生产低S、低P、低N的杂质钢，可生产几乎所有主要钢品种。顶底复吹工艺过氧化程度低，熔池搅拌好，金属-渣反应快，控制灵活，成渣快。 现代炼钢流程：炼铁，炼钢（铁水预处理、炼钢、炉外精炼），连铸，轧钢，主要产品。 第二部分炼钢的基本反应 1、铁的氧化和熔池的基本传氧方式？ 答：火点区：氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区(火点区)。
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：
7--1炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？ 炼钢的基本任务：四脱（脱碳，氧，磷，硫）；两去（去气和去夹杂）；两调整（调整成分和温度），采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作 7--2磷和硫对钢产生哪些危害？ 磷：引起钢的冷脆，钢的塑性和冲击韧性降低，降低钢的表面张力，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。 硫：使钢的热加红性能变坏，引起钢的热脆性。降低钢的焊接性能，引起高温龟裂。硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。 7--3实际生产中为什么要将ω[Mn]/ ω[S]作为一个指标进行控制？ 答：答：Mn在钢的凝固范围内生成MnS和少量FeS。这样可有效防止钢热加工过程中的热脆，故在实际生产中将ω（Mn）/ω（S）比作为一个指标进行控制，提高ω（Mn）/ω（S），可以提高钢的延展性，当ω（Mn）/ω（S）≧7时不产生热脆。 7—4氢和氮对钢产生那些危害？ 氢在固态钢中溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢会和一氧化碳，氮气等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。 钢热加工过程中，钢中还有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，即发生“氢脆”现象。 钢中的氮是以氮化物的形式存在，他对钢质量的影响体现出双重性。氮含量高的钢种长时间放置，将会变脆，这一现象称为“老化”或“时效”原因是钢中氮化物的析出速度很慢，逐渐改变着钢的性能。低碳钢产生的脆性比磷还严重。 钢中氮含量高时，在２５０—４５０摄氏温度范围，其表面发蓝，钢的刚度升高，冲击韧性降低，称之为“蓝脆”。氮含量增加，钢的焊接性能变坏。 7--5钢中的夹杂物是如何产生的，对钢的性能产生哪些影响？ 答：①冶炼和浇注过程中，带入钢液中的炉渣和耐火材料及钢液被大气氧化所形成的氧化产物。②脱氧的脱氧产物。③随着钢液温度的降低，S、O、N 等杂质元素的溶解度下降，于是这些不溶解的杂质元素就呈非金属化合物在钢中沉淀。④凝固过程中因溶解度降低、偏析而发生反应的产物。 钢中非金属夹杂物的存在通常被认为是有害的。主要表现对钢的强度、延性、韧性、疲劳等诸方面的影响。 7—7钢的力学性能指标有哪些，其含义是什么？