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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”。
钢铁冶金概论期末复习（炼铁部分）1比较说明不同钢铁生产工艺流程铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱S、P、Si等）→钢还原熔化过程氧化精炼过程（炼铁）（炼钢）1.绘制高炉本体内型结构说明各部分名称（画白色部分即可：炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、风口、渣口、铁口）高炉五大附属系统名称及作用（1）原料供应系统：保证及时、准确、稳定地将合格原料从贮矿槽送上高炉的炉顶；（2）送风系统：保证连续可靠地供给高炉冶炼所需数量和保证足够温度的热风；（3）渣铁处理系统：及时处理高炉排放出的渣铁，保证高炉生产正常运行，获得合格的生铁和炉渣产品；（4）煤气清洗系统：保证回收高炉煤气，使其含尘量降到15mg/m3左右，以便利用；（5）燃料喷吹系统：保证喷入高炉所需燃料，以代替部分焦炭消耗。
高炉内按物料变化五个区域的划分，并简单了解各部分的变化过程（1）块状区主要特征：焦与炭呈交替分布层状，皆为固体状态主要反应：矿石间接还原，碳酸盐分解（2）软熔区主要特征：矿石呈软熔状，对煤气阻力大主要反应：矿石的直接还原，渗碳和焦炭的气化反应（3）滴落区主要特征：焦炭下降，其间夹杂渣铁液滴主要反应：非铁元素还原，脱碳、渗碳、焦炭的气化反应（4）焦炭回旋区主要特征：焦炭作回旋运动主要反应：鼓风中的氧和蒸汽与焦炭及喷入的辅助燃料发生燃烧反应（5）炉缸区主要特征：渣铁相对静止，并暂存于此主要反应：最终的渣铁反应熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式1有效容积利用系数ημ定义：每立方米高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量（t/m3·d）我国ημ=1.6~2.4（t/m3·d）日本ημ=1.8~2.8（t/m3·d）2焦比定义：冶炼每吨生铁所消耗的焦炭的千克数（kg/t）我国焦比为250~650（kg/t）3煤比定义：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数（kg/t）我国煤比为50~220（kg/t）4燃料比（焦比+煤比）定义：冶炼每吨生铁所消耗的固体燃料的总和（kg/t）我国燃料比为450~700（kg/t）5综合焦比（焦比+煤比×煤焦置换比）6煤焦置换比定义：喷吹1kg煤粉所能替代的焦炭的千克数，一般为0.8左右7焦炭冶炼强度定义：每立方米高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭吨数（t/m3·d）8综合冶炼强度定义：每立方米高炉有效容积每昼夜燃烧的综合焦炭的吨数（t/m3·d），一般为0.9~1.15t/m3·d利用系数、焦比及冶炼强度三者关系纯焦冶炼时：利用系数=焦炭冶炼强度/焦比喷吹燃料时：利用系数=综合冶炼强度/综合焦比（5）休风率定义：指高炉休风时间占规定作业时间的百分比（6）焦炭负荷指每批炉料中铁矿石的重量与焦炭重量之比，用以评估燃料利用水平和调节配料四种天然铁矿石的名称和分子式及特点（1）磁铁矿：主要含铁矿物为Fe3O4 特点：理论含铁量72.4%，红条痕，较软，易还原。
钢铁冶金学（炼钢部分）授课时数：36 学时教材：钢铁冶金（炼钢学）高等教育出版社炼钢学原理，曲英，冶金工业出版社钢铁冶金学（炼钢部分），陈家祥，冶金工业出版社钢铁冶炼，万谷志郎，冶金工业出版社元素 生铁或铸铁 钢C 2.5％～4.5％ 0.002％～1.2％Si 0.3％～4.0％ 0.01％～0.4％ Mn 0.4％～2.0％ 0.3％～2.0％ P 0.015％～0.5％ 0.01％～0.05％ S 0.01％～0.1％ 0.001％～0.05％炼钢任务：1) 脱碳；2) 脱磷；3) 脱硫。
伴随脱碳反应，钢液[O]含量增加。
C(石墨)+1/2O2=CO ΔG°＝－116204－83.62T[1] C(石墨)=[C] ΔG°＝21318－41.8T[2]1/2O2=[O] ΔG°＝－117040－2.88T[2][C]+[O]=CO ΔG°＝－20482－38.94T[1]Reed Thomas, Free Energy of Formation of Binary Compounds,MIT Press, 1971[2]J.F. Elliott, Thermochemistry for Steelmaking, Vol.2, Addison-Wesley1963图1 氧气转炉炼钢终点钢液[C]图2 Fe－O状态图陈家祥，炼钢常用图表数据手册，冶金工业出版社，1984炼钢的基本任务：1、脱碳；2、脱除磷、硫；3、升温；4、脱氮、氢等；5、脱氧及去除非金属夹杂物；6、合金化；7、凝固成型。
二主要的炼钢工序铁水预处理；转炉炼钢电弧炉炼钢；炉外精炼；连铸铁水温度：1200～1300℃钢水温度：1640～1720℃主要化学反应：[C]＋1/2O 2＝CO[C]＋O 2＝CO 2[Si]＋O 2＝(SiO 2)[Mn]＋1/2O 2＝(MnO)2[P]＋5/2O 2＋3(CaO)＝(3CaO P 2O 5)Fe ＋1/2O 2＝(FeO)[S]＋(CaO)＝(CaS)＋[O]不需外供热源主要化学反应：[C]＋1/2O2＝CO[C]＋O2＝CO2[Si]＋O2＝(SiO2)[Mn]＋1/2O2＝(MnO)2[P]＋5/2O2＋3(CaO)＝(3CaO P2O5) Fe＋1/2O2＝(FeO)[S]＋(CaO)＝(CaS)＋[O]谢谢！。
钢铁冶金第一章1.高炉炼铁生产工艺流程炉料（铁矿石 溶剂 焦炭）通过上料机装入炉内，空气通过鼓风机和热风炉生成热风鼓入炉内，喷吹燃料罐将燃料装入炉内，它们在高炉内反应生成炉渣 生铁和煤气；炉渣分为水渣（建筑材料）和渣棉（绝热材料）；生铁分为铸造生铁 炼钢生铁和特殊生铁；煤气通过除尘产生净煤气加入热风炉或者其他用途。
2.高炉炼铁有哪些技术经济指标（1）有效容积利用系数uu V p=η其中P 为生铁日产量，u V 为高炉有效容积 （2）焦比；PQ K = Q 为焦炭日消耗量 1）燃料比）（重油煤粉焦炭燃 +++=K K K K2）综合焦比干综K K K +=(3)冶炼强度u V QI =由此得出K I u =η（4）焦炭负荷 （5）生铁合格率 （6）休风率 (7)生铁成本 （8）炉龄3.高炉区域划分从上到下依次是块状带，软熔带，滴落带，燃烧带，渣铁盛聚带。
第二章1.高炉常用的铁矿石有哪几种？各有何特点？赤铁矿：红矿，主要成分为三氧化二铁，硫磷含量低，质软，易碎，易还原磁铁矿：黑色，有磁性，四氧化三铁，硫磷含量高，致密，坚硬，难还原褐铁矿：含水氧化铁，褐色，磷含量高，质软疏松，易还原菱铁矿：碳酸铁矿石，灰色 浅黄色，褐色，碳酸亚铁，易破碎，焙烧后易还原2.评价铁矿石质量的标准有哪些？A 成分：矿石品位 脉石成分 有害杂质和有益元素的含量B 粒度和强度C 还原性D 化学成分稳定性3.烧结和球团有哪些区别？（1）球团矿更始于处理细精矿粉。
粒度越细，成球性越好，球团强度越高（2）成品矿的形状不同。
球团矿较烧结矿粒度均匀，微气孔多，还原性好，强度高，且易于贮存，有利于强化高炉生产。
（3）适用于球团法处理的原料来源较宽，产品种类多。
（4）固结成块的机理不同。
烧结矿是靠液相固结的，混合料中必须有燃料;而球团矿主要是依靠矿粉颗粒的高温再结晶固结的，混合料中不加燃料（5）生产工艺不同。
烧结料的混合与造球是在混合机内同时进行的，成球不完全，混合料中仍然含有相当数量未成球的小颗粒。
钢铁冶金学知识点总结一、钢铁冶金学概述钢铁是一种重要的金属材料，广泛用于建筑、机械、汽车、电子、航空航天等行业，对于国民经济的发展起着至关重要的作用。
钢铁冶金学是研究如何通过冶炼和加工原料来生产各种类型钢铁的学科。
本文将系统地介绍钢铁冶金学的相关知识，涉及原料、冶炼工艺、合金设计、热处理等内容。
二、原料1. 铁矿石铁矿石是钢铁冶金的原料，常见的有褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿等，其中以赤铁矿和磁铁矿为主要产状。
从原料稀缺角度来看，赤铁矿资源相对较丰富，但使用赤铁矿需要高温还原，而且其资源储量日益减少。
而磁铁矿则容易熔化，且熔点低，深受炼铁企业的喜爱。
2. 焦炭和燃料焦炭是冶金煤炭经高温干馏后得到的一种多孔性炭质燃料，是高炉炼铁的原料之一。
燃料也是冶金中常用的燃烧材料，其中包括煤、焦炭、天然气等。
3. 废金属资源钢铁冶金中还需要利用废钢、废铁等废弃金属资源进行熔炼，以提高资源利用率，降低能源消耗。
三、冶炼工艺1. 高炉冶炼高炉是一种用于生产铁水、生铁或合金铁的设备。
高炉内的冶炼过程较为复杂，主要包括炉料下料→还原→熔融→炉渣→收得铁水等步骤。
2. 炼钢炉冶炼炼钢炉冶炼采用的设备主要有转炉炼钢炉、电弧炉、氧气顶吹炼钢炉和底吹熔融锅炉等，是将生铁或铸铁通过熔化、脱碳、脱磷、分别半湿废气、装料等工艺，生产出合格钢的过程。
4. 电炉冶炼电炉冶炼是利用电能将废钢、废铁、生铁等熔化成合格的熔铁或合金。
其主要特点是能耗低、操作简便、保护环境等。
四、合金设计1. 合金元素合金元素是各种金属或非金属元素的混合物。
在钢材中，合金元素可以显著改变钢的组织和性能。
主要的合金元素有碳(C)、锰(Mn)、钒(V)、铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、铜(Cu)、钛(Ti)等。
2. 合金设计合金设计即根据钢材的使用要求和生产条件，选取合适的合金元素和比例，调整钢的成分和组织结构，以获得理想的性能和工艺性。
3. 合金设计的原则合金设计应根据具体用途确定设计要求。
完整版北京科技大学钢铁冶金学炼铁部分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，而且很多技术冋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A12O3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。
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。
钢冶金一、炼钢的基本任务？答：炼钢的基本任务是脱碳、脱硫、脱磷、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。
（“四脱”、“二去”、“二调整”。
）二、铁水预脱硫的优势（意义）？答：①铁水中含有大量的硅、碳和锰等还原性好的元素，能够大大提高硫在铁水中的活度系数，在使用不同类型的脱硫剂，特别是强脱硫剂，不会发生大量的烧损以致影响脱硫反应的进行，与炼铁、炼钢相结合可以实现深度脱硫。
②对炼铁来说，能减轻高炉负担，降低焦比，减少渣量，提高生产率。
③对炼钢来说，能减轻负担，简化操作，减少渣量，提高炼钢生产率和金属回收率，提高钢的品种质量。
④可以在出铁水沟，鱼雷罐车或者铁水罐中进行，设备简单，操作方便。
三、铁水预脱硅的目的及方法？答：目的：由于铁水中硅的氧势比磷的氧势低得多，当脱磷过程加入氧化剂后，硅与氧的结合能力远远大于磷与氧的结合能力，所以硅比磷优先氧化。
为了减少脱磷剂用量，提高脱磷效率，开发了铁水预脱硅技术。
脱硅剂：固体氧化剂有氧化铁皮、铁矿石等（即FeO，Fe2O3，Fe3O4）气体氧化剂有空气或O2方法：A.高炉出铁沟脱硅法B.鱼雷罐车或铁水罐中喷射脱硅剂脱硅法C.“两段式”脱硅法（前两种的综合先A后B）四、有利于脱磷反应进行的工艺条件。
答：高碱度、高（FeO）含量（氧化性）、流动性良好的熔渣、充分的熔池搅拌、适当的温度和大渣量。
五、转炉炼钢的工艺流程。
答：装料：废钢、铁水；吹炼：供氧，造渣；取样测温；出钢；脱氧合金化；溅渣护炉；出渣。
六、转炉炼钢脱硫的基本途径、原理及有利条件。
答：转炉炼钢有两个基本途径：炉渣脱硫和气化脱硫。
1）炉渣脱硫：①原理：[S]+(CaO)=(CaO)+[O][S]+(MnO)=(MnS)+[O][S]+(MgO)=(MgS)+[O]②有利条件：高温，高碱度，低（FeO）含量，良好的流动性。
2）气化脱硫：①原理：[S]+2[O]={SO2}(FeS)+2[O]=Fe+{SO2}②有利条件：具有一定的氧势，即氧的浓度。
1、工业中常用的铁水脱硫剂有哪些？〔答错1个扣1分〕答：CaC2，Mg，CaO，Na2O2、有利于脱磷反响的工艺条件？〔答错1个扣1分〕答：有利于脱磷反响的工艺条件主要为：1)进步炉渣碱度，2)增加炉渣氧化铁含量，3)增加渣量，4) 降低冶炼温度。
3、常用的脱氧方法有哪些？答：沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧〔1×3分〕4、电炉炼钢为什么要造泡沫渣，如何造好泡沫渣？×3点＝1.5分，答3个算对〕1. 采用长弧泡沫渣操作可以增加电炉输入功率，进步功率因数及热效率；2. 降低电炉冶炼电耗，缩短了冶炼时间；3. 减少了电弧热辐射对炉壁及炉盖的热损失；4. 泡沫渣有利于炉内化学反响，特别有利于脱P、C及去气〔N、H〕×3点＝1.5分，答3个算对〕1)适宜〔加大〕吹氧量。
2)保证熔池有一定含碳量。
有一定的粘度、外表张力。
3) 适宜的FeO、碱度。
4) 适宜熔池温度及适宜的渣量。
5、铁水“三脱〞预处理工艺？〔1×3分〕铁水“三脱〞预处理是指铁水兑入炼钢炉之前进展的处理。
普通铁水预处理包括：铁水脱硫、铁水脱硅和铁水脱磷。
6、钢中非金属夹杂物的主要危害？答：铸坯缺陷：外表夹渣；裂纹；〔1分〕钢材缺陷：热轧钢板(夹渣、翘皮、分层、超声波检查不合等〕；冷轧钢板(裂纹、灰白线带、起皮、鼓包等〕；〔1分〕钢材性能：加工性能(冲压、拉丝、各向异性等〕；机械性能(延性、韧性、抗疲劳破坏性能等〕；耐腐蚀性能、焊接性能、抗HIC性能等。
〔1分〕7、炼钢炉渣有哪些主要作用？〔1×3分〕答：炼钢炉渣的主要作用包括：〔1〕脱除磷、硫，〔2〕向金属熔池传氧，〔3〕减少炉衬侵蚀等。
8、什么是转炉的静态模型控制？〔答3个算全对，1×3〕〔1〕静态控制是动态控制的根底，依靠物料平衡和热量平衡；〔2〕先确定出终点的目的成份和温度及出钢量，并选择适当的操作条件，进展装入量的计算；〔3〕确定物料收支和热收支的关系输入计算机；〔4〕可计算需要的氧气量，从所需的氧量可计算出所需要的冶炼时间。
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。
7、熟练掌握高炉冶炼主要技术经济指标的表达方式。
答：1、有效容积利用系数u ：每 M 3 高炉有效容积每昼夜生产的合格铁量 (T/M 3.d)。
2、焦比：冶炼每吨生铁所消耗焦炭的千克数(kg/T)。
3、煤比：冶炼每吨生铁所消耗的煤粉的千克数(kg/T)。
4、燃料比(焦比+煤比+油比)：冶炼每吨生铁所消耗的固体和液体燃料的总和(kg/T)。
5、综合焦比(焦比+煤比×煤焦置换比)(折算)入炉焦比=(折算)综合焦比= 干焦耗用量(kg )合格生铁(折算)产量(t )综合干焦耗用量(kg ) 合格生铁(折算)产量(t ) 6、煤焦置换比：喷吹 1kg 煤粉所能替代的焦炭的 kg 数。
一般为0.8～1.0(不包括褐煤)。
7、焦炭冶炼强度：每 M 3 高炉有效容积每昼夜燃烧的焦炭吨数(t/ M 3.d)。
通常为 0.8～1.0t/M 3.d 。
8、综合冶炼强度：每 M 3 高炉有效容积每昼夜燃烧的综合焦炭的吨数(t/M 3.d)。
一般为 0.9～1.15t/M 3.d 。
9、利用系数、焦比及冶炼强度三者关系：纯焦冶炼时，利用系数＝焦炭冶炼强度/焦比；喷吹燃料时：利用系数＝综合冶炼强度/综合焦比。
10、燃烧强度：每 M 3 炉缸截面积每昼夜燃烧的焦炭的吨数(t/ M 3.d)11、工序能耗 Ci ＝(燃料消耗+动力消耗-回收二次能源)/产品产量(吨标准煤 /T)，1kg 标准煤的发热量为 29310 kJ(7000 千卡)。
注：1、把铁矿石炼成合格的钢：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。
2、高炉原料：①铁矿石（凡是在当前的技术条件下，可经济地提取出金属铁的岩石，称为铁矿石。
地壳中 Fe 元素居第四位，占 4.2 ％；在鉄矿石中不存在纯金属的铁，而是以氧化物、硫化物的形式存在；除含 Fe 氧化物外，含有其他化合物，统称为脉石，常见的 SiO 2、Al 2O3、CaO 、MgO 。
）：天然富矿、人造富矿（烧结矿、球团矿）；②熔剂：碱性熔剂（石灰、石灰石、白云石）、酸性熔剂（硅石）、特殊熔剂（萤石）；③其他含铁代用品(要求含铁梁高、杂质少、有一定的块度)：高炉和转炉炉尘、残铁、轧钢铁皮、硫酸渣。
3、铁矿石的分类：赤铁矿(Fe 2O 3)，理论含 Fe70％，红条痕，较软，易还原； 铁矿(Fe 3O 4)，理论含 Fe72.4％，黑条痕，较硬，难还原；褐铁矿(xFe 2O 3.yH 2O)， 黄褐条痕，疏松多孔，易还原；菱铁矿(FeCO 3)，理论含 Fe48.2％，灰黄条痕，焙烧后易还原。
由于地表的氧化作用，自然界中纯磁铁矿少见。
磁铁矿变成：半假象赤铁矿（Fe/FeO 在 3.5-7）或假象赤铁矿（Fe/FeO>7）。
所谓假象： 化学成分：Fe 3O 4 → F e 2O 3 ，结晶构造不变，保持磁铁矿特征。
4、高炉燃料：气体燃料（焦炉煤气、高炉煤气）用于热风炉；固体燃料（焦炭、2煤粉）用于高炉本体。
第二章铁矿粉造块1、试述高炉冶炼对含铁原料的要求，如何达到这些要求？答：贫矿经选矿后的精矿粉经造块（烧结或球团过程），可改善矿石的冶金性能，脱去某些杂质（S、P、K、Na等），并综合利用大量粉尘和烟尘。
2、简述固相反应的特点及对烧结反应的影响。
答：在一定温度下，某些离子克服晶格结合力，进行位置交换，并扩散到与之相邻的其它晶格内的过程，称为固相反应。
特点：反应温度远低于固相反应物的熔点或它们的低共熔点；温度高有利于固相反应的进行；固相反应受化学组成的影响，虽不能形成有效的固相连接，但为液相的生成提供了前提条件(低熔点的固相反应产物)。
3、简述烧结矿的固结机理，何种液相利于烧结矿质量的提高？答：固结机理：烧结物料中主要矿物是高熔点的，当被加热到一定温度时，各组分间有了固相反应，生成新的能与原组分形成具有低共熔点的化合物，使得它们在较低的温度下生成液相，开始熔融。
熔融的液态物质冷却时成为那些尚未溶入液相的颗粒的坚固的连接桥，从而实现固结。
粘结相由铁酸钙组成。
可使烧结矿的强度和还原性同时得到提高。
这是因为：①铁酸钙(CF)自身的强度和还原性都很好;②铁酸钙是固相反应的最初产物，熔点低，生成速度快，超过正硅酸钙的生成速度，能使烧结矿中的游离CaO 和正硅酸钙减少，提高烧结矿的强度;③由于铁酸钙能在较低温度下通过固相反应生成，减少Fe2O3 和Fe3O4 的分解和还原，从而抑制铁橄榄石的形成；改善烧结矿的还原性。
4、改善烧结料层透气性的对策如何？5、试述烧结生产中“自动蓄热现象”扬长避短的技术对策。
答：扬长：厚料层烧结技术正是基于自动蓄热技术的，为降低固体燃料提供了可能，也为低温烧结技术创造了有利条件。
同时对改善烧结矿质量亦有好处。
炼铁学避短：自动蓄热现象导致烧结料层上下热量不均匀，上部热量不足，下部过剩。
所以应该控制燃料在料层高度上的分布，以降低燃料消耗，节约能量。
6、试述低温烧结理论的要点。
答：高碱度下生成的钙的铁酸盐——铁酸钙，不仅还原性好，而且强度也高。
铁酸钙主要是由Fe2O3 和CaO 组成。
烧结温度超过1300℃后，Fe2O3 易发生热分解，形成Fe3O4 和FeO，而Fe3O4 是不能与CaO 结合的。
相反，FeO 的出现会导致2FeO • SiO2，CaO • FeO • SiO2 的生成，从而恶化还原性。
不同形态的铁酸钙组成的烧结矿，其质量是不同的；而烧结温度对铁酸钙的形态影响显著。
为了生成铁酸钙矿物，需要实现低温烧结工艺。
7、归纳影响烧结矿强度的因素。
8、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。
49、简述铁精矿粉的成球机理，并讨论其影响因素。
答：铁精粉粒度小，表面能大，存在着以降低表面张力来降低表面能的倾向，易发生吸附现象。
含铁粉料多为氧化矿物，易吸附水。
其中部分水在微细空隙中产生凹液面，具有将细粒了挤向水滴而凝聚的作用。
即毛细水对成球过程的主导作用。
加水润湿的同时，机械滚动作用使靠水润湿产生的母球被挤压，毛细结构变化，挤出毛细水，过湿表面又吸附分矿使母球长大。
形成母球。
母球是造球的核心，靠加水润湿产生母球长大(机械力＋润湿作用)。
滚动中压紧→毛细结构变化→挤出毛细水→过湿表面又粘附粉矿→母球长大生球压实(机械力作用)。
使矿粉颗粒以最紧密方式排列，最大限度发挥水的分子引力、毛细管力以及物料的摩擦阻力，使生球强度大大提高。
10、简述氧化球团矿的焙烧固结机理。
炼铁学答：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。
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。
3)在缺乏氧气的地方温度达到一定水平时，磁铁矿颗粒也能够通过扩散产生Fe3O4 晶键连接，然后再更高温度下，发生Fe3O4 的再结晶和晶粒长大，使磁铁矿颗粒结合成一个整体。
4）液相粘结：两颗矿粒被液相粘结起来，如果生产酸性球团矿，在氧化气氛中，可能产生的液相为低熔点的脉石矿物或添加剂藻土等。
在中性或弱还原性气氛中焙烧，则磁铁矿与脉石中的二氧化硅反应，产生2FeO.SiO2 液相。
注：1、烧结矿—加入CaO，还原性；球团矿—加入MgO，软熔性能。
2、散粒物料聚结现象是颗粒间相互联结力与相互排斥力作用的结果，结合力＝联结力－排斥力(重力)。
