钢铁冶金工艺学考试重点

1、第1章1.高炉内型从下往上分别是 炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉。2.高炉附属系统： 供料系统、送风系统、除尘系统、渣铁处理系统、燃料喷吹系统。3.根据物料存在形态不同可将高炉划分五个不同区域：块状带、软熔带、滴落带、燃烧带、渣铁盛聚带。特征：块状带： 炉料中水分蒸发及受热分解，铁矿石还原，炉料与煤气热交换焦炭与矿石以层状分布，呈固体状态，以气固相反应为主。软熔带： 炉料在该区域软化，在下部边界开始熔融滴落，主要进行直接还原反应，初渣形成。滴落带： 滴落的液态渣、铁与煤气及固体炭之间进行多种复杂的反应。燃烧带： 喷入的燃料与热风发生燃烧反应，产生高热煤气是炉内温度最高的区域。渣铁盛聚带：在渣铁层

2、间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应。4.高炉生铁： wFe在2.5%4.5%范围，铸铁中不超过5%。生铁分为铸造生铁、炼钢生铁、特殊生铁。5.高炉煤气： CO占20%-25% CO2占15%-20% N2占55%左右 H2和CH4含量很少。高炉煤气是钢铁联合企业的重要二次能源，主要用作热风炉燃料，还可供动力炼焦烧结炼钢轧钢等部门使用。6.有效容积利用系数 指高炉单位有效容积的日产铁量。7.焦比(K)指 生产每吨生铁消耗的焦炭量8.冶炼强度 (I)指单位体积高炉有效容积内的焦炭日消耗量第2章1.高炉冶炼的三种原料： 焦炭、溶剂、铁矿石 焦炭作为燃料和还原剂，是主要能源；溶剂主要用来助熔造渣；

3、铁矿石是主要的冶炼对象。2.矿石 ：能从中经济合理的提炼金属矿物 脉石：没有提炼价值的矿物或岩石 高炉冶炼的铁矿石分为两类：天然富矿和人造富矿。3.天然铁矿石按其主要矿物分为 ：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿5.热脆 ： S几乎不溶于固态铁而与铁形成FeS而FeS与Fe形成的共晶体熔点为998oC,低于钢材热加工的开始温度（1150到1200oC）热加工时分布于晶界体先行熔化而导致开裂6冷脆 ： P能溶于a-Fe中（可达1.2%）固溶并富集在晶粒边界的P原子使铁素体在晶粒间的强度大大提高，从而使钢材的室温强度提高而脆性增加。7.铁矿石的准备处理 ： 破碎和筛分 混匀 焙烧 选矿 （重选 磁选

4、浮选） 造块 焙烧是在适当的气氛中将铁矿石加热到低于其熔点的温度，在固态下发生的物理化学过程。8.金属回收率： 精矿中金属的重量对原矿中金属总重量的百分比 精矿产率：9.造渣： 就是加入溶剂与脉石和灰分相互作用，并将不进入生铁的物质溶解，汇集成渣的过程。10.高炉所用的溶剂多为碱性溶剂（石灰石 碳酸钙 白云石 碳酸钙碳酸镁）11.焦炭作用 ：燃料 还原剂 料柱骨架 生铁渗碳的碳源12.高炉生产对焦炭质量要求 ：含碳量高，灰分低 有害杂质少 成分稳定，强度高 焦炭均匀使高炉透气性良好13.烧结矿的种类： 酸性烧结矿（R<1.0碱度低于炉渣碱度的烧结矿使用这种烧结矿需要加入 一定量的石灰石，

5、以达到预定炉渣碱度） 自熔性烧结矿（1.0<R<1.4）使用时一般可不加或少加石灰石 溶剂性烧结矿（R>1.4）明显高于炉渣碱度，使用时无需加石灰石其往往与酸性矿配合冶炼以获得碱度合适的炉渣。第3章1.间接还原反应 ：发生在低、中温区，以CO及H2为还原剂进行的还原反应。直接还原反应：发生在高温区以焦炭为还原剂的还原反应。2.促进硅酸铁还原的条件 ：提高炉渣碱度以保证足够的CaO量同时提高炉缸温度以保证足够的热量。3.锰还原的条件 ：足够高的炉缸温度 提高炉缸碱度，使锰回收率增加 正确选泽原料4.生铁中Si主要来自矿石脉石焦炭灰分5.把生铁含硅量作为炉温水平的一个重要标志。6

6、.硅还原的基本条件： 高的炉缸温度和充足的热储备 降低炉渣碱度7.衡量高炉内直接还原发展程度的指标称为高炉直接还原度。 衡量高炉内间接还原发展程度的指标称为高炉间接还原度。铁的直接还原度：用固体碳直接还原FeO的金属铁量与从全部铁氧化物中还原出来的金属铁总量之比。8.块矿还原的三个阶段： 外扩散 内扩散 反应界面的化学反应。9.渗碳阶段： 第一阶段 CO在低温下析出的炭黑渗碳（炉腰） 第二阶段 液态铁的渗碳（滴落带最多 炉腹） 第三阶段 炉缸内的渗碳（占0.1%-0.5%）生铁的渗碳是沿着整个高炉高度上进行的，在滴落带尤为迅速10.炉渣满足的要求： 具有合适的化学成分，良好的物理性质，在高炉内

7、能熔融成液体并与金属分离，还能够顺利的从炉内流出具有充分的脱硫能力，保证炼出合格优质的生铁有利于炉况顺行，能够获得良好的冶炼技术经济指标炉渣成分要有利于一些元素的还原，抑制另一些元素的还原及具有调整生铁成分的作用有利于保护炉衬延长高炉寿命11.初渣的形成 包括固相反应，软化，熔融，滴落。 初渣的成分特点： 氧化亚铁含量高 碱度为自然碱度 各处成分不均匀 中间渣的变化： 形成的初渣在滴落下降的过程中随着温度升高，其化学成分和物理性能将不断发生变化，氧化亚铁不断被还原减少，流动性随温度升高而增加。中间渣就是在风口水平以上、软熔带以下正在滴落过程中的炉腹渣。终渣的形成： 中间渣经过风口区域后，焦炭和

8、喷吹煤粉燃烧后的灰分参与造渣，使渣中Al2O3和SiO2含量明显升高，而CaO和MgO却较初渣中间渣相对降低。12.熔化温度： 加热炉渣时炉渣固相完全消失，开始完全熔化。熔化为液相的温度。13.溶化性温度： 炉渣从不能流动转变为自由流动的温度。14.炉渣的稳定性： 化学稳定性和热稳定性15.焦炭中的S有三种形态： 硫化物，硫酸盐，有机硫。S相的分布：一部分挥发随煤气逸出高炉，一部分进入生铁中，大部分转入炉渣。第4章1.风口前燃料燃烧的作用： 首先，燃料燃烧是高炉冶炼所需热能和化学能的来源；其次，燃料燃烧是高炉炉料下降的前提；第三，炉缸反应除燃料燃烧反应外，还包括直接还原、渗碳、渣铁间脱硫等反应

9、；最后都集中在炉缸中完成，最终形成生铁和炉渣，自炉缸内排出2.回旋区是椭圆形不存在气流，焦炭的循环只有焦炭在回旋燃烧3.燃烧带： 喷口前有氧气和二氧化碳的存在并进行着碳的燃烧反应的区域即回旋区空腔加周围疏松焦炭的中间层4.鼓风动能 是指鼓风克服风口区的各种阻力向炉缸中心穿透的能力 3225.影响鼓风动能的因素： a.风量EµV0 b.风温EµT c.风压Eµ1/p d.风口截2面积Eµ1/S6.理论燃烧温度： 在于周围环境绝热（无热损失）的条件下，所有由燃料和鼓风带入的显热（物理热）及其碳燃烧放出的化学热，全部传给燃烧产物炉缸煤气，这时煤气达到的温度 称为理论燃烧温度。影响温度： 风温、鼓风湿度、燃料喷吹量及成分、焦炭发热量等。 oo在鼓通鼓风条件下，风温的1000C时，理论燃烧温度可达18002100C理论燃烧温度不宜作为炉温的标志，但它仍是高炉操作，特别是喷吹时的重要参数之一。7.风口前燃料