中高级烧结成品工理论知识考试题与答案

中高级烧结成品工理论知识考试题与答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.烧结生产的主要目的是（）。A.去除矿石中的杂质B.将粉状铁矿石制成具有足够强度和粒度的烧结矿C.降低铁矿石的还原性D.提高铁矿石的品位答案：B2.烧结混合料中，熔剂的主要作用是（）。A.提供热量B.调节碱度，改善烧结矿冶金性能C.提高混合料透气性D.作为粘结剂答案：B3.下列因素中，对烧结料层透气性影响最显著的是（）。A.混合料水分B.燃料粒度C.料层厚度D.返矿配比答案：A4.烧结过程中，燃烧带的主要反应是（）。A.碳酸盐分解B.铁氧化物的还原C.燃料的燃烧D.液相的形成与凝固答案：C5.烧结矿的常温强度主要取决于（）。A.磁铁矿的含量B.赤铁矿的含量C.粘结相的数量和性质D.燃料的配比答案：C6.烧结矿碱度（R）的计算公式是（）。A.R=CaO/SiO₂B.R=(CaO+MgO)/SiO₂C.R=CaO/(SiO₂+Al₂O₃)D.R=(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)答案：A7.在烧结料中配加白云石的主要目的是提高烧结矿中的（）含量。A.CaOB.SiO₂C.MgOD.Al₂O₃答案：C8.烧结终点（BTP）的控制，实质上是控制（）。A.机速B.点火温度C.废气温度最高点位置D.总管负压答案：C9.烧结矿中FeO含量过高，会导致（）。A.还原性变好，强度下降B.还原性变差，强度升高C.还原性和强度都变好D.还原性和强度都变差答案：B10.厚料层烧结工艺的主要优点之一是（）。A.提高机速B.降低点火能耗C.提高烧结矿强度D.强化自动蓄热，降低固体燃料消耗答案：D11.烧结机有效面积是指（）。A.台车宽度与烧结机头尾距离的乘积B.台车宽度与烧结机长度的乘积C.台车宽度与有效抽风长度的乘积D.台车宽度与台车数量的乘积答案：C12.下列选项中，不属于烧结矿主要矿物组成的是（）。A.磁铁矿（Fe₃O₄）B.赤铁矿（Fe₂O₃）C.铁酸钙（CaO·Fe₂O₃等）D.方解石（CaCO₃）答案：D13.烧结过程中，过湿层形成的主要原因是（）。A.燃料燃烧产生水分B.下部高温废气使上部料层中的水分冷凝C.混合料原始水分过高D.熔剂分解产生水分答案：B14.提高烧结矿碱度，通常有助于增加（）粘结相，改善烧结矿强度。A.玻璃质B.铁橄榄石C.钙铁橄榄石D.铁酸钙答案：D15.烧结机主抽风机的作用是提供（）。A.点火用空气B.冷却用空气C.整个烧结过程的抽风动力，形成负压D.机尾破碎用动力答案：C16.烧结矿的低温还原粉化率（RDI）指标主要反映烧结矿在（）条件下的稳定性。A.高温还原B.低温还原C.常温转运D.高温熔融答案：B17.在烧结配料中，返矿的主要作用是（）。A.提供铁源B.提供热量C.改善混合料粒度组成，作为制粒核心D.调节碱度答案：C18.烧结矿的转鼓指数是衡量其（）的指标。A.还原性B.化学成分稳定性C.抗冲击和耐磨强度D.粒度组成答案：C19.点火炉的主要工艺参数是点火温度和点火时间，其目的是（）。A.将表层混合料完全熔融B.点燃表层燃料，使烧结过程自上而下进行C.提高料层温度，减少过湿层影响D.分解表层熔剂答案：B20.烧结矿的“花脸”现象通常与（）不均匀有关。A.燃料分布B.水分分布C.料层厚度D.抽风负压答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.烧结生产对铁矿石原料的主要要求包括（）。A.铁品位高B.杂质（S、P等）含量低C.粒度适宜D.化学成分稳定E.还原性好答案：A,B,C,D2.烧结混合料中添加生石灰（CaO）的作用主要有（）。A.有效熔剂，调节碱度B.消化放热，提高料温C.强化制粒，改善透气性D.替代部分固体燃料E.降低烧结矿中FeO含量答案：A,B,C3.影响烧结矿强度的主要因素有（）。A.燃料配比和分布B.碱度（R）C.料层厚度与机速D.液相生成的数量与性质E.混合料水分答案：A,B,D4.烧结过程的主要物理化学变化包括（）。A.水分的蒸发与冷凝B.燃料的燃烧C.碳酸盐的分解D.铁氧化物的氧化、还原与分解E.固相反应、液相生成与冷凝结晶答案：A,B,C,D,E5.下列属于烧结矿质量评价指标的是（）。A.转鼓指数B.筛分指数（<5mm比例）C.碱度（R）D.低温还原粉化指数（RDI）E.还原度（RI）答案：A,B,C,D,E6.厚料层烧结操作的关键技术保障通常包括（）。A.提高混合料料温B.改善原料粒度组成，强化制粒C.使用松料器或透气性棒D.大幅提高点火温度E.适当提高烧结负压答案：A,B,C,E7.烧结机系统的主要工艺参数包括（）。A.机速B.料层厚度C.点火温度与时间D.主管负压与废气温度E.主抽风机电流答案：A,B,C,D,E8.造成烧结矿FeO含量波动的可能原因有（）。A.燃料配比或粒度变化B.混合料水分波动C.料层厚度变化D.烧结终点控制不稳定E.返矿配比变化答案：A,B,C,D9.烧结矿碱度波动可能对高炉冶炼造成的影响包括（）。A.影响炉渣碱度，进而影响脱硫效率和炉况顺行B.影响烧结矿自身强度C.影响高炉燃料比D.影响铁水温度E.影响高炉利用系数答案：A,B,C10.降低烧结工序能耗的可行措施有（）。A.推行厚料层操作B.降低漏风率C.优化燃料粒度，提高燃烧效率D.回收利用烧结废气余热E.提高烧结矿成品率，降低返矿率答案：A,B,C,D,E三、填空题（每空1分，共20分）1.烧结工艺的三个基本工序是：__________、__________、__________。答案：配料与混合、烧结、冷却与整粒2.烧结矿的矿物组成中，__________和__________是主要的含铁矿物；__________是主要的粘结相矿物。答案：磁铁矿（Fe₃O₄）、赤铁矿（Fe₂O₃）、铁酸钙（CaO·Fe₂O₃等，答一种即可）3.烧结混合料的适宜水分范围通常为__________%左右，其值主要取决于原料的__________。答案：6-8（或7-9，合理范围即可）、亲水性与粒度组成4.烧结过程的五个带自上而下依次是：烧结矿带、__________、__________、干燥预热带、__________。答案：燃烧带、熔融带（或高温带）、过湿带（或冷凝带）5.烧结机利用系数的计算公式是：__________/(__________×__________)。答案：台时产量、有效抽风面积、作业时间（通常按小时计，表达此意即可）6.烧结矿的还原性主要取决于其__________和__________。答案：矿物组成、气孔率（或微观结构）7.烧结配料计算中，通常以__________为计算基准。答案：1000kg烧结矿（或吨烧结矿）8.烧结终点滞后会导致__________下降，__________升高。答案：烧结矿产量、返矿率9.烧结厂常用的熔剂有__________、__________和白云石。答案：石灰石（CaCO₃）、生石灰（CaO）10.烧结矿的冷却方式主要有__________冷却和__________冷却。答案：鼓风式、抽风式四、判断题（每题1分，共10分）1.烧结矿的碱度越高，其强度一定越好。（）答案：×2.返矿的加入会降低混合料的平均粒度，因此不利于烧结过程。（）答案：×3.烧结料层越厚，垂直烧结速度越快。（）答案：×4.烧结矿中的FeO全部以浮氏体（Fe_xO）形式存在。（）答案：×5.点火的主要目的是提供足够热量，使表层混合料达到熔化状态。（）答案：×6.固体燃料的粒度越细，在烧结料层中燃烧越集中，有利于提高烧结温度。（）答案：×7.烧结矿的低温还原粉化主要发生在高炉的上部。（）答案：√8.提高主抽风机转速，必然会提高烧结矿的产量。（）答案：×9.混合料制粒的主要目的是为了降低燃烧带的阻力。（）答案：×10.烧结矿的筛分指数越低，表示其粒度组成越好。（）答案：√五、简答题（每题5分，共20分）1.简述厚料层烧结工艺的优点。答案：厚料层烧结工艺的主要优点包括：①能充分利用烧结过程的自蓄热作用，降低固体燃料消耗；②料层上部热量充足，下部冷却充分，整体烧结矿强度好，还原性改善；③高温保持时间长，矿物结晶充分，液相分布均匀，烧结矿结构改善；④表层欠熔矿比例相对减少，成品率提高；⑤在一定程度上能降低废气中SO₂、NOx等污染物的排放浓度。2.什么是烧结矿的“花脸”？其产生的主要原因是什么？答案：“花脸”是指烧结矿断面颜色深浅不一、结构不均匀的现象，通常表现为局部呈现灰黑色（FeO高）和红褐色（FeO低）相间。其主要原因是：①混合料中固体燃料（碳）的偏析和分布不均匀，导致料层局部燃烧温度差异大；②混合料成分（尤其是熔剂）分布不均；③点火不均匀或料面不平整；④布料不均匀，造成料层透气性局部差异，导致传热和燃烧进程不一致。3.简述影响烧结混合料透气性的主要因素。答案：影响烧结混合料透气性的主要因素有：①原料粒度组成：适宜的粒度分布和制粒效果是关键；②混合料水分：水分过高或过低都会恶化透气性，存在最佳值；③燃料与熔剂粒度：过细会填充孔隙，降低透气性；④料层厚度：料层增厚，透气性阻力增大；⑤混合料温度：提高料温可减少过湿层影响，改善下部透气性；⑥布料情况：布料不均、压实过度会恶化透气性。4.烧结过程中为什么要控制烧结终点（BTP）？如何判断和控制BTP？答案：控制烧结终点的目的是确保烧结过程在机尾倒数第二个风箱（或合理位置）结束，使烧结过程完全，同时保证烧结矿在机尾能得到充分冷却，有利于破碎和筛分，并稳定生产过程。判断BTP的主要方法有：①监测风箱废气温度曲线，BTP对应废气温度最高点；②观察机尾断面，火层应刚好到达铺底料上表面，无生料。控制BTP的主要手段是调节机速：终点提前（过早）则适当加快机速；终点滞后（过晚）则适当减慢机速。同时需配合调整料层厚度、燃料配比等参数。六、计算题（每题10分，共20分）1.已知某烧结厂使用的铁精粉含铁量为65.5%，SiO₂含量为5.0%；石灰石有效CaO含量为50%，SiO₂含量为2.0%；燃料（焦粉）和无烟煤不含CaO和SiO₂。现计划生产碱度R=1.8的烧结矿，若以生产1000kg烧结矿为基准，铁精粉配比为70%（即700kg），且烧结矿中Fe元素回收率按98.5%计算，Fe全部由铁精粉带入。试计算：（1）所需石灰石的配比（kg）。（2）烧结矿的预计铁品位。计算过程：（1）计算铁精粉带入的SiO₂量：700kg×5.0%=35kg。设石灰石配比为Xkg。石灰石带入的CaO量为：X×50%。石灰石带入的SiO₂量为：X×2.0%。烧结矿总SiO₂量≈铁精粉带入SiO₂+石灰石带入SiO₂=35+0.02X。烧结矿总CaO量≈石灰石带入CaO=0.50X。根据碱度公式R=CaO/SiO₂=1.8。即：0.50X/(35+0.02X)=1.8。解方程：0.50X=1.8×(35+0.02X)=63+0.036X。0.50X-0.036X=63。0.464X=63。X≈135.78kg。因此，石灰石配比约为135.78kg。（2）计算烧结矿铁品位：铁精粉带入的铁元素总量：700kg×65.5%=458.5kg。进入烧结矿的铁元素量（考虑回收率）：458.5kg×98.5%≈451.62kg。烧结矿总质量估算（忽略其他少量组分及烧损，近似计算）：铁精粉+石灰石+燃料（燃料量未给出，但题目未要求计算，且燃料灰分含SiO₂等，本题为简化计算，忽略燃料对质量的影响，或假设燃料灰分影响抵消部分烧损，近似用主要原料和）≈700+135.78=835.78kg。实际烧结矿因氧化增重、烧减等因素，质量会变化，但题目未给其他数据，按常规理解，生产1000kg烧结矿是目标，因此以1000kg为基准。题目明确“以生产1000kg烧结矿为基准”，因此计算铁品位时，总质量按1000kg计。烧结矿预计铁品位=(451.62kg/1000kg)×100%≈45.16%。答案：（1）石灰石配比约为135.78kg。（2）烧结矿预计铁品位约为45.16%。2.某台有效抽风面积为180m²的烧结机，某班作业时间为7.5小时，共生产合格烧结矿7560吨。该班烧结机因故障停机检修45分钟。请计算：（1）该班的烧结机利用系数（t/m²·h）。（2）该班的烧结机作业率。计算过程：（1）利用系数=合格烧结矿产量/(有效抽风面积×实际作业时间)实际作业时间=7.5小时-(45/60)小时=7.5-0.75=6.75小时。利用系数=7560t/(180m²×6.75h)=7560/1215≈6.22t/(m²·h)。（2）作业率=(实际作业时间/日历时间)×100%。该班日历时间按8小时计（通常作业率按日历时间计算，此处给出班时间，按班内日历时间）。作业率=(6.75h/8h)×100%=84.375%。答案：（1）该班烧结机利用系数约为6.22t/(m²·h)。（2）该班烧结机作业率约为84.38%。七、综合分析题（每题15分，共30分）1.某烧结厂近期烧结矿转鼓强度出现下降，同时返矿率有所上升。请结合烧结工艺原理，系统分析可能导致这一问题的工艺操作原因，并提出相应的调整改进措施。答案：可能原因分析：①燃料因素：燃料配比不当（过高或过低）、燃料粒度变化（过粗或过细）、燃料在混合料中分布不均匀。燃料过高易过熔，FeO升高，脆性增加；燃料过低则液相不足，粘结差。粒度不均影响燃烧带厚度和温度均匀性。②碱度控制：碱度波动或偏离适宜范围，影响铁酸钙等有利粘结相的生成。碱度过低，硅酸盐玻璃相增多，强度变差；碱度过高可能生成正硅酸钙（β-C₂S）导致粉化。③原料与配料：含铁原料粒度变细、SiO₂或Al₂O₃含量升高，影响制粒和液相性质；熔剂（石灰石、生石灰）质量或粒度波动；返矿质量或配比变化，影响混合料透气性和制粒核心。④操作参数：烧结终点控制不稳定，终点提前或滞后。终点提前，下部可能未烧好，生料多；终点滞后，过烧，FeO高，还原性差，且可能影响冷却效果。料层厚度与机速不匹配，垂直烧结速度过快或过慢。点火温度、时间不合适。⑤混合制粒效果：水分控制不当，制粒效果差，混合料透气性恶化，烧结过程不均匀。一混、二混时间或加水量不合理。⑥设备与漏风：烧结机台车篦条堵塞或损坏，布风不均；漏风率增大，有效风量减少，烧结过程受影响。调整改进措施：①稳定燃料质量与操作：优化燃料配比，控制燃料粒度（减少<0.5mm和>3mm比例），加强燃料的破碎和配送管理，确保在混合料中分布均匀。②精准控制碱度：加强原料中和混匀，稳定化学成分；精确配料计算与执行，特别是熔剂的配加；加强烧结矿成分检测与反馈调整。③优化原料管理：加强进厂原料粒度、成分检验；稳定返矿配比，控制返矿粒度；优化熔剂结构，可考虑配加生石灰强化制粒。④优化烧结操作：稳定烧结终点，通过微调机速控制BTP在适宜位置；推行厚料层、低水、低碳操作；优化点火工艺参数。⑤改善混合制粒：根据原料特性优化一混、二混的加水量和加水位置，提高混合料料温（如加蒸汽或热水），改善制粒小球强度和粒度分布。⑥加强设备维护：定期清理或更换台车篦条，治理系统漏风，保证抽风系统稳定运行。2.论述烧结矿碱度（如从酸性烧结矿向高碱度烧结矿转变）对其矿物组成、冶金性能（强度、还原性、低温还原粉化性）的影响，并说明高碱度烧结矿为何成为现代大型高炉的主流炉料之一。答案：烧结矿碱度变化对其影响如下：①对矿物组成的影响：随着碱度提高，烧结矿的矿物组成发生规律性变化。酸性烧结矿（R<1.0）以磁铁矿、赤铁矿和铁橄榄石（2FeO·SiO₂）及玻璃质为主。随着碱度增加，铁橄榄石逐渐向钙铁橄榄石过渡。当碱度提高到一定程度（如R>1.5），铁酸钙（CaO·Fe₂O₃，包括CF、C₂F、SFCA等）成为主