2024年冶金工業(yè)技能鑒定考試-鋼鐵冶金歷年考試高頻考點(diǎn)試題附帶答案

2024年冶金工業(yè)技能鑒定考試-鋼鐵冶金歷年考試高頻考點(diǎn)試題附帶答案（圖片大小可自由調(diào)整）第1卷一.參考題庫(共25題)1.導(dǎo)致高爐上部懸料的主要原因之一是“液泛現(xiàn)象”。2.提高爐渣堿度可以（）A、提高渣中P2O5的活度系數(shù)B、降低渣中P2O5的活度系數(shù)C、減少[Si]的氧化程度D、減少石灰消耗3.沉淀脫氧的原理是什么？4.燃燒帶具有高爐內(nèi)唯一特殊的氣氛是（）A、氧化性B、還原性C、直接性D、間接性5.什么是濺渣護(hù)爐？6.什么是不氧化法？7.請簡述氧氣射流的概念及其作用。8.高爐爐況調(diào)節(jié)的方法及其遵循的原則是什么？9.配料時應(yīng)注意什么？10.轉(zhuǎn)爐煉鋼在軟吹條件下不利于脫磷。（）11.請簡述配碳方法12.爐渣氧化性13.請簡述主要煉鋼工藝流程。14.氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼脫碳速度越大，爐渣的氧化性（）A、越強(qiáng)B、越減弱C、不變化D、無關(guān)15.轉(zhuǎn)爐爐容比16.高爐噴煤的效果何在？噴吹煤粉對高爐冶煉的影響如何？原因何在？17.請簡述什么是脫磷工藝。18.理論燃燒溫度19.煉鋼爐渣有哪些主要作用？20.鋼水精煉脫硫的有利條件是（）A、提高溫度B、提高氧化鐵含量C、降低溫度D、降低鋼中氮含量21.氧氣煉鋼過程鐵液中雜質(zhì)組元氧化以間接氧化為主，主要是因?yàn)椋ǎ〢、氧氣同熔池接觸的表面上大量存在的是鐵原子B、氧槍供氧速度不足C、爐渣氧化鐵含量低22.鋼中內(nèi)生類非金屬夾雜物主要來自（）A、煉鋼爐內(nèi)爐渣卷入B、爐襯材料混入C、連鑄結(jié)晶器保護(hù)渣卷入D、脫氧反應(yīng)產(chǎn)物23.試述3種鋼鐵生產(chǎn)工藝的特點(diǎn)。24.定量裝入25.轉(zhuǎn)爐煤氣回收的熱值一般為（）A、800×4.18KJ/m3B、1600×4.18KJ/m3C、2400×4.18KJ/m3第2卷一.參考題庫(共25題)1.礦石焙燒的目的是什么？2.高爐的硫負(fù)荷3.現(xiàn)代煉鋼中應(yīng)用最廣泛的脫氧方法是（）A、擴(kuò)散脫氧B、真空脫氧C、沉淀脫氧4.簡述改善燒結(jié)料層透氣性的對策。5.爐渣在高爐冶煉中的作用6.所謂煉鋼工藝的供氧強(qiáng)度就是單位時間、每噸鋼噴入的氧氣量。（）7.請簡述對爐料的要求及加入原則。8.結(jié)晶器長度決定于哪些因素？9.K、Na循環(huán)富集對高爐爐冶煉的危害。10.請簡述殘余氧化渣的危害11.復(fù)合脫氧劑的優(yōu)點(diǎn)？12.請簡述非金屬夾雜物的分類。13.簡述燒結(jié)礦固結(jié)機(jī)理，何種粘結(jié)相（液相）有利于改善燒結(jié)礦質(zhì)量？14.高爐冶煉對焦炭質(zhì)量的要求？15.高爐爐渣的熔化性16.電爐預(yù)熱技術(shù)有哪些？17.用蘇打灰進(jìn)行鐵水脫硫的優(yōu)點(diǎn)是什么？18.FINEX煉鐵工藝19.鐵水預(yù)脫硫的原理？20.簡述影響燒結(jié)礦還原性的因素以及提高還原性的主攻方向。21.請簡述什么是直接還原煉鐵法。22.煉鋼中硅和氧的化學(xué)反應(yīng)是（）A、放熱反應(yīng)B、吸熱反應(yīng)C、不吸熱也不放熱23.煉鋼終渣∑FeO一般控制在（）A、3-5%B、8-15%C、25－30%24.為了抑制邊緣煤氣流，可采取“高料線”或“倒裝”的裝料制度。25.通過以下哪種措施（）可以降低爐渣中P2O5的活度系數(shù)A、提高爐渣堿度B、增加渣量C、提高溫度D、降低爐渣堿度第3卷一.參考題庫(共25題)1.從“未反應(yīng)核模型”以及逆流式散料床的還原過程特點(diǎn)出發(fā)，如何改善氣固相還原過程的條件、提高反應(yīng)速率，以提高間接還原度？2.偏析概念，影響顯微偏析的主要因素？3.確定合理的供氧制度的主要依據(jù)是什么？4.一定壓力及溫度條件下，鋼中的碳高，氧就低。（）5.鋼水氧化性和哪些因素有關(guān)？6.簡要說明解剖調(diào)查高爐內(nèi)部的分區(qū)情況及特征。7.加大礦石批重將有助于抑制高爐內(nèi)的中心煤氣流。8.富氧鼓風(fēng)不僅可以給高爐帶入熱量，而且可以增加高爐產(chǎn)量。9.二次冷卻10.何謂高爐四大操作制度？何謂“上部調(diào)劑”和“下部調(diào)劑”，各起什么作用，為何兩者要相結(jié)合？11.如何實(shí)現(xiàn)高爐系統(tǒng)的高壓操作？高壓操作以后對高爐冶煉的進(jìn)程影響如何？并說明原因。12.氧氣轉(zhuǎn)爐為什么要采取復(fù)合吹煉。13.簡述高爐冶煉過程的特點(diǎn)及三大主要過程。14.單渣操作15.高爐強(qiáng)化冶煉包括哪些內(nèi)容及如何實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化冶煉？16.請簡述爐外精煉的內(nèi)容及功能。17.請簡述脫碳反應(yīng)的重要性，作用。18.何謂“間接”、“直接”還原？在平衡狀態(tài)、還原劑消耗量及反應(yīng)的熱效應(yīng)等方面各有何特點(diǎn)？19.石灰活性度的概念？20.在冶金工業(yè)中，石灰質(zhì)脫磷劑代替蘇打灰的主要原因是什么？21.試述高爐下部充液散料層內(nèi)的流體力學(xué)特征及“液泛現(xiàn)象”的危害。22.請簡述吹氧方式有哪些？23.Midrex法24.真空脫氧25.請簡述連鑄坯的缺陷分類。第1卷參考答案一.參考題庫1.參考答案:錯誤2.參考答案:B3.參考答案: 沉淀脫氧是脫氧劑加入鋼水中，使溶于鋼水中的氧結(jié)合成穩(wěn)定的氧化物即脫氧產(chǎn)物，并與鋼水分離排入熔渣中，從而達(dá)到降低鋼中氧含量的目的。4.參考答案:A5.參考答案: 濺渣護(hù)爐是利用MgO含量達(dá)到飽和或過飽和的煉鋼終點(diǎn)渣通過氧槍噴出高壓氮?dú)獾拇禐R作用，在爐襯表面形成一層高熔點(diǎn)的濺渣層，并與爐襯燒結(jié)附著。 這個濺渣層具有較好的耐蝕性，從而有效保護(hù)了爐襯磚表面，減緩了爐襯損壞，提高了爐襯壽命。6.參考答案: 不氧化法是一種沒有氧化期，而只有熔化期、還原期至出鋼的一種冶煉方法。7.參考答案: 概念：轉(zhuǎn)爐煉鋼通過向熔池供氧來去除金屬液中的雜質(zhì)元素，同時向熔池中吹氣以強(qiáng)化攪拌，實(shí)現(xiàn)快速煉鋼。供氧是通過氧槍噴頭向熔池吹入超音速氧氣射流來實(shí)現(xiàn)的，即氧氣射流。 物理作用：氧流作用下熔池的循環(huán)運(yùn)動，動量傳遞，氧壓或氧速越高，凹坑越深，攪拌加劇。 化學(xué)作用：直接氧化，-氧氣射流直接與雜質(zhì)元素產(chǎn)生氧化反應(yīng)；間接氧化---氧氣射流先與Fe反應(yīng)生成后FeO，F(xiàn)eO傳氧給雜質(zhì)元素。間接氧化為主，因氧流是集中于作用區(qū)附近（4％的面積），而不是高度分散在熔池中。8.參考答案: （1）高爐爐況調(diào)節(jié)的方法為上部調(diào)節(jié)和下部調(diào)節(jié)。上部調(diào)節(jié)是通過對裝料制度的裝料順序、料線高低、批重大小的調(diào)節(jié)，控制爐料的分布，保證高爐上部氣流分布合理，下部調(diào)節(jié)是通過對送風(fēng)制度的調(diào)節(jié)，控制煤氣流的初始分布，活躍爐缸工作狀態(tài)。 （2）為尋求合理的煤氣流分布，上下部調(diào)節(jié)遵循的原則是：以下部調(diào)節(jié)為基礎(chǔ)，上下部調(diào)節(jié)相結(jié)合。9.參考答案: 配料時應(yīng)注意： 1.必須正確地進(jìn)行配料計(jì)算和準(zhǔn)確地稱量爐料裝入量。 2.爐料的大小要按比例搭配，以達(dá)到好裝、快化的目的。 3.各類爐料應(yīng)根據(jù)鋼的品質(zhì)要求和冶煉方法搭配使用。 4.配料成分必須符合工藝要求。10.參考答案:錯誤11.參考答案: 配碳有利于廢鋼鐵氧化、氧化期去氣（N、H）、去夾雜。 配C量%=0.50%（熔化期損失）+0.2-0.3%（氧化需要）+氧化終了碳含量。 原則為大、中、小料配合；重料在下、輕料在上；大塊在中、輕料在邊。12.參考答案: 煉鋼爐渣中氧化亞鐵的含量13.參考答案: 炒鋼→坩堝熔煉等→平爐煉鋼→電弧爐煉鋼→氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼→氧氣底吹轉(zhuǎn)爐和頂?shù)讖?fù)吹煉鋼。主要生產(chǎn)工藝為轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝和電爐煉鋼工藝。與電爐相比，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼生產(chǎn)率高，對鐵水成分適應(yīng)性強(qiáng)，廢鋼使用量高，可生產(chǎn)低S、低P、低N的雜質(zhì)鋼，可生產(chǎn)幾乎所有主要鋼品種。頂?shù)讖?fù)吹工藝過氧化程度低，熔池?cái)嚢韬茫饘?渣反應(yīng)快，控制靈活，成渣快。 現(xiàn)代煉鋼流程：煉鐵，煉鋼（鐵水預(yù)處理、煉鋼、爐外精煉），連鑄，軋鋼，主要產(chǎn)品。14.參考答案:B15.參考答案: 轉(zhuǎn)爐的有效容積（Ⅴ）與公稱容量（T）的比值，它表示單位公稱容量所占有的爐膛有效容積的大小。16.參考答案: 主要目的：代替部分資源貧乏、價(jià)格昂貴的冶金焦炭。 （1）對風(fēng)口燃燒帶的影響。 A.風(fēng)口前燃燒的熱值降低。 原因： 1）煤粉在燃燒前的脫氣和結(jié)焦要消耗熱量； 2）具有部分的未燃煤粉。 B.燃燒帶擴(kuò)大。 原因： 1）爐缸的煤氣量增加； 2）部分煤粉在直吹管和風(fēng)口內(nèi)燃燒，形成高溫（高于鼓風(fēng)溫度），從而促進(jìn)中心氣流發(fā)張，鼓風(fēng)動能增加。 C.風(fēng)口前理論燃燒溫度下降。 原因： 1）煤粉是冷態(tài)的； 2）煤粉分解需要消耗熱量。 （2）對高爐溫度場的影響。 A.爐內(nèi)溫度場變化。 原因： 1）高溫區(qū)上移，爐身各爐頂略有上升； 2）爐缸邊緣溫度下降，理論燃燒溫度降低所致； 3）爐缸中心溫度升高，因?yàn)槊簹饬?、煤氣含氫、鼓風(fēng)動能增加，煤氣穿透力增強(qiáng)所致。 B.存在熱滯后現(xiàn)象。 原因： 1）噴入煤粉分解需要吸熱，致使?fàn)t缸溫度暫時下降； 2）被還原性強(qiáng)的氣體作用后的爐料，下降到爐缸，由于這部分爐料直接還原耗熱少，爐缸溫度回升； 3）“熱滯后”時間約為3-4小時。 （3）對還原的影響。噴吹后，間接還原發(fā)展，直接還原度下降。 原因： 1）還原組分（CO+H2）濃度增加，煤氣量增加； 2）碳的熔損反應(yīng)減少：a.爐下部溫度降低，b.焦比降低，焦與氣反應(yīng)表面積下降；3）焦比下降，單位生鐵的爐料容積減小，礦石在爐內(nèi)停留時間變長。 （4）對煤氣分布的影響。噴出后，煤氣量增加。原因；1）焦比減少，透氣性變差；2）煤氣量增加，流速增大。 （5）對順行的影響。 A.不利的一面：煤氣阻力損失ΔP↑。 原因： 1）煤氣量↑→煤氣流速增大； 2）焦炭量↓→料柱透氣性↓。 B.有利的一面：焦炭負(fù)荷加重→W有效↑?焦比↓→焦炭量↓所致。 （6）對鐵水質(zhì)量的影響。噴吹后，焦比降低，只要噴吹物含S量低于焦炭，鐵水硫含量↓，質(zhì)量普遍提高。17.參考答案: 鐵水預(yù)處理脫磷，反應(yīng)溫度低，熱力學(xué)條件好，易于脫磷； 鐵水中C、Si含量高提高了鐵水中磷的活度，有利于脫磷； 由于鐵水預(yù)處理脫磷具備良好的化學(xué)熱力學(xué)條件，渣鋼間磷的分配系數(shù)是煉鋼脫磷的5～10倍，因而渣量小，可以控制較低的渣中FeO含量，脫磷成本低； 和煉鋼相比，不會因脫磷造成鋼水過氧化，影響鋼質(zhì)量。18.參考答案: 就是在與周圍環(huán)境絕熱（無熱損失）的條件下，所有由燃料和鼓風(fēng)帶入的顯熱（物理熱）及其碳素燃燒放出的化學(xué)熱，全部傳給燃燒產(chǎn)物—爐缸煤氣，這時煤氣達(dá)到的溫度稱為理論燃燒溫度19.參考答案: 煉鋼爐渣的主要作用包括： （1）脫除磷、硫 （2）向金屬熔池傳氧 （3）減少爐襯侵蝕等20.參考答案:B21.參考答案:A22.參考答案:D23.參考答案: 鋼鐵冶金的任務(wù)：把鐵礦石煉成合格的鋼。 工藝流程： ①還原熔化過程（煉鐵）：鐵礦石→去脈石、雜質(zhì)和氧→鐵； ②氧化精煉過程（煉鋼）：鐵精煉（脫C、Si、P等）→鋼。 高爐煉鐵工藝流程：對原料要求高，面臨能源和環(huán)保等挑戰(zhàn)，但產(chǎn)量高，目前來說仍占有優(yōu)勢，在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中發(fā)揮這重大作用。 直接還原和熔融還原煉鐵工藝流程：適應(yīng)性大，但生產(chǎn)規(guī)模小、產(chǎn)量低，而且很多技術(shù)問題還有待解決和完善。24.參考答案: 在整個爐役期間，每爐裝入量保持不變，以便于生產(chǎn)組織和穩(wěn)定操作25.參考答案:A第2卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: （1）改變礦物的化學(xué)組成和性質(zhì) （2）除去原料中的有害雜質(zhì) （3）回收有用元素 （4）疏松礦石組織2.參考答案: 高爐冶煉每噸生鐵由爐料帶入的硫的千克數(shù)稱為“高爐的硫負(fù)荷”3.參考答案:C4.參考答案: 5.參考答案: 高爐爐渣作用 （1）爐渣具有熔點(diǎn)低，密度小和不熔與生鐵的特點(diǎn)，能使渣鐵分離； （2）脫硫，促進(jìn)或抑制部分雜質(zhì)元素還原： （3）爐渣的形成造成了高爐內(nèi)的軟溶帶及滴落帶，利于煤氣流分布和爐料下降； （4）保護(hù)爐襯6.參考答案:正確7.參考答案: 對廢鋼的要求： 不允許有有色金屬； 不允許有封閉器皿、易爆炸物； 入爐的鋼鐵料塊度要合適，不能太大。 加入原則： 重型廢鋼，爐渣，爐渣處理廢鋼要裝在料籃底部及渣門口； 助熔劑類的配加物要加在料籃底部； 篷輕及螺旋狀料要求加在料籃偏下部位，短小及平直料用以填充空隙（車削料）； 粉碎料用以填充空隙。8.參考答案: 結(jié)晶器長度決定的因素有： （1）導(dǎo)出的熱流強(qiáng)度。以保證結(jié)晶器坯殼厚度； （2）拉坯阻力。選擇長度的原則應(yīng)保證出結(jié)晶器坯殼厚度的前提下，盡可能選用短結(jié)晶器，既可減少銅耗和造價(jià)，又可減少拉坯阻力，有利于提高鑄坯質(zhì)量。9.參考答案: （1）破壞爐料強(qiáng)度： ①焦炭吸收K、Na后，會形成塞入式化合物KC6、KC8、KC12、KC24等，一方面使焦炭變得疏松；另一方面使焦炭反應(yīng)性增大，導(dǎo)致碳熔損反應(yīng)量增大。其結(jié)果是造成焦炭高溫強(qiáng)度急劇下降； ②K、Na及其低沸點(diǎn)化合物沉積于爐料表面和孔隙，特別是鉆入Fe2O3晶格內(nèi)，將使球團(tuán)礦異常膨脹，高堿度燒結(jié)礦粉化。 （2）使軟熔帶位置升高，厚度增加，初渣形成早，對造渣不利： ①FeXO、SiO2、K2O可形成熔點(diǎn)為700℃左右的玻璃渣相； ②低熔點(diǎn)渣相糊住海綿鐵表面，使?jié)B碳、滴落困難，使軟熔帶的下沿溫度提高。 （3）K、Na促進(jìn)碳素沉積反應(yīng)2CO=CO2+C的進(jìn)行（催化作用），并使得高爐上部的還原速度加快（K、Na催化還原FeO）； （4）使?fàn)t襯破裂，爐墻結(jié)厚甚至結(jié)瘤： ①K、Na蒸汽滲入磚縫，氧化沉積，伴隨碳素沉積引起膨脹； ②與磚襯形成低熔點(diǎn)物質(zhì)FeXO、SiO2K2O，引起渣化； ③當(dāng)爐況不順、發(fā)生懸料時，煤氣橫向擴(kuò)散，結(jié)果低熔點(diǎn)物質(zhì)FeXO、SiO2、K2O粘附焦末、礦末后，生成瘤根，久之造成結(jié)厚甚至結(jié)瘤。 （5）使整個料柱的透氣性降低，高爐順行急劇惡化： ①使?fàn)t料強(qiáng)度變壞，上部透氣性降低； ②使初渣形成早，軟熔帶位置高且厚，煤氣阻損大大增加； ③含K、Na爐渣的表面張力小，易泡沫化產(chǎn)生“液泛”，使中、下部透氣性降低； ④焦炭高溫強(qiáng)度下降后，高爐下部透氣性變差。 降低K、Na循環(huán)危害的措施 1）限制爐料帶入的堿量：堿負(fù)荷<3～5kg/thm； 2）增大爐渣排出的堿量： ①低堿度、酸性渣操作； ②增加渣中（%MgO），使K2O、Na2O活度降低，爐渣固堿能量增強(qiáng)； ③增大渣量。10.參考答案: 降低脫硫脫氧能力； 降低合金收得率； 降低鋼包攪拌強(qiáng)度； 降低包襯壽命。11.參考答案: 復(fù)合脫氧劑能改變夾雜物的形態(tài)和分布，改善鋼的性能。 由于脫氧產(chǎn)物顆粒大，有利于夾雜物上浮，減輕或消除澆鋼過程中堵塞水口產(chǎn)生，并能取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。12.參考答案:氧化物、硫化物、氮化物夾雜。13.參考答案: （1）燒結(jié)礦的固結(jié)經(jīng)歷固相反應(yīng)、液相生成及冷凝固結(jié)過程； （2）固相反應(yīng)在低于本身熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，固相反應(yīng)生成的低熔點(diǎn)物質(zhì)為液相生成提供條件 （3）在燃燒帶，低熔點(diǎn)物質(zhì)熔化形成液相，燒結(jié)過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，隨燒結(jié)工藝條件、原料條件及堿度的不同，各液相生成的數(shù)量不同。（高溫、還原性氣氛易生成FeO-SiO2及CaO-FeO-SiO2，低溫、氧化性氣氛易生成Fe2O3-CaO液相）14.參考答案: （1）機(jī)械強(qiáng)度：因焦碳在下部高溫區(qū)起支撐骨架作用，強(qiáng)度必須好。其中：M40抗碎強(qiáng)度高，M10抗磨強(qiáng)度低為好。 （2）固定炭要高，灰份要低。固定碳提高1%，降焦比2%?；曳莩倒潭ㄌ纪猓€影響強(qiáng)度。增加堿性溶劑用量?；曳菰?%，焦比降2%，產(chǎn)量增3%。 （3）粒度要均勻，粉末要少。 （4）含硫，磷等雜質(zhì)要少。 （5）水份要穩(wěn)定。15.參考答案: 熔化性是指爐渣熔化的難易程度，可用熔化溫度和熔化性溫度兩個指標(biāo)來衡量。熔化溫度是爐渣固液相間的轉(zhuǎn)化終了溫度16.參考答案: 豎爐技術(shù)：豎爐電弧爐有一個廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)，豎爐電弧爐可以是單豎爐或雙豎爐，也可以是直流的或交流的。它用廢氣（1000℃以上）的潛熱和化學(xué)熱，加上在豎爐底部的氧燃燒嘴預(yù)熱裝在水冷豎爐內(nèi)的廢鋼料柱。與普通的爐子比較，其氧—燃燒嘴的熱效更高。豎爐里至少可裝全爐廢鋼的40%，剩下的廢鋼在開始熔化前直接加入爐內(nèi)。 雙爐殼技術(shù)：雙殼爐內(nèi)有兩個爐殼，共用一套電源。雙殼爐的技術(shù)特點(diǎn)是將廢鋼預(yù)熱和節(jié)省非通電時間相結(jié)合，當(dāng)一個爐殼內(nèi)在熔化爐料時，另一爐殼就加入第一籃爐料。當(dāng)?shù)谝粋€爐殼要出鋼時電極就轉(zhuǎn)向另一個爐殼，開始送電。這樣停電時間可縮短6~10分鐘，生產(chǎn)率大大提高。預(yù)熱爐料的優(yōu)點(diǎn)是縮短給電時間和節(jié)電。 Consteel電爐技術(shù)：廢鋼原料預(yù)熱和加料過程的連續(xù)化，對電弧爐煉鋼過程非常有利。電弧非常平穩(wěn)，閃爍、諧波和噪音很低；過程連續(xù)進(jìn)行，非通電操作時間減至最少；不必周期性加料，熱損失和排放大大減少；便于穩(wěn)定控制生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量。17.參考答案: （1）有較強(qiáng)烈的脫除磷、硫能力 （2）錳幾乎不被氧化，收得率高 （3）金屬鐵的損失比較少18.參考答案: Finex是在Corex基礎(chǔ)上，采用多級流化床裝置直接使用燒結(jié)鐵礦粉（<8mm）進(jìn)行預(yù)還原生產(chǎn)海綿鐵，避免了燒結(jié)、球團(tuán)等人工造塊工序，降低了生產(chǎn)成本。同時，利用煤粉的冷壓塊技術(shù)擴(kuò)大了煤粉的選擇范圍，而不像Corex工藝僅能使用塊煤。Finex流程主要由3個系統(tǒng)組成，流化床預(yù)還原系統(tǒng)、熱壓塊系統(tǒng)和熔化造氣系統(tǒng)。19.參考答案: 使用與硫的親和力比與鐵與硫的親和力大的元素或化合物，將FeS中的S轉(zhuǎn)變?yōu)楦€(wěn)定的極少溶解或完全不溶于鐵液的化合物。20.參考答案: 21.參考答案: 不用高爐，直接從鐵礦石中煉制海綿鐵的非高爐煉鐵方法。 特點(diǎn)：低于礦石融化溫度下固態(tài)還原；礦石只失氧，不熔化，不能去除脈石雜質(zhì)。 直接還原鐵---DRI（海綿鐵），用塊礦作原料，還原可能不徹底；金屬化球團(tuán)---用球團(tuán)礦作原料，還原徹底。 特點(diǎn)：含炭量低，不含硅、錳等元素，孔隙度大；鈍化處理。與廢鋼相比： ①化學(xué)成分穩(wěn)定、合適 ②有害雜質(zhì)少 ③運(yùn)輸方便 ④可連續(xù)加料：用機(jī)械方法連續(xù)加料，節(jié)電⑤供應(yīng)穩(wěn)定，價(jià)格平穩(wěn)。因?yàn)橹皇а醪蝗刍詻]有礦石與Fe分離的造渣過程。分為氣基法（豎爐法、反應(yīng)罐法、流態(tài)化法）、煤基法（回轉(zhuǎn)窯法—SL-RN、Krupp）。22.參考答案:A23.參考答案:C24.參考答案:錯誤25.參考答案:A第3卷參考答案一.參考題庫1.參考答案: 1.改善礦石性質(zhì) （1）提高礦石的孔隙度（氣孔率）特別是微氣孔率，可以改善氣體內(nèi)擴(kuò)散條件，提高內(nèi)擴(kuò)散速度。 （2）縮小礦石粒度（包含均勻性），可增加還原氣體同礦石的接觸面積，減小還原產(chǎn)物層厚度，縮短還原氣體到達(dá)未反應(yīng)核界面和氣體產(chǎn)物自內(nèi)向外逸出的途徑。但礦石粒度不能過小，否則將惡化高爐內(nèi)氣體力學(xué)條件，影響煤氣分布和高爐順行，反過來阻礙還原。同時將增加爐塵吹出量。 （3）改善礦石礦物組成，減少組織致密、結(jié)構(gòu)復(fù)雜而易熔的鐵橄欖石（Fe2SiO4）類型難還原礦物，可加速礦石的還原。 2.控制氣流條件 （1）保證足夠高的煤氣溫度是進(jìn)行界面還原反應(yīng)的必備條件。提高溫度對改善擴(kuò)散和加速還原反應(yīng)，特別是在反應(yīng)處于動力學(xué)范圍時，效果十分顯著。 （2）控制煤氣流速。在臨界流速范圍內(nèi)，提高煤氣流速，有利邊界層外擴(kuò)散的進(jìn)行，可促進(jìn)還原。 （3）控制煤氣的壓力。在動力學(xué)范圍，提高壓力可加速還原。 （4）提高煤氣中還原性氣體CO和H2的濃度，可以增大邊界層與化學(xué)反應(yīng)界面的濃度差，從而加速還原氣體向反應(yīng)界面的擴(kuò)散，提高還原速度。2.參考答案: （1）概念：在最終凝固結(jié)構(gòu)中溶質(zhì)濃度分布是不均勻的，最先凝固的部分溶質(zhì)含量較低，而最后凝固的部分溶質(zhì)含量則很高。這種成分不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。它分為宏觀偏析和顯微偏析。 （2）影響顯微偏析的主要因素 ①冷卻速度； ②溶質(zhì)元素的偏析傾向； ③溶質(zhì)元素在固體金屬中的擴(kuò)散速度。3.參考答案: 合理的供氧制度主要依據(jù)爐子容量、鐵水成分、冶煉的鋼種等方面統(tǒng)籌確定。4.參考答案:正確5.參考答案: （1）鋼水氧化性主要受鋼水中碳含量控制，鋼水含碳量高時含氧量就低，合碳量低是含氧量就高 （2）鋼水溫度提高，鋼水含氧量增伽。 （3）鋼水中余錳含量高時，鋼水氧化性降低。 （4）高槍位、低氧壓、拉碳補(bǔ)吹以及終點(diǎn)加礦石操作造成鋼水含氧量增加。6.參考答案: （1）塊狀帶：在高爐上部，固體爐料焦、礦呈層狀分布，是爐料受熱、水分蒸發(fā)分解及煤氣與爐料進(jìn)行間接還原的區(qū)域； （2）軟熔帶：是爐料進(jìn)一步受熱，礦石開始軟化和熔融的區(qū)域，出現(xiàn)固—液—?dú)舛嘞喾磻?yīng)，主要進(jìn)行造渣和開始直接還原，軟熔的礦石層對上升，煤氣阻力很大，煤氣流主要靠固狀焦炭層，即“焦窗”通過； （3）滴落帶：向下滴落的液態(tài)渣鐵通過疏松的焦炭層與焦炭及煤氣進(jìn)行多種復(fù)雜地傳熱、傳質(zhì)過程； （4）焦炭回旋區(qū)：具有一定的能量的鼓風(fēng)與噴入的煤粉和焦炭在循環(huán)過程中進(jìn)行激烈燃燒，上面的焦炭不斷補(bǔ)充進(jìn)來，形成爐內(nèi)溫度高達(dá)2000℃以上的高溫焦點(diǎn)； （5）爐缸區(qū)：渣鐵層界限分明，熔渣浮在鐵水表面，滴落的鐵水通過渣層會發(fā)生一些液相之間耦合反應(yīng)。7.參考答案:正確8.參考答案:錯誤9.參考答案: 鑄坯從出結(jié)晶器開始完全凝固這一過程稱為二次冷卻。10.參考答案: 高爐操作制度是指高爐為達(dá)到優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長壽和高效益，而在一定冶煉條件下所采取的一系列規(guī)則和手段的集合。包括：裝料制度、送風(fēng)制度、造渣制度和熱制度。 （1）裝料制度是爐料裝入爐內(nèi)方式的總稱，具體指爐料裝入爐內(nèi)時，爐料的裝入順序、批重大小及料線高低等的合理規(guī)定。 （2）送風(fēng)制度是指在一定冶煉條件下，通過風(fēng)口向爐內(nèi)鼓風(fēng)的各種控制參數(shù)的總稱（即鼓入爐內(nèi)的風(fēng)的數(shù)量、質(zhì)量和風(fēng)口進(jìn)風(fēng)狀態(tài)）。 （3）造渣制度是指控制爐渣各種理化性能的總稱。 （4）熱制度是指爐內(nèi)的熱狀態(tài)，就是根據(jù)冶煉條件和不同鐵種，為達(dá)到最好的冶煉效果而選擇最適當(dāng)?shù)臓t缸溫度（熱制度實(shí)質(zhì)上是多種操作制度的綜合結(jié)果）。 “上部調(diào)節(jié)”是通過改變裝料制度來調(diào)節(jié)爐況。即通過對爐料在高爐上部的分布狀況的調(diào)節(jié)來保證順行、煤氣利用等爐況的正常。 “下部調(diào)節(jié)”是通過改變送風(fēng)制度來調(diào)節(jié)爐況。即通過對各送分參數(shù)和噴吹參數(shù)的變動來控制風(fēng)口燃燒帶狀況和煤氣流的初始分布，從而來調(diào)控爐況。 與上部調(diào)節(jié)相配合是控制爐況順行、煤氣流合理分布和提高煤氣利用的關(guān)鍵。一般來說下部調(diào)節(jié)的效果較上部調(diào)節(jié)快。（以穩(wěn)定熱制度（[Si]、T鐵、T渣）為目標(biāo)，以造渣制度[（CaO）/（SiO2）、（%MgO）、（%Al2O3）]等為基礎(chǔ)，以裝料制度（上部調(diào)劑）和送風(fēng)制度（下部調(diào)劑）為調(diào)劑手段，下部調(diào)劑為基礎(chǔ)，上、下部調(diào)劑相結(jié)合，達(dá)到下料均勻（爐況穩(wěn)定順行）、煤氣流分布合理、爐溫穩(wěn)定、鐵水質(zhì)量合格（爐缸工作良好），實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長壽和高效益。）11.參考答案: 高壓操作流程：風(fēng)機(jī)→熱風(fēng)爐→高爐→爐頂煤氣→除塵→高壓閥組→凈煤氣管道。用控制高壓閥組的開閉度和鼓風(fēng)壓力，提高高爐爐頂煤氣壓力。 高壓操作綜合效果：提高高爐產(chǎn)量（在風(fēng)量不增加時，①ΔP減小，高爐順行容易，可接納更多風(fēng)量。②由于一方面壓力增大，鼓風(fēng)體積減小，鼓風(fēng)動能降低；另一方面CO和O2分壓增大，反應(yīng)速度加快，導(dǎo)致燃燒帶減小。因此可增加鼓風(fēng)量，提高另外冶煉強(qiáng)度，從而提高產(chǎn)量）、降低高爐焦比（①爐況順行，煤氣利用率提高；②爐塵吹出量大幅減少；③產(chǎn)量提高單位生鐵熱損失減少；④有利于間接還原發(fā)展；⑤生鐵含Si可控制在下限水平）、促進(jìn)順行、改善鐵水質(zhì)量（①抑制了C+SiO2=CO2+Si的正反應(yīng)進(jìn)行，[Si]降低，有利于冶煉低硅生鐵；②降低了焦比，減少了帶入的有害元素，改善鐵水質(zhì)量）、減少爐塵吹出量。 高壓操作具體影響： （1）燃燒帶縮小。 原因： ①爐內(nèi)壓力↑→鼓風(fēng)體積↓→鼓風(fēng)動能↓（當(dāng)頂壓由15kPa→80kPa時，E降到原來的76%）； ②P缸↑→燃燒帶內(nèi)PcO2、PO2↑，燃燒速度加快。為了維持合理的燃燒帶大小以利于煤氣流分布合理，故可增大風(fēng)量􀃎從而對增產(chǎn)有積極作用！ （2）對還原的影響（rd↓，[Si]↓）。 ①對鐵氧化物還原的影響：因?yàn)闊崃W(xué)上抑制了C+CO2=2CO正反應(yīng)，動力學(xué)上加快擴(kuò)散和反應(yīng)速度，所以高壓有利于間接還原發(fā)展，使ri↑；高壓抑制了直接還原發(fā)展，使rd↓。 ②對Si還原的影響：因?yàn)橐种屏薈＋SiO2==SiO（g）＋CO正反應(yīng)，使rdSi↓，[Si]↓。所以說高壓操作對低硅鐵水冶煉有利！但高壓使石灰石分解推遲、分解溫度升高、分解位置下降，對焦比下降不利。 （3）料柱阻力損失ΔP↓。由于，料層氣流阻損ΔP與氣體壓力成反比，ΔP高壓＜ΔP常壓。高壓操作有利于順行（下料通暢）。 如果ΔP維持常壓時的水平，則入爐風(fēng)量可以↑，從而產(chǎn)量↑，高壓操作有利于增加高爐鐵水產(chǎn)量。 （4）影響爐頂布料，并大幅度減少爐塵吹出量。由于： ①P頂↑，h動↓，另煤氣流速↓，爐塵吹出的粒徑變小、吹出量大大減少； ②P頂↑，h動↓，影響著爐料落入料面的運(yùn)動軌跡。表現(xiàn)為爐料堆尖變陡、料面漏斗狀加深、邊沿料層加厚，導(dǎo)致爐喉徑向分布發(fā)生變化，有可能影響邊沿區(qū)域的爐料透氣性，必須與上部調(diào)劑相適應(yīng)。 （5）焦比降低——綜合“間接作用”。12.參考答案: 頂吹轉(zhuǎn)爐熔池鋼水?dāng)嚢柚饕揽刻佳醴磻?yīng)生成一氧化碳。其次才是氧氣射流沖擊。 因此，開吹后冶煉前期和后期，特別低碳鋼種、碳氧反應(yīng)減弱，使攪拌力大減，這樣就出現(xiàn)鋼液成分、溫度、氧化性不均勻。與此相反底吹氧氣轉(zhuǎn)爐熔池?cái)嚢璨怀蓡栴}，但爐渣氧化性弱極不易去磷。 人們發(fā)現(xiàn)氧氣轉(zhuǎn)爐采用復(fù)合吹煉既能保持頂吹和底吹轉(zhuǎn)爐的吹煉優(yōu)點(diǎn)，又能克服頂吹和底吹的冶煉過程中的缺點(diǎn)。13.參考答案: 特點(diǎn)： ①在逆流（爐料下降及煤氣上升）過程中，完成復(fù)雜的物理化學(xué)反應(yīng)； ②在投入（裝料）及產(chǎn)出（鐵、渣、煤氣）之外，無法直接觀察爐內(nèi)反應(yīng)過程，只能憑借儀器儀表簡介觀察； ③維持高爐順行（保證煤氣流合理分布及爐料均勻下降）是冶煉過程的關(guān)鍵。 三大過程： ①還原過程：實(shí)現(xiàn)礦石中金屬元素（主要是鐵）和氧元素的化學(xué)分離； ②造渣過程：實(shí)現(xiàn)已還原的金屬與脈石的熔融態(tài)機(jī)械分離； ③傳熱及渣鐵反應(yīng)過程：實(shí)現(xiàn)成分與溫度均合格的液態(tài)鐵水。14.參考答案: 指在冶煉過程中只造一次渣，中途不扒渣、不倒渣的造渣方法。15.參考答案: 高爐強(qiáng)化冶煉的內(nèi)容包括： （1）精料：這是強(qiáng)化冶煉的首要條件。六字方針：“高”：品位要高?！笆臁保阂檬炝稀！皟簟保悍勰┮Y凈?！胺€(wěn)”：成分要穩(wěn)定，“小/均”：粒度要小而均勻。 （2）高冶強(qiáng)：提高入爐風(fēng)量。 （3）高壓：提高頂壓，降低壓差。 （4）高風(fēng)溫：以鼓風(fēng)物理熱代替燃料燃燒熱。降能耗。 （5）噴吹燃料；煤粉，焦粉，重油，天然氣等。代替焦炭。 （6）富氧：提高鼓風(fēng)中的氧濃度，不增風(fēng)量提冶強(qiáng)。 （7）要有適合強(qiáng)化冶煉的爐型。 （8）操作上要能保證及時放渣，出鐵。16.參考答案: 包括煉鋼之前的鐵水預(yù)處理和煉鋼之后的鋼的二次精煉（鋼的二次精煉是指二次還原精煉，也稱為二次冶金）。 內(nèi)容：脫氧、脫硫；去氣、去除夾雜；調(diào)整鋼液成分及溫度。 功能（手段）：渣洗，最簡單的精煉手段；真空，目前應(yīng)用的高質(zhì)量鋼的精煉手段；攪拌，最基本的精煉手段；噴吹，將反應(yīng)劑直接加入熔體的手段；調(diào)溫，加熱是調(diào)節(jié)溫度的一項(xiàng)常用手段。17.參考答案: 脫碳的重要性：反應(yīng)熱升溫鋼水；影響生產(chǎn)率；影響爐渣氧化性；影響鋼[O]含量。 脫碳產(chǎn)物CO的作用：從