鋼鐵冶金原理(煉鐵部分)期末考試總結(jié)

名詞解釋脈石：鐵礦石中除有含F(xiàn)e的有用礦物外，還含有其它化合物，統(tǒng)稱(chēng)為脈石。焦比：冶煉每噸生鐵消耗干焦或綜合焦炭的千克數(shù)。熔劑：由于高爐造渣的需要，入爐料中常配有一定數(shù)量助熔劑，簡(jiǎn)稱(chēng)熔劑。有效容積利用系數(shù)：在規(guī)定的工作時(shí)間內(nèi)，每立方米有效容積平均每晝夜生產(chǎn)的合格鐵水的噸數(shù)。等于[t/（m3*d）]=合格生鐵折合產(chǎn)量/有效容積×規(guī)定工作日休風(fēng)率：高爐休風(fēng)時(shí)間（不包括計(jì)劃中的大中及小修）占規(guī)定工作時(shí)間的百分?jǐn)?shù)。冶煉強(qiáng)度：冶煉過(guò)程強(qiáng)化的程度，干焦耗用量/有效容積×實(shí)際工作日直接還原：鐵礦石還原劑為固態(tài)炭，產(chǎn)物為CO的反應(yīng)。耦合反應(yīng)：某個(gè)渣中的離子得到或失去電子成為鐵液中不帶電的中性原子與另一個(gè)鐵中原子失去或得到電子而成為渣中離子的氧化還原反應(yīng)成為耦合反應(yīng)。熔化溫度：理論上就是相圖上液相線(xiàn)溫度，或爐渣在受熱升溫過(guò)程中固相完全消失的最低溫度。熔化性溫度：爐渣可自由流動(dòng)的最低溫度粘度曲線(xiàn)與45切線(xiàn)的切點(diǎn)溫度。長(zhǎng)渣和短渣：溫度降到一定值后，粘度急劇上的稱(chēng)為短渣；隨溫度下降粘度上升緩慢稱(chēng)為長(zhǎng)渣。液泛現(xiàn)象：反應(yīng)生成的氣體穿過(guò)渣層，生成氣泡，氣泡穩(wěn)定存在于渣層內(nèi)，爐渣在焦塊空隙之間產(chǎn)生類(lèi)似沸騰現(xiàn)象的上下浮動(dòng)。熱交換的空區(qū)或熱儲(chǔ)備區(qū)：爐身中下部區(qū)間內(nèi)，煤氣與爐料的溫差很小，大約只有50℃左右，是熱交換及其緩慢的區(qū)域，成為熱交換的空區(qū)或熱儲(chǔ)備區(qū)。水當(dāng)量：表示單位時(shí)間內(nèi)爐料和爐氣流溫度變化1℃是所吸收或放出的熱量。上部調(diào)節(jié)：利用裝料制度的變化一調(diào)節(jié)爐況稱(chēng)為上部調(diào)節(jié)。下部調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)風(fēng)速，鼓風(fēng)動(dòng)能及噴吹量等送風(fēng)制度方面參數(shù)一調(diào)節(jié)爐況稱(chēng)為下部調(diào)節(jié)。簡(jiǎn)答題1、高爐冶煉的過(guò)程主要目的是什么？答：用鐵礦石經(jīng)濟(jì)而高效率的得到溫度和成分合乎要求的業(yè)態(tài)生鐵。高爐冶煉過(guò)程的特點(diǎn)是什么？答：在爐料與煤氣逆流運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中完成了多種錯(cuò)綜復(fù)雜的交織在一起的化學(xué)反應(yīng)和物理變化，且由于高爐是密封的容器，除去投入及產(chǎn)出外，操作人員無(wú)法直接觀(guān)察到反應(yīng)過(guò)程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀(guān)察。焦炭在高爐中的作用是什么？答：EQ\o\ac(○,1)提供冶煉所需熱量;EQ\o\ac(○,2)作為氧化物還原所需的還原劑;EQ\o\ac(○,3)作為骨架，保證高爐內(nèi)透氣性;EQ\o\ac(○,4)鐵水滲碳。高爐冶煉對(duì)焦炭質(zhì)量的要求是什么？答：EQ\o\ac(○,1)要有足夠的強(qiáng)度EQ\o\ac(○,2)固定C量高而灰分低EQ\o\ac(○,3)焦炭帶入硫量低EQ\o\ac(○,4)揮發(fā)分的的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%-1.2%EQ\o\ac(○,5)成分性能以及粒度的穩(wěn)定性。鐵礦粉造塊的目的是什么？答：(1)將粉狀料制成具有高溫強(qiáng)度的塊狀料以適應(yīng)高爐冶煉、直接還原等在流體力學(xué)方面的要求;(2)通過(guò)造塊改善鐵礦石的冶金性能，使高爐冶煉指標(biāo)得到改善;(3)通過(guò)造塊去除某些有害雜質(zhì)，回收有益元素達(dá)到綜合利用資源和擴(kuò)大煉鐵礦石原料資源。簡(jiǎn)答現(xiàn)在燒結(jié)生產(chǎn)的工藝流程。答：現(xiàn)代燒結(jié)生產(chǎn)時(shí)一種抽風(fēng)燒結(jié)過(guò)程，即將鐵礦粉、熔劑、燃料、代用品及返礦按一定比例組成混合料，配以適量水分，經(jīng)混合及造球后，鋪于帶式燒結(jié)機(jī)的臺(tái)車(chē)上，在一定負(fù)壓下點(diǎn)火，整個(gè)燒結(jié)過(guò)程是在9.8~15.7KPa負(fù)壓抽風(fēng)下，自上而下進(jìn)行的。燒結(jié)料過(guò)濕的危害？生產(chǎn)過(guò)程中避免過(guò)濕的措施？答：過(guò)濕會(huì)使料層透氣性變壞，甚至可能使下層料變成稀泥狀而惡化燒結(jié)條件措施：EQ\o\ac(○,1)適當(dāng)控制混合料初始水分，加水造球以提高料層透氣性為的是保證獲得最高的生產(chǎn)率；EQ\o\ac(○,2)提高混合料的溫度。燒結(jié)赤鐵礦非溶劑性燒結(jié)礦或磁鐵礦溶劑性燒結(jié)礦時(shí)，應(yīng)怎么樣配碳，為什么？答：燒結(jié)赤鐵礦非溶劑性燒結(jié)礦時(shí)，需要配較高的碳量，使Fe2O3還原或分解為Fe3O4后才能產(chǎn)生低熔點(diǎn)的鐵橄欖石（2FeO.SiO2)。磁鐵礦溶劑性燒結(jié)礦時(shí)，需要配低碳以保持較強(qiáng)的氧化性氣氛，使Fe3O4氧化到Fe2O3，在固相中才能形成鐵酸鈣。在燒結(jié)礦物料時(shí)主要礦物都是高熔點(diǎn)的，為什么在燒結(jié)溫度下可以生成液相？答：當(dāng)物料加熱到一定溫度時(shí)，各組分之間有了固相反應(yīng)，生成新的化合物，各新生化合物之間，原燒結(jié)料各組分之間，以及新生化合物與原組分之間存在低共熔點(diǎn)，使得它們?cè)谳^底溫度下生成液相，開(kāi)始熔融。為全面衡量造塊產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，應(yīng)從哪幾個(gè)方面進(jìn)行檢查？答：從化學(xué)成分，冷態(tài)物理機(jī)械性能，熱態(tài)及還原條件下的物理機(jī)械性能，冶金性能和礦相鑒定等方面加以檢查。在氧化鐵逐漸還原的過(guò)程中，哪一個(gè)階段最關(guān)鍵，為什么？答：隨還原反應(yīng)的推進(jìn)，含氧高的高級(jí)氧化物轉(zhuǎn)化為含氧量少的低級(jí)氧化物，還原反應(yīng)越發(fā)困難表現(xiàn)為平衡氣相成分中要求φ（co）的值越來(lái)越高。又由于FeO相對(duì)含O2量為70%，故FeO→Fe這一步驟是決定高爐生產(chǎn)率及耗碳量的關(guān)鍵。根據(jù)Si在高爐中的行為，冶煉低Si生鐵的必要條件是什么？答：(1)控制Si源，這要從精料上下功夫，努力降低焦炭灰分和含F(xiàn)e料中的SiO2量;(2)選擇合適的爐渣堿度以降低渣中SiO2的活度，一般三元堿度應(yīng)達(dá)到1.45—1.55，二元堿度高時(shí)取低值，低時(shí)則取高值;(3)選用有利于高溫區(qū)下移的技術(shù)措施和操作制度，使?fàn)t缸有穩(wěn)定的充足熱量?，使鐵水的物理熱維持在較高水平;(4)精心操作，包括原燃料成分穩(wěn)定，稱(chēng)量準(zhǔn)確等。對(duì)爐渣性能的要求是什么？答：（1）有良好的流動(dòng)性；（2）有參與所希望的化學(xué)反應(yīng)的充分能力；（3）能滿(mǎn)足允許煤氣順利通過(guò)及渣鐵，渣氣良好分離的力學(xué)條件；（4）穩(wěn)定性好，不因冶煉條件的改變爐渣性能急劇惡化。形成泡沫渣的充分必要條件是什么？為什么？答：爐渣的σ/η值的降低時(shí)形成穩(wěn)定的泡沫渣的充分必要條件。因?yàn)闋t渣的表面張力(σ)小意味著生成渣中氣泡耗能少，，即比較容易，而渣的粘度η大，一方面氣泡薄膜比較強(qiáng)韌，另一方面氣泡在渣層內(nèi)上浮困難，生成的小氣泡不易聚合或逸出渣層之外。焦炭在風(fēng)口前的燃燒有哪兩種裝態(tài)？答：一是類(lèi)似于爐箅上炭的燃燒，炭塊是相對(duì)靜止的，另一種是在劇烈的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中與氧反應(yīng)而氣化。采取哪些措施可以使燃燒帶縮??？答：提高氣相中的氧濃度，提高溫度及其他加快擴(kuò)散的措施都將使燃燒帶縮小。簡(jiǎn)單比較高爐內(nèi)煤氣在上升過(guò)程中量與成分的變化？答：爐缸燃燒帶形成的煤氣量大于鼓風(fēng)量，成分有CO、H2、N2；爐頂煤氣量又比爐缸燃燒帶形成的煤氣量大，由于CO和溶劑分解出來(lái)的CO2以及碳素溶損反應(yīng)使1molCO2或H2O反應(yīng)生成2mol的CO或者CO+H2；煤氣成分有CO、H2、N2、H2O、CO2。公式qh=d(?m-г)/4f'ξ'中，qh、?m、?分別表示什么，什么情況下會(huì)發(fā)生懸料？答：qh表示爐料的有效質(zhì)量，?m表示散料的堆積密度，г表示沒(méi)氣了的壓降梯度。當(dāng)?爐料的有效質(zhì)量等于散料的堆積密度時(shí)，qh=0，此時(shí)發(fā)生懸料。就高爐內(nèi)料柱總體來(lái)說(shuō)，爐料下降的條件是什么？答：一是爐料的重力必須超過(guò)其運(yùn)動(dòng)中所遇到的阻力；二是爐料下部可連續(xù)提供空間。水當(dāng)量的概念？爐料與爐氣的水當(dāng)量與爐高及溫度變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系是什么？答：水當(dāng)量表明單位時(shí)間內(nèi)爐料和爐氣流溫度變化1℃時(shí)所吸收或放出的熱量。爐氣水當(dāng)量基本為一常數(shù)，而爐料水當(dāng)量在高溫區(qū)有一突變并呈現(xiàn)一峰值。在低溫區(qū)Ws<Wg,在高溫區(qū)Ws>Wg,在中間的某個(gè)階段Ws=Wg?？傮w上何種傳熱方式是高爐內(nèi)的主導(dǎo)傳熱方式？據(jù)此如何改善傳熱過(guò)程？又應(yīng)考慮其他什么問(wèn)題？答：對(duì)流傳熱是主要傳熱方式。改善辦法有：增大煤氣流速，使用粘度小的煤氣，減小原料粒度等。還應(yīng)考慮煤氣的壓降值，不得過(guò)大，以免影響順行。下面幾個(gè)符號(hào)各代表什么？它們之間的關(guān)系是怎樣的？ηv、I、K.答：ηv=I/K，ηv表示有效容積利用系數(shù)，I表示冶煉強(qiáng)度，K表示焦比。高爐冶煉生產(chǎn)的目標(biāo)是什么？答：在較長(zhǎng)一代爐齡內(nèi)生產(chǎn)出盡可能多的生鐵，而且消耗要低，生鐵質(zhì)量要好，經(jīng)濟(jì)效益要高，概括起來(lái)就是“優(yōu)質(zhì)、低耗、高產(chǎn)、長(zhǎng)壽、高效益”采用高風(fēng)溫操作，爐內(nèi)料柱阻損是增加還是降低？什么原因？答：爐內(nèi)料柱阻損增加，因?yàn)轱L(fēng)溫提高后，爐內(nèi)煤氣壓升高，特別是爐子下部的壓差會(huì)急劇上升，這將使?fàn)t內(nèi)（尤其是爐腹部位）爐料下降的條件明顯變壞。是高爐冶煉接受更高風(fēng)溫的條件有哪些？答：（1）提高礦石和焦炭的強(qiáng)度，特別是高溫強(qiáng)度（2）提高爐頂煤氣壓力（3）噴吹燃料和在這之前鼓風(fēng)加濕。富氧和高風(fēng)溫都能提高理論燃燒溫度，降低爐頂溫度，能否得出富氧可以代替加熱鼓風(fēng)的結(jié)論，為什么？答：不能，因?yàn)榧訜峁娘L(fēng)是給高爐冶煉帶入了高溫?zé)崃?，而富氧不但沒(méi)有帶入熱量，而且還因富氧后風(fēng)量減小，高爐冶煉的熱收入反而減少了。論述題 1、結(jié)合鐵礦石在不同區(qū)域內(nèi)的性狀變化(固態(tài)，軟熔或成渣)，闡述鐵氧化物還原的全過(guò)程及不同形態(tài)下還原的主要特征。P5答：鐵氧化物還原全過(guò)程：1）固體爐料區(qū)，反應(yīng)：高價(jià)氧化物的還原和浮氏體的直接還原；主要特征：焦與礦呈交替分布，皆呈固體狀態(tài)，以氣固相反應(yīng)為主。2）軟熔區(qū)，反應(yīng)：焦炭發(fā)生溶損反應(yīng)（C+CO2=2CO），在固體爐料區(qū)未充分還原的礦石發(fā)生軟化和熔融，主要進(jìn)行直接還原反應(yīng)及造渣；主要特征：為固-液-氣間的多相反應(yīng)，軟熔的礦石層對(duì)煤氣阻力很大，決定煤氣流動(dòng)及分布的是焦窗總面積及其分布。3）疏松焦炭區(qū)，反應(yīng)：含F(xiàn)eO很高的初渣沿焦炭的空隙向下流動(dòng)，F(xiàn)eO與焦炭之間發(fā)生直接還原反應(yīng)，反應(yīng)式(FeO)渣+C=Fe+CO,特征：由于鐵液渣與焦炭表面接觸良好，擴(kuò)散阻力小，加之溫度高，反應(yīng)常數(shù)很大，反應(yīng)速率很高。致使終渣中FeO含量小于0.5%，F(xiàn)e的總回收率大于99.7%。2、可以采取哪些強(qiáng)化燒結(jié)過(guò)程的技術(shù)措施?P53答：（1）混合料預(yù)熱；（2）加生石灰或消石灰；（3）熱風(fēng)燒結(jié)；（4）分層布料和雙層燒結(jié)；5）偏析布料。3、為全面衡量造塊產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，應(yīng)從哪幾個(gè)方面進(jìn)行檢查?P69答：為全面地衡量造塊產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，應(yīng)從化學(xué)成分、冷態(tài)物理機(jī)械性能、熱態(tài)及還原條件下的物理機(jī)械性能、冶金性能和礦相鑒定等方面加以檢查。4、寫(xiě)出析碳反應(yīng)的表達(dá)式，分析其發(fā)生的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，說(shuō)明其對(duì)高爐冶煉的影響。P78答：析碳反應(yīng)表達(dá)式2CO=C+CO2它是碳素溶解損失的逆反應(yīng)。從熱力學(xué)角度分析，煤氣中CO在上升過(guò)程中，當(dāng)溫度降到400-600`C時(shí)此反應(yīng)即可發(fā)生;而從動(dòng)力學(xué)條件分析，由于溫度低，反應(yīng)速度可能過(guò)于緩慢。但在高爐中由于存在催化劑——低溫下還原生成新相、金屬鐵、以及催化能力稍差的FeO以及在(CO+H2)混合氣中占20%左右的H2等，故高爐內(nèi)仍有一定數(shù)量的析碳反應(yīng)發(fā)生。此反應(yīng)對(duì)高爐冶煉過(guò)程有不利影響:滲入爐身磚襯中的CO若析出碳素則可能因產(chǎn)生膨脹而破壞爐襯，滲入爐料中的CO發(fā)生反應(yīng)則可能使?fàn)t料破碎、產(chǎn)生粉末阻礙煤氣流等。通常，由于其量較少，對(duì)冶煉進(jìn)程影響不大。5、由Ellingham圖判斷高于950K時(shí)FeO不可能被氣體還原劑還原,這與實(shí)際不符，請(qǐng)解釋原因。P81答：這主要是因?yàn)?，此圖的縱坐標(biāo)為“標(biāo)準(zhǔn)生成自由能”△GΘ，即參加反應(yīng)的氣體皆規(guī)定為101.3kPa(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，或者說(shuō)反應(yīng)處于φ（CO2）∕φ（CO）=1φ（H2O）∕φ（H2）=1的氣氛之下進(jìn)行。而實(shí)際高爐氣氛的氧化度低于此值，且在爐內(nèi)位置越低φ（CO2）∕φ（CO）或φ（H2O）∕φ（H2）比值越小。在高于1000‘C左右的高溫區(qū)內(nèi)由于CO2、H2O不能穩(wěn)定存在，（CO2）∕φ（CO）或φ（H2O）∕φ（H2）的值為0。在高爐中上部此比值約為1∕10～1∕5。在這種非標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)下氧化物的生成自由能△G與標(biāo)準(zhǔn)值△GΘ的關(guān)系應(yīng)為△G=△GΘ+RTln（pCO2∕pCO）或△G=△GΘ+RTln（pH2O∕pH2），由于pCO2∕pCO（pH2O∕pH2）＜1，故式中右端第二項(xiàng)為負(fù)值，即△G＜△GΘ。據(jù)此對(duì)圖進(jìn)行校正，則H2→H2O及CO→CO2兩條生成自由能的線(xiàn)應(yīng)以曲線(xiàn)與縱軸交點(diǎn)為軸順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。而由Fe生成FeO的線(xiàn)由于生產(chǎn)中二者也接近于純態(tài)固相，無(wú)需對(duì)生成自由能線(xiàn)進(jìn)行校正。則FeO生成自由能值高于CO2和H2O，即說(shuō)明了可被CO或H2所還原。6.何謂“間接”與“直接”還原？各在平衡狀態(tài)，還原劑消耗量和反應(yīng)的熱效應(yīng)等方面有何特點(diǎn)?P85答：若還原劑為氣態(tài)的CO或H2，產(chǎn)物為CO2或H2O，稱(chēng)為間接還原；若還原劑為固態(tài)的C，產(chǎn)物為CO則稱(chēng)為直接還原。間接還原直接還原還原劑氣體固體平衡狀態(tài)可逆不可逆熱效應(yīng)放熱強(qiáng)吸熱耗碳量0.71350.4917.試比較兩種氣態(tài)還原劑CO和H2的特點(diǎn)。P85答：水煤氣置換反應(yīng)：CO+H2O=CO2+H2△HΘ298=-41325J∕mol若反應(yīng)平衡，Kp=1,lgKp=0,則Te=1083K=810‘C。說(shuō)明810‘C，CO和H2的奪氧達(dá)到平衡。1）高于810‘C，H2的還原性比CO強(qiáng)；低于810‘C時(shí)則相反。2）由于水煤氣反應(yīng)的存在，使H2有促進(jìn)還原的作用，相當(dāng)于CO還原反應(yīng)的催化劑。3）H2也可直接參與還原反應(yīng)，且由于H2的分子半徑小，滲透能力強(qiáng)，擴(kuò)散速度快，比反應(yīng)速度值大，故在高爐中H2的利用率總是高于CO。4）H2是清潔還原劑，用H2作還原劑可實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)。8、根據(jù)公式m[Mn]/m[MnO]╳Pco=1.07╳10-2KMn╳γ（MnO）分析提高M(jìn)n的回收率可采取的辦法。P99答：提高M(jìn)n的回收率即提高M(jìn)n的分配比m[Mn]/m[MnO]的方法如下：(1)提高爐溫，使平衡常數(shù)值KMn增大，同時(shí)提高反應(yīng)速率，使實(shí)際的分配比盡量接近平衡值；(2)提高爐渣堿度，因?yàn)?Mn0)為堿性組分，渣中堿性物增多可提高M(jìn)n0在渣中的活度系數(shù)γ（MnO）；(3)提高生鐵平[Si]量，可促使渣鐵接觸時(shí)由于[Si]氧化為(Si02)發(fā)生相應(yīng)的耦合反應(yīng)（MnO）還原為[Mn]。9、根據(jù)Si在高爐內(nèi)的行為，冶煉低硅生鐵的必要條件是什么？P99(1)控制Si源，這要從精料上下功夫，努力降低焦炭灰分和含F(xiàn)e料中的SiO2量;(2)選擇合適的爐渣堿度以降低渣中SiO2的活度，一般三元堿度應(yīng)達(dá)到1.45—1.55，二元堿度高時(shí)取低值，低時(shí)則取高值;(3)選用有利于高溫區(qū)下移的技術(shù)措施和操作制度，使?fàn)t缸有穩(wěn)定的充足熱量·，使鐵水的物理熱維持在較高水平;(4)精心操作，包括原燃料成分穩(wěn)定，稱(chēng)量準(zhǔn)確等。10、從公式ω[S]=0.1(S料-S氣)/(1+0.001Ls*Q渣)分析欲得到低ω[S]應(yīng)采取的措施有哪些？并分析各種措施的有效性。P121答：（1）降低硫負(fù)荷；（2）增大硫的揮發(fā)量；（3）加大渣量；（4）增大硫的分配系數(shù)Ls。a.降低硫負(fù)荷是得到低硫生鐵最有效的手段，硫負(fù)荷的主要來(lái)源是焦炭，因?yàn)橄疵杭盁捊惯^(guò)程無(wú)明顯去硫效果，故原煤含硫量基本上仍保留在焦炭中。b.氣化硫量決定于很多因素，如硫存在的原始形態(tài)、爐內(nèi)的溫度分布、爐料及爐渣的堿度、渣量等。使用低渣量酸性渣、提高爐溫以及加大硫揮發(fā)反應(yīng)的區(qū)域以及增大煤氣量等皆可增大氣化硫量。但上述措施有些是不現(xiàn)實(shí)的，有些是得不償失的，還有些是有不利作用的。故氣化硫量可挖掘的潛力是極其有限的。c.增大噸鐵渣量與上述增大氣化硫量的要求相矛盾，此外，大渣量意味著多消耗溶劑，多消耗熱量，降低生產(chǎn)率，而且隨焦比升高入爐硫量反而增大。d.在高爐操作中，實(shí)際而有效地降低生鐵硫含量的措施是提高硫在渣鐵間的分配系數(shù)Ls，以充分發(fā)揮爐渣吸收硫的能力。11、硫在渣鐵間的分配系數(shù)與煉鋼過(guò)程比較，高爐冶煉的條件對(duì)爐渣去硫反應(yīng)的利弊如何？P123答：煉鋼與煉鐵過(guò)程相比，鋼渣的溫度及堿度比鐵渣高，應(yīng)對(duì)爐渣脫硫有利，但鋼水中[C],[Si],[Mn]等含量很低，一方面使與之平衡的鋼渣中（FeO）含量較高；另一方面降低了硫在鋼液中的活度系數(shù)γ’S，使得鋼渣與鋼水間的Ls值比煉鐵過(guò)程中的Ls值低很多，故高爐冶煉對(duì)除硫最有利。12、根據(jù)公式Ls=f（Ks*γ[s]*渣氧勢(shì)*以堿度為代表的渣的成分），分析提高Ls的途徑，并與煉鋼過(guò)程比較，高爐冶煉的條件對(duì)爐渣去硫反應(yīng)的利弊如何？P123答：提高Ls的途徑：（1）提高溫度；（2）提高堿度，以增大γ(CaO)及ω(CaO)值；（3）渣氧勢(shì)低，表現(xiàn)為ω(FeO)低；（4）提高鐵液中硫的活度系數(shù)γ’S。利弊同上：煉鋼與煉鐵過(guò)程相比，鋼渣的溫度及堿度比鐵渣高，應(yīng)對(duì)爐渣脫硫有利，但鋼水中[C],[Si],[Mn]等含量很低，一方面使與之平衡的鋼渣中（FeO）含量較高；另一方面降低了硫在鋼液中的活度系數(shù)γ’S，使得鋼渣與鋼水間的Ls值比煉鐵過(guò)程中的Ls值低很多，故高爐冶煉對(duì)除硫最有利。13、簡(jiǎn)單說(shuō)明高爐內(nèi)煤氣在上升過(guò)程中量與成分的變化。P137答：爐缸燃燒帶形成的煤氣量大于鼓風(fēng)量。這是由于風(fēng)中1mol的氧燃燒碳后形成2mol的CO，以及風(fēng)中1mol的水蒸氣與碳反應(yīng)形成2mol的（CO+H2）造成的。煤氣量比鼓風(fēng)量大的程度與風(fēng)中含氧和濕度有關(guān)。一般無(wú)富氧條件下V煤氣=（1.25～1.35）V風(fēng)。爐頂煤氣量比爐缸燃燒帶形成的煤氣量又大，是因?yàn)橹苯舆€原產(chǎn)生的CO和溶劑分解出的CO2以及碳素融損反應(yīng)使1mol的CO2或H2O反應(yīng)成2mol的CO或CO+H2。因此爐頂煤氣量與鼓風(fēng)量的比值進(jìn)一步增大，一般情況下這一比值為1.4～1.45。14、高爐發(fā)生懸料的機(jī)理？（P147P150）答：爐料下降的條件：（1）其自身重力（G料）必須超過(guò)其運(yùn)動(dòng)中所遇到的阻力，有效質(zhì)量qh==0時(shí)，發(fā)生懸料。（2）爐料下部可連續(xù)提供空間。當(dāng)高爐某一局部爐料正常下降的條件遭到破壞時(shí)，會(huì)出現(xiàn)管道、難行、甚至停止下行——懸料等現(xiàn)象。a.塊狀帶的懸料。如果料層中某一局部由于升華物冷凝，碳素沉積反應(yīng)或由于堿金屬蒸汽的強(qiáng)烈作用而強(qiáng)度下降，產(chǎn)生了大量的粉末，造成局部料層空隙度小，阻力因子增大。當(dāng)△P/H增大到（△P/H）＞γm，有效質(zhì)量qh==0時(shí)，爐料停止下降，即發(fā)生懸料。b.下部懸料：高爐軟熔帶以下出現(xiàn)了液相，這時(shí)產(chǎn)生懸料原因有兩方面。一是由于熱制度的波動(dòng)引起軟熔帶位置的變化，已經(jīng)軟化的礦料再次凝固，時(shí)散料層空隙度急劇下降，從而使△P/H上升而懸料；另一方面是液泛現(xiàn)象，液態(tài)渣鐵或由于數(shù)量過(guò)多，或由于粘度過(guò)大，被氣流滯留在焦炭層中，極大地增加了氣流的阻力。也可能有部分渣