钢铁冶金学-炼铁部分习题

1 1、冶金的方法及其特点是什么、冶金的方法及其特点是什么 提取冶金工艺方法提取冶金工艺方法火法冶金、湿法冶金、电冶金、卤化冶金、羰基冶金等。 1 火法冶金火法冶金在高温下利用各种冶金炉从矿石或其它原料中进行金属提取的冶金工艺过程。操作单元包括 干燥、煅烧、焙烧烧结、熔炼、精炼。 2 湿法冶金湿法冶金在水溶液中对矿石和精矿中的金属进行提取和回收的冶金过程。操作单元包括浸取 出、富 3 电冶金电冶金利用电能提取金属的冶金过程，包括电热冶金和电化学冶金。 电热冶金电热冶金利用电能转变为热能进行金属冶炼，实质上属火法冶金。 电化学冶金电化学冶金利用电化学反应使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。如 ①水溶液电解如 Cu、Pb、Zn 等。可列入湿法冶金。 ②熔盐电解如 Al、Mg、Ca、Na 等。可列入火法冶金。 钢铁冶金钢铁冶金火法、电热冶金 有色冶金有色冶金火法、湿法、电化学冶金。通常为“火法＋湿法火法＋湿法”联合。集净化和浓缩、提取金属或金属化合 物等 2 2、钢与生铁有何区别、钢与生铁有何区别 都是以铁为基底元素，并含少量C、Si、Mn、P、S铁碳合金。 1 生铁生铁硬而脆，不能锻造。 用途①炼钢生铁； ②铸造生铁，占 10。用于铸造零、部件，如电机外壳、机架等。 2 钢钢有较好的综合机械性能，如机械强度高、韧性好、可加工成钢材和制品；能铸造、锻造和焊接；还可 加工成不同性能的特殊钢种。 3 3、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么、钢铁冶炼的任务及基本冶炼工艺是什么 把铁矿石冶炼成合格的钢把铁矿石冶炼成合格的钢 铁矿石铁氧化物，脉石杂质。 炼铁去除铁矿石中的氧及大部分杂质，形成铁水和炉渣并使其分离。 炼钢把铁水进一步去除杂质，进行氧化精炼。 铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱铁矿石→去脉石、杂质和氧→铁铁→精炼（脱 C C、、SiSi、、P P 等）→钢等）→钢 4 4、试述、试述 3 3 种钢铁生产工艺及其特点。种钢铁生产工艺及其特点。 传统流程传统流程间接炼钢法 高炉炼铁 转炉炼钢。 优点工艺成熟，生产率高，成本低 缺点流程工序多，反复氧化还原，环保差 短流程短流程直接炼钢法直接还原炉 电炉，将铁矿石一步炼成钢。 优点避免反复氧化还原 缺点铁回收率低，要求高品位矿，能耗高，技术尚存在一定问题。 新流程新流程熔融还原法熔融还原炉 转炉将铁矿石一步炼成钢。 优点工艺简单，投资少、成本低，资源要求不高，环境友善。 缺点能耗高，技术尚存在大量问题，仅Corex 投入工业应用。 5 5、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流、一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流 程。程。 目前，钢铁联合企业的主要生产流程还是传统流程传统流程 采矿选矿高炉炼铁高炉炼铁转炉炼钢转炉炼钢炉外精炼连续铸钢轧钢成品钢材 6 6、我国铁矿石资源有什么特点高炉炼铁常用铁矿石有哪几种各有什么特点、我国铁矿石资源有什么特点高炉炼铁常用铁矿石有哪几种各有什么特点 我国铁矿石资源特点我国铁矿石资源特点分布“广广”、品位“贫贫”、成分“杂杂”。 分布广；贫矿多；多元素共生的复合矿多，难选难采的矿石多。 天天 富矿石富矿石可直接冶炼的矿石，含铁量为其理论含铁量70以上的矿石。如含铁50的天然富块矿。 然然 贫矿石贫矿石品位太低，需经选矿加工富集的矿石。 矿矿 富矿粉富矿粉富铁矿在破碎过程中得到的粉矿，粒度＜10mm。 石石 精矿精矿粉粉贫铁矿经选矿加工处理后获得的高品位矿石，通常为粉矿，粒度-200 目左右。 人人 烧结矿烧结矿铁矿粉精矿粉、富矿粉、含铁粉尘和烟尘加入适量的燃料和熔剂烧结成块矿。 造造优点可利用粉矿，扩大矿源，冶金性能好。 富富 球团矿球团矿把润湿的精矿粉和少量添加剂混合，在造球机中滚成8～15mm 的圆球，再经过干燥和焙烧，矿矿 使生球固结，成为适合高炉使用的含铁原料。 7 7、铁矿石入炉前需进行哪些准备处理工作、铁矿石入炉前需进行哪些准备处理工作 8 8、高炉炼铁对铁矿石的质量要求是什么、高炉炼铁对铁矿石的质量要求是什么 成分稳定，含铁高，脉石少，含P、S 等有害杂质低，粒度均匀，还原性好。 9 9、粉矿造块的意义及其方法有哪些、粉矿造块的意义及其方法有哪些 造块原因造块原因 ①富矿越来越少，不得不大量利用贫矿。 ②富矿开采过程产生大量粉矿，粉矿不能直接入高炉冶炼。 ③改善和控制含铁原料的冶金性能。 如烧结矿优点透气性好，还原性好，去除部分有害元素。 ④通过造块过程，可脱除某些杂质，如S、P、K、Na 等； ⑤充分利用工业废物，如高炉炉尘、轧钢铁皮、均热炉炉渣等。 方法方法烧结法烧结法和球团法球团法。 人造富矿人造富矿 粉矿经造块后获得的烧结矿和球团矿冶金性能高于天然富矿。 配加熔剂，去除有害杂质。 熟料熟料粉矿经造块后获得的烧结矿、球团矿，统称人造富矿或熟料。 1010、焦炭在高炉炼铁中起何作用高炉对其质量有何要求、焦炭在高炉炼铁中起何作用高炉对其质量有何要求 焦炭的三大主要作用焦炭的三大主要作用 1.发热剂热源→在风口前燃烧，提供冶炼所需热量； 2.还原剂→本身及其氧化产物CO 均为铁氧化物的还原剂； 3.骨架和通道→矿石高温熔化后，焦炭是唯一以固态存在的物料。 有支撑数十米料柱的骨架作用 有保障煤气自下而上畅流的通道作用 作用③是任何固体燃料所无法替代的。作用③是任何固体燃料所无法替代的。 对焦炭的质量要求对焦炭的质量要求 ①强度高；②固定 C 高；③灰分低；④S 含量低；⑤挥发分合适； ⑥反应性弱C＋CO2→2CO；⑦粒度合适为矿石平均粒度的 3～5 倍为宜，d 小/d 大≈0.7。 1111、常用的高炉喷吹燃料有哪些对高炉喷吹用煤粉有哪些要求、常用的高炉喷吹燃料有哪些对高炉喷吹用煤粉有哪些要求 煤粉煤粉无烟煤、烟煤、褐煤、天然气、重油、天然气、重油 高炉喷吹用煤粉的质量要求高炉喷吹用煤粉的质量要求 ①固定 C 高，灰分低；②含 S 低；③粒度细（－200 网目占 80以上）； ④煤粉可磨性好，爆炸性弱；⑤燃烧性好，反应性强。 1212、高炉炼铁为什么要加入熔剂常用的熔剂有哪些对其有什么要求、高炉炼铁为什么要加入熔剂常用的熔剂有哪些对其有什么要求 加入碱性熔剂目的加入碱性熔剂目的 ①降低矿石中脉石和焦炭灰分的熔点，与熔剂CaO 生成低熔点的炉渣。 ②高炉中加入熔剂后，炉渣熔点降低，其粘度也下降，因而渣的流动性好，渣铁易分离。 ③有利于脱硫，改善铁水质量 [FeS] CaO [C] CaS [Fe] CO↑ 因矿石脉石、焦炭灰分为酸性，故高炉所用熔剂多属碱性。 熔剂熔剂 碱性熔剂石灰、石灰石、白云石 酸性熔剂硅石特殊熔剂萤石 对碱性熔剂的要求对碱性熔剂的要求 ①有效成