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1、高炉有效容积利用系数：每 m3 高炉有效容积 每昼夜生产的合格铁量（t/m3.d）焦比：冶炼每 吨生铁所消耗的焦炭的千克数（Kg/T） CO煤气 利用率：煤气中CO2体积与co和co2体积总 和的比值n CO = C02 （CO+CO2），表明煤气利 用程度的好坏。管道行程：高炉中各种炉料的粒 度和密度各不相同且分布不均匀，在炉内局部 出现气流超过临界速度的状态，气流会穿过 料层形成局部通道而逸走，压差下降，在高炉 中形成管道行程。COREX炼铁工艺：COREX 炼铁工艺：典型的二步法熔融还原炼铁工艺， 由奥钢联（VAI）于70年代末合作开发， 其目的是以煤为燃料，由铁矿石直接生产液态 生铁。
2、由预还原竖炉和熔融气化炉组成。 高炉渣溶化性温度：炉渣可自由流动的最低温 度。高炉的硫负荷：冶炼每吨生铁炉料带入硫 的千克数称为硫负荷。高炉冶炼强度 是高炉 冶炼过程强化的程度，以每昼夜（d）燃烧的 干焦量来衡量：冶炼强度（1）=干焦耗用量/有效容积X实际工作日t/（m3 d） 高炉渣熔化温度：炉渣在受热升温过程中固相完全 消失的最低温度。燃烧强度：每昼夜、每平方米炉缸 截面积上每昼夜燃烧的干焦量。水当量：单位时间内 炉料和炉气流温度变化rc时所吸收或放出的热量。 提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何， 并说明其原因。答：（ 1 ） 风口前燃烧碳量减少，风温提高，焦比下降；（ 2） 高炉内温
3、度场 发生变化：炉缸温度升高，炉身上部、炉顶温 度下降，中温区（9001000C ）扩大，由于每 升高100C风温，风口理论燃烧温度上升60 80 C，风口前燃烧碳减少，煤气量降低，导致 炉身上部温度降低；（3） 直接还原度略有升 高，生成的 CO 减少，炉身温度降低；（4）界点E：鼓风生成CO的起点W：化学平衡的限制点P：热平衡的限制点试述高炉喷吹用煤粉的质量要求。固定C高，灰分低;含S低； 粒度细（200网目占80%以上）；煤 粉可磨性好，爆炸性弱；燃烧性好，反应性强。简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响（1）燃料燃烧的热值热值（原因：煤粉热解耗热；煤粉不易燃烧充分。（2）大燃烧带原因：炉
4、缸煤气量I；部分煤粉在直吹管和风口内燃烧，在管路内形成高温（高于鼓风温度400-800C）,促使中心气流发展（鼓风动能1）（3）风口前理论燃烧温度（原因：粉为冷态；煤粉热解耗热；燃烧产物量I。（4）直接还原度（原因：（CO+H2）|； C熔损反应 量；矿石在炉内停留时间I。5.阻力损失（APII原因： r焦議盘* -料柱透T性IL煤江堡f 一煤气诡速增丈6）内温度场变化原因:高温区上移炉身温度 炉顶温度ns.动能I 炉血边缘湫度I -风I I理论撚烧温度F降所致炉制中心温度t -煤气穿透能致高压操作对高炉冶炼的影响 ：（ 1）高压操作有利 于提高高炉的冶强；（2）高压操作有利于炉况顺 行，减少
5、管道行程，降低炉尘吹出量；（3）高压 操作可降低焦比；（4）高压操作有利于降低生铁 含硅量，有利于获得低硅生铁。高压操作有何特点？答案： （1）有利于提高冶强， 增加产量，改善煤气流的分布，降低煤气流速， 促进高炉的稳定顺行； （2）有利于高炉的稳定顺行 ：下上压差降低，煤气对炉料下降的阻力降低， 有利于高炉顺行； （3）降低焦比：高炉的稳定顺行 ，煤气流的合理分布，高炉的热能、化学能的 利用得到提高，炉尘吹出量减少，实际负荷增加。 高炉四大操作制度：1装料制度，它是炉料装入炉内方式 的总称。利用装料制度的变化以调节炉况被称为“上部调节 2 送风制度，指通过风口向高炉内鼓送具有一定能量的风 的
6、各种控制参数的总称。调节以上各种参数以及喷吹常量 被称为“下部调节。 3 造渣制度 ，包括造渣过程和终渣性 能的控制 。 4 热制度 ，是指在工艺操作上控制高炉 内热状态的方法的总称。归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求 含 Fe 品位高脉 石少和分布合适： SiO2 要少， Al2O3 要少， CaO 要多， MgO 要合适。 Fe 矿物与脉石矿物的结合程度要弱，以 易于进行矿物的单体分离。有害元素少有益元素合 适还原性好一矿石中与Fe结合的氧被还原剂（CO、 H2）夺取的难易程度称为还原性。褐铁矿赤铁矿磁 铁矿，人造富矿天然铁矿，疏松结构、微气孔多的矿 石还原性好。冶金性能优良。冷态、热态强度好
7、，软 化熔融温度高、区间窄。粒度分布合适-5mm的粉 末要少，830mm为宜，太大一对还原不利；t太 小一对顺行不利。炉内压损增大，焦比下降，炉内透气性变差， 高炉下部温度升高，煤气流速度增大，同时 SiO 的挥发增加，堵塞料柱孔隙；（5）有效热 消耗减少，焦比降低，渣量减少， S 负荷降低， 脱硫耗热减少；（6）改善生铁质量，焦比降低， S 负荷降低，炉缸热量充沛，易得到低 S 生铁； 炉温升高，可控制Si的下限，生产低Si铁。 论述降低高炉燃料比的技术措施：降低燃料比的 途径：（1）降低直接还原度，发展间接还原；（2）降低作为热量消耗的碳量，减小热损失。 降低高炉燃料比的具体对策：（1）高
8、风温，降低 作为热量消耗的碳量；（2）高压操作，风压不变 条件下，高压操作后有利高炉顺行，煤气利用率 升高；抑制碳的熔损反应，有利于发展间接还 原；Si啲还原减少，耗热减少；炉尘吹出量 减少，碳损降低；煤气停留时间长有利于间接 还原（3）综合鼓风，脱湿鼓风，有利于减少 水分的分解耗热，降低燃料比；富氧鼓风与喷 煤相结合，提高风口前煤粉燃烧率；适当增加 煤气中 H2 含量，有利于发展间接还原（4）精 料：提高含铁品位，降低渣量，热量消耗减少 ；改善原料冶金性能，提高还原度，发展间接 还原；加强原料整粒，提高强度，改善料柱透 气性；改善焦炭质量（尤其是高温性能：反应 性、反应后强度），强化焦炭骨架
9、作用，降低 焦炭灰分；合理炉料结构；控制软熔带厚度， 减小煤气阻力损失；降低S负荷，减小脱S耗（7）在热滞后现象 一。炉内的煤粉要分解吸热 一 炉 缸温度暂时（二。原性强的煤气作用的炉料下降到炉缸 后，由于炉缸温度回升，直接还原耗热减少欧根公式竺=1505叫一?+1.75严L（de *）2式中：AP/L 散料层的压力降梯度（牛顿/米引米）；u 气体粘度（Pa-s） ?s空一气体的空炉流速（m/s）；de 一颗粒的当量直径（m）； p 气体密度（kg/mb ； 散料层的空隙率（一）； 巾 一颗粒的形状系数（一）第一项代表层流情况，第二项代表紊流情况第一项代表层流，第二项代表紊流。高炉煤气 速度1
10、0-20m/s，相应的Re=1000-3000，因此高炉处于紊流状态，故第一项可以舍去，因此可得热。改善煤粉燃烧性（助燃剂等），降低灰分。画出高炉理想操作线，并说明ABCDEPWAY=O/FeAFVErqdx=o/c为理想操作线A：户顶煤气中碳的氧化A程度和： 叠情况下/直接还原结束,试述焦炭在高炉炼铁中的三大作用及其质量要求。焦炭的三大作用： 1.热源一在风口前燃烧，提供冶炼所 需热量； 2.还原剂一本身及其氧化产物 CO 均为铁氧化 物的还原剂； 3.骨架和通道一矿石高温熔化后，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是何固体 燃料
11、所无法替代的。质量要求：强度高；固定C高； 灰分低；s含量低；挥发份合适；反应性弱（C +CO2-2CO）；粒度合适（为矿石平均粒度的35 倍为宜，d小/d大0.7）。试述高炉冶炼对含铁原料的要求。含铁品位高、冷态强 度高、熟料比高、粒度适宜、化学成分稳定、有害元素 含量要少、低温还原粉化率低、还原膨胀率低、还原性 好、软化温度高 软化区间窄、熔融滴落温度高,滴落区 间窄。试述“管道行程”的危害：炉顶温度I 炉 料加热不充分间接还原不好铁水质量不稳定 炉尘吹出量I 焦比I试述高炉下部充液散料层内的流体力学特征及“ 液泛 现象” 的危害。在高炉的软熔带以下部位，唯一的固体为焦炭；在软熔 带以下，
12、液态渣铁穿过焦炭散料层；与炉身干区相比料层孔隙度 ；、煤气流受向下滴 落的液态渣铁阻碍，当渣量多、渣粘度大、煤气流速快 时，出现煤气把渣铁托住而类似粥开锅时的“ 液泛现 象”“液泛现象”的危害：液态渣铁含量降低液 流下降受阻工作效力降低。运用流体流量比及液泛因子的概念，讨论防止高炉发生 “液泛现象” 的对策。提高焦炭粒度一Fs （ f （液泛因子）改善焦炭 强度一避免冶炼过程的细粒化一 f （降低炉渣粘度一n （一珂减少渣量l（一k （流体 流量比）（减小气流速度3 （f （高压操作） 大力发展间接还原（间接还原不好时，渣中 FeO 与 C 反应生成CO-渣体积I-3 I-f I）提高炉渣表面
13、 张力（表面张力小，易起泡一渣体积I3 I f I） 试述高炉软熔带的成因、影响软熔带形成状况的因素以 及监测软熔带形状和位置的方法。铁矿石被加热到一定温度时开始软化、熔融，在高炉的 横断面上形成一个环圈状矿石软熔层。这一粘滞状态的 矿石软熔层与固体焦炭层相交，形成了高炉软熔带。 影 响软熔带形成状况的因素：矿石软熔性能（位置、厚度）、 高炉内煤气流的分布（形状）。监测软熔带：炉顶横截面 煤气 CO2 分布（形状）、炉顶横截面十字温度（形状）； 炉身静压力（位置和厚薄）。提高风温可采取什么措施？ 精料-改善料柱透气性；提 高炉顶压力（高压操作）一降低煤气流速AP （喷吹燃 料，加湿鼓风：利用热
14、分解，降低风口理论燃烧温度（加 湿在不喷吹燃料情况下为宜）。丹为炉料特性；代X为煤气状态（适用于炉身上部没有炉渣和铁水的“干区” 炉实际是移动床，移 固1）炉料方面：形状系数申一般无法调节从 P （角度出发，de I ,但是从还原和传热的角度 de （，因此矛盾.增大的具体方法：整粒一按 粒度分级入炉一使炉料具有较高机械性能。2）煤气方面：gp 般无法调节提高风口前气体温度一气体膨胀一w I-A P I炉顶压 力I一压缩炉内煤气体积一 wP；高炉炉渣的作用与要求 高炉渣应具有熔点低、密度小和不溶于铁水的特 点，渣与铁能有效分离获得纯净的生铁，这是 高炉造渣的基本作用。在冶炼过程中高炉渣应 满足
15、下列几方面的要求：（1）炉渣应具有合适的 化学成分，良好的物理性质，在高炉内能熔融成 液体并与金属分离，还能够顺利地从炉内流出；（2）具有充分的脱硫能力，保证炼出合格优质 生铁；（ 3）有利于炉况顺行，能够使高炉获得 良好的冶炼技术经济指标；（4）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， 即称之为选择还原，具有调整生铁成分的作用；（ 5）有利于保护炉衬，延长高炉寿命。入炉矿石铁的氧化 :程度B：不发生重 间接还原开始），I分界点C：铁氧化和间接还原的理论接还原传递的氧与其它来源的氧一CO的直接 物直 分界点D：鼓风中的氧与少量元素还原（包括脱S、熔剂、CO2还原）传递的氧一CO的分降低铁水S的含量：1负荷2增大S的挥发量3加大渣 量 4 增大 S 的分配系数 Ls试述高炉高度方向上的温度分布特征（要画出示意图）。 上部热量交换区：热交换比较强烈发生Fe2O3被间接还原成Fe3O4
