高炉炼铁工试卷参考答案及评分标准

《高炉炼铁》炼铁工 参考答案及评分标准

一、填空题（每空1分，共15分）

1、高炉生产的主要原料是铁矿石及其代用品、锰矿石 、 燃料 和熔剂。 2、炼铁的还原剂主要有三种，即碳、氢和 一氧化碳 。

3、高炉的有效高度是指 铁口中心线至大钟打开时的底沿或溜槽处于垂直位置时的下缘 之间的高度。

4、含铁矿物按其矿物组成可分为四大类：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿 。5、休风复风后当风量达到正常值的 80% 时开始喷煤。 6、停炉方法有物料填充和 空料线打水 两种方法。 7、高炉内碱金属的危害根源在于它们的 循环和富集 。

8、软熔带位置低，则上部气相还原的块状带较大，有助于煤气利用的改善和直接还原度 降低 。

9、日常调剂的鼓风参数有风温、风量、湿度、 富氧率、 喷吹量 。 10、影响燃烧带大小的因素有 鼓风动能 , 料柱的透气性 ,燃烧反应速度 。11、软熔带的形状主要受装料制度和的影响。 12、炉缸边缘堆积时，易烧坏风口的部 。

13、边缘气流过分发展时，炉顶CO2曲线的形状为 馒头型 。

14、热风炉一个周期时间是指。

15、大于5700C时，铁氧化物的还原顺序是 → Fe → FeO→Fe 。 二、判断题（正确的请在括号内打“√”，错误的打“×”，每小题1分，共20分）

1、炉內煤气流的分布状态,可从其热能`化学能的利用结果的分布得到反映。

（ √ ）

2、矿石直接入炉的最低品位必须大于50 %。 （× ） 3、高炉冶炼过程中，铁氧化物的还原过程用煤气中的CO和H2作为还原剂的

反应称为间接还原。 （ √ ） 4、高炉精料的含义：(1)对入炉原料的精加工；(2)采用合理的炉料结构。

( √ )

5、炉料中含有一定量的吸附水对炉顶设备的维护有利，需要时可对炉料有意加水。 （ √ ） 6、靠近炉墙处煤气通过的越多，炉墙附近的温度就越低。 ( × ) 7、操作中常从“加风温求热，减风温求顺”出发，故加风温要猛，减风温 要稳。 （ × ）

8、高炉大、中修时，都需要进行炉缸放残铁工作。 ( × ) 9、为改善料柱透气性，除了筛去粉末和小块外，最好采用分级入炉，达到粒度均匀。 ( √ ) 10、堵铁口时打入的炮泥的唯一作用是堵塞出铁口孔道。 ( × ) 11、炉缸煤气成分与焦炭成分无关，而受鼓风湿度和含氧影响比较大。

（ √ ）

12、高炉冶炼过程的能量主要来自焦炭、喷吹燃料和鼓风。 ( √ ) 13、为了加速矿石的还原反应过程，希望矿石早软化、早成渣、早滴落。

1

( × )

14、喷吹煤粉后，炉内煤气流发生变化，一般是中心气流发展。 ( √ ) 15、料线一定，炉喉间隙越大，越能促使矿石布在边沿，因而加重边缘疏松中心。

( × )

16、在炉内高温区，矿石软化熔融后，焦炭是唯一以固态存在的物料。 ( √ ) 17、硫主要是由焦炭带入的，所以减轻焦炭负荷是脱硫的有效措施。( × ) 18、炉凉时若悬料，应立即进行坐料。 ( × ) 19、内燃式热风炉更适应高炉大型化的要求。 ( × ) 20、炉凉时，炉前操作的中心任务是尽快排除凉渣铁。 ( √ ) 三、选择题（请将正确答案的代号填入括号内，每题1分，共20分） 1、( A )有利于低硅冶炼。

A．高压操作 B．提高喷吹量 C．降低炉渣碱度 D．富氧鼓风 2、从高炉解剖看，炉料在炉内分布基本上是按( C )层状下降的。 A．矿先焦后 B．焦先矿后 C．装料顺序 D．焦矿混匀 3、对鼓风动能影响的最大的参数是( D )。

A．风压 B．风口面积 C．风温 D．风量 4、高炉中的硫主要是由炉料中的( A )带进的。

A．焦炭和煤粉 B．矿石和熔剂 C．矿石和煤粉 D．熔剂和煤粉 5、炉渣温度比铁水温度( A )。

A．高50～100℃ B．低50～100℃ C．相同 6、高炉喷吹燃料，炉渣脱硫能力增强，Ls( D )。

A．有所影响 B．降低 C．没有影响 D．提高 7、在炉凉情况下，铁口深度往往会变浅，铁口眼应（ A ）。 A. 适当加大 B. 维持正常 C. 适当减小

8、焦炭在炉内唯一不能被煤粉代替的作用是( C )。

A．还原剂 B．渗碳剂 C．料柱骨架 D．氧化性 9、生铁冶炼过程是一个( B )过程 。

A. 氧化 B. 还原 C. 先还原后氧化 10、更换风口时，高炉应（ C ）后才能打开窥孔大盖。

A. 减风低压 B. 休风 C. 倒流休风 11、煤气中最易中毒的是（ B ）。

A. 高炉煤气 B. 转炉煤气 C. 焦炉煤气 D. 混合煤气12、炉喉十字测温测得温度低的部位表明( A )。

A．煤气量通过得少 B．煤气量通过得多 C．同煤气量通过得多少没有关系

13、炉喉煤气成分测定的CO2量低的地方表明( A )。

A．煤气量通过多 B．煤气量通过少 C．煤气量多少无关 14、炉凉时，渣样断口呈：（ B ）。

A．玻璃状 B．黑色 C．灰石头状

15、焦炭强度差会影响料柱透气性，导致风渣口烧坏和( C )。

A．炉温向凉 B．产量升高 C．炉缸堆积 D．铁口过浅 16、煤气利用最差的软熔带是：( A )。

A．V形 B．倒V形 C．W形 D．平形 17、高炉内的( C )是热量的主要传递者。

A．焦炭 B．矿石 C．煤气

18、开炉一般都在炉腰以下用净焦、空焦填充理由是( A )。

A．炉腰以下不应有未还原矿石，保证开炉炉缸温度充沛 B．为防止矿石破碎 C．为高炉顺行

2

19、“矮胖”型高炉和多风口，有利于( D )，有利于顺行。

A．提高鼓风动能 B．高炉长寿 C．降低焦比 D．强化冶炼 20、料速由快转慢，炉温由( B )。

A．热转凉 B．凉转热 C．基本不变 四、问答题（共30分）

1、高炉有几种基本操作制度？（5分）

答：基本操作制度：(1)炉缸热制度；(2)造渣制度；(3)送风制度；(4)装料制度；(5)冷却制度。

2、高炉炉型的发展趋势如何？（6分）

答：（1）高炉逐步大型化，高炉的Hu/D即高径比缩小。 （2）炉身角和炉腹角缩小且趋于接近。

（3）炉缸扩大，在高度和直径两个方面都有所增加，高炉的Vu/A缸缩小，炉缸的扩大使D/d值下降。

3为什么说高炉不具备脱磷的能力？（5分）

答：（1）磷在原料中以磷酸盐的形式存在，炉内有SiO2的存在，置换出P2O5，使磷还原变容易；

（2）P2O5很容易挥发，与C接触条件好，容易还原； （3）还原出的P与Fe生成Fe3P和Fe2P，有利于磷的还原； （4）P容易挥发，促进还原反应的进行； （5）挥发的P会被海面铁吸收进入生铁。

4、如何理解高炉以下部调剂为基础，上下部调剂相结合的调剂原则？（6分）答：下部调剂决定炉缸初始煤气径向与园周的分布，通过确定适宜的风速和鼓风动能，力求煤气在上升过程中径向与园周分布均匀。上部调剂是使炉料

在炉喉截面上分布均匀，使其在下降过程中能同上升的煤气密切接触以利传热传质过程的进行。炉料与煤气的交互作用还取决于软熔带的位置与形状以及料柱透气性好坏。无论炉况顺行与否、还原过程好坏，其冶炼效果最终都将由炉缸工作状态反应出来，所以炉缸是最主要的工作部位，而下部调剂正是保证炉缸工作的基础。因此，在任何情况下都不能动摇这个基础。 5、调节炉况的目的、手段与原则是什么？（8分）

答：调节炉况的目的是控制其波动，保持合理的热制度与顺行。

选择调节手段应根据对炉况影响的大小和经济效果排列，将对炉况影响小、经济效果好的排在前面，对炉况影响大、经济损失较大的排在后面，其顺序是：喷吹燃料→风温(湿度)→风量→装料制度→焦炭负荷→净焦等。 调节炉况的原则：一、要尽早知道炉况波动的性质与幅度，以便对症下药；二、要早动少动，力争稳定多因素，调剂一个影响小的因素；三、要了解各种调节手段集中发挥作用所需要的时间；四、当炉况波动大、发现晚时，要正确采取多种手段同时进行调节，迅速控制波动的发展，同时，应注意不要激化煤气量与透气性这一对矛盾，以保持高炉顺行。 五、计算题（共15分）

1、某高炉炉缸直径为7.5m,渣口中心线至铁口中心线之间距离为1.5m,矿批重25t,[Fe]=93%,矿石品位为55%,求炉缸安全容铁量为几批料?(炉缸铁水安全系数取0.6,铁水比重γ取7.0t/m3)（7分）

解：安全容铁量为P安=0.6×πD2×h渣×γ/4 （2分） =0.6×3.14×7.52×1.5×7.0/4 =278.3t （2分） 安全料批n安=P安/(G矿×Fe矿/[Fe]) （2分） =278.3/(25×0.55/0.93)=18.8批 （1分）

3

答：炉缸安全容铁量为18批。

2、某高炉Vu＝1513m3,全焦冶炼，风量为3000Nm3/min，风口燃烧率为72%，大气湿度为1%，焦炭含碳为85%，矿批为30t，焦批为8t，计算冶炼周期是多长时间。(矿石堆比重γ

3矿

＝1.8t/m，焦炭堆比重γ

焦

＝0.45t/m3，炉料在炉

内体积缩减系数为C＝14%)（8分）

解：冶炼周期：T＝24Vu/ PV/ (1-C) （1分）

风中含氧量：O2＝0.21×(1-f)+0.5f＝0.21×(1-0.01)+0.5×0.01＝0.2129

（1分）

日耗氧量：Vo2＝V风×O2＝3000×24×60×0.2129＝919728m3/d （1分） 日耗碳量：Gc＝24Vo2/22.4＝24×919728/22.4＝985422.9kg/d＝985t/d

（1分）

日耗焦碳量：G焦＝Gc/(85%×72%)＝985/(85%×72%)＝1609.5t （1分） 日耗矿石量：G矿＝30G焦/8＝30×1609.5/8＝6035.6t （1分） 日耗原料的体积：PV/ (1-C)＝[(G矿/γ

矿

)+(G焦/γ

焦

)] ×(1-14%)

＝(6035.6/1.8)+(1609.5/0.45) ×86%＝5959.8m3/d （1分） 冶炼周期：T＝24Vu/ PV/ (1-C)＝24×1513/5959.8＝6.09h （1分） 答：冶炼周期为6.09h.

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