铁冶金学复习提纲2016061188.docx

铁冶金学复习提纲 2016061188第一章概述1.钢铁产品的主要性能(1)有较高的强度及韧性；(2)容易用铸、锻、切削及焊接等多种方式进行加工，以得到任何结构的工部件；(3)所需资源(铁矿、煤炭等)储量丰富、可供长期大量采用，成本低廉；(4)与其他工业相比，钢铁工业相对生产规模大、效率高、质量好和成本低。2.高炉炼铁工艺流程的六大系统六大系统：高炉本体；还有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。3.高炉冶炼过程冶炼过程中，炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应，产生的高温还原性煤气上升，并使炉料加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣、铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。上升过程中，煤气流温度不断降低，成分逐渐变化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。4.高炉冶炼过程的特点1）炉料和煤气逆流；2）错综复杂的物理化学反应；3）高炉为密闭空间；4）通过投入物料和产出与仪器检测相结合控制生产流程。5.高炉冶炼过程的目的用铁矿石经济而高效地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。6.高炉内型包括五个部分高炉内部工作空间的形状称为高炉内型。高炉内型从下往上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五个部分，该容积总和为它的有效容积，反映高炉所具备的生产能力。7.高炉分为哪几个区域，各区主要反应及主要特征高炉划分为六个区域：固体炉料区（块状带）：间接还原为主；固体状态，以气固反应为主。软熔区（软熔带）：上部边界开始软化，下部边界开始滴落，主要直接还原及造渣；固液气多相反应，对煤气阻力大。疏松焦炭区（滴落带）：液态铁渣与煤气及固体炭间进行多种复杂传质和传热过程；焦炭流不断落向焦炭循环区，其间夹杂向下流动的渣铁液滴。压实焦炭区（滴落带）：堆积层表面，焦炭与渣铁反应；相对呆滞，死料柱。 风口前回旋区（燃烧带）：燃烧反应，产生煤气，并快速上升；煤气产生中心，上部焦块下降的漏斗，是高温焦点。渣体储存区（液态产品反应带）：直接还原反应和热传递；相对静止，周期性出渣铁。8.铁矿石的分类及评价分类：天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。 评价：含铁品位；脉石的成分与分布；有害元素含量；有益元素；矿石的还原性；矿石高温性能9.高炉冶炼对熔剂的要求主要是有效成分含量高；另外S、P等有害杂质尽可能少。10.有效性熔剂和炉渣碱度有效熔剂性能有用效CaO表示：CaO有效= CaO－R×SiO2，%炉渣碱度：R = CaO/SiO2（二元碱度）R = [CaO+MgO]/SiO2（三元碱度）R = [CaO+MgO]/[SiO2+Al2O3]（四元碱度）11.焦炭在高炉内的作用在高炉冶炼过程中具有如下作用：(1)燃料。燃烧后发热，产生冶炼所需热量。(2)还原剂。焦炭中的固定碳和它燃烧后生成的CO都是铁矿石还原所需的还原剂。(3)料柱骨架。高炉内是充满着炉料和熔融渣、铁的一个料柱，焦炭约占料柱体积的1/3~1/2，对料柱透气性具有决定性的影响。（4） 铁水渗碳。12.高炉冶炼对焦炭的质量要求(1)含碳量高，灰分低。(2)含硫等有害杂质要少。(3)成分及性能稳定。(4)挥发分含量适合。(5)强度高，块度均匀。（6）反应性。13.炼焦工艺流程及环节炼焦工艺：将一定配比的粉煤混匀，置于隔绝空气的炭化室内，由两侧燃烧室供热，随着温度的升高，粉煤开始干燥和预热（50-200℃）、热分解（200-300℃）、软化（300-500℃）、产生液态胶质层，并逐渐固化形成半焦（500-800℃）和成焦（900-1000℃），最后形成具有一定强度的焦炭。影响焦炭质量的环节可分为洗煤、配煤、焦炉操作及熄焦等，其中配煤起着决定性作用。14.高炉喷吹煤粉的质量要求（1）灰分含量低；（2）硫含量低；（3）可磨性好；（4）粒度细；（5）爆炸性弱；（6）燃烧性和反应性好；（7）灰分熔点高；（8）结焦性小。15.高炉耐火材料的选用原则炉身上部：采用耐火度低，成本低的黏土砖；炉身下部、炉腰及炉腹部位：选用质量高、强度大，耐多种腐蚀的SiC砖或铝碳砖；炉缸上部风口带：选用高铝质刚玉砖；炉缸下部：选用抗渗透、抗侵蚀、耐火度高、导热性好的炭砖。16.高炉产品的特点生铁：是Fe与C及其少量元素（Si、Mn、P及S等）组成的合金。含C量高的是低硅炼钢生铁；含C量低的是铸造生铁；含C量小于2%为钢。 煤气：高炉炼铁产生的高炉煤气。其成分CO含量因铁种不同而异：炼钢生铁21-26%；铸造生铁26-30%；锰铁33-36%。17.高炉炉渣及其成分炉渣是由多种金属氧化物构成的复杂硅酸盐体系，外加少量硫化物、碳化物等。一般炉渣成分的范围：CaO35-44%；SiO232-42%；Al2O36-16%；MgO4-1