冶金工程炼铁学复习资料4.doc

抵抗CO2气化能力的化学稳定性指标 ； 焦炭反应后强度CRS↑：反应后的焦炭在机械强度下抵抗破碎和磨损的能力】 ⑤物化性质【燃烧性↓：焦炭与O2反应生成CO2的难易程度 反应性↑：焦炭与CO2反应生成CO的难易程度】 第四部分 ...高炉冶炼过程中应尽可能减少使用熔剂： 熔剂中CaCO3含量高：CaCO3=CaO+CO2 高温分解吸热，增加热耗；生成的CO2冲淡CO浓度，使焦比上升。 ...分析碳的气化反应对铁氧化物还原过程的影响： 高炉冶炼条件下，碳的气化反应难以达到平衡，煤气中CO含量较高时，CO/CO2比值大于还原铁氧化物平衡气相中二者比值，故低于685℃时，Fe也可以被还原出来。 ...H2参与还原过程的实质： 还原反应：多为吸热，T↑平衡气相中H2O↑H2↓ 还原能力：T810℃：H2强于CO ； T810℃：H2弱于CO 还原作用：直接参与还原 ； 起媒介作用加速还原 ...铁氧化物的直接还原/间接还原的定义，区别，对碳素的消耗： 直接还原：在高炉内高温区发生的，用固体碳作还原剂，还原铁氧化物，生成产物CO的反应 间接还原：在高炉内中/低温区发生的，用H2/CO作还原剂，还原铁氧化物，生成产物H2O/CO的反应 区 别：①直—高温区，间—中低温区 ②还原剂与还原产物不同 ③直—强吸热反应，间—吸/放热反应 ④直—1个C夺取铁氧化物中的1个O，间—需要过量的还原性气体 对碳素的消耗： ①直接还原的碳素消耗：Cd=0.214rd 间接还原的碳素消耗：Ci=0.214n(1-rd)【n：CO的过剩系数】 作为发热剂碳素消耗：C热=A+Brd ②作为还原剂的碳耗线：AOBC【B点：理论还原剂最低碳耗点】 作为还原剂和发热剂的碳耗线;AOD【O点：理论最低碳耗点 O点左侧OA线以下：还原剂碳素不足 O点右侧OD线以下：供热不足】 ...高炉中无法对P含量加以控制： 精料中P主要是以磷酸铁和磷酸钙的形式存在，炉内有生铁存在时，还原出的P溶于Fe，促进P的还原。所以，欲控制生铁中P的含量，只有通过使用低P原料。 ...烧结矿的低温还原粉化： 原因：①矿石：三方晶系→六方晶系，结构扭曲，产生极大的内应力。 ②Fe2O3→Fe3O4，晶格体积↑25%，矿石强度↓，在机械作用下产生粉化。 措施：提高烧结矿碱度 ；适当控制烧结矿中含铁量。 球团矿的还原膨胀： 原因：由于Fe2O3→Fe3O4过程中，晶格体积↑，大多数球团矿在还原过程中体积膨胀。 措施：提高SiO2含量 ；降低粒度 ；提高焙烧温度 ...造渣过程； (1)炉渣来源：矿石中的脉石 焦炭灰分 熔剂 被侵蚀的炉衬 (2)基本成分：CaO MgO SiO2 Al2O3【少量的FeO 硫化物】 (3)炉渣作用：①实现金属铁与脉石氧化物的分离 ②对炉衬起保护作用 ③渣铁间热量/质量交换决定铁水最终成分与温度 (4)形成过程：① 初渣的生成 ：固相反应 ；矿石的软化，熔融，滴落 ②中间渣的变化：风口以上，软熔带以下，正在滴落的炉腹渣 ③ 终渣的形成 ：在炉缸处形成并排除炉外的渣 (5)影响因素：铁矿石性质 煤气量 炉料粒度组成 炉料与煤气流分布 ...炉外脱硫 向已出炉的铁水中加入脱硫剂【MgO CaO等】，并以适当的方法【气体/机械搅拌法】进行搅拌，使铁水与脱硫剂充分接触，脱硫剂与[S]生成比FeS更稳定且溶于炉渣的硫化物，使得[S]↓ ...生铁渗碳： 高炉上部刚被还原出来的铁【海绵铁】，在下落过程中不断吸收碳并熔化，获得含碳量较高的液态生铁。 第一阶段：海绵铁的渗碳【高炉中上部】 第二阶段：液态铁的渗碳【滴落带】 第三阶段：炉缸内的渗碳过程【炉缸区域】 ...人造富矿： 烧结矿 球团矿 ...天然铁矿石类型： 磁铁矿 赤铁矿 菱铁矿 褐铁矿 ...烧结矿： (1)原料：①含铁原料：精矿粉 富矿粉 ②燃料：煤粉等 ③熔剂：石灰石等 ④回收粉尘：高炉瓦斯灰 转炉泥尘 ⑤返矿 (2)过湿现象：定义：原始混合料层，由于上层来的废气中含有大量水蒸气，当其在过湿层中冷却至露点温度以下时，水汽重新凝结的现象。 后果：造成料层透气性恶化，使料层阻力↑ 措施：①采取预热措施，使得原始烧结混合料层温度高于露点温度 ②严格控制烧结料中的水分。 (3)烧结层的自动蓄热作用：空气在抽过烧结层时，被烧结层所预热，其物理热被带到燃烧层，是燃烧层产生更高的温度。 厚料层烧结：烧结矿层厚度↑，自动蓄热作用↑，燃烧层向下推移，参与燃烧的空气被预热温度↑，带 来的物理热↑，燃烧层温度↑【提高了烧结过程热能利用率 ；节省固体燃料消耗】 (4)烧结废气