60．简述炉渣脱硫机理，指出那些因素影响炉渣的脱硫能力。

答案：炉渣脱硫是将铁中硫转移到渣中；硫在渣中以FeS、MnS、MgS、CaS形式存在，FeS不稳定，既溶于渣，又溶于铁；MnS少量溶于铁；MgS、CaS不溶于铁；炉渣脱硫是要使[FeS]转变成稳定的(CaS)只存在于炉渣中； [FeS]+(CaO)+[C]=(CaS)+[Fe]+CO

影响因素：①碱度；②较高的炉温；③合适的炉渣粘度。

六、论述题（共20题）

1．论述降低高炉炼铁工序能耗是当务之急。

答案：炼铁工序能耗是指吨铁所消耗的，以标准煤计算的，工序间各种能耗的总和。

高炉炼铁是工序能耗大户，根据统计，全国重点企业的平均工序能耗约为500公斤/吨左右。在世界上处于落后状态。 为降低高炉炼铁工序能耗，宝钢在优化配煤、配矿的基础上既注重单体设备的节能，又积极推广应用节能新技术，实现高炉工序能耗逐年下降，并从2001年起连续5年突破工序能耗400公斤/吨大关，创出世界最先进的骄人业绩。

学宝钢首先要学习他们的节能意识，强化设备管理，充分利用成熟技术的优势，把节能落实到每台设备。

第二是学习他们对能源进行统一管理，合理调控的管理方法，如2#高炉用小块焦试验成功后，他们就马上组织全面推广，使用小块焦从14公斤/吨，提高到60公斤/吨。

第三是学习他们敢于创新的精神，突破喷煤200公斤/吨的世界领先水平，就是一个很好的例子。

第四是坚持可持续的发展观，大力回收废弃物，大搞循环利用，突破工业废水零排放，积极开发二次能源利用的精神。

2．论述题综合喷吹的内容与意义是什么？ 答案：综合喷吹是指通过风口向炉内喷入燃料或在鼓风中加入氧气。综合喷吹得主要意义是：

①采用风口喷吹燃料技术，扩大了高炉冶炼用的燃料品种和来源，可用一些价格低廉来源广泛的燃料，代替部分昂贵而稀缺的冶金焦，从而使焦比大幅度降低，生铁成本下降。

②从风口喷入的燃料，需在炉缸吸热分解后燃烧，需要一定的热量补偿，为高炉接受高风温提供了条件。 ③高炉喷吹燃料，是一项调剂炉况热制度的有效手段，它比从上部变动焦炭负荷快的多。也为稳定高风温操作创造了条件。

④用一般燃料替代部分冶金焦炭，为减少焦炉数目，节约基建投资创造了条件。 ⑤采用富氧鼓风与喷吹燃料的综合喷吹技术，可以改善喷吹燃料的燃烧条件，提高燃料喷吹率，增加替代焦炭的比例，进一步降低焦比。同时富氧鼓风可以提高风口区的理论燃烧温度，又可弥补增加喷吹燃料所需的补偿热。

采用富氧与喷吹燃料的综合喷吹技术后，因为一般喷入燃料的挥发分都比焦炭高，而风中含氧量又因富氧而减少，从而可以提高煤气质量，有利于还原和提高

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回收煤气的发热值。

3．滴落带内的炉料运动有什么特点？ 答案：软熔带以下的滴落带内仅存焦炭，因此这里的炉料运动实际是焦炭的运动。焦柱内的焦炭因其运动规律不同而分为三个区域：燃烧带上方的A区，中心基本不动的死料柱C区和两者之间疏松滑动的B区。A区内的焦炭直接落入燃烧带燃烧，因此下落速度很快。B区内的焦炭沿着中心死料柱形成的滑坡滑入燃烧带燃烧气化，C区内的焦炭不能直接进入燃烧带，似乎是一个死区，实际上C区焦炭并不死，只是更新的速度慢些而已，更新的周期大概为7～10天。C区焦炭的更新是这样完成的：当积聚在炉缸内的渣铁从铁口放出后，炉缸腾出了一定的空间，上部的焦炭下沉填入，填入的焦炭既有C区的，也有A、B两区的，但更多A、B两区的焦炭补入了原死料柱C区下落后腾出的地方。下沉焦炭被浸埋入渣铁中，当渣铁给焦炭的浮力大于上部料柱传递给焦炭的压力时，焦炭就上浮，一部分仍被挤回C区死料柱，一部分则从燃烧带下方挤入燃烧带燃烧气化。C区死料柱的焦炭有的是被滴落铁滴渗碳和渣液中的氧化物的直接还原消耗的，也为C区焦炭更新创造了条件。

滴落带C区焦炭随出铁放渣而出现的下沉和上浮现象，使炉缸焦炭的空隙度在下沉时增大，从而使炉缸工作活跃，而上浮时变小，造成风压波动甚至回旋区缩小，所以应适当增加铁次，缩短两铁间的时间以避免焦炭运动给炉缸工作带来的不利影响。

4．无钟炉顶有那些优点和不足之处？ 答案：(1)优点方面： ①布料合理，克服了料钟炉顶布料中固有的缺陷，操作灵活满足高炉布料和炉顶调剂的工艺要求。②基建投资低，除布料气密箱较复杂外，其他部件结构简单，加工精度要求低，与相同容积的钟阀式高炉相比，为其重量的1/2～1/3左右，炉顶高度相应降低，约为其1/3。③便于安装检修，由于设备采用积木式和小型化，维护方便，检修时间短。④使用寿命长，无钟炉顶设备的布料气密箱的使用可达一代炉龄。正常生产时只需更换溜槽。上、下密封阀不受炉料摩擦，使用寿命也较长，更换和维修比较方便。 (2)不足之处：

①布料传动系统较为复杂，国产的旋转溜槽的自动控制系统工艺操作不易掌握，因此旋转溜槽的各种布料功能不能很好发挥。②密封面为软硬接触，各种橡胶都不能超过250～300℃，要求炉顶温度不能高。③中心喉管易卡料，要求原料粒度合适、均匀。④炉顶料斗不论高压或常压高炉均应设均压装置，不然易棚料。

5．叙述高炉内的造渣过程，分析哪些因素影响造渣过程。 答案：①铁矿石在下降的过程中，物态在不断变化，自上而下分块料带、软熔带、滴落带、渣铁贮存区；

②在块料带脉石中的氧化物与还原出来的低价铁氧化物和锰氧化物发生固相反应以及烧结过程中的固相反应形成低熔点化合物为软化熔融创造了条件； ③随着温度的升高和在料柱的压力下，矿石开始软化和黏结，随温度的升高和还原的进行，液相增加至完全熔融形成初渣滴落，其中FeO和MnO含量高；

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④滴落过程中的中间渣成分变化大，FeO和MnO含量不断降低，温度升高，R升高；

⑤经过风口带吸收焦炭中的灰份R逐渐降低，下到炉缸渣铁贮存区完成渣铁反应，吸收脱硫产生的CaS和Si氧化的SiO2等成为终渣。 影响造渣过程的因素；

①矿石的软化性能；②炉温及炉内煤气流的分布；③炉料的结构； ④矿石的品位和焦炭的灰份；⑤操作因素。

6．高钛渣冶炼时炉渣变稠的原因及其消稠的方法有那些？

答案：题要点：变稠原因：①精矿中TiO2含量高达9～10%，导致(TiO2)＞20%； ②TiO2在炉内的还原顺序：TiO2—Ti2O3—TiO—Ti；

③TiC、TiN、Ti(C，N)的生成及影响(熔点高：TTiC＝3150℃，T TiN＝2930℃)。 消稠方法：①增强炉缸氧势(目的：抑制Ti还原)； ②采用低[SI，Ti]操作(目的：抑制Ti还原)； ③提高炉渣碱度(目的：TiO2+CaO＝CaTiO3)；

④勤放渣、铁(目的：减少渣、铁在炉内停留时间)。

7．论述高炉各部位炉衬破损机理。 答案：炉身上部：

(1)炉料在下将过程中对内衬的冲击和磨损； (2)煤气流在上升过程中的冲刷；

(3)碱金属、锌蒸汽和沉积碳的侵蚀等。 炉身中下部及炉腰：

(1)碱金属、锌蒸汽和沉积碳的侵蚀； (2)初成渣的侵蚀； (3)热震引起的剥落； (4)高炉煤气流的冲刷等。 炉腰：

(1)渣铁水的冲刷；

(2)高温煤气流的冲刷等。 炉缸风口带：

(1)渣铁水的侵蚀； (2)碱金属的侵蚀；

(3)高温煤气流的冲刷等。 铁口以上炉缸： (1)碱金属的侵蚀； (2)热应力的破坏；

(3)CO2、O2、H2O的氧化；

(4)渣铁水的溶蚀和流动冲刷等。

8．如何实现强化冶炼？ 答案：高强度冶炼就是使用大风量、加快风口前焦碳的燃烧速度、缩短冶炼周期、提高冶炼强度，以达到提高产量之目的的冶炼操作。 实行高强度冶炼，必须具备以下条件：

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(1)原燃料条件要好，即品位高、强度好、粒度均匀、粉末少。 (2)要有适合高强度冶炼的合理炉型。

(3)应采用高压、高风温、富氧和喷吹燃料等技术配合高强度冶炼。 (4)鼓风机具有可以加大风量的能力，同时要减少管道漏风的损失。 (5)操作上要根据炉况变化，采取上下部调节以保证炉况顺行。

9．适当提高压差水平和炉顶压力对高炉冶炼有什么作用？

12：运动中的炉料是透气性最好的。风量增加了对高炉冶炼的作用是巨大的： (1)提高了风速和鼓风动能，有利于活跃炉缸，促进高炉稳定顺行；

(2)风量大，煤气流增加可以防止炉墙粘结。同时风量增加，炉料下降速度加快，也可以起到防止炉墙粘结的作用。因此提高压差和炉顶压力，可从几方面有利维护高炉炉型；(3)风量增加，可以吹出较多的原燃料带入的粉末，改善料柱的透气性。反过来又可促进风量的进一步增加；

(4)顶压的提高也相应增加了风量，延长了煤气在炉内停留的时间，改善了煤气利用，促进了间接还原，有利于高炉的稳定顺行和降低焦比。风量的增加和炉型的稳定又为高炉减少波动等创造了条件，从而形成了高炉操作中的良性循环。

10．焦炭质量对高炉冶炼有何影响？

答案：焦炭在高炉内的骨架作用是其它炉料所不能取代的。焦炭强度M40、M10直接影响焦炭的骨架作用，对高炉冶炼的影响是无可置疑的。M40增加1%，利用系数增加0.04，降低焦比5.6kg/t；M10降低0.2%，增加产量0.05降低焦比7kg/t。从2004年以来武钢焦炭M40提高了1.4%，M10下降了0.3%。这两项合计可增加产量10%，降低焦比15kg/t以上。

焦炭热态强度对高炉冶炼的影响更使十分重要的。以往研究证明：焦炭从料线到风口平均粒度减少20%～40%。在块状带，粒度无明显变化；从软熔带位置开始，焦炭粒度变化很大，这是剧烈溶碳反应的结果。高炉炉料的主要阻力在软熔带以及以下的区域。热强度讲直接影响下部区域的透气性，对高炉顺行起着十分重要的作用。

11．回旋区的范围大小与鼓风动能有何关系？ 答案：风口前的煤气流以回旋区为放射中心，沿短径向两侧并沿长径向炉缸中心扩展，回旋区的形状和范围大小有一个适宜的范围。回旋区过长，将导致中心气流发展，相反则造成中心气流不足。鼓风动能的大小直接影响到回旋区的深度。 R＝2[E+K(ΔH-ΔU)]/q效 其中E—鼓风动能；

ΔH—炭素燃烧反应产生的热量； ΔU—提高系统内能的热量；

q效—炉料作用于回旋区表面单位面积的有效压力； R—回旋区的曲率半径。

上式是对回旋区大小有关因素简化后的关系表达式。从以上关系式可知：回旋区的曲率半径即回旋区的范围大小随鼓风动能和燃烧反应产生的膨胀功K(ΔH-ΔU)的增加而扩大。

12．如何提高风温、如何实现高风温操作？

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