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2014 2013

矿石 直接还原 炼铁 工艺 天然气 非焦煤 还原气 粉矿或 球团矿

一、简答题从（16题中选14题回答，每题5分，共70分）

1.直接还原与熔融还原的工艺特点

固态 海 绵 铁 直接还原炉 电炉炼钢 熔融还原 炼铁 工艺 矿石 预还原炉 液态生铁 熔融还原炉 非焦煤 转炉炼钢 2.现代电炉的的工艺特点

答：①超高功率电弧炉：优点：缩短融化时间，提高生产率；改善热效率，降低电耗；大电流短电弧，热量集中，电弧稳定，对电网影响小。

超高功率电弧炉只有与相关技术结合才能实现高效节能 ②偏心炉底出钢电弧炉

③直流电弧炉：电极消耗低、电压波动小和噪音小

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3.为什么结晶器是连铸的核心？结晶器的参数有哪些？ 4.直接还原与间接还原

答：1）直接还原：还原剂为碳素，还原产物为CO,直接消耗固体碳，伴随强烈的吸热，还原剂不需要过剩系数，由于反应为吸热反应，所以需要额外消耗碳来补充热量。

2）间接还原：还原剂为气态CO和H2，还原产物为H2O和CO2，不直接消耗固体碳，还原剂需要过剩系数。（n大于1）

5.什么叫合成渣洗？（还有一问忘了）

答：渣洗精炼：合成渣洗是由炼钢炉初炼的钢水在钢包内通过钢液对合成渣的冲洗进一步提升钢水质量的一种炉外精炼方法，精确控制炉渣成分,通过渣钢反应实现对钢水的提纯精炼。主要用于钢水脱氧、脱硫和去除夹杂物等方面。

6.富氧的影响及原因

答：富氧对高炉冶炼的影响：a. 提高产量：每富氧1％增产3～5％ b. 提高t理：每富氧1％,t理升高45～50℃ c. 燃烧带有缩小的趋势：N2下降, t理上升→加快碳的燃烧过程 d. 高温区下移，炉身、炉顶温度降低：煤气量下降所致 e. 直接还原度略有升高：尽管CO上升→ rd上升 ，但是：炉身温度上升 → rd上升；I上升→ 停留时间下降 → rd上升

7.烧结矿的固结机理

答：1）高碱度烧结矿：烧结矿的固结经历了固相反应、液相反应、冷凝固结。当物料加热到一定温度时，各组分之间有了固相反应，生成低熔点物质，在燃烧带低熔点物质熔化形成液相，生成CaO-Fe2O3系液相（高碱度烧结矿的主要粘结剂），液相经过冷凝固结将未熔物粘结起来，成为多孔状的烧结矿。

8.液泛现象

答：“液泛现象”（ 煤气把渣铁托住而类似粥开锅）的危害：①高度弥散在渣铁间的气泡，使煤

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气流阻力大大升高；②被煤气流吹起的渣铁，在上部较低温度区域，有重新冷凝的危险；③渣铁的重新冷凝，一方面将导致料柱孔隙度降低，煤气流动受阻。另一方面，可造成炉墙结厚、结瘤，破坏高炉顺行。

防止对策: 提高焦炭粒度、改善焦炭强度、降低炉渣粘度、减少渣量L↓、减小气流速度ω↓、大力发展间接还原、提高炉渣表面张力（表面张力小，易起泡）

9.拜耳法的主要反应

答：拜耳法流程包括三个主要步骤：铝土矿溶出；铝酸钠溶液分解；氢氧化铝煅烧①溶出：指把①铝土矿中的氧化铝水合物（Al2O3·xH2O)溶解在苛性钠（NaOH)中，生成铝酸钠溶液。 Al2O3·xH2O + 2 NaOH = 2NaAlO2 + (x+1)H2O

Al(OH)3 + NaOH = NaAl(OH)4 AlOOH + NaOH + H2O = NaAl(OH)4 ②分解：析出固体氢氧化铝

2NaAlO2 + 4H2O = 2NaOH +Al2O3·xH2O (添加晶种 Al2O3·3H2O） ③ 煅烧：Al2O3·3H2O = Al2O3 + 3H2O （高温1100℃）

10.电解铝的阴极与阳极反应

答：阴极反应Al3+ + 3e = Al（液），

阳极反应3O2- + 1.5C – 6e = 1.5CO2(气)

扩展：铝电解的总反应式:Al2O3 + 1.5C = 2Al(液) +1.5CO2(气) 11.硅热法炼镁的主要原料和反应（就是皮江法）

答：1）原料：白云石（Mg 不低于30%， 在回转窑内煅烧， 1350 ℃ ）， 硅铁（Si75%), CaF2 (质量分数2.5%)

2）主要反应：2(CaO·MgO(s） + Si(Si –Fe)(s） = 2Mg(g） + 2 CaO·SiO2(s） Si + O2 = SiO2 2Mg + O2 = 2MgO 2MgO + Si = 2Mg + SiO2

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