2025年煉鐵技能大賽題庫及答案一、填空題1.高爐煉鐵的主要原料有鐵礦石、焦炭、（熔劑）。答案解析：在高爐煉鐵過程中，熔劑是不可或缺的原料之一。它的主要作用是與鐵礦石中的脈石和焦炭中的灰分等雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成熔點(diǎn)較低、流動(dòng)性良好的爐渣，從而使雜質(zhì)能夠順利從高爐中排出，保證煉鐵過程的順利進(jìn)行。常見的熔劑有石灰石、白云石等。2.衡量鐵礦石質(zhì)量的主要指標(biāo)有含鐵量、脈石成分、（有害雜質(zhì)含量）和冶金性能等。答案解析：鐵礦石的質(zhì)量對(duì)于煉鐵生產(chǎn)至關(guān)重要。含鐵量直接影響鐵的產(chǎn)量；脈石成分會(huì)影響爐渣的性質(zhì)和提供量；有害雜質(zhì)含量如硫、磷等，會(huì)降低生鐵的質(zhì)量，增加煉鋼的難度和成本；而冶金性能包括還原性、軟化性等，影響鐵礦石在高爐內(nèi)的反應(yīng)過程和效率。所以有害雜質(zhì)含量是衡量鐵礦石質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。3.焦炭在高爐煉鐵中的作用有提供熱量、（還原劑）和料柱骨架。答案解析：焦炭在高爐煉鐵中具有多種重要作用。它在風(fēng)口前燃燒產(chǎn)生大量的熱，為煉鐵過程提供所需的高溫條件；同時(shí)，焦炭中的碳元素可以作為還原劑，將鐵礦石中的鐵氧化物還原成鐵；另外，焦炭在高爐內(nèi)形成疏松的料柱骨架，保證高爐內(nèi)的透氣性，使?fàn)t料能夠順利下降和煤氣能夠均勻分布。4.高爐內(nèi)的煤氣運(yùn)動(dòng)分為（塊狀帶）、軟熔帶、滴落帶、風(fēng)口帶和渣鐵貯存區(qū)。答案解析：高爐內(nèi)不同區(qū)域的煤氣運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)不同。塊狀帶是爐料以塊狀形式存在的區(qū)域，煤氣主要在爐料顆粒間通過；軟熔帶是爐料開始軟化和熔融的區(qū)域，煤氣運(yùn)動(dòng)受到較大阻力；滴落帶是液態(tài)渣鐵向下滴落的區(qū)域，煤氣與液態(tài)物質(zhì)相互作用；風(fēng)口帶是鼓風(fēng)進(jìn)入高爐的區(qū)域，煤氣在這里發(fā)生劇烈的燃燒和化學(xué)反應(yīng)；渣鐵貯存區(qū)則是渣鐵聚集的地方。了解這些區(qū)域的劃分有助于掌握高爐內(nèi)的傳熱、傳質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)過程。5.高爐爐渣的主要成分有CaO、SiO?、（Al?O?）和MgO等。答案解析：這些成分在高爐爐渣中起著重要作用。CaO和MgO是堿性氧化物，SiO?是酸性氧化物，Al?O?具有一定的兩性。它們之間的比例關(guān)系決定了爐渣的性質(zhì)，如熔點(diǎn)、粘度、脫硫能力等。合適的爐渣成分對(duì)于保證爐渣的流動(dòng)性和良好的冶金性能非常關(guān)鍵，能夠有效地分離鐵和雜質(zhì)，提高生鐵質(zhì)量。6.影響鐵礦石還原速度的因素有溫度、（煤氣成分）、礦石粒度和礦石的孔隙率等。答案解析：溫度升高可以加快化學(xué)反應(yīng)速度，促進(jìn)鐵礦石的還原；煤氣成分中如CO、H?等還原性氣體的含量和比例會(huì)直接影響還原反應(yīng)的進(jìn)行；礦石粒度越小，比表面積越大，與煤氣的接觸面積增加，還原速度加快；礦石的孔隙率高，煤氣更容易進(jìn)入礦石內(nèi)部，也有利于還原反應(yīng)的進(jìn)行。7.高爐煉鐵的基本操作制度包括熱制度、（造渣制度）、送風(fēng)制度和裝料制度。答案解析：熱制度主要控制高爐內(nèi)的溫度水平，保證煉鐵過程的熱量需求；造渣制度通過調(diào)整爐渣成分和性質(zhì)，實(shí)現(xiàn)良好的渣鐵分離和去除雜質(zhì)的目的；送風(fēng)制度決定了鼓風(fēng)的參數(shù)，如風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓等，影響高爐內(nèi)的燃燒和煤氣分布；裝料制度則控制爐料的裝入順序、方式和料面分布，對(duì)高爐內(nèi)的煤氣運(yùn)動(dòng)和爐料下降有重要影響。這四種操作制度相互關(guān)聯(lián)、相互影響，共同保證高爐的穩(wěn)定順行和高效生產(chǎn)。8.高爐噴吹燃料的種類主要有（煤粉）、重油和天然氣等。答案解析：噴吹燃料是高爐煉鐵節(jié)能降耗的重要措施。煤粉來源廣泛、價(jià)格相對(duì)較低，具有良好的燃燒性能和還原性，是目前應(yīng)用最廣泛的噴吹燃料；重油的發(fā)熱量高，但成本相對(duì)較高，且供應(yīng)有限；天然氣具有清潔、燃燒效率高的優(yōu)點(diǎn)，但需要有充足的氣源供應(yīng)。9.衡量高爐爐況順行的主要參數(shù)有料速、（透氣性指數(shù)）、爐頂溫度和爐喉煤氣分布等。答案解析：料速反映了爐料下降的速度，正常的料速是高爐順行的重要標(biāo)志之一；透氣性指數(shù)表示高爐內(nèi)煤氣通過料柱的難易程度，指數(shù)穩(wěn)定且合適說明高爐內(nèi)的透氣性良好；爐頂溫度和爐喉煤氣分布能夠反映高爐內(nèi)的熱交換和煤氣運(yùn)動(dòng)情況，異常的爐頂溫度和煤氣分布可能預(yù)示著爐況出現(xiàn)問題。10.生鐵的分類主要有（煉鋼生鐵）、鑄造生鐵和特種生鐵等。答案解析：煉鋼生鐵含碳量一般在2.5%-4%，含硅量較低，主要用于煉鋼；鑄造生鐵含硅量較高，具有良好的鑄造性能，用于鑄造各種鑄鐵件；特種生鐵則是根據(jù)特殊的需求，含有特定的合金元素，如錳鐵、硅鐵等，用于生產(chǎn)特殊性能的鋼鐵材料。二、選擇題1.下列哪種鐵礦石的含鐵量最高（）A.赤鐵礦B.磁鐵礦C.褐鐵礦D.菱鐵礦答案：B答案解析：磁鐵礦的主要成分是Fe?O?，理論含鐵量為72.4%；赤鐵礦的主要成分是Fe?O?，理論含鐵量為70%；褐鐵礦的主要成分是Fe?O?·nH?O，含鐵量一般在37%-55%；菱鐵礦的主要成分是FeCO?，含鐵量約為48.2%。所以磁鐵礦的含鐵量最高。2.高爐內(nèi)的直接還原反應(yīng)是指（）A.鐵氧化物與CO的反應(yīng)B.鐵氧化物與H?的反應(yīng)C.鐵氧化物與C的反應(yīng)D.以上都不是答案：C答案解析：直接還原反應(yīng)是指鐵氧化物直接與固體碳（C）發(fā)生反應(yīng)被還原成鐵的過程。而鐵氧化物與CO、H?的反應(yīng)屬于間接還原反應(yīng)。直接還原反應(yīng)需要吸收大量的熱，在高爐內(nèi)的高溫區(qū)域發(fā)生。3.高爐噴吹煤粉后，爐缸理論燃燒溫度（）A.升高B.降低C.不變D.不確定答案：B答案解析：噴吹煤粉后，煤粉在爐缸內(nèi)分解和燃燒需要吸收一定的熱量，同時(shí)煤粉中的揮發(fā)分等成分也會(huì)消耗部分熱量，導(dǎo)致爐缸理論燃燒溫度降低。為了保證高爐的正常生產(chǎn)，需要適當(dāng)提高風(fēng)溫等措施來補(bǔ)償溫度的降低。4.下列哪種因素會(huì)使高爐爐渣的粘度增大（）A.提高CaO含量B.提高SiO?含量C.提高M(jìn)gO含量D.提高溫度答案：B答案解析：SiO?是酸性氧化物，當(dāng)SiO?含量增加時(shí)，爐渣的酸性增強(qiáng)，會(huì)使?fàn)t渣的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，粘度增大。而提高CaO和MgO含量一般會(huì)降低爐渣的粘度；提高溫度可以使?fàn)t渣的分子運(yùn)動(dòng)加劇，粘度降低。5.高爐正常生產(chǎn)時(shí)，爐頂壓力一般控制在（）A.0.01-0.05MPaB.0.05-0.1MPaC.0.1-0.2MPaD.0.2-0.3MPa答案：C答案解析：合適的爐頂壓力對(duì)于高爐的穩(wěn)定運(yùn)行非常重要。一般來說，高爐正常生產(chǎn)時(shí)爐頂壓力控制在0.1-0.2MPa。較高的爐頂壓力可以提高煤氣的利用率，改善高爐內(nèi)的煤氣分布，有利于提高產(chǎn)量和降低焦比，但壓力過高也會(huì)增加設(shè)備的負(fù)擔(dān)和操作難度。6.下列哪種情況會(huì)導(dǎo)致高爐懸料（）A.爐料透氣性良好B.爐內(nèi)煤氣流分布均勻C.爐料下降速度過快D.爐墻結(jié)厚答案：D答案解析：爐墻結(jié)厚會(huì)破壞高爐內(nèi)的正常料柱結(jié)構(gòu)，使?fàn)t料下降的通道變窄，煤氣分布不均勻，增加爐料下降的阻力，從而導(dǎo)致懸料現(xiàn)象的發(fā)生。而爐料透氣性良好、爐內(nèi)煤氣流分布均勻和爐料下降速度正常是高爐順行的表現(xiàn)，不會(huì)導(dǎo)致懸料。7.生鐵中的硫主要來源于（）A.鐵礦石B.焦炭C.熔劑D.噴吹燃料答案：B答案解析：焦炭在高爐煉鐵中用量較大，且其含硫量相對(duì)較高，是生鐵中硫的主要來源。鐵礦石、熔劑和噴吹燃料中也可能含有一定量的硫，但相對(duì)焦炭來說，貢獻(xiàn)較小。在煉鐵過程中，需要采取措施如調(diào)整爐渣成分等進(jìn)行脫硫，以降低生鐵中的硫含量。8.高爐爐缸的主要作用是（）A.存儲(chǔ)渣鐵B.進(jìn)行燃燒反應(yīng)C.預(yù)熱爐料D.以上都是答案：A答案解析：高爐爐缸的主要作用是存儲(chǔ)渣鐵，使渣鐵在爐缸內(nèi)進(jìn)行分離。風(fēng)口前的燃燒反應(yīng)主要在風(fēng)口帶進(jìn)行；預(yù)熱爐料主要在高爐上部的塊狀帶等區(qū)域通過煤氣與爐料的熱交換來實(shí)現(xiàn)。雖然爐缸內(nèi)也有一定的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，但存儲(chǔ)渣鐵是其最主要的功能。9.下列哪種操作可以提高高爐的產(chǎn)量（）A.降低風(fēng)溫B.減少噴吹燃料量C.提高礦石的品位D.縮小風(fēng)口面積答案：C答案解析：提高礦石的品位意味著單位質(zhì)量的礦石中含鐵量增加，在相同的冶煉條件下，可以生產(chǎn)出更多的生鐵，從而提高高爐的產(chǎn)量。降低風(fēng)溫會(huì)使高爐內(nèi)的熱量不足，影響煉鐵過程的進(jìn)行；減少噴吹燃料量可能導(dǎo)致熱量供應(yīng)不足；縮小風(fēng)口面積會(huì)改變高爐內(nèi)的煤氣分布和燃燒情況，但不一定能直接提高產(chǎn)量，且操作不當(dāng)可能會(huì)影響爐況順行。10.高爐冷卻設(shè)備的作用是（）A.保護(hù)爐襯B.回收余熱C.調(diào)節(jié)爐況D.以上都是答案：D答案解析：高爐冷卻設(shè)備通過水或其他冷卻介質(zhì)帶走爐襯表面的熱量，降低爐襯溫度，保護(hù)爐襯不被高溫?fù)p壞；同時(shí)可以回收部分余熱，用于預(yù)熱鼓風(fēng)、發(fā)電等，提高能源利用效率；另外，通過調(diào)節(jié)冷卻強(qiáng)度，可以在一定程度上調(diào)節(jié)爐況，如控制爐墻溫度，防止?fàn)t墻結(jié)厚或侵蝕等。三、判斷題1.鐵礦石的還原性越好，越有利于高爐煉鐵。（√）答案解析：還原性好的鐵礦石在高爐內(nèi)能夠更快地被還原成鐵，提高煉鐵的效率，減少能源消耗，所以有利于高爐煉鐵。2.高爐噴吹燃料可以完全代替焦炭。（×）答案解析：雖然噴吹燃料可以部分代替焦炭，降低焦炭的使用量，但由于焦炭在高爐內(nèi)還起著料柱骨架的作用，目前噴吹燃料還不能完全代替焦炭。3.爐渣的堿度越高，脫硫能力越強(qiáng)。（×）答案解析：一般情況下，在一定范圍內(nèi)提高爐渣堿度可以增強(qiáng)脫硫能力，但當(dāng)堿度過高時(shí)，爐渣的粘度會(huì)增大，流動(dòng)性變差，反而會(huì)影響脫硫效果，所以不是堿度越高脫硫能力就越強(qiáng)。4.高爐爐況順行時(shí)，料速應(yīng)該是均勻穩(wěn)定的。（√）答案解析：均勻穩(wěn)定的料速是高爐爐況順行的重要標(biāo)志之一，說明爐內(nèi)的熱交換、化學(xué)反應(yīng)和爐料下降等過程都處于正常狀態(tài)。5.生鐵中的磷含量越低越好。（√）答案解析：磷會(huì)降低生鐵的韌性和塑性，在煉鋼過程中也較難去除，對(duì)鋼鐵產(chǎn)品的質(zhì)量有不利影響，所以生鐵中的磷含量越低越好。6.提高高爐風(fēng)溫可以降低焦比。（√）答案解析：提高風(fēng)溫可以為高爐內(nèi)提供更多的熱量，減少焦炭的燃燒量，從而降低焦比，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。7.高爐爐頂壓力越高，高爐的產(chǎn)量就一定越高。（×）答案解析：雖然較高的爐頂壓力可以提高煤氣利用率，改善煤氣分布，但過高的爐頂壓力會(huì)增加設(shè)備負(fù)擔(dān)和操作難度，且產(chǎn)量還受到其他多種因素的影響，如礦石質(zhì)量、操作制度等，所以爐頂壓力高并不一定意味著產(chǎn)量就高。8.爐墻結(jié)厚只會(huì)影響高爐的產(chǎn)量，不會(huì)影響生鐵的質(zhì)量。（×）答案解析：爐墻結(jié)厚不僅會(huì)影響高爐的產(chǎn)量，還可能導(dǎo)致爐內(nèi)煤氣分布不均，熱交換不正常，影響煉鐵過程的化學(xué)反應(yīng)，從而對(duì)生鐵的質(zhì)量產(chǎn)生影響。9.噴吹煤粉的粒度越細(xì)越好。（×）答案解析：噴吹煤粉粒度細(xì)，燃燒性能好，但過細(xì)的煤粉會(huì)增加磨煤的能耗和成本，且在輸送過程中容易發(fā)生堵塞等問題，所以并不是粒度越細(xì)越好，需要綜合考慮各方面因素確定合適的粒度范圍。10.造渣制度只需要考慮爐渣的脫硫能力。（×）答案解析：造渣制度需要綜合考慮爐渣的多種性能，如熔點(diǎn)、粘度、脫硫能力、排堿能力等，以實(shí)現(xiàn)良好的渣鐵分離和去除雜質(zhì)的目的，而不僅僅是考慮脫硫能力。四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述高爐煉鐵的基本原理。答案：高爐煉鐵的基本原理是將鐵礦石、焦炭和熔劑等原料按一定比例裝入高爐，從風(fēng)口鼓入熱風(fēng)。焦炭在風(fēng)口前燃燒產(chǎn)生高溫煤氣，為煉鐵過程提供熱量。煤氣中的CO和H?等還原性氣體將鐵礦石中的鐵氧化物逐步還原成鐵。同時(shí)，熔劑與鐵礦石中的脈石和焦炭中的灰分等雜質(zhì)反應(yīng)，形成熔點(diǎn)較低、流動(dòng)性良好的爐渣。鐵水和爐渣分別從出鐵口和出渣口排出。整個(gè)過程涉及到復(fù)雜的物理和化學(xué)變化，包括還原反應(yīng)、造渣反應(yīng)、傳熱和傳質(zhì)等過程，最終實(shí)現(xiàn)從鐵礦石中提取鐵的目的。2.分析影響高爐爐況順行的主要因素。答案：影響高爐爐況順行的主要因素包括以下幾個(gè)方面：-原料質(zhì)量：礦石的品位、粒度、還原性、強(qiáng)度等，焦炭的強(qiáng)度、熱性能、含硫量等，熔劑的成分和活性等都會(huì)影響爐料的透氣性和化學(xué)反應(yīng)性能。如果原料質(zhì)量差，如礦石粉末多、焦炭強(qiáng)度低，會(huì)導(dǎo)致高爐內(nèi)透氣性變差，影響爐況順行。-操作制度：熱制度控制不當(dāng)，如爐溫過高或過低，會(huì)影響爐內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)和爐渣的性能；造渣制度不合理，爐渣成分和性質(zhì)不合適，會(huì)導(dǎo)致渣鐵分離困難，影響爐料下降；送風(fēng)制度參數(shù)不合適，如風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓不穩(wěn)定，會(huì)影響煤氣分布和爐內(nèi)的燃燒情況；裝料制度不當(dāng)，爐料的裝入順序、料面分布不合理，會(huì)破壞高爐內(nèi)的煤氣運(yùn)動(dòng)和爐料下降規(guī)律。-設(shè)備狀況：高爐冷卻設(shè)備漏水會(huì)導(dǎo)致爐內(nèi)局部溫度降低，影響爐況；風(fēng)口損壞會(huì)影響鼓風(fēng)的均勻性和燃燒效果；爐頂設(shè)備故障會(huì)影響爐料的正常裝入。-外界因素：如原燃料供應(yīng)的穩(wěn)定性、天氣變化等。原燃料供應(yīng)中斷或質(zhì)量波動(dòng)大，會(huì)打亂高爐的正常生產(chǎn)節(jié)奏；惡劣的天氣條件可能會(huì)影響鼓風(fēng)的溫度和濕度，進(jìn)而影響爐況。3.說明高爐噴吹燃料的作用和意義。答案：高爐噴吹燃料具有以下作用和意義：-作用：-提供熱量：噴吹的燃料在高爐內(nèi)燃燒釋放出熱量，補(bǔ)充高爐煉鐵所需的部分熱量，減少焦炭的使用量。-作為還原劑：噴吹燃料中的碳、氫等元素可以作為還原劑，參與鐵礦石的還原反應(yīng)，提高鐵的還原效率。-意義：-降低焦比：減少焦炭的消耗，降低煉鐵成本。焦炭是高爐煉鐵的重要燃料，但生產(chǎn)焦炭需要消耗大量的優(yōu)質(zhì)煉焦煤，資源有限且成本較高。噴吹燃料可以部分替代焦炭，提高了資源的利用效率。-改善高爐冶煉指標(biāo)：噴吹燃料可以改善高爐內(nèi)的煤氣分布和熱交換條件，提高高爐的產(chǎn)量和質(zhì)量。例如，噴吹煤粉可以使高爐內(nèi)的煤氣分布更加均勻，提高礦石的還原速度。-拓寬燃料來源：可以利用一些價(jià)格相對(duì)較低、來源廣泛的燃料，如煤粉、天然氣等，減少對(duì)煉焦煤的依賴，保證高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。4.如何判斷高爐爐況是否失常，失常時(shí)應(yīng)采取哪些措施？答案：判斷高爐爐況是否失?？梢詮囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行：-看料速：料速過快或過慢且不穩(wěn)定，可能表示爐況出現(xiàn)問題。正常情況下，料速應(yīng)該均勻穩(wěn)定。-測(cè)透氣性指數(shù)：透氣性指數(shù)波動(dòng)大或異常降低，說明高爐內(nèi)的透氣性變差，可能存在爐料堵塞或煤氣分布不均等問題。-觀察爐頂溫度：爐頂溫度過高或過低，且波動(dòng)異常，可能預(yù)示著爐內(nèi)熱交換不正常。-分析爐喉煤氣分布：通過檢測(cè)爐喉煤氣的成分和溫度分布，判斷煤氣是否均勻分布。如果煤氣分布異常，可能是爐墻結(jié)厚、管道行程等原因?qū)е隆?查看鐵水和爐渣質(zhì)量：鐵水溫度低、成分波動(dòng)大，爐渣流動(dòng)性差、顏色異常等，都可能是爐況失常的表現(xiàn)。當(dāng)判斷爐況失常時(shí)，可以采取以下措施：-調(diào)整操作制度：根據(jù)爐況情況，適當(dāng)調(diào)整熱制度、造渣制度、送風(fēng)制度和裝料制度。例如，如果爐溫低，可以提高風(fēng)溫、增加噴吹燃料量；如果爐渣流動(dòng)性差，可以調(diào)整爐渣成分。-處理爐墻結(jié)厚：采用洗爐、局部冷卻等方法去除爐墻結(jié)厚，恢復(fù)爐內(nèi)的正常料柱結(jié)構(gòu)和煤氣分布。-檢查設(shè)備：排查是否有設(shè)備故障，如冷卻設(shè)備漏水、風(fēng)口損壞等，及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和處理。-調(diào)整原燃料質(zhì)量：確保原燃料的質(zhì)量穩(wěn)定，粒度合適，減少粉末含量。如果原燃料質(zhì)量波動(dòng)大，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和搭配。-加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和分析：密切監(jiān)測(cè)高爐的各項(xiàng)參數(shù)，分析爐況變化的原因，及時(shí)調(diào)整操作策略。五、計(jì)算題1.已知某高爐的入爐礦石品位為58%，焦比為450kg/t-Fe，噴煤比為150kg/t-Fe，煤粉的含碳量為80%，焦炭的含碳量為85%，求該高爐每