高炉炼铁设计原理复习题.doc
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复习题
第一章~第二章
一.名词解释
1、高炉一代寿命
高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间,或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。
大型高炉一代寿命为10~15年。
2、高炉休风率
休风率是指高炉休风时间占日历时间的百分数。
先进高炉休风率小于1%。
3、生铁合格率
化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁,合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。
它是衡量产品质量的指标。
二.问答题
1、高炉车间平面布置方式有哪几种?
各有什么主要特点?
①在工艺合理、操作安全、满足生产的条件下,应尽量紧凑,并合理地共用一些设备与建筑物,以求少占土地和缩短运输线、管网线的距离。
②有足够的运输能力,保证原料及时入厂和产品(副产品)及时运出;
③车间内部铁路、道路布置要畅通。
④要考虑扩建的可能性,在可能条件下留一座高炉的位置。
在高炉大修、扩建时施工安装作业及材料设备堆放等不得影响其它高炉正常生产。
2、岛式布置有什么特点?
有何优点?
①铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定交角,一般为11~13º。
②岛式布置的铁路线为贯通式,空铁水罐车从一端进入炉旁,装满铁水的铁水罐车从另一端驶出,运输量大。
③并且设有专用辅助材料运输线。
缺点:
高炉间距大,管线长;设备不能共用,投资高。
半岛式布置有什么特点?
有何优点?
3、确定高炉座数的原则是什么?
保证在一座高炉停产时,铁水和煤气的供应不致间断。
一般新建车间2~3座高炉。
三.论述题
1、高炉车间平面布置方式有哪几种?
各有什么主要特点?
一列式布置主要特点是:
高炉与热风炉在同一列线,出铁场也布置在高炉列线上成为一列,并且与车间铁路线平行。
优点:
1.可以共用出铁场和炉前起重机,共用热风炉值班室和烟囱,节省投资;
2.热风炉距高炉近,热损失少。
缺点:
运输能力低,在高炉数目多,产量高时,运输不方便,特别是在一座高炉检修时车间调度复杂。
并列式布置
主要特点:
高炉与热风炉分设于两条列线上,出铁场布置在高炉列线,车间铁路线与高炉列线平行。
优点:
可以共用一些设备和建筑物,节省投资;高炉间距离近。
缺点:
热风炉距高炉远,热损失大,并且热风炉靠近重力除尘器,劳动条件不好。
岛式布置
主要特点:
(1)铁水罐车停放线与车间两侧的调度线成一定交角,一般为11~13º。
(2)岛式布置的铁路线为贯通式,空铁水罐车从一端进入炉旁,装满铁水的铁水罐车从另一端驶出,运输量大。
(3)并且设有专用辅助材料运输线。
缺点:
高炉间距大,管线长;设备不能共用,投资高。
半岛式布置
特点:
(1)高炉和热风炉列线与车间调度线间交角可以大到45º,因此高炉距离近;
(2)在高炉两侧各有三条独立的有尽头的铁水罐车停放线,和一条辅助材料运输线;
(3)出铁场和铁水罐车停放线垂直,缩短了出铁场长度;
(4)设有摆动流嘴,出一次铁可放置几个铁水罐车。
一、填空
1.高炉年工作日一般取日历时间的95%。
2.确定高炉座数应该保证在一座高炉停产时,铁水和煤气的供应不间断
第三章高炉本体
二、名词解释
1、高炉有效高度
高炉大钟下降位置的下缘到铁口中心线间的距离称为高炉有效高度(Hu),对于无钟炉顶为旋转溜槽最低位置的下缘到铁口中心线之间的距离。
2、高炉有效容积
高炉有效容积:
在有效高度范围内,炉型所包括的容积称为高炉有效容积(Vu)。
3、渣口高度
渣口中心线与铁口中心线间距离。
4、风口高度
风口中心线与铁口中心线间距离称为风口高度(hf)。
5、死铁层高度(厚度)
铁口中心线到炉底砌砖表面之间的距离称为死铁层厚度。
6、炉缸截面燃烧强度
指每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭的数量,一般为1.0~1.25t/m2·h。
7、耐火度
耐火度是指耐火材料开始软化的温度。
8、荷重软化点
荷重软化点是指将直径36mm,高50mm的试样在0.2Mpa荷载下升温,当温度达到某一值时,试样高度突然降低,这个温度就是荷重软化点。
9、设计炉型按照设计尺寸砌筑的炉型;
10、操作炉型
指高炉投产后,工作一段时间,炉衬被侵蚀,高炉内型发生变化后的炉型;
11、合理炉型
指冶炼效果较好,可以获得优质、低耗、高产和长寿的炉型,具有时间性和相对性。
12、高炉炉衬
指冶炼效果较好,可以获得优质、低耗、高产和长寿的炉型,具有时间性和相对性。
13、冷却设备的工作制度
冷却设备的工作制度,即制定和控制冷却水的流量、流速、水压和进出水的温度差等。
14、热负荷
高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷。
15、冷却强度
单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度。
16、高炉汽化冷却
高炉汽化冷却是把接近饱和温度的软化水送入冷却设备内,热水在冷却设备中吸热汽化并排出,从而达到冷却设备的目的。
三、问答题
1、影响炉衬寿命的因素?
(l)炉衬质量,是关键因素。
(2)砌筑质量。
(3)操作因素。
(4)炉型结构尺寸是否合理。
2、高炉对耐火材料的要求?
(l)耐火度要高。
耐火度是指耐火材料开始软化的温度。
(2)荷重软化点要高。
荷重软化点是指将直径36mm,高50mm的试样在0.2Mpa荷载下升温,当温度达到某一值时,试样高度突然降低,这个温度就是荷重软化点。
(4)重烧收缩要小。
重烧收缩也称残余收缩,是表示耐火材料升至高温后产生裂纹可能性大小的一种尺度。
(5)气孔率要低。
(6)外形质量要好。
3、碳质耐火材料的主要特性是什么?
主要特性:
(1)耐火度高,不熔化也不软化,在3500℃升华;
(2)抗渣性能好;
(3)高导热性;
(4)热膨胀系数小,体积稳定性好;
(5)致命弱点是易氧化,对氧化性气氛抵抗能力差。
4、满铺炭砖炉底怎样砌筑?
目前的砌法是碳砖两端的厚缝用薄缝连接,而两侧的长缝用厚缝连接。
相邻两行碳砖必须错缝200mm以上。
两层碳砖砖缝成90º,最上层碳砖砖缝与铁口中心线成90º。
5、炉底结构型式有哪几种?
黏土砖和高铝砖炉底的砌筑,满铺碳砖炉底砌筑,综合炉底砌筑。
6、陶瓷杯结构的优点是什么?
所谓“陶瓷杯”是指炉底砌砖的下部为垂直或水平砌筑的碳砖,碳砖上部为1~2层刚玉莫莱石砖。
炉缸壁是由通过一厚度灰缝(60mm)分隔的两个独立的圆环组成,外环为碳砖,内环是刚玉质预制块。
炉底采用水冷、油冷或空气冷却系统
7、高炉冷却的目的是什么?
保护炉壳,对耐火材料的冷却和支撑,维持合理的操作炉型,当耐火材料大部分或全部被侵蚀后,能靠冷却设备上的渣皮继续维持高炉生产。
8、确定冷却水压力的原则是什么?
9、确定冷却水压力的重要原则是冷却水压力大于炉内静压。
10、目前主要有哪几种冷却方式?
分别用于高炉的哪个部位?
高炉冷却系统方式:
汽化冷却
开式工业水循环冷却系统
软(纯)水密闭循环冷却系统
10、冷却壁包括哪几种冷却壁?
分别用于高炉的哪个部位?
有什么优点?
冷却壁设置于炉壳与炉衬之间,有光面冷却壁和镶砖冷却壁两种。
11、凸台冷却壁有什么优点?
①凸台部分除起冷却作用外,还起到支撑上部砌砖的作用;
②延长炉衬寿命。
中间带凸台的冷却壁更优越。
12、高炉汽化冷却有什么优点?
(1)冷却强度大,节水、节电;
(2)防止冷却设备结垢,延长寿命;
(3)产生大量蒸气,可作为二次能源;
(4)有利于安全生产。
13、自然循环汽化冷却的工作原理是什么?
汽包中的水沿下降管向下流动,经冷却设备汽化后,汽水混合物沿上升管向上流动,进入汽包后经水、汽分离,蒸汽排出做为二次能源利用,并由供水管补充一定量的新水保证循环的进行。
14、高炉本体钢结构有哪几种方式?
目前大型高炉多采用哪种方式?
炉缸支柱式,炉缸炉身支柱式,炉体框架式,自立式。
炉缸炉身支柱式
四、论述题
1、五段式高炉炉型炉衬的破损机理?
1.炉底:
炉底破损分两个阶段,初期是铁水渗入将砖漂浮而形成锅底形深坑;
铁水渗入的条件:
(1)炉底砌砖承受着液体渣铁、料柱重量等及煤气的压力;
(2)砌砖存在砖缝和裂缝。
2.炉缸:
(1)渣铁的流动、炉内渣铁液面的升降,大量的煤气流等高温流体对炉衬的冲刷是主要的破坏因素;
(2)化学侵蚀;
(3)风口带为最高温度区。
3.炉腹:
(1)高温热应力作用很大;
(2)由于炉腹倾斜故受着料柱压力和崩料、坐料时冲击力的影响;
(3)承受初渣的化学侵蚀。
4.炉腰
(1)初渣的化学侵蚀;
(2)上、下折角处高温煤气流的冲刷磨损。
(3)高温热应力的影响;
5.炉身:
炉身中下部:
(1)热应力的影响;
(2)受到初渣的化学侵蚀;
(3)碱金属和Zn的化学侵蚀。
在炉身上部:
(1)下降炉料的磨损;
(2)夹带着大量炉尘的高速煤气流的冲刷。
2、说明五段式高炉炉型的组成,画出炉型图,并用特定符号表示,每段有何作用?
第四章~第五章高炉车间原料系统及炉顶装料设备
一.问答题
1、炉顶装料设备主要有哪几种方式?
钟式炉顶装料设备无钟炉顶装料装置
2、无钟炉顶布料方式有哪几种?
并加以解释?
有什么优点?
1.环形布料:
倾角固定的旋转布料称为环形布料。
2.螺旋形布料:
倾角变化的旋转布料称为螺旋形布料。
3.定点布料:
方位角固定的布料形式称为定点布料。
4.扇形布料:
方位角在规定范围内反复变化的布料形式称为扇形布料。
3、皮带机上料的优点是什么?
优点:
①可以将贮矿槽等设施远离高炉;
②上料能力大,效率高而且灵活,炉料破损率低;
③减轻了设备重量,简化了控制系统。
一.填空
1.HY炉顶的原理是漏斗效应,其布料系统由钟型布料器和可调漏斗。
2.探料尺的零位是P76,高炉顺行时探尺曲线是。
3.无钟炉顶布料方式有环形布料、螺旋形布料、定点布料和扇形布料四种。
第六章高炉送风系统
一.名词解释
1、鼓风机的临界压力
风压过高时,风量迅速减少,如果再提高压力,则产生倒风现象,此时的风机压力称为临界压力。
2、鼓风机的飞动曲线
将不同转数的临界压力点连接起来形成的曲线。
3、定温燃烧方式
根据拱顶温度、废气温度和蓄热室下部温度判断蓄热室蓄热状态,控制其燃烧方式。
4、定时燃烧方式
控制一定的燃烧时间。
5、热量控制燃烧方式
在控制燃烧热值的同时,监视拱顶温度和废温度。
二.问答题
1、高炉对鼓风机的要求是什么?
①要有足够的鼓风量;②要有足够的鼓风压力;③送风要均匀、稳定;
④有良好的调节性能和一定的调节范围。
2、蓄热式热风炉哪几种基本结构型式?
内燃式热风炉(传统型和改进型),外燃式热风炉和顶燃式热风炉。
3、陶瓷燃烧器的优点是什么?
是用耐火材料砌成的,安装在热风炉燃烧室内部。
优点:
①空气与煤气混合好,能完全燃烧;
②空气过剩系数小,可提高燃烧温度;
③燃烧气体向上喷出,不冲刷隔墙。
④燃烧能力大。
4、改进型内燃式热风炉主要改进了哪些内容?
①悬链线拱顶且拱顶与大墙脱开;
②眼睛形火井和与之相配的矩形陶瓷燃烧器;
③燃烧室下部隔墙增设绝热砖和耐热不锈钢板。
5、外燃式热风炉的优点是什么?
(1)结构
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