钢铁冶金原理考试试题
钢铁冶金原理考试试题-----------------------作者：
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内蒙古科技大学2008 /2009 学年第 1 学期
《钢铁冶金原理》考试试题A
考试标准答案及评分标准
课程名称：钢铁冶金原理考试班级：冶金2006
考试时间：2009年1月13日15时0分至17时0分
标准制订人：罗果萍、宋希文
一、简答题（共5题，每题4分，共20分）
1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。
活度的定义a B=p B/p(标) （1分）
活度的标准态有3种，分别为纯物质标准态，假想纯物质标准态和质量1%溶液标准态。（3分）
2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的碱度？
碱性氧化物：能供给氧离子O2-的氧化物（1分）
酸性氧化物：能吸收O2-而形成复合阴离子的氧化物（1分）
两性氧化物：在酸性渣中能提供O2-、在碱性渣中能吸收O2-的氧化物（1分）。
碱度——熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物含量之比来表示碱度，用R表示。（1分）
3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？
分解压：化合物分解反应达平衡时，气体的平衡分压；（2分）
开始分解温度：当化合物的分解压等于环境中相应气体的分压时的温度；（1分）
沸腾分解温度：当化合物的分解压等于环境中气体的总压时的温度。
（1分）
4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能？写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。
标准溶解吉布斯自由能：某纯组分溶解于熔剂中，形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值；（2分）
形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式：
)M 100M ln(RT G i
j 0i 0]i [γ=? 。 (2分) 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？
氧化物的氧势：在一定温度下氧化物分解反应达平衡时，反应的
平）(2o P ln RT ；（2分）
氧化物的氧势与其稳定性关系：氧化物的氧势值越大，其稳定性越差。（2分）
二、填空题（共20空，每空1分，共20分）
1.在恒温、恒压下，溶液的 热力学性质 对某一组元 摩尔 量的 偏微分 值称为溶液中该组元的偏摩尔量。
2.在任意温度下， 各 组元在 全部 浓度范围内均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。
3.按照熔渣 离子 结构理论，熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组成。
4.熔渣的氧化性表示熔渣向金属液（或钢液）提供氧的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。
5.在一定温度下，把熔渣具有相等粘度的组成点连成线，称为熔渣的等粘度曲线。
6.若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成正比，且反应级数
与反应物的计量系数相等，这样的反应称为基元反应。
7.气体分子在分子（或范得华）引力的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附；在化学键力的作用下被吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。
三、分析题（共2题，每题12分，共24分）
1．请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物，利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。
图1
（标出1个反应或1个稳定存在的氧化物得1分，共6分）
固体碳的还原氧化铁可以认为是铁氧化物的间接还原反应和碳气化反应的组
合。
在a 温度以上，由于碳的存在，体系中CO 的浓度永远高于各级氧化铁还原的平衡CO 的浓度，将发生2334Fe O Fe O FeO Fe →→→的转变。在ab 温度之间，由于体系中CO 高于Fe 3O 4间接还原反应的平衡浓度，而低于FeO 间接还原的CO 平衡浓度，故将发生以下2334Fe O Fe O FeO →→和Fe FeO →的转变。在b 点温度以下，体系CO 的浓度低于间接还原反应的平衡浓度，将发生2334Fe O Fe O →和34Fe FeO Fe O →→的转变。所以当体系达到平衡时，a 点温度以上稳定存在的为Fe ，在ab 点温度之间，稳定存在的为FeO ，在b 点温度以下，稳定存在的为Fe 3O 4。（6分）
2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+，试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。
反应方程式为：
344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+ 3
4Cr CO 4C
a p K a = （3分） 由此可知有利于去碳保铬的热力学条件为：
（1）去碳保铬的最低温度为钢液中[Cr]和[C]氧化转化温度，由于以上反应为吸热反应，故提高温度，有利于提高K 。（3分）
（2）降低p CO ，可在[Cr]不变得条件下，降低[C]。采用真空冶炼或氩氧混合气体的减压操作，不仅降低了p CO ，而且利于CO 气泡的形成，可加强脱碳。（3分）
（3）提高[C]的活度系数，如Ni 和Cr 等元素的存在能提高C 的活度系数。（3分）
四、计算题（共3题，每题12分，共36分）
1. 测得温度1873K还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为0.45及
1.631-
α。试求钢--渣的界面张力，并确定此种还原?m
N，两者的接触角ο
=
38
渣能否在钢液中乳化?
在电炉冶炼的还原期，测得钢液中硫的质量分数由0.035%下降到0.030%，在1580℃所需要的时间为60min，在1600℃需要50min，试计算脱硫反应的活化能和在1630℃下脱除同样的硫所需要的时间。
解：（1）钢液中脱硫为一级反应：v=k Cs
v
=-dw[S]/dt=(0.035-0.030)/60=0.005/60=k0exp(-Ea/RT1)
1
v
=-dw[S]/dt=(0.035-0.030)/50=0.005/50=k0exp(-Ea/RT2) (2分)
2
由于v1/v2=k1/k2，于是：
50/60=exp[-Ea/8.314(1/1873-1/1853)] （2分）
0.833= exp[-6.93×10-7Ea]
Ea=260 kJ （2分）
（2）由于v=0.005/t=k0exp(-Ea/RT)
t=0.005/[k0exp(-Ea/RT)] （2分）
又0.005/50=k0exp(-260000/8.314×1873)
所以k0=1786min-1（2分）
v=0.005/t=0.05/[1786×exp(-260000/8.314×1903)=36min （2分）
2.在1873K 时与纯氧化铁渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.211%，与成分为w(CaO)=36.4%，w(MgO)=
3.2%，w(MnO)=3.6%，w(SiO 2)=36.6%，
w(FeO)=20.2%的熔渣平衡的铁液的氧的质量分数为0.052%。试计算熔渣中FeO 的活度与活度系数。
解：()]O []Fe [FeO += (1分) 211.01
211.0a ]O [%L FeO O === （2分） 246.0211
.0052.0L ]O [%a O FeO === （1分） FeO FeO FeO FeO X 246.0X a ==
γ （2分） 65.056
4.36n CaO == （0.5分） 08.040
2.3n MgO == （0.5分） 61.0606.36n 2SiO ==
（0.5分） 28.072
2.20n FeO == （0.5分） 05.0716.3n MnO ==
（0.5分） ∑=67.1n （0.5分） 168.067.128.0n n X FeO FeO ===
∑ （1分） 46.1168
.0246.0FeO ==γ (2分)
3.用不锈钢返回料吹氧熔炼不锈钢时，采用氧压为4
105.1?Pa 的真空度，钢液中铬的活度85.10a Cr =及碳的活度系数74.0f C =，试求吹炼温度为2023K 时钢液的碳含量w[C]。
已知：反应CO 4]Cr [3)O Cr (]C [443+=+的 )m ol J (T 22.617934706G 10-?-=?。
解：CO 4]Cr [3)O Cr (]C [443+=+ 4C
4CO 3Cr a P a K ?= (3分) C CO Cr a lg 4P lg 4a lg 3K lg -+= 10.82023
147.19202322.617934706RT G K lg 0=??--=?-= （3分） atm 15.0P CO =，85.10a Cr =，74.0f C =
10.8a lg 415.0lg 485.10lg 3C =-+
071.2a lg C -= （2分）
00849.0a C = （2分） 011.074
.000849.0f a ]C [w C C === （2分）
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冶金工程专业炼钢考试题
试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2% 以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。 3．电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。 4、炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是：气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是：效果不稳定。 7、炼钢工艺分为：熔化期，氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中，使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用：大吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。； 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由：绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外：绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱C、O、S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应：元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？（√）2．抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。（√）
冶金原理复习13.11.14
冶金原理复习 第一部分基本知识 一、金属矿按金属存在的化学状态分为自然矿石、硫化矿石、氧化矿石和混合矿石四类。 二、通常，人们习惯将冶金方法进行粗略划分，划分为两大类：火法冶金、湿法冶金。冶金方法进行细致划分，可分为三大类：火法冶金、湿法冶金、电冶金。 三、火法冶金生产中常见的单元过程有原料准备（破碎、磨制、筛分、配料等）、原料炼前处理（干燥、煅烧、焙烧、烧结、造球或制球团）、熔炼（氧化、还原、造锍、卤化等）、吹炼、蒸馏、熔盐电解、火法精炼等过程。 四、金属如何分类？ 现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类，铁、铬、锰三种金属属于黑色金属，其余的金属属于有色金属。有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属四类。 五、什么是湿法冶金？ 在低温下（一般低于１００℃，现代湿法冶金温度可达３００℃）用熔剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，通过液固分离等制得含金属的净化液，然后再从净化液中将金属提取和分离出来。 六、矿物是地壳中具有固定化学组成和物理性质的天然化合物或自然元素。４
七、脉石是矿石中的无用矿物。 八、精矿是经过选矿处理而获得的、高品位的矿石叫做精矿。 九、什么是火法冶金？１０ 是指矿石（或精矿）经预备处理、熔炼和精炼等冶金过程，在高温下发生一系列物理化学变化，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。 十、电冶金是利用电能来提取精炼金属的方法。按电能转换形式不同可分为两类：电热冶金和电化冶金。 十一、电化冶金是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。电化冶金分为水溶液电化冶金和熔盐电化冶金两类。 十二、熔盐电化冶金（也称熔盐电解）是在高温熔融体中进行电化作用，使金属从含金属盐类的熔体中析出的冶金（如铝电解）。 十三、湿法冶金生产中常见的单元过程有原料准备（破碎、磨制、筛分、配料等）、原料预处理（干燥、煅烧、焙烧）、浸出或溶出、净化、沉降、浓缩、过滤、洗涤、水溶液电解或水溶液电解沉积等过程。 十四、火法冶金具有生产率高、流程短、设备简单及投资省的优点，但有不利于处理成分结构复杂的矿石或贫矿的缺点。
钢铁冶金学试卷题-炉外处理部分
一填空题（每空1分，共20分） 目前铁水预处理“三脱”包括：（1），（2），（3）。2015A 目前铁水预处理生产中用量最大、使用最广泛的脱硫剂是（4）。2015A 脱硅渣起泡的原因有两方面：一是（1）；二是（2）。2015B 常用铁水脱磷剂的组成为：（8）。 常用脱磷剂体系有（3）和（4）系。2015B 铁水脱硫有______、______、______系脱硫剂。 采用石灰（CaO）进行铁水预处理脱磷，可选择______、______、______作助熔剂。 炉外精炼采用的基本手段包括渣洗、（5）、（6）、（7）、（8）等五种。2015A 表征渣洗用合成渣性能指标包括（4）、（5）、（6）、（7）等。2015B VD的英文全称是，VOD的英文全称是。 LF的英文全称是，LFV的英文全称是。 吹氩搅拌效果有______、______、______。 转炉终点碳含量越______、钢水氧化性越______、下渣量越______，则出钢过程中的渣洗脱硫效果越差。 二名词解释（每题2分，共20分） 铁水预处理2015A KR搅拌法2015A 铁水脱硫喷吹法铁水预处理脱硅 专用转炉脱磷2015B铁水深度预处理 炉外精炼2015A 渣洗脱碳保铬2015B VOD2015B AOD炉喷射冶金搅拌 真空循环脱气法（RH）钢包炉精炼法（LF） CAS-OB 二次燃烧洁净钢同化 三单项选择题（每题2分，共20分） （1-1）铁水喷吹纯镁脱硫时，镁脱硫的主要反应是：（1）镁蒸气与铁水中的硫反应（2）铁水中的溶解镁与硫反应。2015A （1-2）铁水喷吹脱硫能力最高的脱硫剂是：（1）单独喷吹纯镁（2）Mg/CaO复合喷吹（3）单独喷吹CaO。2015B （1-3）铁水罐中加入固体氧化剂脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变（1-4）铁水罐中加入吹氧气脱硅，会使铁水温度。A、升高B、降低C、不变 （2-1）同时具有加热、真空功能的炉外精炼装置是：（1）CAS-OB （2）RH-OB （3）VD。2015A （2-2）钢包精炼喂CaSi线的主要冶金目的是：（1）脱氧（2）夹杂物变性（3）成分微调2015A （2-3）对钢的成分和洁净度影响最小的钢水精炼加热方法：（1）CAS化学热法（2）电弧加热法（3）RH-OB法。2015B （2-4）LF炉脱硫最佳的热力学条件是：（1）顶渣碱度越高、顶渣氧化性越低，底吹氩越小，效果越好（2）炉渣氧化性越低，底吹氩越大，效果越好（3）顶渣碱度高、顶渣氧化性越低及合适的搅拌功率，效果越好。2015B （2-5）法不适合加热钢包中的钢水。A、电弧加热B、化学热法C、燃料燃烧（2-6）采用钢水脱硫效果最好。A、RH-PB B、LF C、RH-PTB （2-7）不具有真空功能的炉外精炼装置是。A、AOD B、RH C、DH。 （2-8）采用钢水的升温速度最快。A、CAS B、CAS-OB C、LF。 铁水预脱硅后最佳硅含量确定的主要因素是：（1）转炉少渣冶炼（2）优化铁水预脱磷（3）
新版华北理工大学材料与化工考研经验考研参考书考研真题
在决定考研的那一刻，我已预料到这一年将是怎样的一年，我做好了全身心地准备和精力来应对这一年枯燥、乏味、重复、单调的机械式生活。可是虽然如此，我实在是一个有血有肉的人呐，面对诱惑和惰性，甚至几次妥协，妥协之后又陷入对自己深深的自责愧疚当中。这种情绪反反复复，曾几度崩溃。 所以在此想要跟各位讲，心态方面要调整好，不要像我一样使自己陷入极端的情绪当中，这样无论是对自己正常生活还是考研复习都是非常不利的。 所以我想把这一年的经历写下来，用以告慰我在去年饱受折磨的心脏和躯体。告诉它们今年我终于拿到了心仪学校的录取通知书，你们的付出和忍耐也终于可以扬眉了。 知道自己成功上岸的那一刻心情是极度开心的，所有心酸泪水，一扫而空，只剩下满心欢喜和对未来的向往。 首先非常想对大家讲的是，大家选择考研的这个决定实在是太正确了。非常鼓励大家做这个决定，手握通知书，对未来充满着信念的现在的我尤其这样认为。当然不是说除了考研就没有了别的出路。只不过个人感觉考研这条路走的比较方便，流程也比较清晰。没有太大的不稳定性，顶多是考上，考不上的问题。 而考得上考不上这个主观能动性太强了，就是说，自己决定自己的前途。所以下面便是我这一年来积攒的所有干货，希望可以对大家有一点点小小的帮助。 由于想讲的实在比较多，所以篇幅较长，希望大家可以耐心看完。文章结尾会附上我自己的学习资料，大家可以自取。 华北理工大学材料与化工初试科目：(101)思想政治理论(204)英语二 （302）数学二(801)冶金原理或(803)金属学
(801)冶金原理参考书： 《钢铁冶金原理》第三版黄希祜，冶金工业出版社 先说英语吧。 词汇量曾经是我的一块心病，跟我英语水平差不多的同学，词汇量往往比我高出一大截。从初中学英语开始就不爱背单词。在考研阶段，词汇量的重要性胜过四六级，尤其是一些熟词僻义，往往一个单词决定你一道阅读能否做对。所以，一旦你准备学习考研英语，词汇一定是陪伴你从头至尾的一项工作。 考研到底背多少个单词足够？按照大纲的要求，大概是5500多个。实际上，核心单词及其熟词僻义才是考研的重点。单词如何背？在英语复习的前期一定不要着急开始做真题，因为在单词和句子的基础非常薄弱的情况下，做真题的效果是非常差的。刚开始复习英语的第一个月，背单词的策略是大量接触。前半月每天两个list，大概150个单词左右，平均速度大概1分钟看1个，2个半小时可以完成一天的内容。前一个月可以把单词过两遍。 历年的英语真题，单词释义题都是高频考点，这一点在完型中体现的非常突出，不仅是是完型，其实阅读中每年也都有关于单词辨析的题目，掌握了高频单词，对于做题的帮助还是非常大的，英语真题我用的是木糖英语真题手译。 进入第二个月开始刷真题，单词接触的量可以减少，但是对于生疏词应该进行重点的记忆，一天过1个list（75个单词）。一定记住的有两点：①背单词不需要死记单词的拼写！②多余的方法无用，音标法加上常用的词根词缀就能搞定考研英语的词汇！ 9月开学后，专业课的学习进入白热化的阶段。英语学习的重中之重变成了
钢铁冶金原理试题1答案
科技大学2008 /2009学年第1学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、 简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的 碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自山能？写出形成质量理标 准溶 液的标准溶解吉布斯自山能汁算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、 填空题（共20空，每空1分，共20分） 1. 在恒温、恒压下，溶液的热力学性质 对某一组元摩尔 量的 偏微分值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2. 在任意温度下，各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3. 按照熔渣离子 结构理论,熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组 成。 4. 熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5. 在一定温度下，把熔渣具有 ________ 粘度的组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6. 若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ， 垃載対酣 nnnnnnnnnnnn 豊躱 ..... ........... ...........................................
且反应级数与反应物的计量系数相等,这样
的反应称为基元反应。 7. 气体分子在 分子（或得华）引力 的作用下被吸附到固体或 液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被 吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、 分析题（共2题，每题12分，共24分） 1. 请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物, 利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应：4[C] + （Cr 3O 4） = 3[Cr] + 4CO, 试用热力学原理分 析有利于实现去碳保珞的热力学条件。 1UU 80 60 40 20 400 600t t 800 1000 1 200 675 737 温度八C
《钢冶金学》复习题
《钢冶金学》 第1章绪论 1 从化学成分和机械性能方面分析钢与生铁的区别？（※） 2 列举炼钢任务和炼钢的基本任务，并阐述在现代炼钢工艺中如何完成炼钢的基本任务。（※）3何谓钢铁生产的“长流程”和“短流程”？哪种流程的能耗高、排放量大？为什么？（※）4 按照化学成分和用途如何对钢进行分类？以下钢号分别为什么钢种，每个钢号的数字和字母代表什么意思？65Mn、60Si2Mn、50CrMnA、40Cr、GCr15SiMn、X70、1Cr18Ni9Ti、20CrMnTiH、Q345。 5 主要的炼钢方法有哪些？LD、BOF、BOP、OBM、Q-BOP、K-BOP、LD-Q-BOP、LD-KG、EAF各指哪种炼钢方法？（※） 第2章炼钢的基础理论 1 写出钢的密度、熔点、粘度、导热能力等常用数值（1600℃）及炉渣的粘度、密度和渣—钢界面张力的常用数值。 2 钢的熔点是如何定义的？何谓“液相线”，何谓“固相线”？为什么钢液凝固，是在一个温度区间内完成？ 3 炼钢炉渣的来源有哪些？为什么说“炼钢就是炼渣”？ 4 炉渣的“氧化性”是什么意思？为什么用“碱度”和“氧化性”这两个指标来表征炉渣的化学性质？炉渣氧化性在炼钢过程中的作用？（※） 5 熟悉炉渣中常见氧化物的熔点。 6 某一炉脱氧良好的低碳钢钢水，其钢水中的酸溶铝为0.018%，请问钢水中的溶解氧最低不低于多少ppm？ 7 简述单渣法和双渣法的区别及适用条件？ 8 炼钢过程中硅[Si]反应的特点？铁水硅含量 [Si]对炼钢过程有何影响？（※） 9 试绘制并解析一炉钢吹炼过程中，钢液中[Mn]的变化规律？提高残锰有何意义？写出吹炼过程中熔池回[Mn]的反应式，分析影响回[Mn]的因素。为什么吹炼终点残[Mn]的高低，一定程度反映吹炼水平的高低？（※） 10 如何理解“炼钢过程的[C]+[O]=CO是目的，更是手段，又是氧化精炼的主要手段。”？（※）
钢铁冶金原理(炼铁部分)期末考试总结
名词解释 脉石：铁矿石中除有含Fe的有用矿物外，还含有其它化合物，统称为脉石。 焦比：冶炼每吨生铁消耗干焦或综合焦炭的千克数。 熔剂：由于高炉造渣的需要，入炉料中常配有一定数量助熔剂，简称熔剂。 有效容积利用系数：在规定的工作时间内，每立方米有效容积平均每昼夜生产的合格铁水的吨数。等于[t/（m3*d）]=合格生铁折合产量/有效容积×规定工作日 休风率：高炉休风时间（不包括计划中的大中及小修）占规定工作时间的百分数。 冶炼强度：冶炼过程强化的程度，干焦耗用量/有效容积×实际工作日 直接还原：铁矿石还原剂为固态炭，产物为CO的反应。 耦合反应：某个渣中的离子得到或失去电子成为铁液中不带电的中性原子与另一个铁中原子失去或得到电子而成为渣中离子的氧化还原反应成为耦合反应。 熔化温度：理论上就是相图上液相线温度，或炉渣在受热升温过程中固相完全消失的最低温度。 熔化性温度：炉渣可自由流动的最低温度粘度曲线与45切线的切点温度。 长渣和短渣：温度降到一定值后，粘度急剧上的称为短渣；随温度下降粘度上升缓慢称为长渣。 液泛现象：反应生成的气体穿过渣层，生成气泡，气泡稳定存在于渣层内，炉渣在焦块空隙之间产生类似沸腾现象的上下浮动。 热交换的空区或热储备区：炉身中下部区间内，煤气与炉料的温差很小，大约只有50℃左右，是热交换及其缓慢的区域，成为热交换的空区或热储备区。 水当量：表示单位时间内炉料和炉气流温度变化1℃是所吸收或放出的热量。 上部调节：利用装料制度的变化一调节炉况称为上部调节。 下部调节：调节风速，鼓风动能及喷吹量等送风制度方面参数一调节炉况称为下部调节。 简答题 1、高炉冶炼的过程主要目的是什么？ 答：用铁矿石经济而高效率的得到温度和成分合乎要求的业态生铁。 2、高炉冶炼过程的特点是什么？ 答：在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂的交织在一起的化学反应和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入及产出外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。 3、焦炭在高炉中的作用是什么？ 答：○1提供冶炼所需热量; ○2作为氧化物还原所需的还原剂; ○3作为骨架，保证高炉内透气性; ○4铁水渗碳。 4、高炉冶炼对焦炭质量的要求是什么？ 答：○1要有足够的强度○2固定C量高而灰分低○3焦炭带入硫量低○4挥发分的的质量分数为0.8%-1.2% ○5成分性能以及粒度的稳定性。 5、铁矿粉造块的目的是什么？ 答：(1)将粉状料制成具有高温强度的块状料以适应高炉冶炼、直接还原等在流体力学方面的要求; (2)通过造块改善铁矿石的冶金性能，使高炉冶炼指标得到改善; (3)通过造块去除某些有害杂质，回收有益元素达到综合利用资源和扩大炼铁矿石原料资源。
2016年辽宁科技大学专升本考试大纲
2016年辽宁科技大学专升本考试大纲《冶金工程专 业》 【指定参考教材】 1.《钢铁冶金原理》黄希祜主编，冶金工业出版社 2.《钢铁冶金学（炼铁部分）》王筱留主编，冶金工业出版社 3.《钢铁冶金学（炼钢部分）》陈家祥主编，冶金工业出版社 4.《机械设计基础》杨可桢，程光蕴，李仲生主编，高等教育出版社高等教育出版社 考试科目：冶金原理、钢铁冶金学、机械设计基础 考试时间：150分钟 成绩分配：总分200分，其中冶金原理50分、钢铁冶金学100分、机械设计基础50分 第一部分《冶金原理》 一、冶金热力学基础 1、掌握化学反应的吉布斯自由能和平衡常数的计算方法。 2、掌握活度及活度系数的计算方法。 3、掌握活度标准态的选取。 二、冶金动力学基础 1、掌握冶金动力学的基本理论。 2、掌握冶金反应中某一反应级数的判断方法。 3、掌握零级、一级、二级反应的反应速率的计算方法。 三、金属熔体 1、了解金属熔体的种类。 2、了解熔铁及其合金的结构以及物理性质。 3、掌握铁液中组分活度的相互作用系数的计算。 四、冶金炉渣 1、掌握钢铁冶金熔渣的结构理论、熔渣的化学和物理性质。 2、掌握二元渣系的相图的分析方法。 3、掌握三元相图的基本知识及基本结构。 五、氧化熔炼反应
1、掌握氧化熔炼反应的物理化学原理以及氧势图在这里的应用。 2、掌握在冶金过程中硫、磷、硅等有害元素的去除方法。 六、钢液的二次精练 1、了解二次精练的含义。 2、掌握钢液真空处理的方法及热力学原理。 3、了解吹氩处理的作用以及热力学原理。 4、掌握钢中夹杂物的处理方法，钢液中夹杂物的种类及产生原因。第二部分《钢铁冶金学》 一、概论 1、了解高炉冶炼的基本过程及冶炼特点。 2、熟练掌握高炉冶炼的目的、原燃料的种类、性能要求。 3、了解高炉的主要产品。 二、铁矿粉造块 1、了解铁矿粉造块的意义及基本工艺过程。 2、熟练掌握烧结、球团的基本原料、成矿过程。 3、掌握烧结、球团过程的重要物理化学反应。 三、高炉炼铁基本理论 1、熟练掌握高炉逐级还原原则、高炉还原原理。 2、掌握炉渣在高炉冶炼过程中的作用和成渣过程。 3、掌握高炉风口前燃烧的作用及基本特点。 4、了解终渣的理化性质。 5、掌握高炉炉渣脱硫反应。 四、高炉冶炼过程中的传输现象 1、了解高炉常见的传输现象、高炉炉料下降的条件。 2、熟练掌握高炉用散料的基本参数及对高炉透气性、高炉煤气运动的影响，高炉煤气流分布的特点及采取的上部调剂的操作方法。 3、掌握高炉简单的热交换规律。 五、高炉冶炼能量利用 掌握燃料比，焦比等常用指标的概念及简单计算。 六、高炉炼铁工艺 1、熟练掌握高炉基本操作制度。 2、掌握高炉强化冶炼的措施。 七、炼钢的任务、原材料和耐火材料
钢铁冶金原理试题及答案
且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样的反应称为基元反应。 7.气体分子在 分子（或范得华）引力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、分析题（共2题，每题12分，共24分） 1．请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物，利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。 2. 钢液中[C]和[Cr]之间存在化学反应： 344[C](Cr O )3[Cr]4CO +=+，试用热力学原理分析有利于实现去碳保铬的热力学条件。 图1 四、计算题（共3题，每题12分，共36分）
1. 测得温度1873K 还原渣及GCrl5钢的表面张力分别为及1-?m N ，两者的接触角 38=α。试求钢--渣的界面张力，并确定此种还原渣能否在钢液中乳化? 解： 305 .138cos 45.063.1245.063.1cos 202222 =???-+=-+=s m s m ms σσσσσ 铺展系数：125.0305.145.063.1-=--=--=ms s m S σσσ 铺展系数小于0，说明此熔渣不易在钢渣中乳化。 2.在用CO 还原铁矿石的反应中，l173K 的速率常数 12110987.2--?=s k ，1273K 的速率常数12210623.5--?=s k 试求：(1) 反应的活化能；(2)1673K 的速率常数k 值；(3)1673K 的可逆反应的速率常数：)1 1(0K k ++。 反应为 ()2CO FeO CO s FeO +=+； T G m r 26.24228000 +-=? 1-?mol J 解：（1）由?? ? ??-=RT E k k a exp 0 可得： ?? ? ???-=?-1173314.8exp 10978.202a E k ?? ? ???-=?-1273314.8exp 10623.502a E k 先对上两式取对数，而后在相减，可得： ?? ? ??-- =??--1273111731 147.1910623.510978.2lg 2 2 a E
钢铁冶金学试题库
试题库 一、填空题 1.高炉生产的主要原料是___________________、_________ 和熔剂。 答案：铁矿石及其代用品；燃料 2.炼铁的还原剂主要有三种，即__________、_________和_________ 。 答案：碳、一氧化碳、氢 3.高炉CO不能全部转变成CO2的原因是因为铁氧化物的____________需要过量的CO与生成物平衡。答案：间接还原 4.钢、铁都是铁碳合金，一般把碳含量大于2.00%叫_______________。 答案：铁 5.硅的氧化反应是________反应，低温有利于硅的氧化。答：放热 6.钢中加入适量的铝，除了脱氧的作用以外，还具有___________的作用。 答案：细化晶粒 7.在硫的分配系数一定的条件下，钢中含硫量取决于_______中硫含量和渣量。答案：炉渣 8.要使炉况稳定顺行，操作上必须做到三稳定，即____________、____________、____________。答案：炉温、碱度、料批 9.钢中有害气体主要是_________、_________。答案：H；N 10.炼钢的基本任务有脱碳、脱硫、脱氧合金化和__________。 答案：去气和去夹杂物 11.造渣方法根据铁水成份和温度，冶炼钢种的要求选用_______、双渣法、留渣法。措施。答案：单渣 12.12.铁矿石还原速度的快慢，主要取决于____________和____________的特性。 答案：煤气流；矿石 13.生铁一般分为三大类，即____________、____________、____________。 答案：铸造铁、炼钢铁、铁合金 14.在钢材中引起热脆的元素是____________ ，引起冷脆的元素是____________ 。 答案：Cu、S；P、As 15.在Mn的还原过程中，____________是其还原的首要条件, ____________是一个重要条件。答案：高温；高碱度 16.炉渣中含有一定数量的MgO，能提高炉渣____________ 和____________。 答案：流动性；脱硫能力 17.氧气顶吹转炉炼钢操作中的温度控制主要是指__________和终点温度控制。。 答案：过程温度 18.氧气顶吹转炉炼钢影响炉渣氧化性酌因素很多，经常起主要作用的因素是_________。答案：枪位和氧压 19.铁子预处理主要是指脱硫，另外也包括___________。答案：脱硅和脱磷 20.影响高炉寿命的关键部位是____________ 和____________。答案：炉缸；炉身中部 21.氧气预吹转炉传氧方式一般有直接传氧和（间接传氧）两种方式。 22.高炉下部调剂中,凡是减少煤气体积或改善透气性的因素就需____________ 风速和鼓风动能；相反，则需相应____________ 风速和鼓风动能。答案：提高；减小 23转炉入炉铁水温度应在_________以上。答案：1250℃ 24.一般规定矿石中含硫大于为____________高硫矿。答案：0.3% 25.FeO含量对烧结矿质量的影响主要表现在____________和____________两个方面。
冶金原理复习
第一篇冶金熔体 第一章冶金熔体概述 1. 什么是冶金熔体它分为几种类型 在火法冶金过程中处于熔融状态的反应介质和反应产物（或中间产品）称为冶金熔体。它分为：金属熔体、熔渣、熔盐、熔锍。 2.何为熔渣简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。 熔渣是指主要由各种氧化物熔合而成的熔体。 冶炼渣主要作用在于汇集炉料中的全部脉石成分，灰分以及大部分杂质，从而使其与熔融的主要冶炼产物分离。 精炼渣主要作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化物，使之与主金属分离。 3.什么是富集渣它与冶炼渣的根本区别在哪里 富集渣：使原料中的某些有用成分富集与炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。 冶炼渣：汇集大部分杂质使其与熔融的主要冶炼产物分离。 4.试说明熔盐在冶金中的主要应用。
在冶金领域，熔盐主要用于金属及其合金的电解生产与精炼。熔盐还在一些氧化物料的熔盐氯化工艺以及某些金属的熔剂精炼法提纯过程中广泛应用。 第二章冶金熔体的相平衡图 1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。 X ：A 10% ，B 70% ，C 20% ； Y ：A 10% ，B 20% ，C 70% ； Z ：A 70% ，B 20% ，C 10% ； 若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。 2.下图是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图 （1）写出各界限上的平衡反应 （2）写出P、E两个无变点的平衡反应 （3）分析下图中熔体 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 的冷却结晶路线。
3.在进行三元系中某一熔体的冷却过程分析时，有哪些基本规律答：1 背向规则2杠杆规则3直线规则4连线规则 5 三角形规则6重心规则7切线规则8共轭规则等 第三章冶金熔体的结构 1. 熔体远距结构无序的实质是什么 2.试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
钢铁冶金部分课后作业题及答案
1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？ 答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？ 答案：综合入炉品位(%) 炼铁金属收得率(%) 生铁合格率(%) 铁水含硅(%) 铁水含硫(%) 风温(℃) 顶压(KPa) 熟料比(%) 球矿比(%) 高炉利用系数(t/m3.d) 综合焦比(Kg/t) 入炉焦比(Kg/t) 焦丁比(Kg/t) 喷煤比(Kg/t) 1—3 高炉生产有哪些特点？ 答案：一是长期连续生产。高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅
在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。 二是规模越来越大型化。现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。 三是机械化、自动化程度越来越高。为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。 四是生产的联合性。从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？ 答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。 （1)生铁。按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。 (2)炉渣。炉渣是高炉生产的副产品，在工业上用途很广泛。按其处理方法分为： 1)水渣：水渣是良好的水泥原料和建筑材料。2)渣棉：作绝热材料，用于建筑业和生产中。3)干渣块：代替天然矿石做建筑材料或铺路用。 (3)高炉煤气。高炉煤气可作燃料用。除高炉热风炉消耗一部分外，其余可供动力、烧结、炼钢、炼焦、轧钢均热炉等使用。 2—1高炉常用的铁矿石有哪几种，各有什么特点？
《钢铁冶金原理》基本知识点整理
《钢铁冶金原理》基本知识点 By Moonlight 2009/10/17 注：主要知识点是基于老师上课提问的问题，限于名词、概念、公式的解析。 1、 活度、活度系数、活度的标准态： 以拉乌尔定律或亨利定律为基准或参考态，引入修正后的浓度值称为活度；而此修正系数称为活度系数。 具有纯物质、假想纯物质及 =1﹪溶液蒸汽压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。 2、 、 、 的含义： ， 分别为以拉乌尔定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数和以亨利定律为基准或参考态，对组分浓度修正时的修正系数。 指的是稀溶液以纯物质为标准态的活度系数，其值为常数。 3、 活度标准态选择的一般原则以及钢铁冶金过程中组分活度标准态如何选择？ 一般作为溶剂或浓度较高的组分可选纯物质作为标准态，若组分的浓度比较低时，可选用假想纯物质或质量为1﹪溶液作为标准态。 在冶金过程中，作为溶剂的铁，如果其中元素的溶解量不高，而铁的浓度很高时，可选纯物质作为标准态， =x [Fe]=1,Fe r =1 ；如果溶液属于稀溶液，则可以浓度代替活度（H K 标准态）；熔渣中组分的活度常选用纯物质标准态。 4、 理想溶液，稀溶液以及超额函数： 理想溶液：在整个浓度范围内，服从拉乌尔定律的溶液； 稀溶液：溶质蒸汽压服从亨利定律，溶剂蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液； 超额函数：实际溶液的偏摩尔量（或摩尔量）与假想其作为理想溶液时的偏摩尔量（或摩尔量）的差值。 ex B G =RT ln B r ex m G =RT ln B B x r ∑ 5，为什么温度升高使实际溶液趋向于理想性质？ 由()2 B B T T G H T ???=-? 知： 2 ln B B T r H RT ??=-? B w
钢铁冶金原理试题1答案
科技大学2008 /2009 学年第 1 学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 课程号：61102304 考试方式：闭卷 使用专业、年级：冶金2006 任课教师： 考试时间：2009 备 注： 一、简答题 （共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的碱度？ 3. 何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能？写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 二、填空题（共20空，每空1分，共20分） 1.在恒温、恒压下，溶液的 热力学性质 对某一组元 摩尔 量的 偏微分 值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2.在任意温度下， 各 组元在 全部 浓度围均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3.按照熔渣 离子 结构理论，熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组成。 4.熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5.在一定温度下，把熔渣具有 相等 粘度的 组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6.若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ，且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样 学生班级________________学生学号： □□□□□□□□□□□□学生姓名：________________ ………………装订线………装订线………装订线…………试卷须与答题纸一并交监考教师…………装订线………装订线………装订线………………
冶金物理化学简明教程第二版课件
冶金物理化学简明教程第二版课件Physical Chemistry of Metallurgy 冶金物理化学 参考书目 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 梁连科，冶金热力学及动力学，东北工学院出版社，1989 黄希祜，钢铁冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1990 傅崇说，有色冶金原理(修订版)，冶金工业出版社，1993 车荫昌，冶金热力学，东北工学院出版社，1989 魏寿昆，冶金过程热力学，上海科学技术出版社，1980 韩其勇，冶金过程热力学，冶金工业出版社，1984 陈永民，火法冶金过程物理化学，冶金工业出版社1984 李文超，冶金热力学，冶金工业出版社，1995 Physical Chemistry of Metallurgy 第一章绪言 1. 本课程作用及主要内容 1.1地位地位冶金专业平台课之一。以普通化学、高 等数学、物理化学为基础。与物理化学相比，更接近与实际应用。目的:为开 设专业课和今后的发展作理论准备。 1. 本课程作用及主要内容火法冶金特点: 火法冶金特点:一高三多 1. 本课程作用及主要内容 1.2 作用将物理化学的基本原理及实验方法应用到冶金过程中，阐明冶金过程的物理化学规律，为控制和强化冶金过程提供理论依据。 为去除某些元素保留某些元素而选择合适的冶炼条件 (温度、气氛)。例如炼钢过程。此类问题将由本课程解决。 1. 本课程作用及主要内容注意:由于高温的特点，宏观测定难度大，微观就更难，有时只能使用常温数据外推，误差较大。本学科尚在不断完善发展中。应
学会灵活应用，依据冶物化理论，创造有利反应进行条件，抑制不利反应，提出合理工艺流程。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.1高炉炼铁高炉炼铁 (a)炉顶煤气成分: N2 、CO、CO2，少量H2、CH4 N2<50,， CO(20,25,)、CO2(22,17,) CO+CO2(42,44,) CO为还原剂且属有毒气体，希望能够在炉内100% 消耗。无法实现的原因:存在化学平衡。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 (b)矿石中含有Fe、Mn、S、P、Al、 Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同: 原因:氧化物稳定性问题 (c)S、P的去除炼钢、炼铁过程分别去除P、S 原因:反应条件是否适宜。 1. 本课程作用及主要内容 1.3 冶金实例 1.3.2 炼钢奥氏体不锈钢冶炼:去C 保 Cr。特种冶金(二次精炼)真空脱气，矿石中含有Fe、Mn、 S、P、Al、Mg、Ca等多种元素，但被还原量却不同。原因:氧化物稳定性问题。 1. 本课程作用及主要内容 1.3.3 有色冶金炼铜:氧化?还原? 炼铜:氧化?还 原?电解去铁 Cu2S?Cu2O?Cu 湿法:电解过程，电化学，ph, 湿法:电解过 程，电化学，ph,电位图浸出，萃取过程熔盐电解等等 1. 本课程作用及主要内容 1.4 主要内容热力学第一定律:能量守恒，转化; 第 二定律:反应进行的可能性及限度; 第三定律:绝对零度不能达到。 1. 本课程作用及主要内容 1.4.1 冶金热力学主要为第二定律工具:等温方 程式 正向逆向平衡测定计算(查表)CP?K(0) CP?,A，BT 估计值统计热力 学
钢铁冶金学试题(B)及答案
钢铁冶金学试卷（B ） 一、名词解释题（每题3分，共18分） 1.高炉冶炼强度 2. HPS 3.高炉渣熔化性温度 1. “假象”赤铁矿的结晶结构未变，而化学成分已变为 Fe 2O 3） 2. 一般要求焦炭的反应性高，而煤粉的反应性则要低） 3. 高炉风口喷吹的煤粉，有少量是与煤气中的 CO 2反应而气化的 4. 高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖） 5. 烧结料层的自动蓄热现象，主要是由于燃料在料层中的偏析所致） 6. 提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量） 7. 实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料） 8. 对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言，赤铁矿优于磁铁矿） 9. 原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁） 10. 高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定） 4.高炉的悬料 5.高炉的硫负荷 6. FINEX 炼铁工艺 X 。） 二、判断题（每题 1.5分，共30分） （对：“，错: 院係） ___________ 班级 ______________ 学号 ______________ 姓名 _____________
11.高炉炉渣的表面张力过小时，易造成渣中带铁，渣铁分离困难 12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。 13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是C02。 14.高炉实施高压操作后，鼓风动能有增大的趋势。 15.高炉脱湿鼓风，有提高风口理论燃烧温度的作用。 16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。 17.具有倒V型软熔带的高炉，其中心煤气流比边缘煤气流发达。 18.为了抑制边缘煤气流，可采取“高料线”或“倒装”的装料制度 19.高炉富氧鼓风，有助于提高喷吹煤粉的置换比。 20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。 三、简答题（每题8分，共24分） 1.简述酸性氧化球团矿生产工艺，说明该类球团矿的焙烧固结机理。 2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响，并说明其原因。 3.画出高炉理想操作线，并说明A、B、C、D、E、P、W点的意义 四、论述题（每题14分，共28分） 1.分析高炉冶炼过程中，用CO、H2还原铁氧化物的特点。 a .画出CO、H2还原铁氧化物的平衡关系示意图（叉子曲线）； b .分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同 2. Ergun公式如下: P L 150 w (1 )2 (de)2 3 1.75 w2(1 ) de 3
钢铁冶金原理知识点
钢铁冶金原理 1.冶金热力学研究对象：反应能否进行，即反应的可行性和方向性、反应达到平衡态 的条件及该条件下反应物能达到的最大产出率。 2.平衡常数的含义：可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每 个反应物浓度系数次幂的连乘积之比，这个比值叫做平衡常数。 3.稀溶液：一定温度和压力下，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液。 4.正规溶液：混合焓不为0，但混合熵等于理想溶液混合熵的溶液。 5.活度系数：是指活度与浓度的比例系数。 6.试比较CO和H2还原氧化铁的特点？ 解CO和H2是高炉内氧化铁的间接还原剂。它们均能使Fe2O3还原到Fe。但它们的还原能力在不同温度下却有所不同。在810℃，两者的还原能力相同，而在810℃以下，CO的还原能力比H2的还原能力强，但在810℃以上，则相反，氢有较强的还原能力，这反映在还原剂的分压上，随温度的升高，还原FeO所要求的CO分压增高，还原FeO 需要的H2分压则减小。高炉下部高温区H2强烈参与还原，而使C消耗于形成CO（C 的气化反应）的量有所减少。另，在高温区内，它们形成的产物H2O（g）及CO2均能与焦炭反应，分别形成H2及CO。增加间接还原剂的产量。这也就推动了碳直接还原的进行。在还原的动力学上，由于H2在FeO上的吸附能力及扩散系数均比CO的大，所以H2还原氧化铁的速率，即使在810℃以下，也比CO的高（约5倍）。提高还原气体中H2的浓度有利于氧化铁还原速率的增加。 7.氢和氮气对钢会产生哪些危害？ 答：氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢和CO、N2气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，发生氢脆现象。氮含量高的钢材长时间放置，将会变脆。原因是钢种氮化物析出速度很慢，逐渐改变钢的性能。钢种含氮量高时，在250℃—450℃温度范围，表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为蓝脆。氮含量增加，钢的焊接性能也变坏。 8. 炼钢二次精炼手段和目的。 答：炉外精炼的基本手段有搅拌、渣洗、加热、真空、喷吹等5种，目的是：在真空、惰性气氛或可控气氛的条件下进行深脱碳、脱硫、脱氧、除气、调整成分(微合金化)和调整温度并使其均匀化，去除夹杂物，改变夹杂物形态和组成等。钢水炉外精炼是为适
钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)
内蒙古科技大学2008 /2009 学年第 1 学期 《钢铁冶金原理》考试试题A 考试标准答案及评分标准 课程名称：钢铁冶金原理考试班级：冶金2006 考试时间：2009年1月13日15时0分至17时0分 标准制订人：罗果萍、宋希文 一、简答题（共5题，每题4分，共20分） 1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。 活度的定义a B=p B/p(标) （1分） 活度的标准态有3种，分别为纯物质标准态，假想纯物质标准态和质量1%溶液标准态。（3分） 2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物？如何表示炉渣的碱度？ 碱性氧化物：能供给氧离子O2-的氧化物（1分） 酸性氧化物：能吸收O2-而形成复合阴离子的氧化物（1分） 两性氧化物：在酸性渣中能提供O2-、在碱性渣中能吸收O2-的氧化物（1分）。碱度——熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物含量之比来表示碱度，用R表示。（1分） 3.何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度？ 分解压：化合物分解反应达平衡时，气体的平衡分压；（2分） 开始分解温度：当化合物的分解压等于环境中相应气体的分压时的温度；（1分）沸腾分解温度：当化合物的分解压等于环境中气体的总压时的温度。 （1分） 4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能？写出形成质量1%标准溶液的标 准溶解吉布斯自由能计算式。 标准溶解吉布斯自由能：某纯组分溶解于熔剂中，形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值；（2分） 形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式：
)M 100M ln(RT G i j 0i 0]i [γ=? 。 (2分) 5. 何为氧化物的氧势？氧化物的氧势与其稳定性关系如何？ 氧化物的氧势：在一定温度下氧化物分解反应达平衡时，反应的平）(2o P ln RT ；（2分） 氧化物的氧势与其稳定性关系：氧化物的氧势值越大，其稳定性越差。（2分） 二、填空题（共20空，每空1分，共20分） 1.在恒温、恒压下，溶液的 热力学性质 对某一组元 摩尔 量的 偏微分 值称为溶液中该组元的偏摩尔量。 2.在任意温度下， 各 组元在 全部 浓度范围内均服从 拉乌尔 定律的溶液称为理想溶液。 3.按照熔渣 离子 结构理论，熔渣由简单的 阳 离子、 阴 离子和复合 阴 离子团所组成。 4.熔渣的氧化性表示熔渣向 金属液（或钢液） 提供 氧 的能力，用熔渣中 FeO 的活度表示。 5.在一定温度下，把熔渣具有 相等 粘度的 组成点 连成线，称为熔渣的等粘度曲线。 6.若化学反应的速率与反应物浓度的若干次方成 正比 ，且反应 级数 与反应物的 计量系数 相等，这样的反应称为基元反应。 7.气体分子在 分子（或范得华）引力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上称为物理吸附；在 化学键力 的作用下被吸附到固体或液体的表面上，称为化学吸附。 三、分析题（共2题，每题12分，共24分） 1．请写出图1中各条曲线所代表的反应，各区域稳定存在的氧化物，利用热力学原理分析各氧化物稳定存在的原因。