《冶金工程概论》思考题20170605
冶金工程概论

冶金工程概论众所周知,冶金对于为我国的国民发展,社会进步起着弥足轻重的作用。
因为它为我国的基础建设,科技进步奠定基础。
而对于冶金,首先必须提到钢铁工业的发展。
钢铁工业是国家的基础工业之一,钢铁产量往往是衡量一个国家工业水平和生产能力的主要标志,钢铁的质量和品种对国民经济其它工业部门产品的质量,都有着极大的影响。
特别值得一提的是,目前,我国冶金技术已进入成熟发展阶段,大型高炉的技术经济指标不断改善,但很多冶金企业重视科学技术而忽视了其中的管理,这就暴露了诸多问题,如果能实现科技进步的同时注重企业的现代化管理,将对钢铁冶金企业实现节能减排,节约成本,提高效率的长远发展需求提供促进作用无论是什么企业,要挑战的都是是一个网络盛行、信息快速普及以及无国界竞争的时代,如何运用独特的商业模式提升企业的生产力、反应力,已是企业的首要问题,由于当前冶金行业投资过热,新建企业逐渐增多,同时国家加大了宏观调控的力度,尤其是近期国家关于淘汰落后产能、节能减排等一系列调控政策的实施,形成了冶金企业重组以及部分落后企业被淘汰出局的格局。
在这样的形式下就形成了钢铁冶金联合企业。
对于冶金行业来说,其生产环节是一个复杂而庞大的生产体系,每个生产环节都有其主要生产过程、主要设备、生产方法以及特点。
主要包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等。
生产工序的系统化,创新,成为企业产品竞争实力的主要体现。
钢铁冶金联合企业主要有那些生产环节呢?选矿选矿经历了从处理粗粒物料到细粒物料、从处理简单矿石到复杂矿石、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。
包括精矿、中间产品、尾矿的脱水,尾矿堆置和废水处理。
选矿主要在水中进行,选后产品需要脱水干燥。
方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。
尾矿水可回收再用。
不合排放标准的废水须经净化处理。
旧尾矿场地要进行植被、复田。
1.炼铁炼铁是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程,其中,高炉冶炼在钢铁工业中占有重要地位。
冶金工程概论复习.docx

冶金工程概论复习资料⑴火法冶金它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。
整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。
过程所需能源,主要靠燃料燃烧供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。
⑵湿法冶金它是在常温或低于100°C下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其它杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。
该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。
生铁是合碳量3%〜4%的Fe-c合金.并含有少量硅、偏、硫、磷.其质地硬而脆,不能锻压, 主要用于铸造。
1. 1铁矿石及其分类1、磁铁矿石2、赤铁矿石3、褐铁矿4、菱铁矿矿石(1)焦炭在高炉内作用。
焦炭在高炉冶炼中主要作为发热剂,还原剂和料柱骨架。
■焦炭在风口前燃烧放出大量热量并产生煤气,煤气在上升过程中将热量传给炉料,使高炉内的各种物理化学反应得以进行。
高炉炼铁过程中的热量有70~80%来自焦炭的燃烧。
■焦炭燃烧产生的co及焦炭中的固定碳是铁矿石的还原剂。
■在高温下铁矿石被还原和熔融,只有焦炭起到料柱的骨架作用支持料柱,保持炉内有较好的透气性,特别是在高炉下部区料柱的透气性完全由焦炭来维持。
3. 1. 1高炉冶炼过程及其特点•高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即焦炭做燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料的铁,从氧化物或矿物状态(如FeM、Fe:Q、Fe2SiO4> Fe304• Ti02等)还原为液态生铁。
•冶炼过程中,炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。
从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应,产生的高温还原性煤气上升, 并使炉料加热、还原、熔化、造渣,产生一系列的物理化学变化,最后生成液态渣、铁聚集于炉缸,周期地从高炉排出。
上升过程中,煤气流温度不断降低,成分逐渐变化,最后形成高炉煤气从炉顶排出3. 1.2高炉炼铁的原料和产品•高炉冶炼的主要原料是铁矿石、燃料、鼓风。
《冶金原理》课后习题及解答

第一章1 冶金原理研究的主要内容包括________、________和________。
冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2 金属熔体指________、________。
液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学,它主要是应用_______的理论和方法研究提取冶金过程,为解决有关_____问题、开拓____的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。
物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同,一般将冶金熔体分为________、______、_______、_______四种类型。
金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按具体的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。
钢铁、有色金属。
4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同,熔渣主要分为________、_______、________、__________四种。
在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择_____,使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。
熔渣。
5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。
金属提炼、精炼过程。
6、熔渣是指主要由各种______熔合而成的熔体。
氧化物。
7、________的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。
富集渣、8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物,使之与主金属分离。
精炼渣。
9、在造锍熔炼过程中,为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失,要求熔渣具有较低的______、______和_______。
粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗,必须使锍具有合适的______.物理化学性质。
11、在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择________,使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
熔渣成分12、冶金过程热力学可以解决的问题有:1)计算给定条件下的;根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行:2)计算给定条件下的平衡常数,确定反应进行的______;3)分析影响反应的和平衡常数,为进一步提高________指明努力方向。
冶金工程概论(2)--测试题A答案

参考答案:
一、选择题
1-5 BABCA 6-10 DBACD
二、填空题
1、NiO粉、Fe2O3粉、水、添加剂
2、抗热震性低、脆性大、断裂韧性低
3、抗冲击性能 抗热震性能
4、0.005 %
5、铝
三、简答题
1、高炉炼铁是在高炉中用铁矿石与焦炭反应生成粗铁的过程。
这个过程产生的铁含碳量很高,而且韧性不好易碎。
转炉炼钢就是将高炉炼出的铁水在转炉内鼓入氧气,多余的碳会与氧气反应变成二氧化碳排出,这样就可以降低铁中的含碳量,将铁水变成钢水。
高炉-转炉生产流程如下图所示,可简单描述为铁矿石→(烧结矿或球团矿)→高炉(冶炼成铁水)→-转炉(冶炼成钢水)→连铸(浇注成钢坯)→轧
机(轧制成材)。
2、炼铁(高炉+非高炉)、炼钢(转炉+电炉)、连铸、轧制。
3、通过对炉渣成分、性能及数量的调整,可以控制金属中各元素的氧化和还原过程;向钢中输送氧,氧化各种杂质;
吸收钢液中的非金属夹杂物,防止钢液吸气(H、N);
4、工艺流程由一个主流程和三和子流程组成:
主流程功能:回收稀土。
子流程功能(a):回收磷灰石;(b)稀土与氟、钍分离;(c)回收冰晶石。
特点:
(a)焙烧过程无SO2和HF污染
(b)焙烧产物便于回收磷灰石
(c)浸出稀土同时回收冰晶石
5、MnO2 :综合性能良好,材料的密度增加,电导率提高,抗腐蚀性增强,抗弯强度和抗热震性得到很好改善;
V2O5 :显著提高耐腐蚀性,改善金属相与陶瓷相间的润湿性,使金属银能
够沿着陶瓷颗粒的轮廓分布,形成联通的网状结构。
冶金概论复习思考题

周六上午3501正常上课,由于班级和人数众多,争取当场考试。
闭卷考试,作业题考前要交,是平时成绩的一部分。
几张白纸即可。
题型为:填空(2分/空×20空)、基本概念(2分/题×5题)、简答(5分/题×8题)、论述(1题)。
1.铁与钢的含碳量范围各为多少?纯铁的熔点是多少?生铁(2.11%~4.3%) 钢(0.0218%~2.11%) 1535度2.铁的直接还原度与燃料比有何关系?降低铁的直接还原度可以降低高炉高炉炼铁的燃料比3.焦炭在高炉炼铁中的作用是什么?4.炼焦的三班操作是什么?5.焦炉煤气的成分是什么?焦炉煤气又称煤焦气主要成分为氢气和甲烷另外还有少量的一氧化碳C2以上不饱和烃,二氧化碳,氧气和氮气6.焦化厂的主要任务是什么?碳送到焦化厂加工成冶金焦炭7.烧结厂的主要任务是什么?铁矿石送到烧结厂加工成烧结块8.高炉的主要任务是什么?9.一座日产1万吨生铁的高炉,其每天的物料衡算情况如何?10.现代高炉都是五段式炉型,分别是什么?炉缸,炉腹,炉腰,炉身,炉喉11.高炉有效容积利用系数是什么?答:高炉有效容积利用系数是每立方米高炉有效容积每天的铁水生产量。
12.铁水预处理的主要任务是什么?答:在铁水进入转炉前,为除去某些有害元素的处理过程。
主要是使其中硫、硅、磷含量降低到所要求的范围,以简化炼钢过程,提高钢的质量。
13.铁水预脱磷的适宜条件是什么?答:一,降低反应温度,1300度低温有利于脱磷反应进行;二,提高钢水、炉渣的氧化性,有利于脱磷反应;三,提高钢中磷的活度和增加渣量,有利于脱磷反应;四,适当的碱度;五,对熔池进行强力搅拌。
14.炼钢厂的主要任务是什么?答:炼钢厂的主要任务是将铁水脱硫、脱磷、脱碳和脱氧合金化,然后将钢水浇铸成钢胚。
15.现在国内外转炉炉衬采用什么材料?维护炉衬的主要手段是什么?答:现在国内外转炉炉衬采用镁碳砖;维护炉衬的主要手段是溅渣护炉。
冶金原理课后答案

冶金原理课后答案冶金原理是冶金工程专业的重要课程,它是学生们打好冶金基础知识的关键。
在学习过程中,课后习题是检验学生对知识掌握程度的重要方式。
下面是冶金原理课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是冶金原理?冶金原理是指通过对金属物理、化学性质和金属材料的制备、加工等方面的研究,来揭示金属材料的内在规律和特性的科学原理。
冶金原理是冶金工程专业的基础课程,它的学习对于后续的专业课程学习具有重要的指导作用。
2. 冶金原理的研究对象有哪些?冶金原理的研究对象主要包括金属的结构、性能、制备工艺、加工工艺等方面。
通过对金属的晶体结构、相变规律、热处理工艺等进行研究,可以揭示金属材料的内在规律和特性,为金属材料的应用提供理论基础。
3. 冶金原理课程的学习意义是什么?冶金原理课程的学习可以帮助学生建立对金属材料的基本认识,理解金属材料的物理、化学性质和加工工艺,为后续的专业课程学习奠定良好的基础。
同时,通过学习冶金原理,可以培养学生的分析和解决问题的能力,提高他们的科学素养和创新能力。
4. 冶金原理课后习题答案。
(1)问,什么是金属的晶体结构?它对金属材料的性能有什么影响?答,金属的晶体结构是指金属原子在空间中的排列方式,主要有面心立方、体心立方和密堆积等结构。
晶体结构对金属材料的性能有重要影响,它决定了金属的硬度、塑性、导电性、热导性等性能。
(2)问,金属的相变规律是什么?举例说明。
答,金属的相变规律是指金属在不同温度下发生晶体结构或组织形态的变化规律。
例如,铁在950°C以下为α铁,950°C以上为γ铁,这是铁的相变规律之一。
(3)问,金属材料的热处理工艺有哪些?它们的作用是什么?答,金属材料的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
它们的作用是通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程,改变金属的组织结构和性能,以达到提高金属材料的硬度、强度和韧性的目的。
5. 总结。
通过对冶金原理课后习题的答案解析,我们可以更好地理解冶金原理课程的重要性和学习意义,掌握金属材料的基本知识和相关原理。
《冶金工程概论》思考题
《冶金工程概论》思考题
1.什么是冶金?有哪几种冶金方法?说明各种方法的特点。
2.冶金分几类?简述黑色冶金的主要工序。
3.简述新中国钢铁工业的发展的几个主要阶段。
4.简述钢铁工业的发展趋势。
5.简述有色金属工业的发展趋势。
6.高炉冶炼用燃料作用是什么?有哪些种类?
7.铁矿粉造块有哪些方法?造块的目的意义何在?
8.高炉冶炼铁氧化物还原的方式有哪些?试分别写出还原反应方程式。
9.高炉内除了铁还原外,还有哪些元素发生还原,对高炉炼铁有什么影响?10.高炉炉渣有什么作用?它是如何形成的?
11.高炉冶炼设备包括哪几大系统,各自的作用是什么?
12.炼钢的基本任务有哪些?
13.炼钢过程中脱碳反应的作用有哪些?
14.炼钢所用的原材料有哪些,试说明对废钢的要求。
15.钢液中的气体有哪些,有什么危害,如何去除?
16.目前主要的炼钢方法有哪两种?试比较转炉炼钢和电弧炉炼钢的各自特点?17.连铸机有哪些结构形式,简述连铸机的主要设备构成。
18.试说明有色金属的分类情况。
19.简述铜的性能与用途。
试简单说明火法炼铜的工艺过程?
20.简述铝的性能与用途。
写出铝电解槽中的电极反应过程。
21.什么是金属压力加工?金属压力加工方法有哪些?
22.钢材品种按产品断面形状分类可分为哪几类?
23.试简述热轧带钢生产工艺。
24.试简述冷轧带钢生产工艺。
25.试简述热轧无缝钢管生产工艺。
钢铁冶金学思考题
《钢铁冶金学》Ⅱ思考题
第二章思考题
1.炼钢的任务。
2.S的危害原因和控制方式。
3.Mn控制S危害的原理,要求值。
4.P含量与性能的关系。
5.为什么脱氧?
6.〔O〕和T〔O〕的意义和区别。
7.减少气体含量的措施。
8.H和N的来源
9.名词解释:全氧、溶解氧、热脆
第三章思考题
1.脱碳反应对炼钢的影响。
2.钢液增碳的热效应。
3.铁水Si含量对炼钢的影响。
4.脱碳反应的产物。
5.脱碳反应的控制环节。
6.气体溶解的热效应。
7.常用的三种脱气方式。
8.降低钢中气体含量的措施。
9.脱C对脱气的影响方式。
10.脱S、脱P的热力学条件。
11.冶炼低P钢的措施。
12.钢铁脱S的方式。
13.名词解释:碳氧积、过剩氧、台阶形曲线、临界碳含量第四章思考题
14.萤石和白云石对造渣的作用。
15.生烧石灰对炼钢的危害。
《冶金原理》课后习题及解答
第一章1 冶金原理研究的主要内容包括________、________和________。
冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2 金属熔体指________、________。
液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学,它主要是应用_______的理论和方法研究提取冶金过程,为解决有关_____问题、开拓____的冶金工艺、推进冶金技术的发展指明方向。
物理化学、技术、新2、根据组成熔体的主要成分的不同,一般将冶金熔体分为________、______、_______、_______四种类型。
金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按具体的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。
钢铁、有色金属。
4、根据熔渣在冶炼过程中的作用的不同,熔渣主要分为________、_______、________、__________四种。
在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择_____,使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
冶炼渣、精炼渣、富集渣、合成渣。
熔渣。
5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。
金属提炼、精炼过程。
6、熔渣是指主要由各种______熔合而成的熔体。
氧化物。
7、________的作用在于使原料中的某些有用成分富集于炉渣中,以便在后续工序中将它们回收利用。
富集渣、8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物,使之与主金属分离。
精炼渣。
9、在造锍熔炼过程中,为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失,要求熔渣具有较低的______、______和_______。
粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗,必须使锍具有合适的______.物理化学性质。
11、在生产实践中,必须根据各种冶炼过程的特点,合理地选择________,使之具有符合冶炼要求的物理化学性质。
熔渣成分12、冶金过程热力学可以解决的问题有:1)计算给定条件下的;根据的正负判断该条件下反应能否自发地向________进行:2)计算给定条件下的平衡常数,确定反应进行的______;3)分析影响反应的和平衡常数,为进一步提高________指明努力方向。
冶金工程概论心得
冶金工程概论心得冶金工程概论心得1工程总承包(简称EPC,是英文Engineer procureconstruct 头字母缩写)是包括设计、设备采购、施工、安装和调试,直至竣工验收并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责的工程建设模式.在冶金工程总承包模式下,业主往往将工程项目实施过程中可能会发生的成本、工期、安全等风险因素转移给承包商承担.因此,承包商应该充分了解工程总承包模式下的风险因素,在项目实施过程中重点加以防范.1 冶金工程建设项目特点复杂性程度高冶金企业大规模工程建设造价高,融资方式多,工艺、设备先进,参和人数多,利益相关者多,对环境的依赖和影响都比较大,时间长,所以相对于其它的项目而言,其复杂程度更高;项目进行中不确定性程度大冶金企业大规模工程建设项目受外部环境影响大,如天气、原材料价格、政府法规变化、周边社会关系等较容易影响项目进程;项目内部各利益相关者,如业主、监理、总包商、分包商、供应商、政府监管机构等各种变数较大;加之项目自身建设进度也在不断变更,其不确定性程度高,管理过程应牢牢把握渐进明细的特点;冶金企业大规模工程建设项目目标较易明确实行多目标管理,目标较稳定,建筑工程项目化管理己实行多年,积累了丰富的资料和经验,项目管理也多数采用目标式的责任承包管理;管理方式转变冶金企业大规模工程建设项目管理方式正由粗放型向现代项目管理转变.2 冶金工程总承包项目质量管理的基本要求2.1 提高项目管理及参和人员的质量意识.加强项目建设所有参和人员的质量意识培训,项目人员质量意识的提高对项目质量的影响是决定性的,特别是项目领导班子成员的质量意识尤其要加强.质量意识培训可采取自培、委培、聘请专家讲课等多种方式进行,要在公司、项目部、专业室各层面进行,并定期或不定期地检查考核培训的效果.2.2 建立和完善项目经理负责制.项目经理负责制,是现代项目管理的核心之一.在该制度下,强调并突出项目经理的地位和作用,授予项目经理对项目的全面计划、组织、协调、控制的权利,并对项目目标的实现负总责.以设计为龙头的工程公司在总承包项目管理沿用了其基本思路.在项目部组建阶段就应明确参和项目的人员职责,形成相对独立的、以项目经理为团队的管理型队伍,这种管理是技术和行政上的统一和协调,这样便于项目经理主动及时地协调相关项目资源、部门资源甚至其它外部资源共同处理项目问题,从根本上保证了工程总承包项目经理负责制的落实.3 目前冶金工程总承包项目质量管理存在的问题3.1 项目人力资源投入不足.作为总承包企业来说,总是希望多拿订单,提高企业的经济效益,但是,面对多个项目同时进行的局面,为了降低人力成本,许多项目没有专职的质量管理人员,质量管理是由某个专业的技术人员兼任的,而专业人员在各项目间频繁流动,造成了质量管理不到位.3.2 项目的质量策划流于形式.很多项目经理往往关注项目的进度、费用,对质量控制的重视程度要低于进度和费用,所以造成了质量策划只停留在纸上,没有针对每个项目进行认真的策划,编制的质量计划也只是些空洞的计划,没有可操作性和指导性.3.3 项目管理没有从源头把关.从项目的源头设计中没有对质量进行有效的控制.设计输出没有满足设计输入的要求.造成在后面的施工中问题暴露出来.设计变更过多,影响了项目质量.3.4 施工过程中的质量控制不严.没有按照质量管理体系的要求进行有效的过程控制,没有合理地设置质量控制点,部分过程失控,造成项目质量不稳定.3.5 项目管理及参和人员责任心不强.质量问题的主要原因有技术上的原因,但更多的是管理和责任心的问题,做任何事没有高度的责任心是不可能做好的,质量管理上更是如此.如果我们的每一位员工都有一颗责任心,在我们的心中就会树立“质量第一”、“质量至上”的观点和意识,就会在工作中自觉地遵守规范和制度,那么我们的工程质量就会得到保证.4 做好质量管理的策划工作每个项目均应有质量策划活动.项目质量策划主要是确定项目质量目标及为达到这些目标所应开展的活动,并编制项目质量计划.在项目开展之初,项目经理应组织总包项目部主要人员对项目实施的全过程进行策划,配置专职质量管理人员,同时要明确总包项目部所有人员的质量职责和权限,项目质量是全体人员共同参和、尽职和有效协作的结果,不单是质量管理人员的事.项目质量策划主要应考虑:涉及质量管理及控制的人力资源、经费和质量职责的分配;必要的设备、资源、技能的确定和获取;规定所选择的过程及所采用的程序和作业指导书;确定质量管理及控制所需的输入(如:业主要求、社会要求和公司要求等)和接口(如:和业主及其他受益者之间,和公司职能部门之间,总包项目部内部的组织接口和技术接口等)管理;判定项目管理目标和指标,确认采用的标准和验收准则,确定适当的验证活动;确定项目质量记录控制要求;编制质量计划.5 质量管理的优化质量、进度、成本管理是整个项目管理的三大约束目标,只有将三者进行最佳的组合,才能实现社会效益和企业效益的统一,才能达到质量高、进度快、成本低的目标.项目进度控制和质量控制、成本控制一样,也是项目的主要内容之一,是实现项目管理目标的主要有效途径.项目进度的合理安排和有效控制,对保证项目的质量和成本有直接的影响,科学而符合要求的进度,有利于控制成本和质量.比如:我们在某大高炉的招标中,在耐火材料损耗率一项,某施工单位报价喷涂料损耗率仅为6%,而正常情况下喷涂工程的喷涂料损耗量较多,在原冶金筑炉工程概算定额中,喷涂料损耗率一般定为40%~45%,近年来随着喷涂工艺技术水平的不断提高,高水平的喷涂机械的引进及应用,损耗率大幅下降,大约可以控制在30%以内,但6%就太低了,目前即使采用最先进的喷涂施工技术、施工机械、也难以达到这个水平,如果按此损耗率执行,势必造成施工单位耐火喷涂施工亏损,经指正,施工单位二次报价中进行了修改.我们在招标过程中对个别指标并不是一味追求低价,而是坚持了实事求是、不低于最低成本价的原则.通过加强招标质量管理,保证施工企业获取正当利润,取得双赢,才是我们追求的目标.6 结语质量是企业生存的基础,同时也是企业发展的动力,冶金行业的总承包项目往往规模较大,系统复杂,其质量管理必须是全方位、全过程的管理才能满足需要,这就要求项目的质量管理必须正规化、制度化、标准化,这样才能使项目的质量管理工作有条不紊地进行,从而获得最佳的效果.参考文献冶金工程概论心得2浅谈钢铁冶金联合企业的生产——化学在冶金领域的应用摘要:随着国家的发展,工业也跟着发展。
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《冶金工程概论》思考题1.什么是冶金?有哪几种冶金方法?说明各种方法的特点。
答:冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物,用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。
冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金。
火法冶金:利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。
此过程没有水溶液参加,故又称为干法冶金。
湿法冶金:湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液,以化学方法从矿石中提取所需金属组分,然后用水溶液电解等各种方法制取金属。
2.冶金分几类?简述黑色冶金的主要工序。
答:冶金分为火法冶金和湿法冶金火法冶金(黑色冶金)用燃料、电能或其他能源产生高温,在高温下,从矿石中提取和精炼金属或其化合物。
火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。
3.简述新中国钢铁工业的发展的几个主要阶段。
答:新中国现代钢铁工业的崛起、壮大,大体经历了改革开放之前的高度集中的计划经济时期(1949~1978年)、改革开放初期(1978~1992年,计划经济向市场经济的过渡期)、社会主义市场经济初期(1993~2000年)和深化改革扩大开放国民经济高速增长时期(2001年以来)四个发展阶段。
4.简述钢铁工业的发展趋势。
答:高效化及大型化、连续化、自动化节约资源能源降低制造成本、发展高新技术所需的新材料、连铸技术,发展近终成型毛坯技术制备信技术中国的钢铁制造业产能过剩,无缝彩钢和特种钢应该还有市场,任何行业当同质量产品的竞争达到一定限度的时候必然会逼迫整个行业的技术含量有所提高。
5.简述有色金属工业的发展趋势。
答:按照“十一五”规划,未来发电、电网、运输设备(汽车、火车、地铁等)制造、机械、电子、航空航天、建筑、武器装备制造等行业对有色金属的需求将持续增长。
其中发电、电网、建筑等行业对铜、铝的需求强劲;运输设备制造对铝的用量将越来越多;机械、电子等待业需要铜、铝、镍、锡、锌、钨、钽等多种金属;而航空航天、武器装备等行业需要钛、铬、稀土金属等战略性金属作为基本的原村料。
按照规划“十一五”期间GDP平均复合年增长率将超过5.7%,有色金属作为重要的基础原材料工业,不仅没有边缘化的危险,而且随着工业化及产业升级的深入发展,加上其固有的资源约束特征,其重要性及战略意义将更加突出。
6.高炉冶炼用燃料作用是什么?有哪些种类?答:高炉用燃料包括焦炭和喷吹燃料两大类。
高炉对焦炭的要求是:具有合适的反应性,且含碳高、灰分和杂质低、强度好。
焦炭在炼铁过程中有三种作用:一是燃烧供给热量(热源);二是作为料柱骨架(气窗);三是作还原剂。
因此,焦炭中的含碳量越高越好。
除了强度好和骨架作用外,高炉对喷吹燃料的要求及其作用与焦炭相同。
但对其可磨性、燃烧性、粒度等有特殊的要求。
7.铁矿粉造块有哪些方法?造块的目的意义何在?答:铁矿石造块(iron ore agglomeration)意义:将不能直接加入高炉的精(富)矿粉通过高温固结的烧结法和球团法以及低温固结的球团法和压块法,制成人造富矿的原料加工处理工艺。
铁矿石造块的目的是充分利用贫铁矿和富矿粉,扩大钢铁生产的资源;通过造块改善铁矿石的冶金性能,为高炉提供优质原料以改善冶炼指标。
8.高炉冶炼铁氧化物还原的方式有哪些?试分别写出还原反应方程式。
答:间接还原法:3CO+Fe2O32Fe+3CO2直接还原法:C+O2=CO2,C+CO2=2CO,3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2(条件均为高温)9.高炉内除了铁还原外,还有哪些元素发生还原,对高炉炼铁有什么影响?答:C元素被还原,能够促进铁的生成。
硫元素是一种有害元素,硫含量过高会表现“热脆”性,高温情况下硫集中,在硫集中层面容易断裂。
如果矿石或者燃料中S过高,通常会影响到焦比,或者被迫调高碱度,影响高炉顺行。
磷元素与硫刚好想法,表现为冷脆性,在低温情况下,韧性很差,容易断裂,但是磷在铸造复杂模型的时候,用途较大,因为高磷铁水的流动性很好。
在高炉中影响较小,通常接近100% 还原。
脱磷操作只能在炼钢环节进行,高磷往往会对炼钢形成一定困难。
锰,这个元素比较少,同样在高炉中无法单独控制,影响也比较小,但是对于炼钢影响较大。
但是高锰含量的铁水有个特点就是在凝结温度低,在炉凉,或者炉缸冻结的时候,通常会使用锰铁矿。
钛,通常是加入钒钛铁矿使得钛含量升高,通常在炉龄比较老,或者在高炉炉缸冷却壁破损的情况下会使用,有护炉效果,但是低炉温效果不明显。
Si,通常是矿石中的SiO2带入的,调节碱度,铁水中的Si元素多少也能反映高炉运行情况。
10.高炉炉渣有什么作用?它是如何形成的?答:炉渣对高炉冶炼还有以下几方面的作用:(1)渣铁之间进行合金元素的还原及脱硫反应,起着控制生铁成分的作用。
比如,高碱度渣能促进脱硫反应,有利于锰的还原,从而提高生铁质量;SiO%含量高的炉渣促进Si的还原,从而控制生铁含Si量等。
(2)炉渣的形成造成了高炉内的软熔带及滴落带,对炉内煤气流分布及炉料的下降都有很大的影响,因此,炉渣的性质和数量对高炉操作直接产生作用。
(3)炉渣附着在炉墙上形成渣皮,起保护炉衬的作用。
但是另一种情况下又可能侵蚀炉衬,起破坏性作用。
因此,炉渣成分和性质直接影响高炉寿命。
形成原因:炼铁所用的铁矿石中金属铁的品位一般都不会太高,含有其它矿物,在炼铁的时候由于密度的差异这些杂质会上浮,再通过耙渣进行渣铁分离,分离出的渣即为矿渣。
11.高炉冶炼设备包括哪几大系统,各自的作用是什么?答:高护炼铁主要设备组成有:高炉本体,高炉除尘器,高炉鼓风机,高炉热风炉,铁水罐车等高炉炉本体较为复杂,高炉本体:横断面为圆形的炼铁竖炉。
用钢板作炉壳,壳内砌耐火砖内衬。
高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸5部分。
由于高炉炼铁技术经济指标良好,工艺简单,生产量大,劳动生产效率高,能耗低等优点,故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石),从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。
在高温下焦炭(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气,在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧,从而还原得到铁。
炼出的铁水从铁口放出。
铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣,从渣口排出。
产生的煤气从炉顶排出,经除尘后,作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。
高炉冶炼的主要产品是生铁,还有副产高炉渣和高炉煤气。
高炉除尘器:用来收集高炉煤气中所含灰尘的设备。
高炉用除尘器有重力除尘器、离心除尘器、旋风除尘器、洗涤塔、文氏管、洗气机、电除尘器、布袋除尘器等。
粗粒灰尘(>60~90um),可用重力除尘器、离心除尘器及旋风除尘器等除尘;细粒灰尘则需用洗气机、电除尘器等除尘设备。
高炉鼓风机:高炉最重要的动力设备。
它不但直接提供高炉冶炼所需的氧气,而且提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力。
现代大、中型高炉所用的鼓风机,大多用汽轮机驱动的离心式鼓风机和轴流式鼓风机。
近年来使用大容量同步电动鼓风机。
这种鼓风机耗电虽多,但启动方便,易于维修,投资较少。
高炉冶炼要求鼓风机能供给一定量的空气,以保证燃烧一定的碳;其所需风量的大小不仅与炉容成正比,而且与高炉强化程度有关、一般按单位炉容2.1~2.5m3/min的风量配备。
但实际上不少的高炉考虑到生产的发展,配备的风机能力都大于这一比例。
高炉热风炉:热风炉是为高炉加热鼓风的设备,是现代高炉不可缺少的重要组成部分。
现代热风炉是一种蓄热式换热器。
目前风温水平为1000℃~1200 ℃,高的为1250 ℃~1350 ℃,最高可达1450 ℃~1550 ℃。
提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。
理论研究和生产实践表明,采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。
铁水罐车:铁水罐车用于运送铁水,实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下,用于高炉或混铁炉等出铁。
12.炼钢的基本任务有哪些?答:炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分。
归纳为:“四脱”(碳、氧、磷和硫),“二去”(去气和去夹杂),“二调整”(成分和温度)。
采用的主要技术手段为:供氧,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作。
13.炼钢过程中脱碳反应的作用有哪些?答:升温,产生大量CO气泡可以较好的搅拌熔池,再有就是加强去P 的动力学条件,为生成良好的泡沫渣产生足够的CO气泡。
14.炼钢所用的原材料有哪些,试说明对废钢的要求。
答:主要原料是铁水以及废钢(废钢用于降温及降低成本!属于金属料(及其他合金比如泥铁,添加较少。
价格较高),造渣料如大量的石灰,白云石,莫来石等。
铁水铸成的面包铁最常用,轧钢的切头切尾,废旧设备,不合格的钢坯等都可以若外购废钢,严禁武器、弹药、有色金属及密闭容器混入潮湿废钢不许入炉。
15.钢液中的气体有哪些,有什么危害,如何去除?答:一氧化碳,二氧化硫以及氮氧化合物,这些气体容易对环境产生污染,常采用脱碳反应作为去气的手段。
16.目前主要的炼钢方法有哪两种?试比较转炉炼钢和电弧炉炼钢的各自特点?答:转炉炼钢和电弧炉炼钢两种, (1)转炉炼钢。
炼钢(氧气顶吹转炉、顶底复合吹炼转炉、侧吹转炉、底吹转炉)炼钢,是利用氧与铁水中的碳、硅、锰、磷元素反应放出的热量来进行冶炼的,不用从外部进行加热。
目前,世界上每年约有60%的钢是用转炉(碱性氧气转炉)生产的。
虽然近年电炉钢发展较快,使高炉一转炉流程受到一定的冲击,但转炉有着铁源来自矿石、钢质纯净等优势,因此在世界上转炉炼钢仍然占据主要份额。
(2)电炉炼钢。
电炉炼钢是利用电能作为主要热源来进行冶炼。
最常用的电炉有电弧炉和感应炉两种。
而电炉炼钢占电炉钢产量的绝大部分。
一般所说电炉即是指电弧炉。
电炉可全部用废钢作金属原料,可冶炼力学性能和化学成分要求严格的钢,如特殊工具钢、航空用钢和不锈钢等。
17.连铸机有哪些结构形式,简述连铸机的主要设备构成。
答:把高温钢水连续不断地浇铸成具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的生产工艺过程叫做连续铸钢。
完成这一过程所需的设备叫连铸成套设备。
浇钢设备、连铸机本体设备、切割区域设备、引锭杆收集及输送设备的机电液一体化构成了连续铸钢核心部位设备,习惯上称为连铸机。
18.试说明有色金属的分类情况。
答:有色材按化学成份分类:铜和铜合金材、铝和铝合金材、铅和铅合金材、镍和镍合金材、钛和钛合金材。
按形状分类时,可分为:板、条、带、箔、管、棒、线、型等品种。
有色合金按合金系统分:重有色金属合金、轻有色金属合金、贵金属合金、稀有金属合金等;按合金用途则可分:变形(压力加工用合金)、铸造合金、轴承合金、印刷合金、硬质合金、焊料、中间合金、金属粉未等。