冶金设备答案(选择、简答、分析)

冶金设备
一、填空题（16’，第8、11章）
1、电解冶金按过程的目的及特点不同可分为电解沉积（简称为电积）和电解精炼（简称为电解）。

（p204）
2、电解沉积时采用不溶性阳极，使经过浸出、净化的电解液中待沉积的金属离子在阴极上还原析出，制得纯金属；而电解精炼则是采用可溶性阳极，即以其他方法（主要是火法冶金）炼制的粗金属作为阳极进行电解，通过选择性的阳极溶解及阴极沉积，达到分离粗金属中杂质和提纯金属的目的。

（p204）
3、铜电解精炼时的电化学体系是：阳极为粗铜，阴极为纯铜，电解液主要含有CuSO4和H2SO4。

电解精炼时的总反应为：Cu（粗）→Cu（纯）。

（p208）
4、当通直流电于溶液中时，正离子移向阴极，负离子移向阳极，并分别在阴、阳极上放电。

（p209）
5、电解金属钙时，以铜为阴极，通过电解CaCl2使之生成Cu-Ca合金，然后再用真空蒸馏的方法把钙从Cu-Ca合金中蒸馏出来，得到纯钙。

（p211）
6、自焙阳极电解槽是在电解槽槽壳上部支撑一个钢制框架（称为阳极框套），将阳极糊加入框套中，插入阳极棒，导入直流电。

（p232）
7、焙烧大多为下步的熔炼或浸出等主要冶炼作业做准备，在冶炼流程中常常是一个炉料准备工序，但有时也可作为一个富集、脱杂、金属粉末制备或精炼过程。

（p303）
8、焙烧的温度以保证物料不明显熔化为上限。

（p303）
9、氧化焙烧是为了获得金属氧化物，因而是在氧化气氛下完成的，并大多以空气作为氧化剂。

还原焙烧是一种在还原性气氛下进行的培烧过程。

（p303）
10、在一定受力范围内，散状物料可以承受切向应力的作用。

只有在切向应力超过一定限度后，散状物料才与黏性流体一样，会产生剪切运动，并表现出一定的黏性。

（p305）
11、固体散料的流态化技术是把固体散料悬浮于运动的流体之中，使颗粒与颗粒之间脱离接触，从而消除颗粒间的内摩擦现象，达到固体流态化。

（p305）
12、氢氧化铝煅烧采用循环流态化床来焙烧氧化铝，该反应温度可高达1000-1100℃，由无灰燃料(油或煤气)与空气直接燃烧供热。

炉内平均颗粒浓度为100-200kg/m³，出口端附近气速为3-4m/s。

（p309）
13、流化床焙烧炉有干式加料和浆式加料两种。

干式加料又有抛料机散式加料和前室管点式加料两种。

（p315）
14、烟气冷却通常有夹套水冷和余热锅炉两种。

夹套水冷的设备简单，通常设计成三段立管式。

（p317）
二、简答题（18’，第9、10、13章）
第九章：干燥设备
1、影响干燥速度的因素。

（p249）
①物料的性质与形状；
②干燥介质的温度与湿度；
③干燥介质的流速和流向；
④干燥器的结构。

2、干燥设备分类。

（p250）
3、用框图描述对流干燥过程。

热空气流过湿物料表面→热量传递到湿物料表面（传热过程）→湿物料表面水分汽化并被带走（传质）→表面与内部出现水分浓度差→内部水分扩散到表面（传热过程）
第十章：冶金燃烧设备
1、有焰燃烧的特点。

（p280）
定义：煤气与空气在燃烧器（简称烧嘴）中不预先混合或只有部分混合，而是在离开烧嘴进入炉内以后，在炉内边混合边燃烧，即混合与燃烧同步进行，形成一个火焰。

特点：有焰燃烧的火焰黑度大，辐射能力强；沿火焰长度上的温度分布均匀；有的烧嘴可改变火焰情况、调节火焰长度，因而能控制沿长度上的温度分布；要求煤气的压力较低，一般为50-300Pa即可；对煤气含尘量、含焦油量要求不严，可以使用未清洗的发生炉煤气；一般不发生回火，因此，预热温度不受限制，有利于回收废热和节约燃料；烧嘴结构紧凑，每个烧嘴的燃烧能力较大，调节比也较大；混合较差，因而燃烧强度低，需要较大的燃烧空间和空气消耗系数(ε=1.10-1.25)才能完全燃烧；理论燃烧温度较低；空气管道、风机等系统较复杂，用于烧嘴数量很多的炉子上时不方便。

2、无焰燃烧的特点。

（p282）
定义：煤气和空气在进人炉膛之前预先进行了充分的混合，这时燃烧速度极快，整个燃烧过程在烧嘴砖内就可以结束,火焰很短，甚至看不到火焰，这种“预混式”的燃烧通称为“无焰燃烧”。

特点：无焰燃烧的反应速度快，火焰中的游离炭粒比较少，火焰清彻透明、黑度小、辐射能力弱，火焰长度短，且不容易控制。

高温区集中在烧嘴附近，要求煤气的压力较高，对于燃烧不同煤气的喷射式烧嘴，所需煤气的压力大约在500-3000Pa范围内。

无焰燃烧时，空气、煤气的预热温度受到限制，原则上不能高于混合气体的着火温度，一般空气最高预热至550℃，煤气最高预热至300℃。

由于无焰燃烧速度快，而且燃烧
空间的热强度高，比有焰燃烧时大100-1000倍之多，所以用较小的空气消耗系数(ε=1.02-1.05)就能达到完全燃烧，且理论燃烧温度较高。

为了防止回火和爆炸，每个烧嘴的燃烧能力不宜过大。

无焰燃烧可省掉一套鼓风机等送风设备，对于使用冷风的炉子，可省去全部的空气管道，使炉子结构简单、紧凑。

3、什么叫雾化并描述油的燃烧过程？（p286）
雾化：由于重油的性质及特点，燃烧过程中需增加其与空气的接触面积，重油燃烧时，必须先把它破碎成微小的油雾颗粒，也就是所谓的“雾化”。

燃烧过程：雾化与混合→着火→燃烧
第十三章：烟气收尘与净化设备
1、收尘器的目的和性能。

（p386、p389）
目的：改善环境、减少污染；回收有用物料；保证后续生产正常进行。

性能：处理气体流量、收尘效率、粉尘透过率、压力损失、能耗。

2、布袋收尘器的特点。

（p404）
①收尘效率高＞95%；
②适用于各种含尘气体收尘的场合；
③投资大，压强降大；
④布袋需要经常更换，并且受材质的耐温、耐腐蚀性的限制。

3、布袋收尘器的基本原理。

（p404）
原理：含尘气体通过滤布或填充介质组成的过滤介质时，固体颗粒被截留而气体通过多孔过滤介质，从而得到净化。

过滤介质有内部过滤和表面过滤两大类。

机理：筛分效应、勾住效应、惯性效应、静电效应、扩散效应。

三、分析题
1、管道内压降与长度的关系？
答：管道内压力降与管道长度的平方成正比。

内管中的压力分布是以∆P内管线呈线性变化的，推动长度为L1料流段所需的压力以∆P料栓曲线变化。

2、简述浓相气力输送比稀相气力输送节能的原因？
答：在管道中输送物料时，管道内压力降与管道长度的平方成正比，即管道越长，压力降越大，输送物料所需的能量越大。

但在此输送方式中，管道被分割成了一个个很小的小管道，压力降很小，所以，相对来说也较节省能量。

3、简述单管沙丘直通输送物料过程？
答：当气阀直通时输送物料,气阀顺时针旋转90°后鼓人压缩空气，此时从压力容器出口排出的物料被压力容器喷嘴喷出的压缩空气切割成料栓状，气阀反转90°后又开始输送物料，如此反复操作，物料在压缩空气动压力的作用下被一段一段地沿输送管道输送到前方目标仓内。

4、简述脉冲气流形成栓状是图中哪个零件？
答：气刀，可控制脉冲气流来形成栓状。

5、简述超浓相气力输送？
答：超浓相气力输送是指气流输送管道中固体浓度高于0.05，且有明显固气相界面的输送，为广义流态化。

6、简述超浓相气力输送原理？
答：颗粒移动由平衡料柱高处流向平衡料柱低处，靠透过帆布的气流吹动固体颗粒在管内滑动或滚动，由气流的带动在静压强驱动下移动，固气间有明显的相界面。

7、简述超浓相气力输送的冶金思想？
答：超浓相气力输送的冶金思想是让固体颗粒能够靠静压强而移动。

因此，单个超浓相气力输送管的距离不能太长。

要长距离输送，就要在输送管路中间加中继站。

9、P38图2-13
11、P48图2-23
13、P96图4-20：电磁搅拌装置的基本原理。

16、P155图6-8
18、P172图6-22
20、P242图9-1、图9-2
21、P245图9-4
22、P269图10-5
23、P269图10-6
24、P398图13-9
大家加油鸭！！！。