冶金原理超全面总结

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钢铁冶金原理

钢铁冶金原理

1、表面张力:垂直作用在液面上任一直线的两侧,沿液体的切面向着两侧的拉力,N/m2、穿透度:它为反应过程中,矿球半径改变的分数,用f 表示,0(1)r r f =-。

它和R 的关系为1/31(1)f R =--。

3、沉淀脱氧:向钢液中加入能与氧形成稳定化合物的元素,形成的氧化物能借自身的浮力或钢液的对流运动而排出。

4、萃取精炼:在一定温度下,在熔盐粗金属中加入附加物,附加物与金属相内杂质生成不溶解于熔盐的化合物而析出,从而达到精炼的目的。

5、二元碱度:渣中的碱性氧化物CaO 含量与酸性氧化物SiO 2含量之比为炉渣的二元碱度。

6、反应度:或称转化率,矿球已反映了的百分数,用R 表示,30(/)1r r R =-。

7、分解压:分解反应的平衡常数等于分解出的气体B 的平衡分压,规定用()B AB P 表示,称为此化合物的分解压。

8、负吸附:溶解组分质点和溶剂质点之间的作用力大于溶剂质点之间的作用力。

溶解组分在表面不出现过剩浓度,称为负吸附。

9、G-D 方程:11220BB n dG n dG ndG ++==∑ 或11220BB x dG x dG xdG ++==∑ 他表示恒温、恒压下,溶液中各组分的偏摩尔吉布斯自由能(或其他偏摩尔量)的改变不是彼此独立的,而是互相制约、互相补偿的。

10、0i γ的物理意义:1)表示溶液中组元i 在浓溶液中服从拉乌尔定律和在稀溶液中服从亨利定律两定律间的差别。

2)是组元i 在在服从亨利定律浓度段内以纯物质i 为标准态的活度系数。

3)是不同标准态的活度及活度系数相互转换的转换系数。

4)是计算元素标准溶解吉布斯能的计算参数。

11、光学碱度:在氧化物中加入显示剂,用光学的方法来测定氧化物施放“电子的能力”以表示出2O -的活度,确定其酸-碱性的光学碱度。

12、过剩碱:用碱的总量减去形成复合化合物的消耗的碱性氧化物,用来表示渣中碱性氧化物。

13、亨利定律:当溶液组分B 的浓度趋近于零(0B x →)的所谓稀溶液中,组分B 的蒸汽压与其浓度B x 成线性关系:()BH x B p K x '=,p '--组分B 在B x 的平衡蒸汽压,()H x K --比例常数。

钢铁冶金原理知识点

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。

河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析

河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析

河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析河南省考研冶金工程复习资料:冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析一、概述在冶金工程考研中,冶金原理与冶金物理化学是非常重要的知识点。

本文将就这两方面的重点知识点进行解析,帮助考生更好地复习备考。

二、冶金原理的重点知识点解析1. 冶金原理的基本概念冶金原理是指冶金学的基本原理和规律,包括金属物理冶金、金属化学冶金和金属工艺学等内容。

在复习冶金原理时,考生需重点掌握金属的结构与性能、金属材料的相变等基本概念。

2. 金属的结构与性能金属的结构与性能是冶金工程考研中的重要内容,包括晶体结构、晶体缺陷、晶体的增韧机制等。

在复习期间,考生应牢固掌握不同金属的结构类型、晶体缺陷的种类以及晶体的塑性变形等知识点。

3. 金属材料的相变金属材料的相变是冶金工程中的核心知识之一,包括熔化、凝固、析出等相变过程。

在复习过程中,考生应深入了解金属材料的各种相变规律和相图,掌握相变过程的影响因素和调控方法。

4. 金属的加工与热处理金属的加工与热处理是冶金工程中不可或缺的部分,包括铸造、锻造、焊接等加工过程,以及退火、淬火、回火等热处理方法。

考生需要熟练掌握不同加工和热处理方法的原理、工艺及其对金属材料性能的影响。

三、冶金物理化学的重点知识点解析1. 金属与非金属元素的相互作用金属与非金属元素的相互作用是冶金物理化学中的重要内容,包括金属与氧化物、硫化物、氮化物等的反应。

在复习期间,考生应掌握金属与非金属元素的化学反应机制和热力学基础,理解金属材料的腐蚀、氧化等现象。

2. 金属的电化学行为金属的电化学行为是冶金物理化学中的关键知识之一,包括电化学平衡和腐蚀电池等内容。

考生需掌握电化学反应的基本原理和电化学平衡的计算方法,理解电化学腐蚀的本质和防腐蚀的措施。

3. 金属溶液金属溶液是冶金工程中的重要研究对象,包括金属的固溶、固相变、液溶剂和电解液等。

在复习期间,考生需了解金属溶液的物理化学性质,熟悉固相变和固溶体的形成机制,掌握金属溶液的制备方法和性质调控等知识。

钢铁冶金原理(炼铁部分)期末考试总结

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。

北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理

北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理

北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理北京市考研冶金工程复习资料-冶金原理重点内容整理一、冶金原理概述冶金原理是冶金学的基础,它研究冶金过程中的基本原理、规律和理论基础,是冶金工程师必须具备的核心知识。

本节将重点整理北京市考研冶金工程复习资料中冶金原理的重点内容。

二、冶金原理的基本概念冶金原理涉及许多基本概念,包括金属的物理性质、化学性质和结构等。

在冶金工程学习过程中,我们必须掌握这些基本概念,才能更好地理解和应用冶金原理。

1. 金属的物理性质金属的物理性质是指金属的导电性、热传导性、延展性、膨胀性等等。

在冶金过程中,我们通常根据不同金属的物理性质来选择适当的处理方法和工艺。

2. 金属的化学性质金属的化学性质是指金属与环境中其他元素和化合物之间的作用。

例如,金属的氧化、还原、析出等化学反应对于冶金工程至关重要。

3. 金属的晶体结构金属的晶体结构对其性能有着重要的影响。

晶体结构的类型和缺陷将决定金属的力学性质、热学性质等,并直接影响熔化、形变和再结晶等冶金工艺。

三、冶金原理的基本理论在冶金原理中,有一些基本理论是不可或缺的,它们为我们解释了冶金过程中的一些基本现象和规律。

1. 相图理论相图理论是冶金学中的核心理论之一。

通过相图的研究,我们能够了解金属和合金在不同温度和成分条件下的相组成、相变规律等重要信息。

相图理论在冶金工程中的应用非常广泛。

2. 冶金反应动力学理论冶金反应动力学理论研究了金属和合金在不同条件下的反应速度、反应机制等。

通过掌握冶金反应动力学,我们能够预测和控制冶金过程中的反应行为,提高生产效率和产品质量。

3. 界面理论界面理论研究了不同相之间的交界面,例如金属和气体、金属和液体、金属和固体之间的界面。

这些界面对于材料的腐蚀、溶解和反应等过程具有重要影响,理解界面理论能够帮助我们更好地设计和优化冶金工艺。

四、冶金原理的应用冶金原理是冶金工程的基础知识,通过合理应用冶金原理,我们能够解决实际工程中遇到的问题,提高冶金生产的效益。

冶金传输原理课程知识总结

冶金传输原理课程知识总结

第七章第二节归纳总结一、 气固两相流动固相:粒状固体料块和有料块堆集的散料层料块在气体中的受力情况:设有处于静止状态的一个球形料块,气体自下向上从其周围流过,其中的料块下降力为:()16)(3s sd gG πρρ-=气体对料块的拖力为:)2(4222sd v k F πρ=受力分析:当G>F 时,料块在气流中下降;G=F 时,料块处于受力平衡状态,将在气流中悬浮不动;G<F 时,料块随气流上升。

气体通过散料层的与上述情况相似,有三种不同流动状态: 1、固定料层流动(G>F ) 2、流化料层流动(G=F ),沸腾状态 3、气动输送过程(G<F ),料块随气流流动 4、二、 固定料层流动气体流过固定料层时的压力降己埃根方程在工程计算中,通常以气体的体积流量和料层的总截面积(容器的总截面积)来定义流速,按流量公式有:)3(q 0v 0A =ν式中, v q 为气体的体积流量,s3m,0A 为料层的总截面积,2m 。

气流在孔隙中的的流速也可按流量公式定义:)4(q vA=ν式中,A 为孔隙通道的总截面积,2m 。

由(3)、(4)两式得:)(500A A =νν料层孔隙率:)6(00a b A A A L A L V V =••==ω式中,b V 为料层中孔隙的总体积,a V 料层总体积,L 为料层高度,比值ω为孔隙率料层孔隙的当量直径:)(74bb k A V D =式中,b A 为料层中孔隙的总表面积。

料块总体积:)()(81-a a ab a s V V V V V V ωω-=-==单位料块所具有的表面积为比表面积,有:)9(-10s 0b aV S V S A )(ω==把式(6)、(9)代入(7)的:)10(-14-140a 0a k )()(ωωωωS V S V D ==根据管束摩阻公式推得,气体通过散料层的压降(P ∆)公式,即埃根方程,为:)11()1(292.0)1(2.432030220ωυωρωυωμ-+-=∆S S H P H 为散料层高度,μ为气体粘度,0υ为定义流速,ρ为气体密度。

冶金原理复习

冶金原理复习

的相对位置关系来确定该无变点的性质。
低共熔点 —— E 转 熔 点 —— P
熔体冷却过程分析小结
根据给定熔体M的百分组成,在浓度三角形中找到M点的 位置; 由M点所在的等温线,确定熔体开始结晶的温度; 由M点所在的初晶面,确定初晶组成; 按M点所在的子三角形确定熔体结晶终了的固相组成及冷 却过程的终点。 原始体系组成点、液相组成点和固相组成点三者始终在同 一条直线上,而且体系组成点必在固、液二组成点之间, 它们的质量关系遵守杠杆规则。 液相组成和固相组成的变化是沿两条不同的路径进行的。 结晶终了时,这两条路径首尾相连,合为一条折线。
电导率为电阻率(,单位· m)的倒数:
= 1/
电导率的单位:S· m1(西门子每米)
二、电导率与其他性质的关系 1、电导率与熔体组成的关系
2、电导率与温度的关系 金属熔体及熔锍——第一类导体 当温度升高时,它们的电导率下降。 温度升高,离子的运动加剧,阻碍了自由电 子的定向 运动。 熔盐和熔渣——第二类导体 当温度升高时,它们的电导率增大。 3、电导率与粘度的关系 对于一定组成的熔盐或熔渣,降低粘度有利于离子的运动,从 而使电导率增大。
第五章 冶金熔体的化学性质 与热力学性质
• 1、熔渣的碱度、熔渣的酸度 • 2、熔渣中氧化渣及还原渣
一、熔渣的碱度
钢铁冶金中,习惯上用碱度表示熔渣的酸碱性。 碱度 —— 熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化 物含量(质量)之比,用R(B、V)表示。 碱度有多种表达式。 可在氧化物的质量百分数前引入根据化学计量关系或 通过实际观测得到的系数。 各种碱度表达式中氧化物的量可用其摩尔数或摩尔分 数表示。 对于高炉渣,碱度大于 1 的渣是碱性渣,碱度小于 1 的 渣是酸性渣。 对于炼钢渣,碱性渣的碱度约为2~3.5。

冶金专业的知识点总结

冶金专业的知识点总结

冶金专业的知识点总结1. 冶金原理冶金原理是冶金学的基础,包括材料的结构和性能、金属材料的晶体学、相变规律和固溶体理论等内容。

通过研究冶金原理可以了解材料的组织结构和性能,为材料的改性、加工和应用提供理论基础。

2. 冶金矿物学冶金矿物学是研究矿石和矿石中的矿物成分、物理性质、化学性质及其对冶金过程的影响的学科。

它是冶金学的基础,对于冶金工艺的选择、优化和改进具有重要的指导意义。

3. 冶金冶炼冶金冶炼是将矿石中的有用金属提取出来的过程,包括熔炼、浸出、氧化焙烧、化学反应等多种冶金工艺。

冶炼技术的发展和改进对于提高金属回收率、降低生产成本、减少环境污染具有重要意义。

4. 冶金提纯冶金提纯是对金属进行提纯处理,去除杂质,改善金属的纯度和性能。

提纯方法包括火法、湿法、电解、蒸馏等多种技术,不同的金属和不同的杂质适用不同的提纯方法。

5. 冶金合金合金是由两种或两种以上的金属或者非金属加工而成,具有优良的性能,可以满足特定的使用要求。

冶金合金包括结构合金、功能合金、特种合金等多种类型,广泛应用于航空、航天、电子、医疗、汽车等领域。

6. 冶金材料冶金材料是指由金属和非金属组成的各种工程材料,包括金属材料、非金属材料、复合材料等。

冶金材料的性能与组织结构密切相关,通过合理的材料设计和加工工艺可以获得优良的材料性能。

7. 冶金热加工热加工是通过变形加工来改变金属材料的形态和性能的技术,包括锻造、轧制、挤压、锻打等多种工艺。

热加工是冶金材料加工的重要方法,可以提高材料的塑性、韧性和强度。

8. 冶金化学冶金化学是研究金属及非金属材料的化学性质与变化规律的学科,包括金属氧化还原反应、金属的挥发性、金属的溶解度等内容。

冶金化学对于理解金属材料的性能和应用具有重要作用。

9. 冶金工艺冶金工艺是针对特定金属材料的生产过程,包括冶金装备、工艺流程、生产管理等内容。

冶金工艺的发展和改进对于提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和市场竞争力具有重要意义。

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活度:引入修正后的浓度值。

其中的修正系数成活度系数。

活度测定方法;1、蒸汽压法,2、分配定律法,3、化学平衡法,4、电动势法。

理想溶液:在全部浓度范围内服从拉乌尔定律的溶液。

稀溶液:溶质的蒸汽压服从亨利定律,溶剂的蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液。

正规溶液:混合焓不为零,但混合熵等于理想溶液的混合熵的溶液。

实际溶液:实际存在的溶液。

标准溶解自由能:由纯物质转变为溶解标准态的吉布斯自由能变。

宏观动力学:环节:多相反应发生在体系的相界面上。

三个环节:1、反应物对流扩散到反应界面上,2、在反应界面上进行化学反应,3、反应产物离开反应界面向相内扩散。

串联过程:反应过程是由物质的扩散和界面化学反应诸环节组成的。

限制环节:当串联反应有一个或多个环节进行较快,而仅有一个环节最慢时,则这个环节为整个反应过程的限制者。

分子扩散:由浓度梯度引起的扩散。

扩散系数:是浓度梯度的扩散通量。

对流扩散:扩散分子的运动和流体的对流运动同时发生,使物质从一个地区迁移到另一个地区的协同作用。

传质系数:流体中扩散物质的浓度是c而其在凝聚相表面上的浓度(界面浓度)是c*则该组分的扩散通量与此浓度差成正比即J=β(c+c*),β为比例系数称传值系数。

速度边界层:贴近相界面有速度梯度出现的流体薄层。

有效浓度边界层:x=0处作浓度分布曲线的切线其与相内浓度c线的延长线的交点到界面的距离δ。

区域化学反应:这种沿固体内部出现的相界面附近区域发展的反应称。

双模模型:这种两相间反应界面两侧都存在着表征扩散阻力的浓度边界层的模型称双模理论。

克努生扩散:气体在多孔介质孔隙中的扩散系数和孔隙的直径有关,当孔隙很小气体分子的平均自由程比孔隙的直径大得多时气体分子直接与孔隙壁碰撞的机会就会比分子之间的相互碰撞的机会多,致使其内气体扩散的速率减少。

未反应核模型:当固相反应物致密时,化学反应从固相物表面开始逐渐向矿中心推进,反应物和产物层之间有较明显的界面存在,反应在层间的相界面附近区域进行,因此形成的固相产物层则出现在原来固相反应物处,而原固相物内部则是未反应的部分。

过热度:高出熔点的温度。

间隙式固溶体:是组分的原子占据了本体晶格的空隙位两种原子的半径相差很大。

固溶体:当有其他固体原子溶入某种固体时称。

表面活性(非活性)物质:溶解组分在表面上出现(不出现)过剩浓度称正(负)吸附,它使溶液的表面张力降低(保持不变或有所提高)这种组分称(非)表面活性物质。

熔渣的作用:离或吸收杂质,除去粗金属中有害于金属产品性能的杂质,富集有用金属氧化物及精炼金属的作用,并能保护金属不受环境的玷污及减少金属的热损失。

浓度三角形:三角形的顶点代表纯组分,每一边是由两顶角代表的祖坟所构成的二元系的浓度坐标线,三角形内的点则表示由3顶角代表的祖坟所构成的三元系的浓度值。

背向规则:当等比例线上物系点的组成点,再背离其所在顶角的方向上移动时,体系将不断析出成分C,而其内组分C的浓度不断减少,但其他两组分的浓度比则保持不变,这称。

重心规则:在浓度三角形中,组成为M1,M2,M3,的物系或相点,其质量分别为m1,m1,m3,混合形成一质量m0的新物系点O是,此新物系点则位于此3个物系点练成的三角形M1,M2,M3的重心上。

碱度:碱性氧化物的质量分数与酸性氧化物的质量分数之比称炉渣的碱度R。

光学碱度:某氧化物施放电子的能力与CaO施放电子的能力的比为该氧化物的光学碱度Λ。

碱性氧化物:渣中能解离出氧离子的氧化物。

酸性氧化物:转变为络离子的氧化物。

相:有共同物理化学性质的均匀部分。

组元:表述平衡所需最少物种数。

自由度:描述一平衡所需最少变量数。

容量:称熔渣吸纳有害分子等能力称为“某”容量。

溶化温度:熔渣中固相完全消失的温度。

溶化性温度:熔渣的熔点是熔渣中固相完全消失的温度。

但此时熔渣的黏度是比较高的,甚至在相当广阔的温度范围内还处于半流体状态,而为了使高炉冶炼顺行,应使熔渣溶化后的温度能保证熔渣达到自由的流动。

这个最低温度称。

长渣:(偏酸性渣,玻璃渣)渣中大分子多,黏度随温度变化迟缓。

短渣:(石头渣)渣中大分子少,黏度随温度变化敏感。

分解压:一定温度下某化合物生成离解反应达平衡产生的气相平衡分压PB(平)称化合物的分解压。

影响分解压:T,P,固相相变,固体分散度,形成溶体。

分解的开始温度:PB分解压和=PB'下开始并继续分解的温度。

T开=A/(lgPB-B)。

T沸=A/(lgP-B)(P=P'/Pθ),P'=100kPa,P=1。

分解的沸腾温度:化合物被加热,分解压达到体系的总压,使化合物将剧烈的分解,这时化合物的分解温度称。

氧势递增原理:氧化物的氧势是随其金属元素价数的增高而逐渐递增的。

间接还原:可用气体做还原剂的间接还原法。

直接还原:用固体做还原剂的直接还原法。

特点:均强吸热。

歧化反应:低价化合物在一定温度发生分解,转变为其相邻的高价氧化物,并析出金属的反应。

碳化物的碳势πc=RTlnac。

气相碳势>碳化物的碳势,则发生渗碳,相反金属内的碳气化,发生脱碳。

熔渣脱硫的条件:必须在能消除炉渣中的(FeO)或减低铁液氧势的条件进行。

氧势图横坐标T,纵坐标氧势π0=RTlnP O2/kj/mol,截距△rH mθ,斜率-△rS mθ,会有不同的P CO/P CO2等一系列氧势线交于T=0轴的一点c,斜率不同取决于P CO/P CO2,P CO/P CO2=1氧势线是RTlnP O2=△rG mθ即反应处于标准态的氧势线,其余为非标态。

特点:绝大多数氧化物向右上倾斜,水平S气》Sl>Ss,向右下倾斜2C(S)+O2=2CO,作用判明氧化物稳定性,其中位置越低者越稳定,越被氧化。

得到氧化物分解压。

氧化物相对稳定性及氧化还原反应的平衡温度。

CO及H2还原氧化物反应的平衡常数及还原开始温度。

Po2<1,△rGm>△rG mθ绕C点逆时针旋转,氧势线向上移,氧化物更不稳定。

氧势图作用:1、确定氧化物稳定性,2、确定氧化物分解压,3、确定氧化物稳定性及氧化还原反应的平衡温度,4、确定碳吸氢气还原氧化物反应的平衡常数及平衡温度。

脱氧:向钢液中加入氧亲和力比铁大的元素,使溶解于钢液中的氧转变为不溶解的氧化物,自钢液中排出称。

脱氧3种方法:沉淀脱氧:钢液中加入脱氧剂而形成脱氧产物能借自身的浮力或钢液的对流运动排出。

扩散脱氧:利用氧化铁很低的熔渣处理钢液,使钢液中氧经扩散进入熔渣中,而不断降低。

真空脱氧:利用真空的作用降低与钢液平衡的Pco,从而降低了钢液的氧和碳的含量。

回磷:在熔炼脱氧合金化及浇铸过程中,能形成酸性氧化物的元素,大量进入钢液中及炉渣碱度降低,均能破坏渣中的磷酸盐,(P2O5)发生还原,钢液中的磷量增加称。

影响脱磷因素:高氧化铁、高碱度即磷容量大的熔渣及时形成,是加强脱离的必要条件,低温有利于脱磷,金属熔池某些能提高磷活度系数的与元素存在。

影响脱硫的因素:炉渣的组成,金属液的组成,温度。

脱硫的条件:温度:高温,熔渣碱度:高碱度,炉缸的氧势:低氧势。

脱磷反应:氧化脱磷:氧化法是利用氧化剂使铁液中(P)氧化成PO,再与加入能降低其活度系数的脱磷剂,结合成稳定的复合化合物,而存于熔渣中。

氧化性渣表面张力主要取决于?表面O2-和正离子的作用,正离子静电势大的碱性氧化物表面张力较大(MnO2,FeO,CaO)。

FeO熔体表面活性物质有?CaF2,P2O5,TiO2。

泡沫渣?形成其必要条件?进入渣内的不溶解气体被分散在其中形成无数小气泡时,熔渣的体积膨胀,形成为液膜的密集排列的孔状结构称。

其形成与熔渣的起泡能力及泡沫的稳定性有关。

熔渣的组员扩散?系数比在金属液内的低一个数量级,10-10~10-11m2s-1因此,高温冶金反应过程的限制环节大都在熔渣内。

了解CO钢液内均相形核是否可能?为什么?当钢液中碳氧化形成的CO气泡核大于其临界核时,才能稳定形成、长大和排出,对于表面张力一定的钢液,临界核的半径与钢液的w[C]、w[O]过饱和有关。

过饱和度越大,则临界半径就越小,新相核就易于形成。

一般认为,钢液这种饱和度不高,由此形成的气泡核的半径却比较大,为了能形成如此大的临界气泡,需要在临界气泡内瞬时积累由碳氧化形成的CO分子数107~1010个。

这样大数目的分子数十难于靠局部浓度的起伏完成的。

为什么说“碳”是万能的还原剂:C的氧势图走向右下方,且与大多数金属氧化物的氧势线有交点。

判定氧化物稳定性的热力学方法:随着温度的升高,高价氧化物分解放出氧,转变为低温下稳定存在的相邻的高价的氧化物。

渣的氧化还原性取决于什么?是氧离子的活度么?不是,取决于渣中氧的化学势和金属液中氧的化学势的相对大小。

在T一定,渣及金属液组成一定时,只能FeO在渣中分配,(Fe2+)的伴随下,(O2-)才能有效进入金属液中用(FeO)的浓度或活度表示渣的氧化性。

钢水用高压气搅拌,搅拌剧烈(ðσ/ðx)x=0,dc↓传质效率?提高有效边界层内,尽管可用稳态扩散理论处理对流传质问题,但并不意味此层只有静止分子扩散,实际此层仍有紊流流动应该以等效观点理解dc有效边界层内传质结果和其个数值的分子扩散相当。

氧化物分解(还原)的逐级转变原则(会写反应):1、高价氧化物只能依次分解成为能与之平衡共存的次级低价氧化物2、在给定条件下,只有和金属平衡的氧化物才能分解出金属,3、不相邻的氧化物则不能平衡共存,不能用平衡常数来表述其关系。

有了铁为什么还要炼钢:以生铁为主要原料的氧化熔炼中,需要去除的元素和杂质,分为3类,1、高炉中过多还原的元素,如Si Mn 极特别是溶解的,2、有害于产品性能的杂质,如Ps及气体H N,3、在氧化过程中,由氧化作用引入的氧及其伴生的夹杂物,因此炼钢过程的主要反应式元素(Si Mn C P)的氧化,脱磷去气体(H N),脱氧剂调整钢液的成分,最后把化学成分合格的钢液浇铸成钢锭或连铸坯,便于轧钢。

炼钢的方法主要有哪些:以高炉铁水或铁浴融化还原铁水为主要原料的氧气炼钢法和以废钢为主要原料的电弧炼钢法,在氧气转炉炼钢法中,按照氧气吹入转炉内方式的不同,分别有顶吹氧气转炉炼钢和底炉吹氧气炼钢以及顶底复合吹氧炼钢。

试述影响元素氧化的热力学条件及影响因素:当熔池中多种元素共存时,一般是形成氧化物,MxOy氧势最小的元素首先氧化,而其氧化强度随温度的升高而减弱,元素的氧化顺序还将受活度变化的影响,因为(Po2(MxOy)=Kθ(a2/3 MxOy /a2x/y m)πo(MxOy)=△rG mθ+2/yRTln0MxOy-2x/yRTln m),故元素的浓度相同时,氧势较小的先氧化或者强烈氧化,而元素浓度不相同时,浓度高的其氧势较小,最先氧化。

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