冶金反应工程学复习题
大学_钢铁冶金学试题及答案
钢铁冶金学试题及答案钢铁冶金学试题及答案(一)一、名词解释题(每题3分，共18分)1、高炉有效容积利用系数2、 SFCA3、煤气CO利用率4、高炉的管道行程5、高炉的碱负荷6、 COREX炼铁工艺二、判断题 ( 每题 1、5分，共 30 分 ) (对：，错：。
)1、磁铁矿的理论含铁量为70%，黑色条痕，疏松结构，较易还原。
2、焦炭的主要质量要求是：含碳量高，反应性高，反应后强度高。
3、高炉炼铁要求喷吹用煤粉的爆炸性弱，可磨性指数大，燃烧性高。
4、高风温热风炉的炉顶耐火材料一般使用高铝砖或碳砖。
5、为确保烧结矿固结强度，一般要求烧结最高温度为1350～1380℃。
6、烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。
7、厚料层烧结工艺的主要目的是为了提高烧结矿生产能力。
8、酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO与SiO2形成的低熔点化合物粘结。
9、原燃料中的P2O5在高炉中不能被还原而全部进入生铁。
10、耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。
11、阻止高炉内K、Na循环富集的对策之一是降低炉渣二元碱度。
12、高炉风口燃烧带出来的煤气中既有CO又有CO2，但前者含量更高。
13、增大高炉鼓风动能的措施之一，是扩大高炉风口直径。
14、提高风口理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。
15、抑制“液泛现象”，有利于改善高炉下部的透气性、透液性。
16、矿石的软熔性能影响高炉软熔带的位置，但不影响其厚度。
17、加大矿石批重将有助于抑制高炉内的中心煤气流。
18、与加湿鼓风不同，脱湿鼓风的主要作用在于提高高炉产量。
19、富氧鼓风不仅可以给高炉带入热量，而且可以增加高炉产量。
20、炉衬寿命的问题，是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。
三、简答题(每题8分，共24分)1、简述烧结矿固结机理，何种粘结相(液相)有利于改善烧结矿质量?2、提高高炉鼓风温度对其冶炼过程的影响如何，并说明其原因。
2023年全国冶金工程师考试真题
2023年全国冶金工程师考试真题第一部分：选择题（共60分）1. 在冶金工程中，下列哪个过程是产生精炼金属的基础步骤？a) 熔炼b) 原矿破碎c) 高温处理d) 化学分析2. 哪种材料常用于金属铸造中的模具制作？a) 石膏b) 金属c) 陶瓷d) 塑料3. 在冶金学中，什么是可塑性？a) 材料的延展性和弯曲性b) 材料的导热性c) 材料的导电性d) 材料的硬度4. 铁的氧化形成的产物是什么？a) 锌矿石b) 铝矿石c) 铁矿石d) 铜矿石5. 以下哪个过程用于将金属从氧化物中还原出来？a) 冶炼b) 铸造c) 热处理d) 焊接第二部分：填空题（共20分）1. 可塑性是材料的一种重要性能指标，它由___________和____________共同决定。
2. 在冶炼过程中，铁矿石通常需要先经过破碎、磁选和________________的步骤。
3. 铝是一种重要的金属，它的常见氧化物是_____________。
4. 在冶金工程中，精炼金属的关键步骤之一是进行______________处理。
5. 为了提高合金材料的耐腐蚀性能，常常采用_______________的方法。
第三部分：简答题（共20分）1. 请简要说明冶金工程的定义，并列举出冶金工程的几个主要领域。
2. 请解释金属的晶格结构对材料的性能有何影响。
3. 冶金工程中的热处理是什么，它的目的是什么？4. 请简述两种常见的金属钎焊方法，并列出它们的适用范围和特点。
5. 什么是材料的韧性？如何衡量材料的韧性？第四部分：论述题（共100分）请根据你所学的冶金工程知识，从以下两个角度来论述冶金工程对现代工业发展的重要性：1. 冶金工程在提供金属材料基础上的重要作用。
2. 冶金工程在推动新材料研发和应用方面的贡献。
（论述题字数较多，不在此展示）总结：通过完成这道2023年全国冶金工程师考试真题，我们可以对自己对冶金工程的掌握程度有更清晰的了解。
这些选择题、填空题、简答题和论述题涵盖了冶金工程的不同方面，对于我们进行知识点的巩固和理解都有很好的帮助。
冶金理论考试题及答案大全
冶金理论考试题及答案大全冶金学是研究金属矿物的提取、精炼、加工以及金属材料的性能和应用的学科。
随着工业的发展，冶金学在材料科学领域扮演着越来越重要的角色。
以下是一份冶金理论考试题及答案的汇总，旨在帮助学生和专业人士更好地理解和掌握冶金学的基本概念和原理。
一、单项选择题1. 冶金学的主要研究内容包括以下哪项？A. 金属矿物的开采B. 金属的提取和精炼C. 金属材料的性能研究D. 所有以上选项答案：D2. 下列哪种方法是炼铁的主要方法？A. 直接还原法B. 熔炼法C. 高炉炼铁法D. 电解法答案：C3. 金属的晶体结构通常为哪种类型？A. 立方晶系B. 六方晶系C. 正交晶系D. 三斜晶系答案：A4. 在冶金过程中，下列哪种元素通常被添加以去除杂质？A. 硅B. 铝C. 钙D. 钠答案：B5. 钢铁中的碳含量增加会导致什么性质的变化？A. 硬度增加，韧性降低B. 韧性增加，硬度降低C. 耐腐蚀性增加D. 导电性增加答案：A二、判断题1. 所有的金属都具有良好的导电性和导热性。
（错）2. 高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用是提供热量。
（错）3. 金属的冷加工可以提高其强度和硬度。
（对）4. 铝比铁更容易发生腐蚀。
（错）5. 钢铁材料中的合金元素可以提高其耐腐蚀性。
（对）三、简答题1. 简述冶金过程中的还原反应。
答：在冶金过程中，还原反应是指将金属氧化物中的金属离子还原为金属原子的过程。
这通常通过添加还原剂，如碳（以焦炭的形式）或氢气，来实现。
还原剂与金属氧化物反应，生成金属和氧化物（如二氧化碳或水）。
2. 描述一下高炉炼铁的基本原理。
答：高炉炼铁是一种传统的炼铁方法，其基本原理是利用焦炭作为还原剂和热源，在高炉中高温还原铁矿石。
铁矿石、焦炭和石灰石按一定比例分层加入高炉，焦炭燃烧产生的热量使铁矿石中的铁氧化物还原为液态铁，同时石灰石帮助去除杂质，最终得到生铁。
3. 什么是金属的热处理，它对金属材料的性能有何影响？答：金属的热处理是一种通过控制加热和冷却过程来改变金属材料内部结构，从而改善其性能的方法。
冶金反应工程学复习题
冶金反应工程学复习题一、填空题1、冶金生产中的（ ）、（ ）、（ ）、加热、相变、变形、再结晶过等程，都在（ ）中进行，其热力学、动力学规律都符合（ ）的理论研究成果。
2、冶金反应工程学是（ ）的研究工业装置（反应器）中的（ ）、（ ）、（ ），明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。
是运用解析手段分析所提出的数学模型；为改进（ ）性能、提高（ ）、提高（ ）提供保证的“中观”的技术科学。
3、冶金反应工程学是以（ ）为研究对象，以（ ）为目的，在明确冶金（ ）和各类（ ）的基础上，研究伴随各种传递过程规律，并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。
4、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度，反应速度的预测是通过测定反应的1）（ ）、2）（ ）、3）求反应活化能E 、4）给出反应速度表达式来实现的。
5、冶金宏观动力学目的为：1）弄清化学反应本身的规律（热力学、动力学）；2）弄清试验体系内物质的（ ）规律；3）用（ ）平衡关系联立求解（1）、（2)之间的相互联系。
6、在实际反应中，反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、（ ）、（ ）等因素影响，当温度、压力一定时，反应速度决定于（ ）和催化剂的素影响。
7、在实际冶金过程的均相反应中，通常使用的反应器有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）等四种基本型式。
8、停留时间分布可用应答技术中的（ ）和（ ）测定；前者测定的是停留时间（ ），后者测定的是停留时间（ ）。
9、物料混合分为（ ）和（ ）的混合，后者是微元体之间均匀混合为一体，并达到（ ）的均匀；其形成原因为湍动、湍旋的分割加（ ）。
10、冶金反应过程中的数学模型有（ ）、（ ）和（ ）模型三种。
11、用（ ）可直接检测出停留时间分布（ ）；用（ ）可直接检测出停留时间（ ）。
12、一级反应的混合早晚对反应结果（ ）影响；二级反应的混合早晚对反应结果（ ）影响。
13、冶金过程中气体/流体之间的传质模型主要用（ ）理论、（ ）论、（ ）论和（ ）等理论来描述。
冶金反应工程学复习题doc
冶金反应工程学复习题一、填空题1、冶金生产中地（）、（）、（）、加热、相变、变形、再结晶过等程,都在（）中进行,其热力学、动力学规律都符合（）地理论研究成果.2、冶金反应工程学是（）地研究工业装置（反应器）中地（）、（）、（）,明确其对冶金反应过程地影响及其规律地科学.是运用解析手段分析所提出地数学模型；为改进（）性能、提高（）、提高（）提供保证地“中观”地技术科学.3、冶金反应工程学是以（）为研究对象,以（）为目地,在明确冶金（）和各类（）地基础上,研究金属提炼过程中伴随地各种传递规律,并把二者密切结合起来形成自己独特地学科体系.4、微观动力学研究地主要内容是研究机理和预测速度.反应速度地预测是通过测定反应地1）（）、2）（）、3）求反应活化能E、4）给出反应速度表达式来实现地.5、冶金宏观动力学目地为：1）弄清化学反应本身地规律（热力学、动力学）；2）弄清试验体系内物质地（）规律；3）用（）平衡关系联立求解（1）、（2)之间地相互联系.6、在实际反应中,反应速度受到压力、温度、物质地浓度、催化剂、（）、（）等因素影响,当温度、压力一定时,反应速度决定于（）和催化剂地素影响.7、在实际冶金过程地均相反应中,通常使用地反应器有（）、（）、（）和（）等四种基本型式.8、停留时间分布可用应答技术中地（）和（）测定；前者测定地是停留时间（）,后者测定地是停留时间（）.9、物料混合分为（）和（）地混合,后者是微元体之间均匀混合为一体,并达到（）地均匀；其形成原因为湍动、湍旋地分割加（）.10、冶金反应过程中地数学模型有（）、（）和（）模型三种.11、用（）可直接检测出停留时间分布（）；用（）可直接检测出停留时间（）.12、一级反应地混合早晚对反应结果（）影响；二级反应地混合早晚对反应结果（）影响.13、冶金过程中流体/流体之间地传质模型主要用（）理论、（）论、（）论和（）等理论来描述.14、铜镍闪速熔炼炉炉身部分属于非等温（）（）反应器；炼铁高炉炉身部分属于非等温逆流（）（）反应器；炼钢用转炉、电炉熔池部分属于（）（）反应器.15、在炉渣/金属脱除杂质元素地液/液相冶金反应装置中,有（a）间歇式持续接触、（b）炉渣通过金属层地移动接触、（c）金属连续通过炉渣层地移动接触和（d）炉渣/金属逆流移动接触等四种典型接触方式地理论模型,根据该类模型地理论计算结果,其四种典型接触方式地杂质元素脱除率从大到小地排序为（）、（）、（）、（）.二、名词解释1、间歇反应器及其特点2、活塞流反应器地特点3、全混流反应器地其特点4、停留时间5、固定床反应器地优缺点/,c p r r ξ≡6、移动床反应器地优点及其应用范7、流化床反应器地特点8、两相以上复杂冶金反应装置地特点9、高温炉渣/金属液-液相反应地动力学特点10、解释以下各反应器中无因次量地物理意义（含义）1）流体/固体反应地逆流式移动床反应器：00()/()A A A Ae C C C C ψ≡--/Z L η≡03(1)/gA p k L u r ωε≡-203(1)/e p D L u r βε≡- 03(1)(1)/r p k L K u r αε≡-+2）浸入式喷粉精炼反应器三、论述题 1、阐述冶金反应工程学地解析步骤2、试述反应器中三传过程地各种物理量地衡算通式.3、试描述求解反应器地最佳性能指标和操作条件时必须考虑地内容.4、试写出化学反应速度式地确定地步骤.5、简述流体—固体反应地特点.6、试描述反应器类型地选择原则（从理想反应器特性与化学反应机理上考虑）.7、试叙述活塞流反应器地空时与停留时间之间地关系.8、试论述把冶金过程变为数学模型地必备知识和步骤.9、试论述精炼过程中炉渣/金属之间地化学反应动力学特点.10、试描述流化床反应器地形成过程.11、试描述钢液循环流量模型地建模条件及其示意图.四、计算题1.定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型地传质和化学反应过程数学模型.000()/3B A Ae B bM u C C G ϕ≡-0/s s m x C L C ≡0/m m yC C ≡/t in m Atv V θ≡()()()///p p m m s in p p s in a A k V V L v A k L v ≡=()()()///t t s in t pow e pow s b k A L v k A V L τ≡=2.对流体在多孔固体中扩散时、在以下3种情况计算多孔介质中地扩散系数.1）当固体地孔径远远大于A分子地平均自由程（λ/2r≤10-3）时；2）当A分子地平均自由程远远大于固体地孔径（λ/2r≥10）时；3）当A分子地平均自由程几乎等于固体地孔径（λ/2r≈1）时.3.表述活塞流反应器中均相反应时、反应率随时间地变化地数学模型.4.表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间地变化地数学模型.5.表述全混流反应器在恒容反应条件下、物料浓度随时间地变化地数学模型.6.一种方铁矿（FeO）球体,直径为2cm,用H2流在400℃时还原.如果H2流地线速度为50cm/sec,试计算其传质系数.假设条件为,该气体以氢气为主,μ637k=1.53×10-4g/cm·sec,氢气与水蒸气地二元扩散系数为3.46 cm2/sec,ρH2 637k=3.6×10-5g/cm3.7.球形石墨颗r p=1mm,在900℃、10%O2地静止气氛中燃烧,总压力为101.325Kpa,反应是C+O2=CO2地一级不可逆化学反应,计算完全反应时间,并判断反应控制环节.并重复计算当r p=0.1mm时地情况.已知条件：ρ石墨=3.26g/cm3,k=20cm/sec,D=20cm2/sec, Ke=4.31X10178.用间歇反应器进行等温定容反应,其反应动力学方程为r A=kC A2[kmol/L·min],C A0=0.005Kmol/L., K=1.97L/kmol·min1）求转化率为0.6,0.8,0.9时所需地反应时间.2）当转化率为0.8时,日处理量为20.4kmol,每批操作地非生产时间为1.5hr,计算反应器地体积（设反应器装料系数为0.8）.9.假设不可逆等温化学反应J→2P中地物系体积随转化率线性增加,当反应体系中加入50%地惰性气体后,试计算该体系地膨胀率；并分析、比较其对反应器中地空时和停留时间地影响.10．描述渣/金持续接触脱除杂质元素地数学模型,并分析热力学因数和动力学因素对杂质元素未反应率地影响.1反应,请描述A、B地消耗速度、Q\S地生成速度（反应速度,请描述其速度式、物料转化率和反应程度表示式；同时用转化率和反应程表征其反应速度.六、举例说明冶金反应工程在冶金过程中地应用.（根据各自熟悉地冶金过程进行解析、写出数学模型）。
冶金原理终极版复习题
第一章1.冶金原理研究的主要内容一冶金过程热力学：应用化学热力学研究冶金反应进行的可能性。
二冶金过程动力学：运用宏观化化学原理研究冶金反应进行的机理，揭示控制步骤三冶金溶液：包括冶金熔体和水溶液，是冶金反应进行的介质。
2热力学第一，二定律盖斯定律热力学第一定律的数学表述：△V=Q+w dv=sQ+sWQ表热能，w表体系状态变化所坐的功，d表微分，s表微小变化，变量sQ与sW 取决于经过路程，而dv仅取决于始末态（可表述为：能量不会被创造也不会消失）盖斯定律：化学反应热效应只决定于反应的始末状态与过程途径无关。
热力学第二定律：当不同温度的能源相接触时，热会自动且不可逆地传向低温能源，直至两者处于同一温度为止。
3化学反应等温式及应用及平衡计算常熟化学反应等温式：△G=△G°+RTlnJ△G°=-RTlnk k即为反应的平衡常数，因△G°是物质温度的函数，所以k也是温度的函数应用：一是对反应方向的判断，如反映在某条件下可否进行，多个反应存在的体系中那个反应能优先进行，二是有关反应限度的计算，如给定反应温度和部分反应物浓度时，求另一反应物的平衡浓度，在给定反应物浓度时的反应温度等。
4溶液（拉乌尔，亨利定律）理想溶液指分子和原子间不发生相互作用的溶液拉乌尔定律：在一定温度下。
稀溶液中溶剂A的蒸汽压Pa等于纯溶剂的蒸汽压PA°乘以溶剂的摩尔分数 PA=PA°*A亨利定律：在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的平衡分压成正比，即PB=KbCb5法拉第定律：Q=n*z*f（n为物质摩尔数，z为反应式中的电子计量数，F为法拉第常数，为96500c.mol-1）第二章能斯特方程：三元相图8个规则1等含量规则2等比例规则3背向规则4直线规则5杠杆规则6重心原理7交叉位规则8共轭位规则二简单三元共晶形象图液相区液相面界线元变点平衡相数 1 2 3 4自由度 3 2 1 0第三章多相反应的三个环节：1反应物扩散到反应界面上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。
冶金原理试卷与答案
精品文档《冶金原理》试题一 解释下列名词①氧势：体系中氧气的相对化学位，RT ln P O 2 。
②选择性氧化：对于金属熔体，用控制温度及体系压力的方法，控制熔体中元素的氧化，达到保留某些元素或者氧化富集某些元素的目的，称为选择性氧化。
二 简答题 (共 30 分)① ( 6 分 ) 炉渣的熔点是如何定义的？炉渣的半球点温度是如何定义的？二者是否一致？为什么？炉渣熔点定义：加热时固态完全转变为均匀液相的温度，也就是炉渣相图的液相线或液相面的温度。
半球点温度：渣柱试样在加热过程中高度降低一半时所对应的温度，实际上此时炉渣未完全熔化，因此不等于理论上定义的炉渣熔点。
② ( 5 分 ) 在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用哪种标准态？对于熔渣中的组元，一般采用哪种标准态？在进行冶金中的相关反应计算时，对于金属熔体中的组元，一般采用服从亨利定律，重量 1%浓度溶液为标准态；对于熔渣中的组元，一般采用纯物质为标准态。
③ ( 6 分 ) 写出化学反应速率常数与温度的关系式，说明其中每个符号的意义，讨论活化能的大小对反应速率常数随温度变化的影响关系。
化学反应速率常数与温度的关系式为：Ekz e RT式中： k — 化学反应速率常数； R — 理想气体常数； T －温度E —活化能； z — 频率因子。
在频率因子一定的条件下，活化能 E 越大，则 k 越小。
反之，活化能E 越小，则 k 越大。
因为：ln k Eln zRT 所以：d ln kEdTRT 2E 越大，d ln k值越大，当温度升高时， k 随温度升高而增大得多； E 越小，d ln k值越小，当温度升高dTdT时， k 随温度升高而增大得少。
④ ( 8 分 ) 对于 H 2 还原 FeO 的过程，采用一界面未反应核描述时，其速率的积分式为：0 rR r 0 232R31R 3c 0 c 平36 D eK111R 3当过程处k 1K于动力学范围时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间；内扩散是限制环节时，写出相应的速率积分式，计算反应完全所需的时间。
精选级冶金工程冶金学试题精编及答案
2005年度冶金学考试题(A卷)一、概念题（任选5题，每题4分，总20分）1. 铝酸钠溶液分子比2. 铝电解质分子比4. 漂浮状态熔炼5. 焦比6. 拉速二、简述题（任选6题，每题9分，总54分）1、高炉区域可划分哪几个区并阐述各区的主要反应及特征。
2、在转炉吹炼过程终了时，为什么钢液中会有“余锰（残锰）”，余锰含量的高低受哪些因素的影响3、与模铸相比，钢的连铸体现哪些优越性1. 拜耳法生产氧化铝的基本原理。
2. 为什么用拜耳法工艺处理A/Si较高的铝土矿比较合理3. 氧化铝生产过程中，含硅矿物所造成的危害主要有哪些?密闭鼓风炉的床能率和冰铜品位低的主要原因是什么简述粗铜火法精炼中氧化过程的基本原理。
6. 稀土精矿分解概括有几种方法，各方法适用于分解那类矿物工业中应根据那些原则选择适宜的工艺流程三、综合题（任选2题，每题13分，总26分）1. 已知：铜冶金炉渣的Fe/SiO2比R =2.0，T = 1300℃，αCuO0.5=0.04，ω(S(sl))=1.1%，ω(Cu(mt))=38%。
求：ω(Cu(Sl))2. 混合稀土矿配分的氯化稀土原料，经以镨钕为界线分离后，反萃液中稀土浓度为1.4mol/L,其中各稀土元素的摩尔百分比为：Nd2O3 89.3%, Sm2O3 7.0%,Eu2O3 1.0%,Gd2O3+重稀土2.7%。
现用酸性磷型萃取剂提取Nd2O3，并要求其纯度PB1≥99.99%,收率YB≥99.5%。
已知βSm/Nd=βˊSm/Nd=8.0。
试计算分馏萃取的优化工艺参数。
2005年度冶金学考试题（A卷）标准答案一、概念题（任选5道题，每道题3分，总15分）1.指铝酸钠溶液中氧化钠与氧化铝的分子个数比（摩尔数比）。
2.指电解质体系中氟化钠与氟化铝的分子个数比（摩尔数比）。
3.指氧化铝生产过程中发生的氢氧化钠生成碳酸钠的反应。
4.铝电解的阳极反应主要是氧和碳的反应。
（3O2-+1.5C－6e=1.5CO2）5.高炉利用系数：一昼夜每立方米有效容积所生产的合格铁水量，单位t/(m3.d)。
2013年冶金反应工程复习题
《冶金反应工程》复习题一、名词解释1、冶金学:研究人类从自然资料中提取有用金属和制造材料的学科2、冶金反应工程学:研究并解析冶金反应器和系统及其内在过程的新兴工程学科。
3、化学动力学方法:研究冶金过程的速度和机理，以分析影响冶金反应进行的因素和探索提高反应速度的途径。
4、宏观动力学用数学公式将各传递过程速度的操作条件与反应进行速度联系起来，从而确定一个综合反应速度来描述过程的进行，不考虑化学反应本身的微观机理。
5、过程系统：为完成物质的某种物理（化学）变化而设置的具有不同变换机能的各个部分所构成的整体成为过程系统。
各部分成为分系统，分析系统又由更小的亚分系统组成。
6、解析方法：运用流动、混合及分布函数的概念，在一定合理简化条件下，通过动量、热量和物料的衡算来建立反应器操作过程数学模型，然后求解，寻求最佳操作参数。
7、数学模型用数学公式来描述各类参数之间的关系，即对所研究的对象过程进行定量描述。
8、间歇操作:一次将反应原料按配比加入反应器，等反应达到要求后，将物料一次卸出。
9、反应器理论:就是研讨反应器内流动和混合对化学反应转化过程之影响的共同性规律10、空混:流体在反应器内流动，不论其因何种原因而产生的流体粒子在反应器内相对位置发生变化而造成的物料微元之间的混合，称为空间混合，简称空混。
11、停留时间:t=V/qv V为反应器体积；qv为反应器内物流的体积流量。
在连续反应器中，常用物料质点的年龄与寿命说明停留时间的长短。
12、间歇反应器及特点：(BSTR)有搅拌装置；换热夹套或内置盘管；釜。
特点：反应结果仅取决于反应动力学（化学动力学）①浓度达分子尺度上均匀，排除传质对反应影响；②各处温度相等，不考虑釜内传热问题；③所有物料反应时间相同。
各参数随时间变化。
13、活塞流反应器及特点:PFR特点：①物料的各种参数（如浓度、温度等），不随时间变化，只随物料流动方向上的位置变化；②反应速率随空间位置的变化仅限于轴向。
冶金反应工程学习题
冶金反应工程学习题第一章绪论客观题部分1. 判断题冶金反应工程学的研究对象是:a) 冶金化学反应 b) 冶金反应器 c) 冶金反应器及器内的化学反应。
2. 判断题冶金反应工程学是为了:a)弄清冶金化学反应机理 b)弄清冶金化学反应步骤c)解决化学理论问题 d)解决工程实际问题。
3. 单选择题冶金反应工程学的研究目的是:a)研究化学反应能否进行 b)研究化学反应的速度如何c)研究反应器内的化学反应进程如何 d)研究反应器的总速度和总效率问题。
4. 判断题冶金反应工程学的主要研究方法是:a)对反应器进行过程解析 b)对反应器进行结构解析c) 对反应器进行改造 d)对反应器进行组合。
5. 判断题冶金反应的特点有:a) 规模大、产量高 b)能耗高、污染严重c)温度高、气固液多相并存 d)反应物、生成物复杂。
6. 单选择题冶金反应工程学的动力学是:a)化学动力学b)微观动力学c)宏观动力学d) 气体动力学。
7. 判断题 1)宏观动力学是传统物理化学中的化学动力学，它是在分子碰撞理论和由量子力学、统计力学导出的绝对反应速度理论基础上，研究纯化学反应的微观机理、步骤和速度的学科。
2)宏观动力学是考虑了热量、动量和质量传递过程，并把决定上述各传递过程速度的操作条件与反应进行速度之间的关系，用数学公式联系起来，它不追究化学反应本身的微观机理。
仅给出一个综合反应速度来描述过程的进行。
8. 判断题所谓传递(或称传输)是指:1)电力的输送 2)热量的传递 3)电磁波信号的传递 4)动量、热量和质量的传递。
9. 判断题“传递现象”是指1)流体力学、传热学和传质学三门各自独立的学科体系，相互之间没有联系。
2)动量、热量和质量的传递，是一门研究三类物理量传输的速率过程及其相互联系的科学。
10. 选择题冶金反应装置中的流体流动和混合情况、温度和浓度分布情况如何1)都直接影响反应过程，2)与反应过程无关。
最终离开反应装置的物料组成则3)完全由构成该物料的诸微元在装置内的停留时间和所经历的温度和浓度的变化决定 4)仅与化学反应微观机理有关。
冶金流程试题及答案
冶金流程试题及答案一、选择题1. 冶金过程中，下列哪种元素是铁矿石中最常见的杂质？A. 铜B. 铝C. 硅D. 铅答案：C2. 在炼铁过程中，以下哪种气体是主要的还原剂？A. 氧气B. 二氧化碳C. 一氧化碳D. 氮气答案：C3. 以下哪种炉型是高炉炼铁中使用的主要炉型？A. 电炉B. 转炉C. 高炉D. 坩埚炉答案：C4. 以下哪种方法不是钢铁的热处理方法？A. 淬火B. 回火C. 正火D. 电解答案：D5. 钢铁材料的硬度主要取决于其内部的哪种成分？A. 碳B. 硅C. 锰D. 硫答案：A二、简答题1. 简述高炉炼铁的基本原理。
答：高炉炼铁是利用高温还原反应，将铁矿石中的氧化铁还原成金属铁。
铁矿石、焦炭和助熔剂（如石灰石）在高炉内分层加入，通过焦炭燃烧产生高温和还原性气体（主要是CO），使铁矿石中的氧化铁还原成铁，同时生成炉渣。
2. 钢铁材料的热处理工艺有哪些？答：钢铁材料的热处理工艺主要包括退火、正火、淬火和回火。
退火是将钢加热至一定温度后缓慢冷却，以消除内部应力；正火是加热后在空气中冷却，改善组织结构；淬火是快速冷却以获得马氏体组织，提高硬度；回火是淬火后的加热处理，以减少脆性，提高韧性。
三、计算题1. 某高炉炼铁厂日产生铁1000吨，已知铁矿石中铁的含量为60%，求该厂每日消耗的铁矿石量。
答：设每日消耗的铁矿石量为X吨。
根据题意，有1000吨铁 = 60% * X，解得X = 1000吨 / 60% = 约1666.67吨。
2. 某钢铁厂进行淬火处理，已知淬火前钢的硬度为200HB，淬火后硬度提高到450HB。
如果淬火后的钢件需要进行回火处理以达到300HB的硬度，求回火后硬度降低的百分比。
答：淬火后硬度提高的百分比为(450HB - 200HB) / 200HB * 100% = 125%。
回火后硬度降低的百分比为(450HB - 300HB) / 450HB * 100%≈ 33.33%。
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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.高炉内CO不能全部转变成 C02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 ______________________________________________________ o答案：炉温、碱度、料批9.钢中有害气体主要是 ______________ 、 ______________ 。
答案：H； N10.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 _______________________ 、___________________ 、 __________________ 。
冶金反应工程1
2，反应器内主要传递过程方程
包括质量、热量和动量的传递。 对于可以看作等温过程的数学模型只需要建立传质和流动过程的数学表达式；对于非等温过程，还要有传热过程方程。传递过程规律及有关参数一般需要通过实验求取，其中冷模型实验是常利用的手段，也可以借用现有类似生产装置或文献数据。
*
冶金反应工程学中的数学模型一般包括四部分：1，反应器内各主要反应的宏观动力学方程
宏观反应动力学方程经常使用综合反应速度式。均相体系可用一般的化学动力学方法描述；对于冶金中常见的各类多相反应，要根据所选用的反应模型写出相应的综合反应速度式。 在建立反应工程模型时，应该排除对实际反应过程速度本质上几乎没有影响的子过程，以便获得尽可能简化的数学表达式；对于综合反应速度式本身的容量因素，应根据反应体系特征，可以是单位床层体积、单个颗粒、某相的单位体积或单位面积。 综合反应速度式中的动力学参数，如反应速度常数、边界层传质系数和多孔体内的扩散系数等，在没有准确的可利用资料时，应通过小型使用获得最基础的资料。
*
3，衡算方程
在建立数学模型时，常需要对整个体系或其中一部分进行质量、能量、动量的平衡计算。在一定简化假设条件下，就反应器内某一代表性单元体积（或整个反应器体积）内的各相，对所研究的物理量（如质量、热量和动量等）分别列出所有的输入速度和输出速度。 衡算的原则是守恒定律，衡算方程通式为： 各输入速度总和—各输出速度总和—总消耗速度 =积累速度 质量（物料）和热量衡算方程通式分别为： 流入速度-流出速度-反应消耗速度=积累速度 热输入速度-热输出速度+反应放热速度-热损失速度 =蓄热速度
转炉，固定床竖炉 移动床竖炉,回转窑 喷粉精练钢包
精练,吹炼,还原 还原，烧成 精炼
物料流动状态
冶金反应工程学试题(2)
冶金反应工程学试题（2）一、选择题 （每题4分）1、 冶金反应工程学是为了：[ ]a ）弄清冶金化学反应机理b ）弄清冶金化学反应步骤c ）解决化学理论问题d ）解决工程实际问题。
答案 d ）2、 冶金反应工程学的主要研究方法是：[ ]a ）对反应器进行过程解析b ）对反应器进行结构解析 c) 对反应器进行改造 d ）对反应器进行组合。
答案 a ）3、 所谓传递（或称传输）是指：[ ]1） 电力的输送 2）热量的传递 3）电磁波信号的传递 4）动量、热量和质量的传递。
答案 4）4、在一定温度下，化学反应 S Q B A s q b a +→+，的化学计量关系式为：dtdN s dt dN q dt dN b dt dN a S Q B A 1111-=-=-=-，式中a ，b ，q 和s 是：[ ] 1）是反应方程式中各组分的化学计量系数 2）分别表示四种物质的量3）分别表示这四种物质的反应速度。
答案 1）5、反应动力学参数是指： [ ]1）反应结束后的反应物浓度、2）反应结束后的反应体系温度、3）反应速度常数和反应级数、4）反应物的转化率。
答案 3）6、在有物料流动的冶金反应器中，[ ]1）传质和传热现象独立发生，与流动现象无关、2）传质现象与流动现象相关，但传热现象与流动现象无关、3）流动在传递现象中起决定性作用，流动现象必然伴生传热和传质现象。
答案3）7、间歇反应器，亦称间歇式全混槽（釜），间歇搅拌槽（釜）等，其基本特征是：[ ][ ]1）其中的化学变化仅与热变化有关，2）其中的化学变化和热变化仅与时间有关，3）反应器内物料的浓度和温度是位置的函数，与时间无关，4）反应器内物料的浓度和温度是时间的函数，与位置无关。
答案2）、4）。
8、等温气相反应2P J →，如果反应开始时有反应物J 和惰性气体各1/2，则膨胀率j ε 为：[ ]1）50%、 2）100%、3）200% 答案1）9、以下说法正确的是[ ]1）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度和温度不同，2）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度相同，温度不同，3）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度和温度完全相同。
冶金专业考试题及答案
冶金专业考试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 冶金工业中，以下哪种气体是主要的还原剂？A. 氧气B. 氮气C. 一氧化碳D. 二氧化碳2. 铁矿石中的铁主要以什么形式存在？A. 氧化铁B. 硫化铁C. 碳化铁D. 金属铁3. 以下哪个不是炼铁过程中的副产品？A. 铁渣B. 铁水C. 煤气D. 钢渣4. 炼钢过程中，脱碳是主要的工艺之一，脱碳的主要目的是？A. 提高钢的硬度B. 降低钢的韧性C. 增加钢的塑性D. 提高钢的纯净度5. 以下哪种方法不是钢铁的热处理方法？A. 退火B. 正火C. 淬火D. 焊接二、填空题（每空2分，共20分）6. 冶金工业中常见的炉型包括______、______和______。
7. 钢铁材料的热处理过程包括加热、保温和______三个阶段。
8. 钢铁材料的微观组织主要包括铁素体、______和碳化物。
9. 在炼铁过程中，铁矿石的还原反应主要发生在______区域。
10. 钢铁材料的腐蚀可以通过______和______两种方法来预防。
三、简答题（每题10分，共30分）11. 简述炼钢过程中的脱碳过程及其对钢性能的影响。
12. 描述钢铁材料的热处理工艺对材料性能的改善作用。
13. 阐述钢铁材料的腐蚀机理及其预防措施。
四、计算题（每题15分，共30分）14. 某炼铁厂生产铁水，已知铁矿石含铁量为60%，铁矿石的消耗量为100吨，求该厂一天生产的铁水量。
15. 某钢铁厂进行热处理，已知钢的初始温度为20℃，加热到850℃，求加热过程中钢的温度变化量。
答案：一、选择题1. C2. A3. D4. D5. D二、填空题6. 高炉、转炉、电炉7. 冷却8. 珠光体9. 高温还原10. 电镀、涂漆三、简答题11. 脱碳过程是炼钢过程中降低钢中碳含量的工艺，通过控制碳含量，可以提高钢的硬度和强度，同时减少钢的脆性，改善其加工性能。
12. 热处理工艺包括退火、正火、淬火等，通过改变材料的微观组织结构，可以提高材料的硬度、韧性和塑性，从而改善其整体性能。
冶金反应工程学考试题答案..
冶金反应工程学复习题答案一、填空题1 化学反应熔化凝固工业装置（反应器）原子、分子层次2 定量液体流动传热传质反应器生产效率产品质量3 实际冶金反应解决工程问题基础科学理论反应装置特性4 反应机理求反应速率常数k和反应级数n5 三传物质、热量、动量6 混合程度三传物质的浓度7 间歇反应器活塞流反应器全混流反应器非理想流动反应器8 脉冲法阶跃法分布密度分布函数9 宏观尺度上微观尺度上分子程度上分子扩散10 机理半经验黑箱11 脉冲法密度曲线阶跃法分布函数12 无有13 双膜渗透表面更新湍流传质14 流化床管式连续移动式管式连续间歇式槽型15 d b c a二、名词解释1、间歇反应器及其特点a、由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递对反应得影响。
b、具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑反应器内的传递问题。
c、物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。
2:、活塞流反应器的特点a、连续定态下，各个截面上的各种参数只是位置的函数，不随时间变化。
b、径向速度均匀，径向也不存在浓度梯度。
c、反应物料具有相同的停留时间。
3、全混流反应器的特点反应器内物料的浓度和温度处处相等，且等于反应器流出物料的浓度和温度。
4、停留时间物料从进入反应器开始到离开反应器为止，在反应器中所经历的时间。
它与化学反应时间直接相关，是影响反应结果的重要参数。
5、固定床反应器的优缺点优点：a、装置内的气流接近活塞流，可获得较高的转化率；b、可调节气体流量，控制和改变气体反应物的停留时间；c、可调节和控制反应体系的温度分布。
缺点：a、间歇式非稳态过程，更换物料需要时间，作业率受到影响：b、床层内传热条件差，要有控温手段。
6、移动床反应器的特点及其应用范围特点：a、反应气体通过固料填充层流动，与固定床特性相似：b、固体物料在床层间缓慢了流动，原料颗粒可以连续供给，产物可以连续排出，它属于逆流逆流式连续稳态反应器c、反应效率（转化率）高，停留时间均匀、操作弹性大；即使气流速度变化大，床层密度可视为不变。
东北大学22春“冶金工程”《冶金反应工程学》期末考试高频考点版(带答案)试卷号4
东北大学22春“冶金工程”《冶金反应工程学》期末考试高频考点版（带答案）一.综合考核(共50题)1.组合模型是将实际反应器内的流动，用不同的区域通过不同的相互连接方式组合而成的。
这些区域包括1)BCMT、CCMT、CPFR;2)BCMT、CCMT、CPFR、短路流、循环流、死区;3)CCMT、CPFR、短路流、循环流、死区。
A、3)B、0C、0D、0参考答案：A2.目前，养老保费普遍实行的缴费方式是（）。
参考答案：金融机构扣缴3.在一定温度下，化学反应，的化学计量关系式为：，式中，，，A、分别表示四种物质的量B、分别表示这四种物质的反应速度C、是反应方程式中各组分的化学计量系数。
D、4参考答案：A4.I left for the office earlier than usual this morning ______ traffic jam.A．in case ofB．for the sake ofC．in line withD．at the risk ofof“冒．．．．．危险”。
故选项A符合题意，为正确选择。
5.脉冲注入法实验可以得到无因次浓度C=C/C0 曲线，则：1)无因次浓度C=C/C0 曲线就是停留时间分布密度曲线，即，2)无因次浓度C=C/C0 曲线就是停留时间分布曲线，即。
A、1)B、0C、0D、0参考答案：A6.在一定温度下，化学反应，按反应物A与B的消耗速度定义的反应速度为 1) 2) 3) 4)A、2，4B、5C、5D、5参考答案：A7.在一定温度下，化学反应，的化学计量关系式为：，式中，，和A、是反应方程式中各组分的化学计量系数B、分别表示四种物质的量C、分别表示这四种物质的反应速度D、4参考答案：A8.停留时间是指物料从进入反应器开始，到离开反应器为止，在反应器中所经历的时间。
1)无论是间歇式反应器、活塞流反应器还是全混流反应器，物料在反应器中的停留时间完全相同，2)无论是间歇式反应器、活塞流反应器还是非理想流动反应器，物料在反应器中的停留时间完全相同，3)对于间歇式反应器和活塞流反应器，同时进入反应器的物料具有相同的停留时间，4)对于全混流反应器和非理想流动反应器，同时进入反应器的物料具有不同的停留时间。
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冶金反应工程学复习题
冶金反应工程学复习题
一、填空题
1 、冶金生产中的（）、（）、（）、加热、相变、变形、再结晶过等程，都在
（）中进行，其热力学、动力学规律都符合（）的理论研究成果。
2 、冶金反应工程学是（）的研究工业装置（反应器）中的（）、（）、（），明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。
是运用解析手段分析所提出的数学模型；为改进（）性能、提高（）、提高（）提供保证的“中观”的技术科学。
3 、冶金反应工程学是以（）为研究对象，以（）为目的，在明确冶金（）和各类
（）的基础上，研究伴随各种传递过程规律，并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。
4 、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度，反应速度的预测是通过测定反应的
1 ）（）、2）（）、3）求反应活化能E 、4 ）给出反应速度表达式来实现的。
5 、冶金宏观动力学目的为：1）弄清化学反应本身的规律（热力学、动力学）； 2 ）
弄清试验体系内物质的（）规律；3）用（）平衡关系联立求解（1）、（2）之间的相互联系。
6 、在实际反应中，反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、（）、（）等因素影响，当温度、压力一定时，反应速度决定于（）和催化剂的素影响。
7 、在实际冶金过程的均相反应中，通常使用的反应器有（）、（）、（）和（）等四种基本型式。
8 、停留时间分布可用应答技术中的（）和（）测定；前者测定的是停留时间（），后者测定的是停留时间（）。
9 、物料混合分为（）和（）的混合，后者是微元体之间均匀混合为一体，并达到）的均匀；
其形成原因为湍动、湍旋的分割加（）。
10、冶金反应过程中的数学模型有（）、（）和（）模型三种。
、用（）可直接检测出停留时间分布（）；用（）可直接检测出停留时间（）。
11
12、一级反应的混合早晚对反应结果（）影响；二级反应的混合早晚对反应结果（）
影
响。
13 、冶金过程中气体/ 流体之间的传质模型主要用( )理论、( )论、( )论和 )等理论来描述。
二、名词解释
1 、间歇反应器及其特点
2 、活塞流反应器的特点
3 、全混流反应器的其特点
4 、停留时间
5 、固定床反应器的优缺点
6 、移动床反应器的优点及其应用范
7 、两相以上复杂冶金反应装置的特点
8 、以下无因次数的物理意义(含义)
转化率、
0 三(C A -C A 0)/(C A 0- C Ae ) B 三ut /L =t /t h n 三Z /L
3 三 b e (C A 0 -C Ae )/(1- & ) pB
3 三3(1 - e ) k gA L /u 0r p
卩三3(1 - e ) D e L /u 0r p 2 ?三bM B u 0(C A 0 -C Ae ) /3G B 0 a三 3(1 - e ) k r L (1+K ) /u 0r p
E三r c /r p ,
三、论述题
1 、阐述冶金反应工程学的解析步骤
2 、试述反应器中三传过程的各种物理量的衡算通式。
3 、试描述求解反应器的最佳性能指标和操作条件时必须考虑的内容。
4 、试写出化学反应速度式的确定的步骤。
5 、简述流体—固体反应的特点。
6 、试描述反应器类型的选择原则(从反应器特性与化学反应机理上考虑)。
7 、试叙述活塞流反应器的空时与停留时间之间的关系。
8 、试论述把冶金过程变为数学模型的必备知识和步骤。
9 、试论述精炼过程中炉渣/ 金属之间的化学反应动力学特点。
10 、试描述流化床反应器的形成过程。
11 、试描述钢液循环流量模型的建模条件及其示意图。
12 、试论述基元反应在间歇反应器中的影响因素。
四、计算题
1. 定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型的传质和化学反应过程。
2. 对流体在多孔固体中扩散时、在以下3 种情况计算多孔介质中的扩散系数。
1 ）当固体的孔径远远大于A分子的平均自由程（入/2r < 10 -3 ）时；
2 ）当A分子的平均自由程远远大于固体的孔径（入/2r > 10）时；
3 ）当A分子的平均自由程几乎等于固体的孔径（入/2r〜1）时。
3. 表述活塞流反应器中均相反应时、反应率随时间的变化的数学模型。
4. 表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间的变化的数学模型。
5. 表述全混流反应器在恒容反应条件下、物料浓度随时间的变化的数学模型。
6. 一种方铁矿（FeO ）球体，直径为2cm，用H 2流在400C时还原。
如果H 2流
的线速度为50cm/sec，试计算其传质系数。
假设条件为，该气体以氢气为主，口637k
=1.53 X 10 - 4g/cm - sec，氢气与水蒸气的二元扩散系数为 3.46 cm2/sec, p H2
637k=3.6 X 10 -5g/cm3。
7. 球形石墨颗r p =1mm，在900C、10%O2的静止气氛中燃烧，总压力为
101.325Kpa,反应是C+O2=CO的一级不可逆化学反应,计算完全反应时间，并判断反应控制环节。
并重复计算当r p =0.1mm 时的情况。
已知条件：P 石墨=3.26g/cm3 , k=20cm/sec, D=20cm2/sec
8. 用间歇反应器进行等温定容反应，其反应动力学方程为r A =kCA 2[kmol/L - min],
C A0=0.005Kmol/L. , K=1.97L/kmol - min
1 ）求转化率为0.6 ，0.8 ，0.9 时所需的反应时间
2 ）当转化率为0.8 时，日处理量为20.4kmol, 每批操作的非生产时间为1.5hr, 计算反应器的体积（设反应器装料系数为0.8 ）。
9. 假设不可逆等温化学反应J - 2P中的物系体积随转化率线性增加，当反应体系中
加入50%的惰性气体后，试计算该体系的膨胀率；并分析、比较其对反应器中的空时和停留时间的影响。
10 ．通过数学模型描述、并分析渣/ 金持续接触、炉渣连续通过金属层的移动接触、金属连续通过炉渣成的移动接触和渣/ 金逆流移动接触等反应方式的反应效率
1 反应，请描述A 、B 的消耗速度、Q\S 的生成速度（反应速度请描述其速度式、物料转化率和反应程度表示式；同时用转化率和反应程表征其反应速度。
六、举例说明冶金反应工程在冶金过程中的应用。
（根据各自熟悉的冶金过程进行解析、写
出数学模型）。