《钢铁冶金原理》考试重点

B r 0

B

r f B B B

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B r Fe a 《钢铁冶金原理》考试重点（最新）

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 ∂∂=-∆

当0B

H ∆< 时，ln 0B

T r ∂∂>； 当0B H ∆> 时，ln 0B

T r ∂∂<。 即温度升高时，成正偏差()1B r >的溶液的B

r

值减少；而成负偏差()1B r <的溶液的B r 值则增大，

溶液的有序态随温度的升高而减少。

6、 活度的测定及计算方法有哪些？请说明其原理。

7、 不同标准态下标准溶解吉布斯自由能计算式，有溶液参加的反应的标准吉布斯自由能的计算。 8、 扩散、分子扩散、对流扩散：

B w

扩散是体系中物质自动迁移、浓度变均匀的过程。

分子扩散是指在静止的纯物质体系中及溶液体系中，由于浓度梯度而引起的扩散。

对流扩散是指在流动体系中，由分子扩散和流体的分子集团的整体运动（即对流运动），使其内物质发生的迁移而引起的扩散。 9、

10、未反应核模型以及假定条件：

当固相反应物是致密的时，化学反应从固相物的表面开始，逐渐从矿块中心推进，反应物与产物层之间有较明显的界面存在；而反应在层间的相界面附近区域进行，因此形成的固相产物则出现在原来固相反应处，而原固相物内部则是未反应的部分，这称为未反应核模型。

未反应核模型假定：稳定态、矿粒为球形、一级反应、外扩散不成为限制环节。 11、写出菲克定律的一般式：

1dn c

J D A dt x

∂=

=-∂ 式中：J ——扩散通量，21mol m s --⋅⋅；

c x ∂∂——在x 方向上的浓度梯度，4

mol m -⋅；

D ——扩散系数，21m s -⋅； A ——扩散流通过的截面积，2m ； x ——距离，m 。

12、 什么是化学反应速率？如何确定。

13、 什么是均相形核，异相形核？哪种形核更加容易？

均相形核是指反应产物在均匀相内形核；而在相内不溶解夹杂物或在反应壁上形核则称为异相形核。

异相形核更加容易。

14、 反应速率的影响因素有哪些？如何确定速率限制环节？

反应过程的影响因素主要有温度、固相物的孔隙度、固相物的粒度及形状、流体速度。 限制环节主要根据其影响因素对速率表现的特征来确定（具体见课本87页至89页）： ⑴利用测定的活化能估计法

()Q RT v Ae -=

⑵搅拌强度改变法

*

*

1c c

A dc t V c c

β-

=⨯⨯-⎰ 或 ()β

Φ=⨯c t l ，其中，=l v A

15、 金属熔体群聚态形成的依据是什么？

⑴ 可由衍射图的径向分配曲线的第一峰是否分裂为双峰来证明外，多利用金属的结构敏感的性质，随组成变化的特征来推测某些难以用衍射法测定的结构形态；

⑵当这些物性-组成的等温线上出现转折点时，就显示改组成处有种原子（离子）团形成；

⑶根据二元相图的化合物组成点处液相线上最高点的形状，判断液相中相当于化合物的群聚团出现的可能性。

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/m

2、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1/3

1(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，3

0(/)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：11220B B n dG n dG n dG ++

==∑或11220B B x dG x dG x dG ++==∑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、0

i 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：()B

H 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。 14、活度：在标准状态下，溶液中组分的热力学浓度，即活度是校正的浓度（或称有效浓度）。

15、活度系数：活度系B γ或B f 则是浓度的修正系数，它表示世纪溶液对选作标准溶液偏差的方向及程度。 16、活性点：固体表面的微观凸出部分的原子或离子的价键未被临近原子饱和，具有较高的表面能，常是化学吸附的活性点。

17、基元反应：反应物分子在碰撞过程中一步能生成生成物的反应，是反应的最基本类型，基元反应的速度与反应

浓度成正比。

18、扩散脱氧：利用氧化铁含量很低的熔渣处理钢液，使钢液中氧经扩散进入熔渣中，而不断降低的脱氧方法。

19、拉乌尔定律：在溶液中当组分B 的1B x →时，它的蒸汽压与其浓度B x 成线性关系：*

B

B B p p x '=。 20、理想溶液：在一定温度下，溶液中所有组元都服从拉乌尔定律的溶液。

21、炉渣：炉渣是火法冶金中形成的以氧化物为主要成分的多组分熔体，它是金属提炼和精炼过程中，除金属以外

的另一产物。

22、炉渣碱度：炉渣中主要的 碱性氧化物的质量分数性氧化物的质量分数之比。

23、硫容量：熔渣容纳或吸收硫的能力，Cs 24、磷容量：熔渣容纳或吸收磷的能力，Cp

25、炉渣熔点：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。 26、莫来石：23Al O 与强酸性氧化物2SiO 生成的化合物，化学式为23232Al O SiO -。

27、泡沫渣：冶炼过程中，有气体进入熔渣内，被分散成微小气泡，而不在聚合时，熔渣体积膨胀，形成泡沫渣。 28、气体溶解的平方根定律：在一定温度下，双原子气体在金属中的溶解度与该气体分压的平方根成正比。 29、熔析：熔体在熔融状态或缓慢冷却过程中，使液相或固相分离。

30、熔化性温度：为了使高炉冶炼顺行，应使炉渣熔化后的温度能保证炉渣达到自由流动的最低温度。