冶金原理复习题第二章
中南大学冶金原理题库
中南大学冶金原理题库第一篇冶金熔体第一章概述1(什么是冶金熔体,它分为几种类型,2(何为熔渣,简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3(什么是富集渣,它与冶炼渣的根本区别在哪里,4(试说明熔盐在冶金中的主要应用。
5(熔锍的主要成分是什么,6(为什么熔盐电解是铝、镁、钠、锂等金属的惟一的或占主导地位的生产方法, 第二章冶金熔体的相平衡1(在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X:A 10%，B 70%，C 20%;Y:A 10%，B 20%，C 70%;Z:A 70%，B 20%，C 10%;若将3kg X熔体与2kg Y熔体和5kg Z熔体混合，试依据杠杆规则用作图法和计算法求出混合后熔体的组成点。
2(试找出图2-44所示的三元系相图中的错误，说明原因并更正。
3(图2-45是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图(1)写出各界线上的平衡反应;(2)写出P、E两个无变点的平衡反应;(3)分析熔体1、2、3、4、5、6的冷却结晶路线。
4(某三元系相图如图2-46中所示，AmBn为二元不一致熔融化合物。
试分析熔体1、2、3的冷却结晶过程。
5(图2-47为生成一个三元化合物的三元相图，(1)判断三元化合物N的性质;(2)标出边界线的温度降低方向;(3)指出无变点K、L、M的性质，写出它们的平衡反应;(4)分析熔体1、2的冷却过程。
6(试分析图2-23熔体3、4、5、6的冷却过程。
7(试根据CaO-SiO2-A12O3系相图说明组成为(wB / %)CaO 40.53，SiO232.94，A12O3 17.23，MgO 2.55的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
8(试根据图2-30绘制CaO- A12O3- SiO2三元系1500?C时的等温截面图。
9(给出CaO-SiO2-FeO系相图中1500?C的等温截面图，标出各相区内的相平衡关系。
组成为(wB / %)CaO 45、SiO2 25、FeO 20的熔渣在此温度下析出什么晶相,怎样才能使此熔渣中的固相减少或消除?10(假定炉渣碱度为= 2。
《冶金原理》课后习题和解答
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。
有色冶金原理第二章化合物的离解生成反应
CPFeO 48.79 8.73 10 3T 2.8105T 2
CPO2
1 29.96 1 4.18103T
2
2
1 1.67105T 2 2
12
代入式（2-9）：
G
264428 70.92T
T 16.32ln
T 298
298 T
1
18.50
103
T 2
2982 2T
298
1.97 10 5 1
MexOy Me2O MeO Me2O3 MeO2 Me2O5
n
2
2
2/3 1
2/5
且氧化物的吉布斯自由能图只能适用于标准状态：即 参与反应的物质中，凝聚相 (固、液相) 为定组成化合物， 气相为101325 Pa。若凝聚相为不定组成化合物，固溶体或 溶液则不适用。
17
三、ΔGθ-- T关系式
18
4
二、ΔGTθ与温度的关系
—— ΔGTθ一T关系式（捷姆金—许华兹曼速算式）
推导过程
根据热力学第二定律，在等温等压条件下
ΔGTΘ=ΔHTΘ_TΔSTΘ
(2-3)
式(2-3)中，上标“Θ”为保准状态，即固体、液体为纯物质，
气体为101325Pa，ΔGTΘ为反应的标准吉布斯自由能变化， ΔHTΘ为反应的标准焓变化，ΔSTΘ为反应的标准熵变化，T为 绝对温度。
T CP 298 T
dT
H
298
TS298
T
1 T
T
298 CPdT
T 298
1 T
CPdT
6
根据分部积分法公式 udV uV Vdu
设 V 1 ，则dV dT / T 2 ，设 u CP dT
冶金传输原理-动量传输-第2章 流体静力学 试题库
第2章 流体静力学【题2-1】如图2-1所示，一圆柱体,1.0m d =质量,50kg m =在外力N F 520=的作用下压进容器中，当m h 5.0=时达到平衡状态。
求测压管中水柱高度H=？图2-1 题2-1示意图解 γπ⨯+=+)(42h H d mg F m h d mg F H 6.125.081.99981.040404)(22=-⨯⨯⨯=-⨯⨯⨯+=πγπ【题2-2】两个容器A 、B 充满水，高度差为a 。
为测量它们之间的压强差，用顶部充满油的倒U 形管将两个容器相连，如图2-2所示。
已知油的密度。
油m a m h m kg 1.0,1.0,/9003===ρ求两容器中的压强差。
图2-2 题2-2示意图解 ：（略）参考答案：Pa p p B A 1075=-【题2-3】如图2-3所示，直径m d m D 3.0,8.0==的圆柱形容器自重1000N ，支撑在距液面距离m b 5.1=的支架上。
由于容器内部有真空，将水吸入。
若,9.1m b a =+求支架上的支撑力F 。
图2-3 题2-3示意图解: 略【题2-4】如图2-4所示，由上下两个半球合成的圆球，直径d=2m,球中充满水。
当测压管读数H=3m 时，不计球的自重，求下列两种情况下螺栓群A-A 所受的拉力。
（1） 上半球固定在支座上；（2） 下半球固定在支座上。
图2-4 题2-4示意图解 ：略【题2-5】矩形闸门长1.5m,宽2m(垂直于图面)，A 端为铰链，B 端连在一条倾斜角045=α的铁链上，用以开启此闸门，如图2-5所示。
量得库内水深，并标在图上。
今欲沿铁链方向用力T 拉起此闸门，若不计摩擦与闸门自重，问所需力T 为若干？图2-5 题2-5示意图解 ：略【题2-6】 如图2-6所示测量装置，活塞直径,35mm d =油的密度3/918m kg =油ρ，水银的密度3/13600m kg Hg =ρ，活塞与缸壁无泄露和摩擦。
冶金原理 课后题答案
第一章 冶金热力学基础1．基本概念：状态函数，标准态，标准生成自由能及生成焓，活度、活度系数和活度相互作用系数，分解压和分解温度，表面活性物质和表面非活性物质，电极电势和电池电动势，超电势和超电压。
2．△H 、△S 和△G 之间有何关系，它们的求算方法有什么共同点和不同点？3．化合物生成反应的ΔG °-T 关系有何用途？试根据PbO 、NiO 、SiO2、CO 的标准生成自由能与温度的关系分析这些氧化物还原的难易。
4．化学反应等温式方程联系了化学反应的哪些状态？如何应用等温方程的热力学原理来分析化学反应的方向、限度及各种 因素对平衡的影响？5．试谈谈你对活度标准态的认识。
活度标准态选择的不同，会影响到哪些热力学函数的取值？哪些不会受到影响？6．如何判断金属离子在水溶液中析出趋势的大小？7．试根据Kelvin 公式推导不同尺寸金属液滴（半径分别为r1、r2）的蒸汽压之间的关系。
8．已知AlF 3和NaF 的标准生成焓变为ΔH °298K,AlF3(S)=-1489.50kJ ·mol -1, ΔH °298K,NaF(S)=-573.60kJ ·mol -1，又知反应AlF 3(S)+3NaF (S)=Na 3AlF 6(S)的标准焓变为ΔH °298K=-95.06kJ ·mol -1，求Na 3AlF 6(S)的标准生成焓为多少？(-3305.36 kJ ·mol -1)9．已知炼钢温度下：（1）Ti (S)+O 2=TiO 2(S) ΔH 1=-943.5kJ ·mol -1（2）[Ti]+O 2=TiO 2(S) ΔH 2=-922.1kJ ·mol -1 （3）Ti (S)=Ti(l) ΔH 3=-18.8kJ ·mol -1求炼钢温度下，液态钛溶于铁液反应Ti(l)=[Ti]的溶解焓。
冶金原理完整版
冶⾦原理完整版冶⾦原理（1）复习题1、判断具体浸出的⽬的。
浸出的实质在于利⽤适当的溶剂使矿⽯、精矿和半成品中的⼀种或⼏种有价成分优先溶出，使之与脉⽯分离。
（指借助于溶剂从固体物料中提取可溶组分。
）2、当⽤⽓态H2S使浸出液中的⾦属离⼦呈硫化物形态有效沉淀出来，常采取什么措施？⼀是使有价⾦属从稀溶液中沉淀，得到硫化物富集物，以备进⼀步回收处理；另⼀是使伴⽣⾦属呈硫化物形态沉淀，使其与主要⾦属分离3、如何提⾼浸出过程的速率？（1）提⾼温度（2）提⾼浸出剂浓度C O（3）降低精矿颗粒的原始半径（4）搅拌4、在⽤形成氢氧化物分离浸出液中的⾦属离⼦时，如何判断氢氧化物⽣成的次序？1当氢氧化物从含有⼏种阳离⼦价相同的多元盐溶液中沉淀时，⾸先开始析出的是其形成pH 最⼩，从⽽其溶解度最⼩的氢氧化物。
2在⾦属相同但其离⼦价不同的体系中，⾼价阳离⼦总是⽐低价阳离⼦在pH更⼩的溶液中形成氢氧化物，这也是由于⾼价⾦属氢氧化物⽐低价氢氧化物的溶解度更⼩的缘故。
5、对属于液固反应的浸出过程，浸出速率和哪些因素有关？多相反应的特点是反应发⽣在两相界⾯上，反应速度常与反应物在界⾯处的浓度有关，同时也与反应产物在界⾯的浓度及性质有关，所以反应速度与反应物接近界⾯的速度、⽣成物离开界⾯的速度及界⾯反应速度有关，其中最慢的⼀个步骤决定整个反应速度。
在许多固液反应中，扩散常常是最慢步骤。
另外，多相反应速度还与界⾯的性质、界⾯的⼏何形状、界⾯⾯积以及界⾯上有⽆新相⽣成有关。
6、根据什么原则选择浸出剂？1、所选浸出剂能有效分解矿物2、在处理多⾦属复杂矿时，应能有效地综合回收多种⾦属。
3 、根据产品的数量、质量、⽣产规模及下⼀步⼯艺的衔接来选择最合适的浸出剂。
4 、要求流程简短，设备简单，⾦属收率⾼、产品成本低。
5 、符合劳动保护和⼯业卫⽣、环境保护等要求。
其它还有矿⽯的性质、浸出剂的价格及其消耗量、浸出剂的的腐蚀性及其所需的设备材料、浸出液进⼀步处理的难易以及浸出剂再⽣⽽循环使⽤的可能性。
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。
冶金原理试题集
第一篇冶金熔体第一章概述1．什么是冶金熔体？它分为几种类型？2．何为熔渣？简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3．什么是富集渣？它与冶炼渣的根本区别在哪里？4．试说明熔盐在冶金中的主要应用。
5．熔锍的主要成分是什么？6．为什么熔盐电解是铝、镁、钠、锂等金属的惟一的或占主导地位的生产方法？第二章冶金熔体的相平衡1．在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X：A 10%，B 70%，C 20%；Y：A 10%，B 20%，C 70%；Z：A 70%，B 20%，C 10%；若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试依据杠杆规则用作图法和计算法求出混合后熔体的组成点。
2．试找出图2 44 所示的三元系相图中的错误，说明原因并更正。
3．图2 45 是生成了一个二元不一致熔融化合物的三元系相图（1）写出各界线上的平衡反应；（2）写出P、E 两个无变点的平衡反应；（3）分析熔体1、2、3、4、5、6 的冷却结晶路线。
4．某三元系相图如图2 46 中所示，AmBn为二元不一致熔融化合物。
试分析熔体1、2、3的冷却结晶过程。
5．图2 47 为生成一个三元化合物的三元相图，（1）判断三元化合物N 的性质；（2）标出边界线的温度降低方向；（3）指出无变点K、L、M 的性质，写出它们的平衡反应；（4）分析熔体1、2 的冷却过程。
6．试分析图2 23 熔体3、4、5、6 的冷却过程。
7．试根据CaO SiO2A12O3系相图说明组成为（wB/ %）CaO 40.53，SiO232.94，A12O317.23，MgO 2.55 的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
8．试根据图2-30 绘制CaO A12O3SiO2三元系1500 C 时的等温截面图。
9．给出CaO SiO2FeO 系相图中1500 C 的等温截面图，标出各相区内的相平衡关系。
组成为（wB/ %）CaO 45、SiO225、FeO 20 的熔渣在此温度下析出什么晶相？怎样才能使此熔渣中的固相减少或消除?10．假定炉渣碱度为= 2。
冶金原理复习题(stu)
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体？它分为几种类型？2. 何为熔渣？简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3. 熔锍的主要成分是什么？第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X ：A 10% ，B 70% ，C 20% ；Y ：A 10% ，B 20% ，C 70% ；Z ：A 70% ，B 20% ，C 10% ；若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。
2. 试分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构1. 熔体远程结构无序的实质是什么？2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3. 简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么？第四章冶金熔体的物理性质1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2. 什么是熔化温度？什么是熔渣的熔化性温度？3. 实验发现，某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠，造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的？应采取何种措施降低铅的损失？第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为：44.5% SiO 2 ，13.8%CaO ，36.8%FeO ，4.9%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度？3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量，这种说法对吗？为什么？4. 已知某炉渣的组成为（W B / % ）：CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ，试求该炉渣的碱度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为（W B / % ）：CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ，试求该炉渣的酸度。
《钢铁冶金》第二章铁矿烧结
四、燃料燃烧和传热
❖ 烧结料中固体碳的燃烧为形成粘结所必须的液相和进行 各种反应提供了必要的条件(温度、气氛)。烧结过程所需 要的热量的80~90%为燃料燃烧供给。然而燃料在烧结混 合料中所占比例很小，按重量计仅3~5%，按体积计约 10%。在碳量少，分布稀疏的条件下，要使燃料迅速而 充分地燃烧，必须供给过量的空气，空气过剩系数达 1.4~1.5或更高。
❖ 随着烧结过程的进行，燃烧层向下移动，烧结矿层增厚， 自动蓄热作用愈显著，愈到下层燃烧温度愈高。这就出现 上层温度不足(一般为1150℃左右)，液相不多，强度较低， 返矿较多；而下部温度过高，液相多，过熔，强度虽高而 还原性差，即上下烧结矿质量不均的现象。为改善这种状 况，提出了具有不同配碳量的双层或多层烧结的方法。即 上层含碳量应高于平均含碳量，而下层应低于平均含碳量， 以保证上下层温度均匀，质量一致。而且节省燃料。苏联 采用分层烧结某矿粉，下部含碳量低1.2%，节省燃料10%， 联邦德国某厂使用双层烧结，节省燃料15%，日本用此法 节省燃料10%。
❖ 随着烧结料层的增厚，自动蓄热量增，有利于降低燃料 消耗，但随着料层厚度增加，蓄热量的增加逐渐减少，所 以燃耗降低幅度也减小。当烧结矿层形成一个稳定的蓄热 层后，则蓄热量将不再增加，燃耗也不再降低。因此，从 热量利用角度看，厚料层烧结是有利的，但不是愈厚愈好， 在一定的条件下，存在着一个界限料层高度。同时料层高 度的进一步增加还受到透气性的限制。
❖ 在某一层中可能同时进行几种反应，而一种反应又可能在几层中进行。 下面对各过程分别进行研究和讨论。
二、烧结料中水分的蒸发、分解和凝结
❖ 任何粉料在空气中总含有一定水分，烧结料也不例外。除 了各种原料本身带来和吸收大气水分外，在混合时为使矿 粉成球，提高料层透气性，常外加一定量的水，使混合料 中含水达7~8%。这种水叫游离水或吸附水。100℃即可 大量蒸发除去。如用褐铁矿烧结，则还含有较多结晶水 (化合水)。需要在200~300℃才开始分解放出，若含有粘 土 质 高 岭 土 矿 物 (Al2O3·2SiO2·H2O) 则 需 要 在 400~600℃ 才能分解，甚至900~1000℃才能去尽。
冶金原理复习试题(分章)
第一章 热力学基础一、名词解释：（溶液的）活度，溶液的标准态，j i e （活度的相互作用系数），（元素的）标准溶解吉布斯自由能，理想溶液，化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；当以质量1%溶液为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；前两种标准态组分的活度之比为＿＿＿＿。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，G θ∆=268650-158.4T 1J mol -⋅，在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿K 。
该反应为（填“吸或放”）＿＿＿＿＿＿热反应。
当T=991K ，总压为101325Pa 时，该反应＿＿＿＿＿＿(填“能或否”)向正方向进行；在991K 时，若要该反应达到化学平衡的状态，其气相总压应为＿＿＿＿＿＿Pa ；若气相的CO 分压为Pa 5102⨯，则开始还原温度为＿＿＿＿＿＿。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，14.158268650-⋅-=∆mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿。
3、理想溶液是具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿性质的溶液；理想溶液形成时，体积变化为＿＿＿＿，焓变化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
实际溶液与理想溶液的偏差可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿参数来衡量。
4．判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行，在等温、等压下用＿＿＿＿热力学函数的变化值；若该反应在绝热过程中进行，则应该用＿＿＿＿函数的变化值来判断反应进行的方向。
5．冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
对高炉铁液中[C]，当选纯物质为标准态时，其活度为＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6．物质溶解的标准吉布斯自由能是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；纯物质为标准态时，标准溶解吉布斯自由能为＿＿。
冶金传输原理2
1、有一水平放置的钢坯，长1.5m ，宽0.5m ，黑度0.6ε=，周围环境温度为20C ︒，试比较钢坯温度在200C ︒和1000C ︒时，钢坯上表面由于辐射和对流造成的单位面积热损失？ 解：钢坯上表面单位面积的辐射热损失200C ︒时：44202002730.6 5.671702.9/100100T E C W m ε+⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭1000C ︒时：4210002730.6 5.6789340.4/100E W m +⎛⎫=⨯⨯= ⎪⎝⎭钢坯上表面单位面积的对流热损失 定型尺寸0.5 1.512L m +== 1Tβ= 200C ︒时：定型温度2002011022w fm t t t C ++===︒ ()23.2710/24.24/Pr 0.687W m C v m s λ-=⨯⋅︒==()()()3392269.811200200.687Pr Pr 5.41011027324.2410gL Gr t vβ-⨯⨯-⨯⋅=⋅∆⋅==⨯+⨯⨯属于湍流：()()193Pr 0.15 5.410263num m N C Gr ∴=⋅=⨯⨯=()22263 3.27108.6/1um N a W m C L λ-⨯⨯===⋅︒()()28.6200201548/c w f q a t t W m =-=⨯-=1000C ︒时：定型温度10002051022w fm t t t C ++===︒ ()25.7510/79.4/Pr 0.688W m C v m s λ-=⨯⋅︒==()()()39269.8111000200.688Pr 1.41051027324.2410Gr -⨯⨯-⨯⋅==⨯+⨯⨯属于湍流：()()193Pr 0.15 1.410165.4num m N C Gr ∴=⋅=⨯⨯=()22263 3.27109.5/1a W m C -⨯⨯==⋅︒()28.61000209318.5/c q W m =⨯-=2、试估算350C ︒及82atm 下氢气通过储气瓶的漏损量？已知：气瓶直径为200mm 、长1.8m 、壁厚25mm 。
冶金原理课后习题答案ch02
第二章习题与思考题1.某金属在不同相态下氧化生成MeO的标准吉不斯自由能— 温度关系如下：2Me①+O2=2MeO(s), ΔG θ ①=-1215033.6+192.88T,J2Me②+O2=2MeO(s), ΔG θ ②=-1500800.8+429.3T,J2Me③+O2=2MeO(s), ΔG θ ③=-1248505.6+231.8T,J（1）确定Me①,Me②,Me③的相态；（2）计算Me 的熔点和沸点；（3）作自由焓—温度图。
2．试计算碳酸镁在空气中的开始离解温度和化学沸腾温度。
已知： MgO+CO2=MgCO3ΔG θ T=-110750.5+120.12T,J3.将碳酸钙置于容积为 1L的容器中加热到 1073K， 问有多少 CaCO3 离解？解答：1. 解：（1）根据斜率变化②>③>①，可知②—气相，③—液相，① —固相。
（2）熔点： q q 31 G G D = D -1215033.6+192.88T=-1248505.6+231.8TT 熔=860.2K同理，沸点： q q 2 3 G G D= D ，T 沸=1227.5K （3）略2. 解：（P 43）TG 12 . 120 5 . 110750 + - = D 27 . 6 5783 log 2 + - = Tp CO 开始离解Pa p CO 4 . 30 101325 0003 . 0 2 = ´ = 化学沸腾 Pa p CO 101325 101325 12 = ´ = 27 . 6 5783 0003 . 0 log + - = 开T T 开=590K 27 . 6 5783 1 log + - = 沸 T T 沸=922K3.解：CaO+CO 2=CaCO 3T P RT Kp RT G CO 4 . 144 170925 ln ln 2 + -= = - = D q 1073 4 . 144 170925 ln 1073 314 . 8 2 ´ + -= ´ CO P 得 P CO2=16887.8Pa因 nRT PV = ，所以3 32 10 893 . 1 1073314 . 8 10 8 . 16887 - - ´ = ´ ´ = = RT PV n CO 33 2 10 893 . 1- ´ = = CaCO CO n n m CaCO3=0.1893g。
冶金原理 复习题 总结
绪论1、如何判断反应进行的方向？∆G ＝G(产物)-G(反应物)∆G <0：反应正向进行∆G >0：反应逆向进行∆G ＝0：反应达到平衡2、如何控制反应？改变反应体系温度改变反应体系压力改变产物活度改变反应物活度3、如何计算反应的产率？∆rG ＝0时反应达到平衡，此时的J 即为反应的K θ不考虑活度影响，K θ可近似理解为产物浓度比反应物浓度4冶 金 熔 体：金属熔体（铁液、钢液），冶金熔渣（还原渣、氧化渣、富集渣、合成渣）冶金熔体都是混合物5铁精粉进行烧结的目的：提高烧结矿强度，需要提高粘结相含量6炉顶煤气成分N2<50％、 CO （20~25％）、CO2（22~17％），少量H2、CH4；CO+CO2（42~44％）CO 为还原剂，也是重要的热源，另一方面CO 属于有毒气体，希望能够在炉内100%消耗。
无法实现的原因：存在化学平衡。
7铁水中含C 、Si 、Mn 、P 、S1）P2O5、FeO 、CuO 等全部被还原；2）SiO2、TiO2等难还原，50%被还原；3）Al2O3、MgO 、CaO 等不能被还原氧化物的氧势线越低，氧化物越稳定，越不容易被还原。
8高炉炼铁工艺更适于脱硫1）高温——脱硫吸热；2）高碱度——渣中O2-含量高；3）低w(FeO)——还原渣；4）金属液中f S(C 、Si 、P 含量高) 高——[S]活度高。
9炼钢前期，P 、Si 、Mn 氧化，C 不被氧化，为什么？1）低温，[P]、[Si]、[Mn]氧势线低；2）高温，[C]氧势线低。
10出钢温度高，钢液w[O]高11冶炼高碳钢，铸坯出现气孔的可能性大：随钢液和铸坯的冷却，温度降低，K θ升高，m 降低，CO 析出。
12高炉煤气：CO 、CO2、N2等、铁液：Fe 、C 、Si 、Mn 、P 、S 等、高炉渣：CaO 、SiO2、Al2O3等、转炉渣： CaO 、SiO2、FeO 等、钢液：Fe ，Mn 、Ti 、Nb 等合金元素13“去碳保铬”需要高温、真空和加镍。
粉末冶金原理第二章
(2)多相反应的特点
1)多相反应的速度方程式。 ① 界面上的化学反应速度比反应剂扩散到界面的速度快得 多，于是ci=0。这种反应是由扩散环节控制的，其速度=(D/δ) A(c-ci)=k1Ac0。 ② 化学反应比扩散过程的速度要慢得多，这种反应是由化 学环节控制的，其速度=，n是反应级数。
1.金属氧化物还原的热力学
3)位于图中最下面的几条关系线所代表的金属如钙、镁等与 氧的亲和力最大，所以，钛、锆、钴、铀等氧化物可以用钙、 镁作还原剂，即所谓的金属热还原。
1.金属氧化物还原的热力学
图2-10 金属氧化物Δ -T
例CO2还-2原就时ApCl2OO/是3生多成少反？应，求在1620℃下，Al2O3被
(2)多相反应的特点
③ 若扩散过程与化学反应的速度相近，这种反应是由中间 环节控制的。这种反应较普遍，在扩散层中具有浓度差，但 ci≠0。其速度=k1A(c-ci)=k2Acn，设n=1，则k1A(c-ci)=，所以c i=k1c/(k1+k2)，将ci值代入k1A(c-ci)得:速度=k1k2Ac/(k1+k2)=kA c。如果k2<<k1，则k=k2，即化学反应速度常数比扩散系数小 得多，扩散进行得快，在浓度差较小的条件下能够有足够的 反应剂输送到反应区，整个反应速度取决于化学反应速度， 过程受化学环节控制。如果k1<<k2，则k=k1=D/δ，即化学反 应速度常数比扩散系数大得多，扩散进行得慢，整个反应速 度取决于反应剂通过厚度为δ的扩散层的扩散速度,过程受扩 散环节控制。当过程为扩散环节控制时，化学动力学的结论 很难反映化学反应的机理。 2)多相反应的机理。
图2-11 氧化物的Δ -T图附加的专用坐标解说图
萃取冶金学习题(带答案)
萃取冶金学习题(带答案)第一章习题一、问答题1、稀土元素存有哪些？（原子序数从57-71的15种镧系元素以及与镧系元素性质上相似的y、sc）镧（la）铈（ce）镨（pr）钕（nd）钷（pm）钐（sm）铕（eu）钆（gd）铽（tb）镝（dy）钬（ho）铒（er）铥（tm）镱（yb）镥（lu）钇（y）钪（sc）2、南方离子矿中15种稀土元素（钷除外），按p204分组工艺原理，可以分成哪三组？轻稀土中稀土重稀土la～ndmsmeugdmtb～luy3、什么就是提炼？提炼、冲洗、反萃的目的和促进作用各就是什么萃取：两种不相混溶的液相，经充分混合接触，物质从一相转移到另一相的过程。
萃取目的:冲洗目的：提升有机二者产品的纯度，提升水相产品的收率。
反萃目的：1）从有机看中废旧产品。
2）有机二者可再生循环采用。
4、稀释剂和盐析剂的促进作用就是什么？稀释剂改善有机相的物理性能（如比重、粘度，流动性）调节萃取剂的浓度盐析剂溶水，不被提炼，不与体系中其它组分出现促进作用，但可以提升提炼能力的无机盐越多的阳离子,盐析效应越大）5、描述萃取平衡的重要参数主要有哪几个?各代表的意义是什么？如何计算？定量描述萃取平衡的几个重要参数分配比：物质被提炼的程度。
d越大越易萃入有机二者分离系数:两组分分离的难易程度提炼百分率：萃入有机看中的金属量占到料液中的金属量的百分率萃取比：饱和状态容量:单位提炼剂对金属的最小提炼量，(m)s,mol/l（半径越小，电荷6、什么是萃取等温线及萃取剂饱和容量？饱和容量的用途有哪些?提炼等温线:在一定温度下，均衡时被提炼物在有机相的浓度和在水相的浓度关系曲线称作提炼均衡线或提炼等温线。
萃取剂的饱和容量：单位萃取剂对金属的最大萃取量，(m)s,mol/l用途（1）确认较之r某料液，=0.2mol/l，50%re萃入有机二者，较之r=？（2）确认萃合物的共同组成1mol/lp507+煤油，=0.167mol/l，则re：p507=？7、提炼的条件和两个基本操作各就是什么？条件：（1）两较之轻相同（2）两萨穆德混溶两个操作：混合：两相进行充分接触，完成传质过程。
钢铁冶金原理第二章 冶金过程动力学基础
CB0C A ln ktC B 0 C A0 C A0 C B
第二章 冶金过程动力学基础
设 2A B D
dCA 2 kC A dt
1 1 kt CA C A0
1 t1 kC A0 2
dCA 2 kC A dt
二级反应的特征：
1.反应速率与反应物的浓度的平方成正比。
逆反应速率： v k CCO2
净反应速率：
v v v k CCO k CCO2
1 k CCO CCO2 K
第二章 冶金过程动力学基础
由于消耗1molCO生成1molCO2，故 CCO CCO const C
2
C CCO2 dCCO v k CCO dt K
v dC A k C dt V
1 m s k：界面反应速率常数，
A：相界面面积，m2； V：体系的体积，m3;
C ：不可逆反应： C C ，可逆反应： C C C平 ； m ol m 3。
第二章 冶金过程动力学基础
§2.1.2 化学反应速率与温度的关系p105 Arrehenius从实验中总结得到反应的速率常数k与温度T的关系式：
C：体积摩尔浓度， m ol
m3
v：
m ol 3 m s
1 dCA 1 dCB 1 dCD a dt b dt d dt
第二章 冶金过程动力学基础
一、基元反应与非基元反应p103 基元反应：化学反应的速率与反应物的浓度的若干 次方成正比，且反应级数与反应物的计量系数之和相等。
第二章 冶金过程动力学基础
当反应达到平衡时：
v o ， v v
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第二章 相图
一、名词解释：
三元系相图中的等温线
相图中的无变量点
二、填空
1、相律是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
冶金炉渣三元系的相律表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
2、表示三元系的组成用浓度三角形，浓度三角形内的等含量规则是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
3、三元系的组成用浓度三角形来表示，浓度三角形中的等比规则是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
在冶金渣三元系中，若自由度为零，则一定是＿＿＿＿＿相共存。
4．三元系相图中的等温线表示＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，相图中等温线之间相距越近的区域，则说明该区间炉渣组成的改变对＿＿＿＿＿＿＿影响大。
5．在冶金三元系渣相图中，自由度为零时，相数为＿＿＿＿＿；四相平衡的三元共晶点处的自由度为＿＿＿＿＿，其析晶反应可以表示为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6．三元相图中三元共晶点有＿＿＿＿＿＿＿＿相平衡共存，自由度为＿＿＿ 。
7．通常对冶金炉渣，相律的表达式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，由此推导出三元冶金炉渣系中最多可能存在的相数为＿＿＿＿＿＿＿＿＿，此时的自由度为＿＿＿。
三、综合题
1. 如图，回答下列问题：
（1）写出P 点的结晶反应式。
（2）指出自由度为零的点。
（3）写出E e 3线上发生的结晶反应式。
2. 如图1所示，回答下列问题：
（1）指出化合物D 的稳定性。
（2）相图中三角形ADB 区（即分三角形ADB ）可以似为哪一类基本相图？
（3）写出1E 点、23e E 线、51e E 线的析晶反应式，并指出其中自由度为零的点或线
3. 如下所示的相图。
回答下列问题：
（1）物系点a，从液体降温过程中首先析出的物质是什么？
（2）写出P点的相平衡关系。
（3）P点和E点比较，哪一点的熔点低？
（4）绘出b点的步冷曲线。
4.如图1所示，回答下列问题：
e点中哪一点的温度最低？
（1）指出图中B、D、
3
（2）指出图中自由度为零的点？并写出析晶反应式
5. 图2是具有一个不稳定二元化合物的三元系相图，分析其中m点在温度降
低过程中液相及固相的变化。
并绘制步冷曲线图。
6. 如图2示，回答下列问题：（1）物系点m 和n 的初晶物是什么？（
2）指出图中自由度为零的点？
7. 如图1所示。
（1）物系点1O 、2O 、3O 点的结晶终点是什么？
（2）1O 、2O 凝固终了时，析出的固相物分别是什么？
（3）写出P 和E 点的析晶反应。
8. 如图1所示A-B-C 三元系相图。
（1）写出E 点处和PE 线上的结晶反应。
（2）指出物系点b 的初晶物质。
（3）指出物系点b 的结晶终点。
9. 如图1示。
回答下列问题：
（1）指出化合物D 的稳定性。
（2）写出/1e 、E 1点的析晶反应。
（3）写出11E e 线上的析晶反应。
（4）指出物系点a 的初始结晶物质和结晶终点。