钢铁冶金学试题(B)及答案
钢铁冶金期末复习
习题精选A 重点习题*1.用Si 热法还原MgO ,即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为:=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1,试计算:(1)在标准状态下还原温度;(2)若欲使还原温度降到1473K ,需创造什么条件?(答案:(1)2470K ;(2)Pa 27.18Mg <p )B 一般习题1.在298~932K (Al 的熔点)温度范围内,计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。
已知 1673600θ)O 298(Al 32-=∆H 1mol J -⋅2.利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θO Fe f x G ∆。
已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOH f 2+-=∆ -1mol J ⋅ (答案: -1θFeOf mol J 181150⋅-=∆G ) 4. 已知 在460~1200K 温度范围内,下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220%、CO75%、其余为氮气的混合气体中,在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下,有无Fe 3C 生成?若要使Fe 3C 生成,总压需多少?(答案:不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa )5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。
指出1727℃时纯ZrO 2坩埚在1.3×10-3Pa 真空下能否分解,设真空体系中含有21%的O 2。
钢铁冶金学试题及答案三通用一篇
钢铁冶金学试题及答案三通用一篇钢铁冶金学试题及答案三 1一、名词解释(每题3分,共30分)1.冶金:研究经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,用加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。
2.炉外精炼:将转炉、平炉或电炉中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程,也叫“二次炼钢”。
炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。
3.钢铁生产的产品:生铁、铁合金和钢。
4.高炉冶炼强度:是指冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d)燃烧的干焦量衡量:冶炼强度=干焦用量/(有效容积×实际工作日)[t/(m3·d)]5.炼钢原料:铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。
6.炉渣碱度:炉渣中碱性氧化物的质量分数总和与酸性氧化物的质量分数总和之比,常用炉渣中的氧化钙含量与二氧化硅含量之比表示,符号R=CaO/SiO2。
7.炼铁原料:铁矿石(烧结矿、球团矿)、焦炭、熔剂。
8.铁水预处理:在炼铁-炼钢之间的`工序,包括脱Si、S、P等。
9.RH:真空循环脱气法:驱动气体从上升管下部1/3处吹入时,带动钢包中的钢液经上升管喷入真空室,钢液在真空室脱气后从下降管返回钢包。
10.连铸工序的功能:将钢水转化成一定规格铸坯,衔接炼钢-轧钢区段,是化学冶金向物理冶金转变的结合部。
二、简答题(每题5分,共30分)1.简述烧结工艺过程?答:是一种抽风烧结过程,在烧结时,采用负压抽风,自上而下燃烧,燃料时形成五层:烧结矿层、燃烧层、预热层、冷料层和垫底料层。
2.高炉的结构及附属设备?答:5段式结构:炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸,附属设备有:原料供应、送风、煤气净化、渣铁处理、高炉喷吹等系统。
3.炼钢的主要任务?答:“4脱”-“2去”-“1提温”-浇铸钢水成规格一定的铸坯。
具体如下:是将废钢、生铁料脱碳、去除有害气体和非金属夹杂物,去除有害气体和非金属夹杂物,提高温度和调整成分,炼成具有一定化学成分的钢,并使钢具有一定的物理机械性能。
钢铁冶金原理考试试题
钢铁冶金原理考试试题1. 介绍本篇文档是关于钢铁冶金原理考试试题的练习题。
钢铁冶金原理是材料科学与工程的重要基础知识之一,涉及到钢铁制备中的物理、化学和冶金原理等方面的知识。
通过解答以下试题,可以帮助读者巩固和加深对钢铁冶金原理的理解。
2. 试题请根据题目要求,写出你的答案。
2.1 物理性质题(1) 钢铁的密度是多少?给出计算公式并计算。
答案:钢铁的密度通常在7.8 g/cm³左右。
其计算公式为:密度 = 质量 / 体积(2) 钢铁的导电性好还是导热性好?为什么?答案:钢铁的导电性和导热性都比较好。
这是因为钢铁中的电子和热量传递主要是通过导体中的自由电子完成的。
而钢铁中的自由电子较多,使其具有良好的导电性和导热性。
2.2 化学性质题(1) 钢铁的主要成分是什么?答案:钢铁的主要成分是铁和碳。
除此之外,钢铁中还含有一些合金元素,如锰、硅、铬等,这些元素可以改变钢铁的性质。
(2) 请简要描述钢铁的腐蚀现象及其防腐方法。
答案:钢铁容易受到腐蚀的影响。
腐蚀通常是由于钢铁表面与环境中的氧气和水接触,形成氧化物或氢氧化物层,导致钢铁的表面损坏。
常见的防腐方法包括涂层防腐、电镀防腐和合金化防腐等。
2.3 冶金原理题(1) 请简要描述钢铁的炼钢过程。
答案:钢铁的炼钢过程一般包括以下几个步骤:1.原料准备:将铁矿石等原料预处理,去除杂质。
2.炼铁:将铁矿石还原为铁。
3.炼钢:将铁与一定量的碳和其他合金元素进行配比,并控制温度、压力、氧气含量等参数,使其达到所需的钢的成分和性质。
4.精炼:在炼钢后对钢液进行进一步的处理,去除杂质和气体。
(2) 请解释硬化和回火的原理及其对钢铁性能的影响。
答案:硬化是将钢铁加热至固溶温度以上,然后迅速冷却,使其组织转变为马氏体。
回火是将硬化的钢铁加热至一定温度,并保持一段时间,使其马氏体转变为较为稳定的组织形态。
硬化可以提高钢铁的硬度和抗拉强度,但会降低其韧性和抗冲击能力。
冶金工程基础知识单选题100道及答案解析
冶金工程基础知识单选题100道及答案解析1. 高炉炼铁中,焦炭的主要作用不包括()A. 发热剂B. 还原剂C. 料柱骨架D. 氧化剂答案:D解析:焦炭在高炉炼铁中主要起发热剂、还原剂和料柱骨架的作用,不是氧化剂。
2. 下列金属中,通常采用电解法冶炼的是()A. 铁B. 铜C. 铝D. 银答案:C解析:铝的活泼性较强,通常采用电解法冶炼。
3. 转炉炼钢过程中,主要的造渣材料是()A. 石灰石B. 白云石C. 萤石D. 生石灰答案:D解析:生石灰是转炉炼钢过程中主要的造渣材料。
4. 火法炼铜的主要反应不包括()A. 2CuFeS₂+ 4O₂= Cu₂S + 3SO₂+ 2FeOB. 2Cu₂O + Cu₂S = 6Cu + SO₂↑C. Cu₂S + O₂= 2Cu + SO₂D. CuSO₄+ Fe = Cu + FeSO₄答案:D解析:D 选项是湿法炼铜的反应。
5. 钢铁冶金中,炉渣的主要成分是()A. CaO 和SiO₂B. FeO 和Fe₂O₃C. MgO 和Al₂O₃D. CaF₂答案:A解析:CaO 和SiO₂是炉渣的主要成分。
6. 下列哪种设备常用于铁矿石的破碎()A. 球磨机B. 浮选机C. 颚式破碎机D. 磁选机答案:C解析:颚式破碎机常用于矿石的粗碎。
7. 精炼钢时,常用的脱氧剂是()A. 铝B. 硅C. 锰D. 以上都是答案:D解析:铝、硅、锰等都是常用的脱氧剂。
8. 电炉炼钢的主要特点是()A. 温度高B. 能耗低C. 生产率高D. 钢质量差答案:A解析:电炉炼钢的温度高,能冶炼高质量的钢。
9. 金属铝的生产通常采用()A. 拜耳法B. 霍尔-埃鲁法C. 联合法D. 烧结法答案:B解析:霍尔-埃鲁法是生产金属铝的常用方法。
10. 高炉煤气的主要成分是()A. CO 和H₂B. CO₂和N₂C. CO 和N₂D. H₂和CH₄答案:C解析:高炉煤气主要含CO 和N₂。
11. 下列哪种精炼方法可以去除钢中的气体()A. VODB. AODC. RHD. LF答案:C解析:RH 精炼法可以有效去除钢中的气体。
钢铁冶金概论考题及答案 (B)
钢铁冶金概论考题(B)一、选择题(15分)1.高炉生产的主要设备为高炉本体,其辅助系统包括:A)渣铁处理系统B)原料系统C)煤气处理系统D)送风系统E)装料系统2.高炉湿式除尘的方法有:A)文氏管B)布袋除尘C)电除尘D)洗涤塔3.高炉内发生间接还原反应的区域主要在:A)块状带B)滴落带C)软熔带D)风口回旋区4.炼钢过程前期的主要反应是:A)碳的氧化B)硅的氧化C)锰的氧化D)磷的氧化5.顶底复吹炼钢法中,可以用作底吹气体的有:A)O2B)H2C)Ar D)N26.在钢水成分达到要求后,炼钢终点控制主要控制:A)钢水成分B)钢水温度C)冶炼时间D)终渣量7.顶底复吹炼钢法中,常用作底吹气体供气的元件类型有:A)喷嘴型B)砖型C)细金属管多孔塞式D)环型供气元件8.Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为:A)水B)气态碳氢化合物C)燃料油D)植物油9.采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时,关键是控制:A)顶吹和底吹的流量比B)顶枪枪位C)底气量D)供氧强度10.连铸钢坯激冷层的结构特点:A)窄B)厚C)晶粒粗大D)晶粒细小二、填空题(25分)1、冶金学按研究的领域分为提取冶金学(化学冶金学)和_____;非高炉炼铁主要包括______和______两种方法。
2、水当量即_____。
3、某大型高炉有效容积4000m3,年(365天)产370万吨炼钢生铁,消耗105万吨焦炭,每吨生铁喷吹煤粉200kg,此高炉有效容积利用系数为_ _,燃料比为_____。
4、生产烧结矿时先经过______、______、______、_____等工序,然后对烧结矿进行破碎、筛分、冷却及整粒处理。
5、高炉炼铁时热风是由热风炉产生的,目前用得最多的热风炉是____。
6、顶底复吹转炉炼钢工艺包括______、_____、_____、_____、_____、_____等内容。
7、传统电炉炼钢过程中,主要的金属料为____,造渣剂主要有_____、萤石及火砖块等。
【冶金行业】钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)
钢铁冶金原理考试试题(doc 7页)部门: xxx时间: xxx整理范文,仅供参考,可下载自行编辑内蒙古科技大学2008 /2009 学年第 1 学期《钢铁冶金原理》考试试题A考试标准答案及评分标准课程名称:钢铁冶金原理考试班级:冶金2006考试时间:2009年1月13日15时0分至17时0分标准制订人:罗果萍、宋希文一、简答题(共5题,每题4分,共20分)1. 请给出活度的定义及冶金中常用的三种标准态。
活度的定义a B=p B/p(标) (1分)活度的标准态有3种,分别为纯物质标准态,假想纯物质标准态和质量1%溶液标准态。
(3分)2. 什么是酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物?如何表示炉渣的碱度?碱性氧化物:能供给氧离子O2-的氧化物(1分)酸性氧化物:能吸收O2-而形成复合阴离子的氧化物(1分)两性氧化物:在酸性渣中能提供O2-、在碱性渣中能吸收O2-的氧化物(1分)。
碱度——熔渣中主要碱性氧化物含量与主要酸性氧化物含量之比来表示碱度,用R表示。
(1分)3.何为化合物的分解压、开始分解温度及沸腾分解温度?分解压:化合物分解反应达平衡时,气体的平衡分压;(2分)开始分解温度:当化合物的分解压等于环境中相应气体的分压时的温度;(1分)沸腾分解温度:当化合物的分解压等于环境中气体的总压时的温度。
(1分)4. 何为溶液中组分的标准溶解吉布斯自由能?写出形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式。
标准溶解吉布斯自由能:某纯组分溶解于熔剂中,形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值;(2分)形成质量1%标准溶液的标准溶解吉布斯自由能计算式:)M 100M ln(RT G ij 0i 0]i [γ=∆ 。
(2分) 5. 何为氧化物的氧势?氧化物的氧势与其稳定性关系如何?氧化物的氧势:在一定温度下氧化物分解反应达平衡时,反应的平)(2o P ln RT ;(2分)氧化物的氧势与其稳定性关系:氧化物的氧势值越大,其稳定性越差。
(完整版)钢铁冶金学试题(B)及答案
钢铁冶金学试卷(B )院(系) 班级 学号 姓名(注:答题需在答题纸上进行,请不要在试卷上答题,否则将被扣分。
)一、名词解释题(每题3分,共18分)1. 高炉冶炼强度2. HPS3. 高炉渣熔化性温度4. 高炉的悬料5. 高炉的硫负荷6. FINEX 炼铁工艺二、判断题 ( 每题 1.5分 ,共 30 分 ) (对:√,错:×。
)1. “假象”赤铁矿的结晶结构未变,而化学成分已变为Fe 2O 3。
2. 一般要求焦炭的反应性高,而煤粉的反应性则要低。
3. 高炉风口喷吹的煤粉,有少量是与煤气中的CO 2反应而气化的。
4. 高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖。
5. 烧结料层的自动蓄热现象,主要是由于燃料在料层中的偏析所致。
6. 提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量。
7. 实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料。
8. 对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言,赤铁矿优于磁铁矿。
9. 原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁。
10. 高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定。
11.高炉炉渣的表面张力过小时,易造成渣中带铁,渣铁分离困难。
12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。
13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是CO2。
14.高炉实施高压操作后,鼓风动能有增大的趋势。
15.高炉脱湿鼓风,有提高风口理论燃烧温度的作用。
16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。
17.具有倒V型软熔带的高炉,其中心煤气流比边缘煤气流发达。
18.为了抑制边缘煤气流,可采取“高料线”或“倒装”的装料制度。
19.高炉富氧鼓风,有助于提高喷吹煤粉的置换比。
20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。
三、简答题(每题8分,共24分)1. 简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。
2. 简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,并说明其原因。
钢铁冶金技术考试题库答案
钢铁冶金技术考试题库答案一、选择题1. 钢铁冶炼中,以下哪种元素是钢中的主要合金元素?A. 碳B. 硅C. 锰D. 铁答案:A2. 炼钢过程中,转炉炼钢主要使用的还原剂是什么?A. 焦炭B. 氧气C. 氢气D. 一氧化碳答案:B3. 钢铁材料的强度和硬度主要取决于什么?A. 碳含量B. 硅含量C. 锰含量D. 硫含量答案:A4. 钢铁材料的韧性和塑性主要取决于什么?A. 碳含量B. 硅含量C. 锰含量D. 磷含量答案:C5. 以下哪种工艺是钢铁冶炼中常用的脱硫方法?A. 空气吹炼B. 氧气吹炼C. 电炉炼钢D. 转炉炼钢答案:B二、填空题6. 钢铁材料中,碳含量的增加会导致材料的_________增加,但同时会降低材料的_________。
答案:硬度;韧性7. 钢铁冶炼过程中,铁矿石中的铁元素主要以_________的形式存在。
答案:氧化物8. 钢铁材料的热处理方法包括淬火、回火、_________等。
答案:正火9. 钢铁材料的焊接性与其_________含量有关。
答案:碳10. 钢铁材料的腐蚀性与其_________含量有关。
答案:硫三、判断题11. 钢铁材料的耐腐蚀性与其碳含量成正比。
()答案:错误12. 转炉炼钢是一种利用氧气进行吹炼的工艺。
()答案:正确13. 钢铁材料的焊接性与其硫含量成反比。
()答案:正确14. 钢铁材料的强度和硬度只与碳含量有关。
()答案:错误15. 钢铁材料的韧性和塑性只与锰含量有关。
()答案:错误四、简答题16. 简述钢铁冶炼中的脱碳过程。
答案:脱碳过程是钢铁冶炼中将铁水中的碳含量降低到一定范围内的过程。
通常通过吹入氧气,使铁水中的碳与氧气反应生成CO和CO2气体,从而实现脱碳。
17. 描述钢铁材料的热处理工艺对材料性能的影响。
答案:热处理工艺包括淬火、回火、正火等,通过改变材料的微观结构来改善其宏观性能。
淬火可以提高材料的硬度和强度,但会降低韧性;回火可以降低淬火后的硬度,提高韧性和塑性;正火可以改善材料的塑性和韧性,降低硬度。
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。
冶金培训考试题及答案
冶金培训考试题及答案一、单选题(每题2分,共20分)1. 钢铁生产中,下列哪种元素对钢的强度影响最大?A. 碳B. 硅C. 锰D. 硫答案:A2. 转炉炼钢中,吹入氧气的主要目的是?A. 提高炉温B. 促进铁矿石还原C. 氧化铁水中的杂质D. 增加炉内压力答案:C3. 在炼铁过程中,下列哪种操作可以提高铁水的纯净度?A. 增加炉料B. 提高炉温C. 降低炉温D. 增加氧气吹入量答案:D4. 以下哪种合金元素可以提高钢的耐腐蚀性?A. 碳B. 铬C. 镍D. 铜答案:B5. 钢铁冶炼中,下列哪种设备用于精炼钢水?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 轧机答案:B6. 钢铁生产中,下列哪种方法可以减少铁矿石的消耗?A. 提高炉料质量B. 增加氧气吹入量C. 降低炉温D. 增加炉料量答案:A7. 钢铁生产中,下列哪种元素是有害杂质?A. 硅B. 锰C. 磷D. 硫答案:C8. 钢铁生产中,下列哪种设备用于控制炉内气氛?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 除尘器答案:B9. 钢铁生产中,下列哪种操作可以提高钢的韧性?A. 增加冷却速度B. 增加加热温度C. 减少冷却速度D. 增加加热时间答案:C10. 钢铁生产中,下列哪种元素可以提高钢的硬度?A. 碳B. 硅C. 锰D. 硫答案:A二、多选题(每题3分,共15分)1. 钢铁生产中,下列哪些因素会影响钢的强度?A. 碳含量B. 硅含量C. 冷却速度D. 加热温度答案:A C2. 钢铁生产中,下列哪些操作可以提高钢的韧性?A. 增加冷却速度B. 减少冷却速度C. 增加加热时间D. 增加加热温度答案:B C3. 钢铁生产中,下列哪些元素是有益的合金元素?A. 碳B. 铬C. 镍D. 硫答案:B C4. 钢铁生产中,下列哪些设备用于冶炼?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 轧机答案:A B C5. 钢铁生产中,下列哪些元素是有害杂质?A. 碳B. 磷C. 硫D. 硅答案:B C三、判断题(每题1分,共10分)1. 钢铁生产中,碳含量越高,钢的强度越大。
钢铁冶金学(炼钢部分).
钢铁冶金学(炼钢部分)第一部分炼钢的基本任务1、钢和生铁的区别?答:C < 2.11%的Fe-C合金为钢;C > 1.2%的钢很少实用;还含Si、Mn等合金元素及杂质。
生铁硬而脆,冷热加工性能差,必须经再次冶炼才能得到良好的金属特性;钢的韧性、塑性均优于生铁,硬度小于生铁。
2、炼钢的基本任务?答:钢铁冶金的任务是由生产过程碳、氧位变化决定的。
炼钢的基本任务分为脱碳,脱磷,脱硫,脱氧,脱氮、氢等,去除非金属夹杂物,合金化,升温(1200°C→1700°C),凝固成型,废钢、炉渣返回利用,回收煤气、蒸汽等。
3、钢中合金元素的作用?答:C:控制钢材强度、硬度的重要元素,每1%[C]可增加抗拉强度约980MPa;Si:增大强度、硬度的元素,每1%[Si]可增加抗拉强度约98MPa;Mn:增加淬透性,提高韧性,降低S的危害等;Al:细化钢材组织,控制冷轧钢板退火织构;Nb:细化钢材组织,增加强度、韧性等;V:细化钢材组织,增加强度、韧性等;Cr:增加强度、硬度、耐腐蚀性能。
4、钢中非金属夹杂物来源?答:5、主要炼钢工艺流程?答:炒钢→坩埚熔炼等→平炉炼钢→电弧炉炼钢→氧气顶吹转炉炼钢→氧气底吹转炉和顶底复吹炼钢。
主要生产工艺为转炉炼钢工艺和电炉炼钢工艺。
与电炉相比,氧气顶吹转炉炼钢生产率高,对铁水成分适应性强,废钢使用量高,可生产低S、低P、低N的杂质钢,可生产几乎所有主要钢品种。
顶底复吹工艺过氧化程度低,熔池搅拌好,金属-渣反应快,控制灵活,成渣快。
现代炼钢流程:炼铁,炼钢(铁水预处理、炼钢、炉外精炼),连铸,轧钢,主要产品。
第二部分炼钢的基本反应1、铁的氧化和熔池的基本传氧方式?答:火点区:氧流穿入熔池某一深度并构成火焰状作用区(火点区)。
吹氧炼钢的特点:熔池在氧流作用下形成的强烈运动和高度弥散的气体-熔渣-金属乳化相,是吹氧炼钢的特点。
乳化可以极大地增加渣-铁间接触面积,因而可以加快渣-铁间反应。
冶金工程专业炼钢考试题
试题一、填空题1、钢是指以铁为主要元素,含碳量一般在套^_以下,并含有其它元素的可变形的铁碳合金。
2、为了去除钢液中的磷、硫,需向炉内加入石灰,造高碱度炉渣,往往使炉渣变粘稠,加入萤石就可以稀释炉渣,但丕隆低炉渣碱度。
3•电炉耐材喷补的原则是罐补,热补薄补)。
4、炼钢造渣的目的:去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。
5、真空脱气过程的限制性环节是:气体在钢液中的扩散。
6、渣洗的最大缺点是:效果不稳定。
7、炼钢工艺分为:熔化期,氧化期和还原期。
8、夹杂物变性处理中,使用Ca处理A12O3夹杂物9、LF炉吹氩制度中,钢包到位后,采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度,化渣和加合金采用:大吹氩量,通电加热时采用小吹氩量。
10、炉外精炼中,气液界的主要来源包括:吹氩、CO汽泡、吹氧和熔体表面。
11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。
12、为了向连铸提供合格钢水,炼钢要严格控制钢水成份,特别是钢中硫、磷.和气体及非金属夹杂物—定要尽可能控制到最底水平,以提高钢水的清洁度。
13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。
;14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。
15、Mn/Si比大于3.0时,钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰,可改善钢水流动性,保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温,同时为放钢做好准备17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。
18、CaO%和SiO2%之比称为炉渣的碱度。
19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。
20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品,以保证生产安全。
21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力,包括耐腐蚀性和热稳定性等。
22、炉底自下而上由:绝热层、保护层、工作层、二部分组成。
23、炉壁结构由里向外:绝热层、保温层、工作层三部分组成。
24、泡沫渣的控制,良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量,渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。
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(完整版)钢铁冶金学试题库.doc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CO2 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____________ 、____________ 、____________。
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____________ 、____________、____________。
答案:铸造铁、炼钢铁、铁合金14.在钢材中引起热脆的元素是____________ ,引起冷脆的元素是____________ 。
答案: Cu、 S;P、 As15.在Mn 的还原过程中,____________是其还原的首要条件, ____________ 是一个重要条件。
钢铁冶金答案
7--1炼钢的基本任务是什么,通过哪些手段实现?答:炼钢的基本任务:四脱(脱碳,氧,磷,硫);两去(去气和去夹杂);两调整(调整成分和温度),采用的主要技术手段为:供氧,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作7--2磷和硫对钢产生哪些危害?答:磷:引起钢的冷脆,钢的塑性和冲击韧性降低,降低钢的表面张力,并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。
硫:使钢的热加红性能变坏,引起钢的热脆性。
降低钢的焊接性能,引起高温龟裂。
硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
脱硫反应:[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS)-7--3实际生产中为什么要将ω[Mn]/ ω[S]作为一个指标进行控制?答:答:Mn在钢的凝固范围内生成MnS和少量FeS。
这样可有效防止钢热加工过程中的热脆,故在实际生产中将ω(Mn)/ω(S)比作为一个指标进行控制,提高ω(Mn)/ω(S),可以提高钢的延展性,当ω(Mn)/ω(S)≧7时不产生热脆。
7—4氢和氮对钢产生那些危害?答:氢在固态钢中溶解度很小,在钢水凝固和冷却过程中,氢会和一氧化碳,氮气等气体一起析出,形成皮下气泡中心缩孔,疏松,造成白点和发纹。
钢热加工过程中,钢中还有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂,进而引起钢材的强度,塑性,冲击韧性的降低,即发生“氢脆”现象。
钢中的氮是以氮化物的形式存在,他对钢质量的影响体现出双重性。
氮含量高的钢种长时间放置,将会变脆,这一现象称为“老化”或“时效”原因是钢中氮化物的析出速度很慢,逐渐改变着钢的性能。
低碳钢产生的脆性比磷还严重。
钢中氮含量高时,在250—450摄氏温度范围,其表面发蓝,钢的刚度升高,冲击韧性降低,称之为“蓝脆”。
氮含量增加,钢的焊接性能变坏。
7-6外来夹杂和内生夹杂的含义是什么?答:外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中,带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液为大气所氧化所形成的氧化物。
内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的,包括脱氧时的脱氧产物,钢液温度下降时,S、O、N等元素溶解度下降而已非金属夹杂型式出现的生成物;凝固过程中因溶解度降低,偏析而发生反应的产物;固态钢相变溶解度变化生成的产物7—7钢的力学性能指标有哪些,其含义是什么?答:钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性。
钢铁冶金答案
7--1炼钢的基本任务是什么,通过哪些手段实现?答:炼钢的基本任务:四脱(脱碳,氧,磷,硫);两去(去气和去夹杂);两调整(调整成分和温度),采用的主要技术手段为:供氧,造渣,升温,加脱氧剂和合金化操作7--2磷和硫对钢产生哪些危害?答:磷:引起钢的冷脆,钢的塑性和冲击韧性降低,降低钢的表面张力,并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。
硫:使钢的热加红性能变坏,引起钢的热脆性。
降低钢的焊接性能,引起高温龟裂。
硫还是连铸坯中偏析最为严重的元素。
脱硫反应:[FeS]+(CaO)=(FeO)+(CaS)-7--3实际生产中为什么要将ω[Mn]/ ω[S]作为一个指标进行控制?答:答:Mn在钢的凝固范围内生成MnS和少量FeS。
这样可有效防止钢热加工过程中的热脆,故在实际生产中将ω(Mn)/ω(S)比作为一个指标进行控制,提高ω(Mn)/ω(S),可以提高钢的延展性,当ω(Mn)/ω(S)≧7时不产生热脆。
7—4氢和氮对钢产生那些危害?答:氢在固态钢中溶解度很小,在钢水凝固和冷却过程中,氢会和一氧化碳,氮气等气体一起析出,形成皮下气泡中心缩孔,疏松,造成白点和发纹。
钢热加工过程中,钢中还有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成发裂,进而引起钢材的强度,塑性,冲击韧性的降低,即发生“氢脆”现象。
钢中的氮是以氮化物的形式存在,他对钢质量的影响体现出双重性。
氮含量高的钢种长时间放置,将会变脆,这一现象称为“老化”或“时效”原因是钢中氮化物的析出速度很慢,逐渐改变着钢的性能。
低碳钢产生的脆性比磷还严重。
钢中氮含量高时,在250—450摄氏温度范围,其表面发蓝,钢的刚度升高,冲击韧性降低,称之为“蓝脆”。
氮含量增加,钢的焊接性能变坏。
7-6外来夹杂和内生夹杂的含义是什么?答:外来夹杂是指冶炼和浇铸过程中,带入钢液中的炉渣和耐火材料以及钢液为大气所氧化所形成的氧化物。
内生夹杂是在脱氧和凝固过程中产生的,包括脱氧时的脱氧产物,钢液温度下降时,S、O、N等元素溶解度下降而已非金属夹杂型式出现的生成物;凝固过程中因溶解度降低,偏析而发生反应的产物;固态钢相变溶解度变化生成的产物7—7钢的力学性能指标有哪些,其含义是什么?答:钢材常见的力学性能通俗解释归为四项,即:强度、硬度、塑性、韧性。
冶金考试题及答案
冶金考试题及答案****一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 冶金工业中,下列哪种金属的冶炼属于湿法冶金?A. 铁B. 铜C. 铝D. 锌答案:B2. 以下哪种炉型不属于高炉?A. 炼铁高炉B. 炼钢电炉C. 炼铜闪速炉D. 炼铝电解槽答案:B3. 钢铁冶炼中,下列哪种元素是钢中的主要合金元素?A. 碳B. 硅C. 锰D. 所有选项答案:D4. 以下哪种方法不适用于铁矿石的还原?A. 高炉还原B. 直接还原C. 熔融还原D. 氧化还原答案:D5. 铝的电解过程中,使用的电解质是?A. 氧化铝B. 氟化铝C. 冰晶石D. 氯化铝答案:C6. 以下哪种金属的冶炼过程中不会产生有害气体?A. 铜B. 铅C. 锌D. 所有选项答案:A7. 钢铁材料中,下列哪种元素的加入可以提高钢的强度?A. 碳B. 硫C. 磷D. 硅答案:A8. 以下哪种炉型主要用于有色金属的冶炼?A. 高炉B. 平炉C. 转炉D. 反射炉答案:D9. 钢铁冶炼中,下列哪种元素的加入可以提高钢的韧性?A. 碳C. 硅D. 磷答案:B10. 以下哪种金属的冶炼过程中需要使用还原剂?A. 铁B. 铜C. 铝D. 所有选项答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 钢铁冶炼中,下列哪些元素的加入可以提高钢的硬度?A. 碳C. 硅D. 磷答案:A, B, D2. 以下哪些因素会影响铁矿石的还原性?A. 矿石的粒度B. 矿石的品位C. 还原剂的种类D. 炉料的湿度答案:A, B, C, D3. 钢铁材料中,下列哪些元素的加入可以提高钢的耐腐蚀性?A. 铬B. 镍C. 铜答案:A, B, D4. 以下哪些是湿法冶金中常用的浸出剂?A. 硫酸B. 盐酸C. 氢氧化钠D. 硝酸答案:A, B, C, D5. 以下哪些是铝电解过程中常用的电解质?A. 氧化铝B. 氟化铝C. 冰晶石D. 氯化铝答案:C三、判断题(每题2分,共20分)1. 钢铁材料中,碳含量越高,钢的硬度越大。
冶金试题及答案
冶金试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪种金属不属于铁基合金?A. 不锈钢B. 铝C. 铸铁D. 碳钢答案:B2. 钢铁冶炼中,下列哪个过程不是炼钢的主要步骤?A. 熔化B. 氧化C. 还原D. 精炼答案:C3. 金属的塑性变形主要通过哪种方式实现?A. 弹性变形B. 断裂C. 蠕变D. 冷加工答案:D4. 以下哪种方法不是金属的热处理方式?A. 退火B. 淬火C. 焊接D. 正火5. 金属的腐蚀主要是由于哪种原因引起的?A. 机械磨损B. 微生物作用C. 电化学作用D. 热膨胀答案:C6. 以下哪种合金元素常用于提高钢的强度?A. 镍B. 铜C. 铝D. 硅答案:C7. 金属的疲劳破坏通常发生在哪个阶段?A. 弹性阶段B. 塑性阶段C. 断裂阶段D. 蠕变阶段答案:A8. 金属的冷加工硬化是由于什么原因?A. 晶体缺陷的增加B. 晶体缺陷的减少C. 晶体结构的改变D. 晶体尺寸的减小答案:A9. 以下哪种金属不是贵金属?B. 银C. 铜D. 铂答案:C10. 金属的焊接通常需要使用哪种设备?A. 电焊机B. 车床C. 铣床D. 钻床答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 以下哪些因素会影响金属的焊接质量?A. 焊接电流B. 焊接速度C. 焊接材料D. 焊接环境答案:ABCD2. 金属的热处理可以改变金属的哪些性能?A. 硬度B. 韧性C. 强度D. 导电性答案:ABC3. 以下哪些是金属腐蚀的类型?A. 化学腐蚀B. 电化学腐蚀C. 物理腐蚀D. 生物腐蚀答案:ABD4. 金属的塑性变形可以通过哪些方式实现?A. 冷加工B. 热加工C. 机械加工D. 化学加工答案:AB5. 以下哪些合金元素可以提高钢的耐腐蚀性?A. 铬B. 镍C. 碳D. 锰答案:AB三、判断题(每题2分,共10分)1. 金属的硬度可以通过热处理来提高。
(对)2. 金属的疲劳破坏通常发生在塑性阶段。
冶金培训考试题及答案
冶金培训考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 冶金工业中,下列哪种金属不属于黑色金属?A. 铁B. 锰C. 铬D. 铜答案:D2. 以下哪种炉型不属于钢铁冶炼的主要炉型?A. 高炉B. 转炉C. 电炉D. 回转窑答案:D3. 钢铁冶炼过程中,下列哪种元素不属于有害元素?A. 硫B. 磷C. 硅D. 氮答案:C4. 炼钢过程中,下列哪种操作不属于脱氧过程?A. 加入铁合金B. 加入石灰C. 加入铝D. 加入碳粉答案:D5. 钢铁材料的热处理过程中,下列哪种热处理方法不属于表面处理?A. 渗碳B. 氮化C. 正火D. 退火答案:C6. 钢铁材料的金相组织中,下列哪种组织不属于铁素体?A. 奥氏体B. 珠光体C. 马氏体D. 贝氏体答案:A7. 在钢铁材料的力学性能测试中,下列哪种性能不是通过拉伸试验来测定的?A. 屈服强度B. 抗拉强度C. 硬度D. 延伸率答案:C8. 冶金工业中,下列哪种材料不属于耐火材料?A. 氧化铝B. 氧化镁C. 氧化钙D. 聚乙烯答案:D9. 钢铁冶炼过程中,下列哪种操作不属于炉渣处理?A. 脱硫B. 脱磷C. 脱碳D. 脱氧答案:C10. 钢铁材料的腐蚀类型中,下列哪种腐蚀不属于局部腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 均匀腐蚀D. 晶间腐蚀答案:C二、多项选择题(每题3分,共15分)11. 冶金工业中,下列哪些因素会影响钢铁材料的力学性能?A. 化学成分B. 热处理C. 加工工艺D. 环境因素答案:ABCD12. 钢铁材料的热处理过程中,下列哪些热处理方法属于退火?A. 完全退火B. 不完全退火C. 正火D. 淬火答案:ABC13. 钢铁材料的金相组织中,下列哪些组织属于铁素体基体?A. 珠光体B. 马氏体C. 贝氏体D. 奥氏体答案:A14. 钢铁材料的腐蚀类型中,下列哪些腐蚀属于局部腐蚀?A. 点蚀B. 应力腐蚀C. 均匀腐蚀D. 晶间腐蚀答案:ABD15. 冶金工业中,下列哪些材料属于耐火材料?A. 氧化铝B. 氧化镁C. 氧化钙D. 氧化铁答案:ABC三、判断题(每题2分,共20分)16. 钢铁材料的硬度越高,其塑性越好。
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。
钢铁冶金复习题及答案
1高炉炼铁的本质是什么?高炉有哪些产品和副产品?高炉炼铁的本质是铁的还原过程,即焦炭做燃料和还原剂,在高温下将铁矿石或含铁原料的铁,从氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)还原为液态生铁。
※高炉冶炼的主要产品是生铁。
炉渣和高炉煤气为副产品。
2高炉炼铁的工艺流程有哪些部分组成?高炉炼铁生产非常复杂,除了高炉本体以外,还包括有原燃料系统、上料系统、送风系统、渣铁处理系统、煤气处理系统。
※3根据物料存在形态的不同,可将高炉划分哪五个区域?各区域主要的反应和特征是什么?根据物料存在形态的不同,可将高炉划分为五个区域:块状带、软熔带、滴落带、燃烧带、渣铁盛聚带。
高炉的五个部分:炉缸、炉腹、炉腰、炉身、炉喉。
各区内进行的主要反应及特征分别为:块状带:炉料中水分蒸发及受热分解,铁矿石还原,炉料与煤气热交换;焦炭与矿石层状交替分布,呈固体状态;以气固相反应为主。
软熔带:炉料在该区域软化,在下部边界开始熔融滴落;主要进行直接还原反应,初渣形成。
滴落带:滴落的液态渣铁与煤气及固体碳之间进行多种复杂的化学反应。
回旋区:喷入的燃料与热风发生燃烧反应,产生高热煤气,是炉内温度最高的区域。
渣铁聚集区:在渣铁层间的交界面及铁滴穿过渣层时发生渣金反应。
※4硫和磷的危害?硫是对钢铁危害大的元素,它使钢材具有热脆性。
所谓“热脆”就是S几乎不熔于固态铁而与铁形成FeS,而FeS与Fe形成的共晶体熔点为988℃,低于钢材热加工的开始温度。
热加工时,分布于晶界的共晶体先行熔化而导致开裂。
因此矿石含硫愈低愈好。
国家标准规定生铁中S≤0.07%,优质生铁S≤0.03%,就是要严格控制钢中硫含量。
磷是钢材中的有害成分,使钢具有冷脆性。
磷能溶于α-Fe中,固溶并富集在晶粒边界的磷原子使铁素体在晶粒间的强度大大增高,从而使钢材的室温强度提高而脆性增加,称为冷脆。
磷在钢的结晶过程中容易偏析,而又很难用热处理的方法来消除,亦使钢材冷脆的危险性增加※5评价铁矿石的标准有哪些?铁矿石质量直接影响高炉冶炼效果,必须严格要求。
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钢铁冶金学试卷(B )一、名词解释题(每题3分,共18分) 1.高炉冶炼强度 2. HPS 3.高炉渣熔化性温度1. “假象”赤铁矿的结晶结构未变,而化学成分已变为 Fe 2O 3)2. 一般要求焦炭的反应性高,而煤粉的反应性则要低)3. 高炉风口喷吹的煤粉,有少量是与煤气中的 CO 2反应而气化的4. 高炉炉身上部炉墙的耐火材料一般选择使用碳砖)5. 烧结料层的自动蓄热现象,主要是由于燃料在料层中的偏析所致)6. 提高烧结矿碱度有助于增加烧结矿中铁酸钙矿物的含量)7. 实现厚料层烧结工艺的重要技术措施是烧结偏析布料)8. 对酸性氧化球团矿的焙烧效果而言,赤铁矿优于磁铁矿)9. 原燃料中的Al 2O 3在高炉内可被少量还原而进入生铁) 10. 高炉内渣铁反应的最终结果由耦合反应的平衡常数所决定)4.高炉的悬料5.高炉的硫负荷6. FINEX 炼铁工艺X。
)二、判断题(每题 1.5分,共30分)(对:“,错:院係) ___________ 班级 ______________ 学号 ______________ 姓名 _____________11.高炉炉渣的表面张力过小时,易造成渣中带铁,渣铁分离困难12.导致高炉上部悬料的主要原因之一是“液泛现象”。
13.高炉风口前碳的燃烧反应的最终产物是C02。
14.高炉实施高压操作后,鼓风动能有增大的趋势。
15.高炉脱湿鼓风,有提高风口理论燃烧温度的作用。
16.高炉内进入间接还原区的煤气体积小于炉缸产生的煤气体积。
17.具有倒V型软熔带的高炉,其中心煤气流比边缘煤气流发达。
18.为了抑制边缘煤气流,可采取“高料线”或“倒装”的装料制度19.高炉富氧鼓风,有助于提高喷吹煤粉的置换比。
20.目前最成熟的直接还原炼铁工艺是煤基直接还原炼铁法。
三、简答题(每题8分,共24分)1.简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。
2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,并说明其原因。
3.画出高炉理想操作线,并说明A、B、C、D、E、P、W点的意义四、论述题(每题14分,共28分)1.分析高炉冶炼过程中,用CO、H2还原铁氧化物的特点。
a .画出CO、H2还原铁氧化物的平衡关系示意图(叉子曲线);b .分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同2. Ergun公式如下:P L 150w (1 )2(de)2 31.75w2(1 )de 3下部悬料,前者可以用杨森公式解释,后者可以用液泛现象解 释。
5、 高炉的硫负荷: 高炉冶炼每吨生铁由炉料带入的硫的千克数称 为“高炉的硫a. 说明式中各因子的物理意义以及用上式对高炉作定性分析时适用的区域。
b.从炉料和煤气两方面分析影响厶P 的因素,并论述改善炉内透气性的方法。
钢铁冶金学B 卷试题答案要点及评分标准1、 2、 名词解释题(每题3分,共18分)高炉冶炼强度:是高炉冶炼过程强化的程度,以每昼夜(d )燃 烧的干焦量来衡量:冶炼强度⑴二干焦耗用量/有效容积x 实际 工作日[t/(m 3 • d )]HPS 指代小球烧结法:将烧结混合料用圆盘造球机预先制成一定粒度(粒度上限为6-8mn ),然后使小球外裹部分燃料,最后 铺在烧结台车上进行烧结的造块新工艺。
3、负荷”。
6、FINEX炼铁工艺:Finex是在Corex基础上,采用多级流化床装置直接使用烧结铁矿粉(<8mm进行预还原生产海绵铁,避免了烧结、球团等人工造块工序,降低了生产成本。
同时,利用煤粉的冷压块技术扩大了煤粉的选择范围,而不像Corex 工艺仅能使用块煤。
Finex 流程主要由 3 个系统组成,流化床预还原系统、热压块系统和熔化造气系统。
二、判断题:(每题 1.5分,共30 分)1、V2、x 3 、V 4 、X 5 、X 6、V7、V8 、X9 、X10、V11、X12、x 13、X14 、X15、V16、X17、V 18、X19 、V20 、X三、简答题(每题8 分,共24分)1. 简述酸性氧化球团矿生产工艺,说明该类球团矿的焙烧固结机理。
答:工艺流程如下:( 4 分)固结机理(4分)1)F Q Q的微晶键连接:磁铁矿生球在氧化气氛中焙烧时,当加热到200〜300 C就开始氧化形成F B Q微晶。
由于新生的FeQ微晶中原子迁移能力较强,在各个颗粒的接触面上长大成“连接桥”(又称F Q O微晶键),使颗粒互相连接起来。
在900C以下焙烧时,这种连接形式使球团矿具有一定的强度。
但由于温度低,F Q Q微晶长大有限,因此仅靠这种形式连接起来的球团矿强度是不够高。
2)FeQ的再结晶:当磁铁矿生球在氧化性气氛下继续加热到1000〜1300C时,磁铁矿可全部转变成赤铁矿,而由磁铁矿氧化形成的F Q Q微晶开始再结晶,使一个个相互隔开的微晶长大成连成一片的赤铁矿晶体,使球团矿具有很高的氧化度和强度。
2.简述风口喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响,并说明其原因。
(1)风口前燃料燃烧的热值J (1分)原因:煤粉热解耗热;煤粉不易燃烧充分。
(2) 扩大燃烧带(1分)原因:炉缸煤气量仁 部分煤粉在直吹管和风口内燃烧,在管路 内形成高温(高于鼓风温度400-800 C ),促使中心气流发展(鼓风 动能f ) (3) 风口前理论燃烧温度 ;(1分)原因:煤粉为冷态;煤粉热解耗热;燃烧产物量f 。
(4)直接还原度J (1分)原因:(COH2)f; C 熔损反应量J;矿石在炉内停留时间f (5) 煤气阻力损失(△ P )f (1分) 原因. 「焦炭量料柱透气性JI 煤气量煤气流速增大(6) 炉内温度场变化(2分) 原因:"斤、口宀——1炉缸边缘温度J f 风口理论燃烧温度下降所致炉缸温度均匀〈 --------------------- L 炉缸中心温度f f 煤气穿透能力增强所致 (煤气量、煤 气氢、动能f )(7)存在热滞后现象(1分)喷入炉内的煤粉要分解吸热 f 炉缸温度暂时J被还原性强的煤气作用的炉料下降到炉缸后,由于炉缸温度回升,直接还原 耗热减少3. 画出理想操作线,并说明 A 、B 、C 、D 、E 、P 、W 点 的意义。
咼温区上移I"炉身温度'.炉顶温度..略有上升fW ;f所致答: (4 分)A点:(1)矿石中Fe的氧化程度;(2)煤气中C的氧化程度。
B点:在不发生重叠的情况下,直接还原与间接还原的分界点。
C点:Fe直接还原生成的CC与鼓风燃烧的C及少量元素还原生成CO 的分界点。
D点:鼓风燃烧C与少量元素还原生成CC的分界点。
E点:鼓风燃烧C生成CO的起点。
P点:热平衡限制点。
W点:化学平衡的限制点。
四、论述题(每题14分,共28分)1 .分析高炉冶炼过程中,用CO、H2还原铁氧化物的特点。
a.画出CO、比还原铁氧化物的平衡关系示意图(叉子曲线)b.分别从热力学、动力学上比较CO、H2还原铁氧化物的异同回答:a 、画图(6分)b 异同:(8分)用CO 还原,除Fe304FeO 外,均为放热反应,用H2还原,全部 曲线向下倾斜,均为吸热反应;低于810C CO 的还原能力大于H2的还原能力,反之则反。
CO 作为还原剂,Fe» Fe 最难还原,H2作为还原剂,FeO - Fe 最 难还原;H2分子量小,粘度低,易扩散,故其还原的动力学条件较好。
2 . Ergun 公式如下: a.说明式中各因子的物理意义以及用上式对高炉作定性分析时适用 的区域。
b .从炉料和煤气两方面分析影响厶P 的因素,并论述改善高炉透气 性的方法。
回答:PL 150w (1 )2(de)231.75 w 2 (1 de500 00 PDO 1100 1300温度(口FuJdi Ft2U4U沁6021?sz?=a、(7 分)PL单位料柱高度上的压降;气流黏度;w气流的工作流速;形状系数;散料体的空隙度;g气流密度;de比表面平均直径。
第一项代表层流,第二项代表紊流。
高炉煤气速度10-20m/s,相应的Re=1000-3000,因此高炉处于紊流状态,故第一项可以舍去,因此可得:P L 1.75g w3 4 5 6(1de<咼炉实际是移动床,£移>£固b、(7 分)5炉料方面:①形状系数一般无法调节;②从△ P J角度出发,de f ,但是从还原和传热的角度de;,因此矛盾.③增大的具体方法:整粒—按粒度分级入炉—使炉料具有较高机械性能。
6煤气方面:①g 一般无法调节②提高风口前气体温度—气体膨胀—w!—△P f③炉顶压力f—压缩炉内煤气体积—w ;—△ P;-V-为炉料特性;g w2为煤气状态只适用于炉身上部没有炉渣和铁水的干区4、高炉的悬料:由于高炉透气性变化,引起高炉压差过大,支托起炉料,使得炉料难以下行,称为悬料。
一般分为上部悬料和。