冶金原理终极版复习题
(完整版)有色冶金概论复习题
1简述冶金学科（冶金方法）的分类；冶金学分类: 提取冶金学和物理冶金学2几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点；火法冶金: 火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤。
湿法冶金: 其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取。
水法冶金的优点是环境污染少，并且能提炼低品位的矿石，但成本较高。
主要用于生产锌、氧化铝、氧化铀及一些稀有金属。
电冶金：利用电能从矿石或其他原料中提取、回收和精炼金属的冶金过程。
粉末冶金：粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型。
粉末冶金在技术上和经济上有以下特点：（1）可生产普通熔炼方法无法生产的特殊性能材料，如多孔材料、复合材料等；可避免成分偏析、保证合金具有均匀的组织和稳定的性能；（2）可生产高熔点金属（如钨和钼）和不互熔的合金（如钨-银合金）；（3）可大量减少产品的后续机加工量，节约金属材料，提高劳动生产率。
这一点对贵重金属尤其重要；（4）粉末冶金零件的缺点是塑性和韧性较差。
3. 简述有色金属提取的特点；有色金属提取工艺的特点：1）有色金属矿物的品位低，成分复杂。
2）提取方法多，分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法：（1）焙烧（氧化焙烧、还原焙烧、硫酸化焙烧、氯化焙烧、煅烧、烧结焙烧）；（2）熔炼（造锍熔炼、还原熔炼、氧化熔炼、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；（3）精炼（氧化精炼、氯化精炼、硫化精炼、电解精炼）。
湿法：（1）浸出按浸出的溶剂分为：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式分为：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。
（2）净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。
（3）沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属6. 金属铝、铜、金、银的主要物理化学性质？铜的性质：物理性质铜呈玫瑰红色，特点是展性和延性好；导电、导热性极佳，仅次于银；无磁性；不挥发；液态铜流动性好等。
《冶金原理》课后习题及解答
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。
电解冶金原理复习题及答案
有色金属冶金概论复习题1. 简述冶金学科（冶金方法）的分类；①提取冶金学（Extractive metallurgy）②物理冶金学（Physical metallurgy）。
2. 几种典型提炼冶金方法的一般流程及特点①火法冶金火法冶金的工艺流程一般分为矿石准备、冶炼、精炼3个步骤特点：②湿法冶金湿法冶金在机理上属物理化学的内容，其生产步骤主要包括：浸取、分离、富集和提取特点：③电冶金电冶金包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解等特点：④粉末冶金粉末冶金由以下几个主要工艺步骤组成：配料、压制成型、坯块烧结和后处理。
对于大型的制品，为了获得均匀的密度，还需要采取等静压（各方向同时受液压）的方法成型特点：3. 简述有色金属提取的特点①有色金属矿物的品位低，成分复杂。
②提取方法多，分火法和湿法。
4. 简述有色金属火法、湿法提取工艺的分类。
火法：①焙烧（氧化、还原、硫酸化、氯化、煅烧、烧结焙烧）；②熔炼（造锍、还原、氧化、熔盐电解、反应熔炼，吹炼）；③精炼（氧化、氯化、硫化、电解精炼）。
湿法：①浸出：按浸出的溶剂：碱浸、氨浸、酸浸、硫脲浸出、氰化物浸出，等；按浸出的方式：常压浸出、加压浸出、槽浸、堆浸、就地浸出，等。
②净化：水解沉淀净化、置换净化、气体还原（氧化）净化，等。
③沉积：置换沉积、电解沉积、气体还原沉积。
5. 判断下列金属那些属于稀有金属、轻金属、重有色金属及贵金属重金属，一般是指密度在4.5 （或5）g·cm-3以上的金属，过渡元素大都属于重金属。
主要有11种：铜Cu、铅Pb、锌Zn、镍Ni、锡Sn、钴Co、砷As、铋Bi、锑Sb、镉Cd、汞Hg轻金属，密度在4.5 （或5） g·cm-3以下的金属叫轻金属，周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属，主要有7种：铝Al、镁Mg、钾K、钠Na、钙Ca、锶Sr、钡Ba；贵金属，通常是指金、银和铂族元素。
这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵，所以叫贵金属。
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。
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。
冶金复习题及答案26份
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、风口前回旋区、渣体聚集区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。
冶金传输原理复习试题库
一、名词解释1 流体：能够流动的物体。
不能保持一定的形状，而且有流动性。
2 脉动现象：在足够时间，速度始终围绕一平均值变化，称为脉动现象。
3 水力粗糙管：管壁加剧湍流，增加了流体流动阻力，这类管称为水力粗糙管。
4 牛顿流：符合牛顿粘性定律的流体。
5 湍流：流体流动时，各质点在不同方向上做复杂无规那么运动，相互干扰的运动。
这种流动称为湍流。
6 流线：在同一瞬时，流场中连续不同位置质点的流动方向线。
7 流管：在流场取任意封闭曲线，通过该曲线上每一点，作流线，组成的管状封闭曲面，称流管。
8 边界层：流体通过固体外表流动时，在紧靠固体外表形成速度梯度较大的流体薄层称边界层。
9 伪塑性流:其特征为〔〕，当n＜1时，为伪塑型流。
10非牛顿流体:不符合牛顿粘性定律的流体，称之为非牛顿流体，主要包括三类流体。
11宾海姆塑流型流体:要使这类流体流动需要有一定的切应力ι时流体处于固结状态，只有当切应力大于ι时才开场流动。
12稳定流:运动参数只随位置改变而与时间无关，这种流动就成为稳定流。
13非稳定流:流场的运动参数不仅随位置改变，又随时间不同而变化，这种流动就称为非稳定流。
14迹线:迹线就是流体质点运动的轨迹线，特点是:对于每一个质点都有一个运动轨迹，所以迹线是一族曲线，而且迹线只随质点不同而异，与时间无关。
16 水头损失:单位质量〔或体积〕流体的能量损失。
17 沿程阻力:它是沿流动路程上由于各流体层之间的摩擦而产生的流动阻力，也叫摩擦阻力。
18 局部阻力:流体在流动中因遇到局部障碍而产生的阻力。
19脉动速度:脉动的真实速度与时均速度的差值成为脉动速度。
20 时均化原那么:在某一足够长时间段以平均值的速度流经一微小有效断面积的流体体积，应该等于在同一时间段以真实的有脉动的速度流经同一微小有效断面积的流体体积。
21热传导:物体各局部之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动进展的热量传递称为热传导。
粉末冶金原理总复习题2011
粉末冶金总复习题（一）粉末性能和表征1.什么是粒度 ?粒度分布 ?平均粒度 ?粒度: 颗粒在空间范围所占大小的线性尺度. 粒度组成（粒度分布）: 不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量. 平均粒度: 粉末颗粒粒径的统计平均值.2.常用粒度基准有哪些 ?粒度分布基准呢 ?粒度基准有：a）几何学粒径b）当量粒径c）比表面粒径d）衍射粒径粒度分布基准：1）个数基准分布2）长度分布基准3）面积分布基准4）质量基准分布3.什么是中位径 ?什么是比表面 ?积分曲线上对应50%的粒径称为中位径克比表面（S w）: 1g 质量的粉末所具有的总表面积（m2/g）;体积比表面（S v）: （m2/cm3）；4.什么是松装密度和振实密度 ?松装密度的控制有何重要意义 ?松装密度：自然充填容器时,单位体积的质量振实密度：粉末在振动容器中, 在规定条件下经过振动后测得的粉末密度意义：压制过程中, 采用容量装粉法, 即用充满形腔的粉末体积来控制压坯的密度和单重. 用松装密度和振实密度来描述粉体的这种容积性质.5.如何提高粉末的ρ松和流动性？松装密度高的粉末流动性也好，方法：粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙教材习题 : 2.1, 2.5 , 2.8, 2.9, 2.10（二）粉末的制取1. 简述△ Z0-T 图对还原制粉的指导作用。
3.欲得细 W粉，应如何控制各种因素？（1）采用两阶段还原法，并控制WO2 的粒度细；（2）减少WO3的含水量和杂质含量；（3）H2 入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度；（4）增大H2流量（有利于反应向还原方向进行，有利于排除水蒸气使WO3 在低温充分还原，从而可得细W粉）；（5）采用顺流通H2 法；（6）减小炉子加热带的温度梯度；（7）减小推舟速度和舟中料层的厚度；（8）WO3中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）；4.用雾化法制取金属粉末有哪些优点？优点：① 易合金化—可制得预合金粉末（因需熔化）, 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金.②在一定程度上, 粒度、形状易控制.③化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯.④生产规模大.5.简述水雾化和气体雾化法的基本原理。
物理冶金原理课件阶段复习知识与及习题参考答案
热力学基础
题目1
简述热力学第一定律的内容及其在物理冶金中的应用。
答案1
热力学第一定律指出，在一个封闭系统中，能量不能消失或产生，只能从一种形 式转化为另一种形式。在物理冶金中，这一原理用于指导金属材料的熔炼、凝固 和相变过程，通过控制温度、压力等条件实现能量的有效利用和转化。
热力学基础
题目2
解释热力学第二定律中熵的概念，并说明其在冶金过程中的应用。
结果分析
根据实验数据，对实验结果进行分析 和解释，探讨实验现象的本质和规律 。
实验结果与讨论
实验结果
总结实验的主要结果，包括观察到的现象、测量的数据等。
结果讨论
对实验结果进行深入讨论，探讨可能的误差来源、实验条件的优化等，并提出进一步的 研究方向。
05 习题参考答案
热力学部分习题答案
总结词
掌握热力学基本概念和原理，能够解决实际 问题。
04 物理冶金原理实验与实践
实验设备与实验方法
实验设备
介绍实验所需的设备，如高温炉 、真空炉、金相显微镜等，以及 这些设备的主要功能和使用方法 。
实验方法
详细说明实验的操作流程，包括 实验前的准备、实验过程、实验 后处理等，以及实验中需要注意 的事项。
实验数据处理与分析
数据处理
介绍实验数据的收集、整理、处理和 分析的方法，包括数据的图表表示、 统计分析等。
动力学基础
题目4
解释固态相变过程中动力学控制的相变机制，并说明 其对金属材料性能的影响。
答案4
固态相变过程中，相变机制受到动力学控制。根据动力 学条件的不同，相变机制可以是扩散控制或界面控制的 。扩散控制的相变机制涉及原子在固溶体中的长程扩散 ，如调幅分解和有序化过程；而界面控制的相变机制则 涉及新旧相之间的界面移动，如马氏体相变和贝氏体相 变等。这些相变机制对金属材料的性能具有重要影响， 如通过控制相变速率可以调控材料的力学性能和物理性 能。
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岀下列熔体的组成点，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 )写岀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 , SiO2 32.94 , 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。
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。
冶金原理试卷与答案1
《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，2ln O P RT 。
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：RTE ez k -⋅=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： RTE z k -=ln ln 所以：2ln RT EdT k d =E 越大，dT k d ln 值越大，当温度升高时，k 随温度升高而增大得多；E 越小，dTk d ln 值越小，当温度升高时，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：()()()⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎥⎦⎤⎢⎣⎡--⋅++⎥⎦⎤⎢⎣⎡---+-=31320000111132363R K k K R R D r R c c r e βρτ平当过程处于动力学范围时，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。
有色冶金学重点复习题
有⾊冶⾦学重点复习题、名词解释（共5⼩题，每⼩题4分，共计20分）湿法冶⾦、⽕法冶⾦、电冶⾦、槽电压、极距、苛性⽐、铝硅⽐、分配系数、阳极效应、冰铜、熔池熔炼、漂浮状态熔炼、熔盐氯化、铝酸钠溶液的稳定性（补充：⽕法冶⾦----在⾼温下矿⽯或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的有⾊⾦属与脉⽯和杂质分开，获得较纯有⾊⾦属的过程。
电冶⾦---利⽤电能提取和精炼有⾊⾦属的⽅法极距----所谓极距，是指阴、阳两极之间的距离。
铝酸钠溶液的稳定性----铝酸钠溶液的稳定性是指铝⼟矿溶出液经⾚泥分离洗涤后获得的净铝酸钠溶液分解析出AI（0H）3所需时间的长短。
）、简答题（共5⼩题，每⼩题6分，共计30分）三、问答题（共3⼩题，每⼩题12分，共计36分）四、计算题（共1⼩题，共计14分）1、某铝⼚，电解槽平均电流（直流）为280KA,平均电流效率为92%，平均槽电压4.25V, 请分别计算它的年（300天）产铝量和电能消耗各是多少？（铝的电化学当量：0.3356g/（A.h））p27-282、某湿法炼锌⼚，有⽣产槽150个，通电电流12000A，平均电流效率90%，平均槽电压3.5V，试计算电锌的电能消耗和⽇产量各是多少？（锌的电化学当量：1.2193g/（A.h））p27-28有⾊冶⾦学复习思考题概述1、提取冶⾦⽅法是如何分类的？各⾃定义2、⽕法、湿法、电化学法三种冶⾦⽅法包括哪些基本冶⾦过程？有⾊冶⾦主要单元过程：焙烧、煅烧、烧结和球团、熔炼、⽕法精炼、浸出、液固分离、溶液净化、⽔溶液电解、熔盐电解第⼀章铝冶⾦1、什么是铝的歧解反应？p42、现代铝⼯业有哪些主要⽣产环节？辅助环节？p23、适合氧化铝⽣产的主要矿物有哪⼏种？各有哪些特点？衡量矿物质量的标准是什么？p114、简述拜⽿法的基本原理和拜⽿循环的实质p135、简述拜⽿法⽣产氧化铝的⼯艺流程p136、什么是苛性⽐，它反映铝酸钠溶液的什么特性？什么是铝硅⽐（A/S）？p14-157、简述铝电解的原理？p19答：现代铝⼯业⽣产，主要采取冰晶⽯⼀氧化铝融盐电解法。
物理冶金原理课件阶段复习与习题参考答案
熔点越高扩散激活能越大扩格奇变越小扩散系数越小
化学亲和力越高（原子间结合力越强）扩散激活能越大扩散系数越小
• 溶剂金属性质：晶体结构、熔点、结合能
晶体结构致密度越高（BCC与 FCC相差1500倍) 原子扩散激活能越高、扩散系数越小
• 当溶质原子足够小，可以填充溶剂结构的间隙 时可以形成间隙固溶体。由于金属大多是密堆 积结构，间隙的尺寸与金属原子直径相比是很 小的，故只有氢、硼、碳、氮等非金属元素的 原子才能形成间隙固溶体。间隙原子使晶格严 重变形，能够极大地提够材料的强度。
1-6、何谓固溶强化？试分析影响金属固溶强化效果的因 素
➢ 晶体学基础
➢ 金属的晶体结构 ➢ 合金的相结构 ➢ 晶体缺陷（位错、界面） ➢ 固体中原子的扩散
晶体学基础
➢ 空间点阵、晶胞及点阵常数 ➢晶面指数及晶向指数的求法 ➢晶面族及晶向族 ➢晶带、晶带轴及晶带定理
晶带轴[u v w]，晶带的晶面(h k l) hu+kv+lw=0
1-2、在面心立方晶胞中，ABCD四点构成一个正四面体，四点的坐标分别为A (0, 1/2, 1/2), B (1/2, 1, 1/2), C (1/2, 1/2, 0), D (0, 1, 0)， 写出该四面体中四个面的晶面指数及 六条边的晶向指数。
向，即位错运动导致晶体滑移的方向，模表示 畸变程度，即位错强度。 • 柏氏矢量的守恒性决定了一根位错线具有唯一 的柏氏矢量，柏氏矢量不仅决定位错的组态及 运动方向，对位错的一系列属性，如位错的应 力场、应变能、位错的受力状态、位错的增殖 与交互作用，位错的反应(几何、能量条件)等 都有影响。
3-1 位错的定义及基本性质
滑移 攀移 • 形状： 直线、平面曲线 平面折线、环状
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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。
未反应核模型五个步骤（内外扩散化学反应）：1反应物B（g，1）由流体相中通过边界层向反应固体产物E（s）表面的扩散——外扩散2反应物B（g，1）通过固体生成物E（s）向反应界面的扩散——内扩散3反应物B（g，1）在反应界面上与固体A发生化学反应——界面化学反应4生成物D由反应界面通过固体产物层向外扩散5生成物D（g，1）通过边界层向外扩散影响反应速率的因素：1温度2固相物的孔隙度3固相物的粒度及形状4流体流速第四章分子理论：1熔渣是由电中性的分子组成的2分子间的作用力为范德华力3熔渣中的简单氧化物分子与复杂化合物分子间处于动态平衡4熔渣的性质主要取决于自由氧化物的浓度，只有自由氧化物参加与熔渣中其它组元的化学反应。
离子理论：1熔渣具有电导值2熔渣可以电解3熔渣具有电解质溶液的特性4熔渣中最小扩散单元为离子5炉渣的简单氧化物和复杂化合物的基本单元均为离子。
氧化物的分类：碱性氧化物，酸性氧化物，两性氧化物。
对于一定组成的熔盐或熔渣，降低粘度有利于离子的运动，从而使电导率增大电导率与粘度的关系：kn*n=k第五章1.还原剂的选择原则：1.X对A的亲和势大于Me对A的亲和势，对于氧化物，在氧势图上△fG*(xo)-T线应位于△fG*（meo）-T线之下，xo的分解压应小于Meo的分解压2.还原产物XA易与产出的金属分离3.还原剂不污染产品→不与金属产物形成合金或化合物4.价廉易得→碳是Meo的良好还原剂试述高温条件下有固体c存在时的还原反应和低温条件下有何异同，为什么？1）低温条件下影响反应平衡的因素有温度，压力和气相成分浓度%CO2或%C三个f=1总压一定时两个反应的同时平衡的平衡温度和%CO也一定总压改变温度和%CO也改变，温度低于平衡温度时，只有Meo稳定存在2）而在高温条件下，平衡温度仅随压力改变，压力一定平衡温度也一定，这是在高温下气相中CO，平衡浓度很低，可忽略不计，还原反应可加和为Meo+c=Me+CO，在平衡因素中只有温度和气相CO的压力3)低温下，还原反应中CO2，CO共存，Meo的还原取决于以下反应的平衡MeO+CO=Me+CO2 CO2+C=2CO 影响因素有温度压力和气相成分浓度第六章1炼钢的任务1）降碳：使碳降到钢种所需的碳量，但碳氧化之前，硅锰都大量氧化。
2）脱S,P：高炉炉料中P全部进入铁水中，S部分进入。
3）脱氧：以免造成浇注时二次沸腾及钢锭疏构，皮下气泡等缺陷。
4）脱气：[H] [N]。
5）合金化：加入合金元素。
6）去除杂志：去除各类氧化物。
7）去除有害元素：cu，cd，As，Sb，si2选择性氧化用控制温度及体系压力的方法控制金属熔体中元素的氧化，达到保留某些元素或者氧化富集某些元素的目的，这种方法称为选择性氧化3脱碳反应的特点及作用脱碳反应是贯穿炼钢过程中始终的一个主要反应，炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化脱至所炼钢作用：1从熔池排出CO气体所产生的沸腾现象，使熔池受到激烈地搅拌，起到均熔池成分和温度的作用。
2大量的CO气体通过渣层是产生泡沫渣和气—渣—金属三相乳化（增大接触面积，加快反应过程）的重要原因。
3上浮的CO气体有利于清除钢中气体和夹杂物，从而提高钢的质量。
4在氧气转炉中，排出CO气体的不均与性和它造成的熔池上涨往往是产生喷溅的主要原因四. Si，Mn氧化反应特点硅和锰在溶液中均有无限的溶解性，硅可以铁液中形成金属的化合物FeSi，在炼钢温度下硅可氯化成为SiO2，锰在铁液中溶解时无化学作用，炼钢时可形成MnO，MnS 等化合物，在炼钢温度下，锰的蒸汽压比铁高的多，所以应该注意在氧流作用区的高温下锰蒸发的可能性。
硅在熔铁中形成的溶液不是理想溶液，对亨利定律有很大的负偏离，fSi亦受熔铁中其他元素的影响，在碱性渣中QSiO2很小，在酸性渣中QSiO2约等于1.锰在熔铁中形成近似理想溶液，因此可取QMn=【Mn】，在碱性渣中QMnO较高，温度升高后锰可被还原，酸性渣中，QMnO很低，可使锰的氧化较为完全。
五脱S.P的影响因素脱P， 1，温度 2，碱度 3，FeO 4，合金成分脱S 1，温度 2，碱度 3，Ao 4，金属中fs脱磷/硫的热力学条件: 脱磷：1.温度的影响：脱磷是强放热反应，降温有利于Kp上升，所以熔池温度低有利于脱磷 2.碱度的影响：因CaO是使rP2O5 降低的主要因素，故碱度上升利于脱磷（不能过大） 3.（FeO）的影响：碱度在2.5以下，增加碱度对脱磷的影响最大，碱度在2.5-4.0增大（FeO）对脱磷有力，但过高的（FeO）使脱磷能力下降 4.合金成分的影响：金属杂质元素会对fp造成影响，C,O,N,Si,S等的含量可使fp增加，增加Cr量使fp减小，Mn,Ni 影响不大，fp利于脱P杂质元素的氧化物会改变炉渣的性质，进而间接影响脱磷5.渣量的影响：增加渣量可稀释[P2O5]的浓度进而降低%P，因而多次换渣利于脱磷。
脱硫：1.温度;热力学上看[S]-.[S]热效应不大，因此T对脱硫影响不大2 .(NO)2-:提高渣中氯离子的原子分数即提高炉渣中碱度，有利于脱硫3.[o]与（FeO）：降低AO有利于脱硫，故降低（%FeO）有利于脱硫4.fs和rs2-：增大金属fs和降低渣中的rs2-均有利于脱硫。
第七章一熔析对体系的要求杂志与主体金属熔点相差较大，共晶点的组成应非常靠近主金属一侧，共存相应该易于分离（液固相的比重差应较大，液相的粘度较小）二区域精炼的影响因素1区域精炼次数n 2熔区长度l 3熔区移动速度f 4其他三分离因数1.当βA/B＞1 时，A优先进入气相，B保留在溶液相；βA/B越大，分离效果越好2当βA/B＜1时，A保留在溶液相，B优先进入气相；βA/B越小，分离效果越好。
3当βA/B=1时，不能用蒸馏法分离4βA/B与两物质饱和蒸汽压的差值及YAYB有关4蒸馏精炼的热力学计算第八章在电位序中电性最负的一些金属，如铝，镁为什么不能用电解法从其盐类的水溶液中析出，却能用熔盐电解法制取？各种轻金属在电位序中属于电位最负的金属，不能用电解法从其盐类的水溶液中析出。
在水溶液电解的情况下，阴极上只有氢析出，且只有该金属的氧化水合物生成。
以铝熔盐为例，说明何谓临界电流密度？并分析其主要影响因素？阳极效应是发生在阳极上的一种特殊现象，当其发生时，阳极上出现许多细小而明亮的电弧，槽电压升高到数十伏。
此时阳极电流密度称为~影响因素：熔盐的性质，表面活性离子的存在，阳极材料以及熔盐温度等。
熔盐点解的电流效率一般比较低，其原因何在？影响因素有哪些？1温度，温度过高，电流效率会降低。
这是由于温度升高，增加了金属在电解质中的溶解度，加剧了金属低价化合物的挥发等。
但温度又不能过低，因为温度过低又会使电解质粘度升高，而使金属的机械损失增大。
2电流密度，电流密度增大电流效率提高，但是电流密度过高，将会引起多种离子共同放电，反而会降低电流效率。
3极间距离，极间距离增大，使得阴极附近溶解下来的金属向阳极区扩散的路程加长，因而减少了金属溶解损失，而使电流效率提高。
4电解槽结构 5电解质组成冶金原理研究内容：1冶金过程热力学2冶金过程动力学3冶金溶液溶液中拉乌尔定律：稀溶液溶剂A的蒸汽压Pa，纯溶剂蒸汽压Pa，溶剂的摩尔分数XaPa=Pa*A亨利定律：B气体中在溶液中的溶解度Cb，该气体的平衡分压PbPb=KbCb法拉第定律Q=nzf aA+bB=gG+rR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重心骨原理7交叉位规则8共轭位规则液相区液相面界线无变点相数 1 2 3 4自由度3 2 1 0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反应物离开反应界面向相内扩散质量作用定律：基元反应的速率与反应无得浓度积成正比aA+bB=cC+dD r=KCaCb影响反应速率的因素：温度，流速，固体反应物孔隙度，颗粒度，致密度。
还原剂的选择原则：x对A的亲和势大于Me对A的亲核势。
还原产物XA易与产出的金属分离。
还原剂不污染产品。
价廉易得。
金属氧化物的碳还原：1温度高于1000度时，气相中CO2的平衡浓度低，还原反应表示为MeO+CO=Me+CO2 CO2+C=2CO MeO+C=Me+CO2)温度低于1000度时，碳的气化反应平衡成分中CO,CO2共存，MeO的还原反应取决于以下两个反应同时平衡：MeO+CO=Me+CO2 CO2+C=2C炼钢的目的：1.降碳 2.脱S.P 3脱氧4.脱气5.合金化.加入合金元素6.去除杂物.各类氧化物7.去除有害元素Cu,Cd,As,Bi脱碳反应作用：1从熔池排出CO气体产生沸腾现象，使熔池受到激烈的搅拌，起到均匀熔池成分和温度的作用。