《冶金实验研究方法》考试重点
山东省考研冶金工程复习资料重点知识点整理与实践技巧分享
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山东省考研冶金工程复习资料重点知识点整理与实践技巧分享在准备山东省考研冶金工程的过程中,掌握重点知识和高效的实践技巧是至关重要的。
本文将为您整理冶金工程考研的重点知识点,并分享一些实践技巧,帮助您在备考过程中取得更好的成绩。
一、冶金工程考研重点知识点整理1. 冶金热力学在冶金工程考研中,冶金热力学是一个重要的基础知识点。
它涉及金属材料在高温条件下的相变和化学反应,包括金属矿石的还原、氧化和脱气反应等。
备考时,应重点掌握热力学基本概念、平衡常数的计算方法以及各种反应的热力学条件等内容。
2. 冶金原理冶金原理是冶金工程考研中的另一个重点知识点。
它主要涉及金属矿石的选矿、冶炼和提纯等过程。
备考时,应重点了解金属矿石的性质和成分、冶炼过程中的原料处理和炉渣控制等内容。
3. 冶金化学冶金化学是冶金工程考研中的重要知识点之一。
它主要涉及金属材料的化学性质和化学反应,包括金属腐蚀、合金形成和金属盐溶液的性质等。
备考时,应重点理解金属与非金属元素的化学相互作用、金属合金的组成与性能关系等内容。
4. 冶金物理冶金物理是冶金工程考研中的另一个重点知识点。
它主要涉及金属材料的物理性质和物理行为,包括晶体结构、析出相、位错和塑性变形等。
备考时,应重点掌握金属的晶体结构与性能关系、不同金属材料的热处理过程等内容。
5. 冶金设备冶金设备是冶金工程考研中的重要考点之一。
它主要涉及金属冶炼和加工过程中所使用的各种设备,包括炉子、反应器、分离器和输送设备等。
备考时,应重点了解不同设备的工作原理和操作规程等内容。
二、冶金工程备考实践技巧分享1. 制定合理的学习计划在备考过程中,制定一份合理的学习计划非常重要。
根据自己的时间和实际情况,合理安排每天的学习时间和内容。
同时,要注意合理安排休息时间,避免过度疲劳。
2. 多做习题和模拟试题做题是巩固知识和提高解题能力的有效方法。
在备考过程中,可以多做一些习题和模拟试题,通过不断练习,提高解题速度和准确率。
冶金实验研究方法
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《冶金实验研究方法》报告学院:冶金与化学工程学院专业:13有色金属冶金学生:邹剑学号:6120130109指导教师:徐志峰课程:冶金实验研究方法热力学、动力学及工艺矿物学分析方法在冶金过程研究中应用一热力学1.1热力学概述冶金过程热力学使用热力学方法研究从矿石提取金属及其化合物的各种冶金过程的一门学科。
它是冶金过程物理化学的一个分支,从矿石提取金属可分为火法冶金、湿法冶金和电冶金,后者包括电炉冶炼、熔盐电解和水溶液电解,故也可分别包括在前二者之内。
冶金过程物理化学的发展是从火法冶金,特别是炼钢的热力学开始的,随着冶金工业的发展而扩大其内容,并已逐步深入到有色金属的火法和湿法冶金的研究。
1.2热力学分析方法在冶金过程研究中的应用冶金过程热力学研究范围十分的广,不仅包括冶金体系的热力学,同时也包含各种冶金过程中有关体系间的相互反应。
在实际生产中,运用热力学定律()和拉乌尔定律()、亨利定律()以及吉布斯自由能公式()等定理公式求得反应是否可以发生。
在研究有色金属冶金时,冶金热力学涉及到了熔锍、熔渣、熔盐和水盐体系以及有机溶剂和离子交换树脂各个方面。
冶金热力学针对火法冶金来说,通过氧势图给出一系列金属化合物的标准生成自由焓与温度的关系,从而可以对不同化合物的相对稳定性作出定量比较,并可据以计算有关冶金反应的平衡常数。
而对湿法冶金来说,通过电位-pH图给出的某一金属的各种固态和溶解于溶液中的化合物的热力学平衡,也可以给出溶质和气相间的平衡。
这种图对于金属在给定条件下的浸取或腐蚀有一定参考和应用价值,例如湿法冶金中的高压氢还原法就是冶金热力学应用于生产实践的一个例子。
通常情况下,可以通过人为的干预达到提高反应速率、提高经济效益、节约生产成本的目的,从热力学的角度来看,可以通过调节反应条件使得标准自由焓变量尽可能成为较大的负值,越负反应进行得越剧烈也越明显,其次可以提高反应物的活度或者降低产物的活度,这些都可以在生产实践当中指导企业生产,以达到效益的最优化。
北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理
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北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理北京市考研冶金工程复习资料-冶金原理重点内容整理一、冶金原理概述冶金原理是冶金学的基础,它研究冶金过程中的基本原理、规律和理论基础,是冶金工程师必须具备的核心知识。
本节将重点整理北京市考研冶金工程复习资料中冶金原理的重点内容。
二、冶金原理的基本概念冶金原理涉及许多基本概念,包括金属的物理性质、化学性质和结构等。
在冶金工程学习过程中,我们必须掌握这些基本概念,才能更好地理解和应用冶金原理。
1. 金属的物理性质金属的物理性质是指金属的导电性、热传导性、延展性、膨胀性等等。
在冶金过程中,我们通常根据不同金属的物理性质来选择适当的处理方法和工艺。
2. 金属的化学性质金属的化学性质是指金属与环境中其他元素和化合物之间的作用。
例如,金属的氧化、还原、析出等化学反应对于冶金工程至关重要。
3. 金属的晶体结构金属的晶体结构对其性能有着重要的影响。
晶体结构的类型和缺陷将决定金属的力学性质、热学性质等,并直接影响熔化、形变和再结晶等冶金工艺。
三、冶金原理的基本理论在冶金原理中,有一些基本理论是不可或缺的,它们为我们解释了冶金过程中的一些基本现象和规律。
1. 相图理论相图理论是冶金学中的核心理论之一。
通过相图的研究,我们能够了解金属和合金在不同温度和成分条件下的相组成、相变规律等重要信息。
相图理论在冶金工程中的应用非常广泛。
2. 冶金反应动力学理论冶金反应动力学理论研究了金属和合金在不同条件下的反应速度、反应机制等。
通过掌握冶金反应动力学,我们能够预测和控制冶金过程中的反应行为,提高生产效率和产品质量。
3. 界面理论界面理论研究了不同相之间的交界面,例如金属和气体、金属和液体、金属和固体之间的界面。
这些界面对于材料的腐蚀、溶解和反应等过程具有重要影响,理解界面理论能够帮助我们更好地设计和优化冶金工艺。
四、冶金原理的应用冶金原理是冶金工程的基础知识,通过合理应用冶金原理,我们能够解决实际工程中遇到的问题,提高冶金生产的效益。
冶金物理化学研究方法 知识点总结-任翠东
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《冶金物理化学研究方法》知识点总结:(个人总结,仅供参考)绪论部分1. 实验研究工作的分类、阶段划分及特点、程序第一章误差分析与数据处理1.误差及误差分类,产生原因及特点2.误差的表示与计算3.几种可疑观测值的舍弃原则4.有效数字及运算规则,取舍规则5.课后习题第三章实验设计1.优选实验设计(单因素、双因素)2.正交试验设计(重点,可能考计算题)包括正交设计实验安排,正交表极差分析(参考《冶金实验研究方法》56-59页),方差分析,显著性检验(参考《冶金实验研究方法》64页例题)。
3.课后习题第五章固体电解质电池及其应用1.氧化物固体电解质的制备2.氧化物固体电解质电池的工作原理3.固体电解质传感器的类型及应用,着重看例题,测算物质的ΔGº值、定氧或定硅传感器、(重点,可能考计算题,参考《冶金实验研究方法》118-123页例题)4.课后习题第六章温场获得与测量(参考上传至群共享的PPT)1.低温场的获得2.高温场的获得(获得方法、几种常用的电热体材料)3.电阻炉设计是重点,会画示意图、根据温度及气氛选择合适电热体、正确选择热电偶、选择合适耐火材料及保温材料(参考《冶金实验研究方法》137页电阻炉设计实例,可能考计算题)4.可以把群共享PPT打印出来做为考试资料。
5.课后习题第8章气体净化及气氛控制(参考上传至群共享的PPT)1.几种常用气体的特征及制取方法2.常用气体的净化方法及气体净化剂3.混合气配制4.课后习题笔记,群共享PPT(打印版),上课课件(可以考在手机里),计算器。
30号晚上7点准时考试,大家一定不要迟到!最后祝大家都考个好成绩!。
冶金试验研究方法 教学大纲
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冶金试验研究方法一、课程说明课程编号:050111Z10课程名称:冶金试验研究方法/ Experimental Methods in Metallurgical Research课程类别:专业课学时/学分:32/2先修课程:工科大学化学、冶金原理、冶金工程概论、传递过程原理、材料科学基础适用专业:冶金工程教材、教学参考书:1、陈建设编著. 冶金试验研究方法,北京:冶金工业出版社,20052、王常珍主编. 冶金物理化学研究方法(第三版),北京:冶金工业出版社,20023、方开泰编. 正交与均匀试验设计,北京:科学出版社,20014、李云雁,胡传荣编著. 试验设计与数据处理(第二版),北京:化学工业出版社,2008二、课程设置的目的意义冶金试验研究方法是冶金工程专业的专业课之一,是理论与实践相结合的一门课程。
冶金过程是一个物理化学变化过程,对冶金工作者来说,改进现有的冶金过程并探索新的冶金过程,确定最佳工艺,必须进行冶金试验研究。
冶金试验的基本研究方法是冶金工作者必须掌握的。
通过学习本课程,应使学生掌握冶金试验的基本实验方法,学生应在设计实验方案、选择与配置仪器设备以及实验测试技巧和数据处理能力等方面得到训练,培养学生在科研工作中的动手能力,为今后的工作打下基础。
本课程的特点是以物理化学和试验技术为基础,理论浅显易懂,实践性强,技术性强,认知性强。
三、课程的基本要求知识要求:掌握冶金研究过程中的基本方法和基本理论。
包括试验设计、试验数据处理、试验结果的表示等基本知识,温场获得和测量的基本原理,气氛控制、真空获得的基本原理,化学平衡和相平衡的基本原理,固体电解质的基本原理,粉体和熔体物性测量的基本原理以及冶金动力学研究的基本原理。
能力要求:要求学生掌握冶金试验研究的基本技能,分析和解决问题的基本能力,并利用现代技术工具解决相关问题的能力。
培养学生团队合作和沟通交流的素质和能力。
让学生掌握数据处理及试验设计等实验的基本理论与技术,掌握高温的获得与温度的测量、气氛控制、真空获得、化学和相平衡的研究方法及粉体和熔体物性检测等冶金过程研究方法,并初步掌握科技论文的写作的基本要求。
冶金考研重点
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20121,请简要解释以下概念:①SFCA:复合铁酸钙,烧结矿中强度和还原性均较好的矿物;②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;③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“高炉的硫负荷;④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(I)=干焦耗用量/有效容积×实际工作日 [t/(m3·d)];5) 煤气CO利用率:煤气中CO2体积与CO和CO2体积总和的比值,ηCO = CO2 ⁄ (CO+CO2),表明了煤气利用程度的好坏;6) 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6~8mm),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;7) 高炉的碱负荷:冶炼每吨生铁入炉料中碱金属氧化物(K2O+Na2O)的千克数.2铁氧化物在高炉内的还原反应有哪些规律?以及还原特性答:规律如下:(1)还原顺序。
不论用何种还原剂,铁氧化物还原是由高级氧化物向低级氧化物到金属逐级进行的,顺序是:﹥570℃ Fe2O3---Fe3O4---FeO---Fe﹤570℃ Fe2O3---Fe3O4 ---Fe(2)用气体还原剂CO、H2还原时:Fe2O3是不可逆反应;Fe3O4和FeO是可逆反应;(3)上述诸还原反应中,只有FeO间接反应是放热反应,其余都是吸热反应(用CO作还原剂还原铁氧化物—H2与CO T<570 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 1/4Fe3O4 + CO = 3/4Fe + CO2 T>570 3Fe2O3 + CO = 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO = 3FeO + CO2 FeO + CO = Fe + CO2 高炉内的还原剂是固定碳及气体CO和2H在低于570C时,FegOt还原得到Fe,而不是570C以上那样是FeO,是因为FeO在570C是不能稳定存在的,它会分解为Fe3O4和Fe。
冶金理论考试题及答案大全
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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。
昆明理工大学冶金实验技术与研究方法作业答案
![昆明理工大学冶金实验技术与研究方法作业答案](https://img.taocdn.com/s3/m/399b996d1ed9ad51f01df2bc.png)
《冶金实验技术和研究方法》平时作业一、简答题1. 冶金试验取样的目的是什么?取样的方法有几种?答:冶金实验首先要确定研究对象。
冶金实验取样是为了获得具有代表性的实验批样,再以这些批样依据不同实验研究技术规定的具体制样规程严格制得供实验的对象——试样。
取样的方法分为:随意取样和代表性取样。
2. 粗粒固体试样加工作业大致分为哪几道工序?简述四分法取样的步骤?答:粗固体试样加工大致分为四道工序:①筛分,②破碎,③混匀,④缩分。
四分法取样:将堆成圆锥形的混匀试样用博班旋转或压平成圆盘形,通过圆心画两条互相垂直交线,讲试样分为四个相同扇形,取其对角线的两扇形物料合成一份试料。
3. 什么叫粒度?-200目相当于多少个 m?答:物料的大小叫做粒度。
-200目相当于<74μm的粒径。
4. 实验室常见常用的高温设备有哪几种?用电的特点是什么?答:冶金实验室中常用的高温设备有电热炉和燃烧炉两大类。
其中前者电热炉是使用电作为能源的。
电热炉的特点是温度容易控制,操作简便可靠;带来的杂质少,污染程度小。
5. 电阻炉通常有哪几部分组成?电热元件应具有哪些性能?答:电阻炉主要由炉壳、电源引线、炉衬、电热元件等部分组成。
电热元件应具有的性能:①最高使用温度;②电阻系数和电阻温度系数;③表面负荷及允许表面负荷。
6. 为什么铁铬铝电热体能在氧化性气氛下工作?答:铁铬铝电热体在高温下由于氧化使其表面生成Cr2O3和NiCrO4膜,从而阻止了铁铬铝电热体进一步氧化,故铁铬铝电热体能在氧化性气氛下工作。
7. 气体净化的方法有哪些?常用的干燥剂、吸附剂、催化剂有哪些?答:净化气体的方法包括:吸收、吸附、化学摧化和冷凝等。
常用的干燥剂有:CaO、CaCl2、硅胶、无水CoCl2、P2O5等;常用的吸附剂有:硅胶、活性炭和分子筛;常用的催化剂有:铂、石棉、105催化剂等。
8. 简述使用高压气瓶的注意事项?请写出氢气的净化方法?答:高压气瓶的主义事项有:①为了安全和致误用,各种气体所用的钢瓶外表涂上不同的颜色,以便识别;②由于装的是高压气体,使用时必须经减压阀减压;③使用气体时要注意安全,即防毒、防火、防爆等。
冶金试验研究方法-复习资料大合集
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冶金试验研究方法期末复习资料2015年11月13日考试形式与范围考试形式:判断题:10题10分;不定项选择题:10题20分;简答题:6题30分;计算题:4题40分.考试范围:绪论试验设计误差分析与数据处理温场获得与测量气体净化与气氛控制真空技术固体电解质电池与其应用冶金材料物性测定电化学研究方法※回归试验、化学平衡、检测技术和论文撰写不考.一、绪论1. 研究工作的阶段划分与特点〔1〕实验室试验的特点:①规模小,测试手段先进,可采用小型标准设备〔仪器〕.其数据易于采集和处理.②条件容易控制,干扰因素较少,操作严格,试验结果的准确度高.③试样的物相组成与物理化学性质波动不大,试验数据重现性好.④分批试验,机动灵活,可在较大范围内进行探索.〔2〕扩大实验室试验特点:①大部或全部是连续操作,较接近工业生产要求;②规模较大,运行时间较长;③各环节之间的相互影响暴露得较充分,试验结果的可靠性更高;④原材料消耗较大,费用较高.〔3〕半工业试验:半工业试验设备应为生产设备的雏形或一个生产单位的雏形,应要求操作连续化、机械化或自动化,并配备将来工业生产设备同样需要的控制仪表.2. 研究工作的程序二、试验设计1. 试验设计是指为节省人力、财力、迅速找到最佳条件,揭示事物内在规律,根据实验中的不同问题,在实验前利用数学原理科学编排实验的过程.是以概率论与数理统计学为理论基础,以达到经济、科学地安排试验的目的〔正交设计法、优选法、均匀设计法等〕.2. 0.618法〔黄金分割法〕例:在某一生产工序中,需加入一种原料,其适宜加入量为1000~2000克,问最佳加入量是多少?解:若采用均匀试验法,间隔5克做一次试验,需做199次.但用0.618法只需做11次,具体做法如上图.具体步骤如下:先在1000~2000克之间的0.618<1>与其对称点0.382<2>处做第一组试验,其加入量分别为1618克和1382克.比较两点的结果,若<1>比<2>好,则删去小于1382克部分;再在1382~2000克之间做1618的对称点的试验,其加入量为1764克.<2000-1382> × 0.618 = 381.924 + 1382 = 1763.924g比较<1>和<3>的结果又可删去一部分,依此类推.这样每次都可去掉试验范围的38.2%,试验范围逐步缩小,经过11次试验就可求出最佳加入量.反之不用优选法,需要做199次才能求出最佳点,而与11次优选试验等效.3. 正交试验设计正交试验设计是利用已经造好的表格〔正交表〕安排试验和进行数据分析的一种方法.它适用于多因素的条件试验,可从少数的试验中判断影响因素的主次,可确定出较好的组合方案与进一步试验的方向.特点:均匀分散,整齐可比.正交实验设计的基本工具是正交表.常用的正交表有L8<27>、L12<211>、L9<34>、L27<313>、L16<45>、L8<4×24>、L18<2×37>等.各数码意义如下:因子〔因素〕:对试验指标可能会产生影响的原因称为因子,也可称为因素;水平:在试验中因子所选取的具体状态称为水平;L8<27>:正交表最多可以安排7因子二水平试验,共做八次.L9<34>:正交表最多可安排8因子3水平共做9次试验.因子水平表4. 极差分析与方差分析的比较极差分析方法简单,只需少量计算,经综合比较就可得到较优的组合方案.但该法没有考虑误差,也没有一个标准定量地判断因子的影响作用是否显著.而正交表的方差分析可以把因子水平变化引起试验数据间的差异同误差所引起试验数据的差异区分开来,并能定量的描述因子的影响作用是否显著.5. 冶金常用方法:优选法、正交试验设计、正交回归设计、混料回归设计、逐步回归设计、旋转回归设计等.三、误差分析与数据处理1. 误差的分类误差有不同的分类方法,就其性质和产主的原因,可将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三种.1〕系统误差〔恒定误差〕产生原因:①仪表未经校正;②测量方法不当;③化学试剂纯度不够;④观测者的习惯与偏见等而产生.特点:恒偏于一方,数值的大小按一定规律变化或者固定不变,它决定了测量结果的准确性.消除〔使之减小〕办法:①采用不同的实验技术或不同的实验方法;②改变试验条件;③调换仪器和试验人员;④提高化学试剂纯度.2〕偶然误差〔随机误差〕产生原因:某些无法控制的偶然因素影响的结果;测量仪器灵敏度的有限性;温度、压力等无法控制的微小变化.产生的原因一般不详,因而无法控制,但用同一仪器在同样条件下,对一个量做多次测量,若观测次数足够多,则可发现偶然误差完全服从统计规律.误差小的比误差大的出现几率大小相同,符号相反的正、负误差出现的几率近于相等.故误差出现的几率与误差大小有关,当没有系统误差时,无限多次测量结果的平均值可以代表真值.可见误差超过±3σ出现的几率只有0.3%,因此多次重复测量中个别数据误差的绝对值大于3σ时,这个数值可以舍弃.3〕过失误差是一种与实事不相符的误差,主要是由于粗枝大叶和操作不正确等原因所引起,如读错刻度、记录错误、计算错误等.此类误差无规律可寻,只要多加注意、细心操作就可避免.2. 可疑观测值的舍弃2.1. 拉依达3σ准则当观测次数大于10次,可用3σ准则舍弃可疑值,其依据如图2所示.图中误差超过∓3σ的数据的几率小于0.3%,所以在一组较多的数据中,对偏差大于3σ的数据可以舍弃.具体步骤是:首先算出一组数据的算术平均值和标准误差σ,然后比较是否大于3σ,若大于3σ即可舍弃,舍弃可疑值后再重新计算平均值和标准误差σ.2.2. 乔文涅法则在一组数据中,某数据与该组数据算术平均值的偏差大于该组数据或然误差的k倍时,可以舍弃.K值查表.3. 试验数据的表示方法试验数据的表示方法有列表法、作图法、方程式法三种.1、列表法列表法是将试验数据中的自变量与因变量的各个数值依一定的形式和顺序对应列出来.优点:简单易作、形式紧凑、数据清楚、便于参考比较,同一表内可以同时表示几个变量间的变化而不混乱.列表时一般包括表的序号、名称、项目、说明与数据来源等.2、作图法利用图形表达试验结果,实际上就是用形象来表达科学的语言.优点:能清楚地显示研究结果的变化规律和特点,如极大值、极小值、转折点、周期性、数量的变化速率以与其他奇异性等;形式简明直观便于比较;如果曲线作得足够光滑,可对变数做微分和积分,有时还可利用图形外推求得难以用试验获得的值,用途极为广泛.用途:<1> 求内插值;<2> 求外推值;<3> 作切线求函数的微商;<4> 求经验方程;<5> 求转折点和极值.3、方程式法用数学经验方程式表达试验结果时,不但方式简单,而且进一步试验设计和理论探讨可以提供依据和线索.数学经验方程式可用图解法和最小二乘法求得.对于多因素影响的函数式,可用正交回归、旋转回归、混料回归等方法求得.四、实验室温场的获得与测量1. 获得低温的方法绝热膨胀;节流过程;低温液体减压;稀释致冷;磁冷却2. 常用高温炉对比3. 电阻炉结构〔1〕炉壳:放有绝热材料〔2〕保温材料层:放有保温材料〔3〕炉衬:耐火材料为炉膛起保温作用,使炉膛达到要求的高温〔4〕电热体:将电能转化成热能〔5〕炉管:支撑发热体和放置试料〔6〕炉架:支撑整个炉体重量〔7〕接线柱:保证电源线与电热体安全连接对于不同的实验要求,炉体还可能包括密封系统,水冷系统等.4. 耐火材料的工作特性耐火材料的工作特性也就是使用性能,其主要指标有耐火度、荷重软化点、化学稳定性和热稳定性、热导率和导电性.①耐火度耐火度是耐火材料抵抗高温作用的性能.耐火度仅代表耐火材料开始熔化至软化到一定程度时的温度.因为绝大多数耐火材料由多种成分的矿物组成,没有固定的熔点,而是在一定温度范围内熔化的,只有高纯氧化物耐火制品的耐火度和熔点才比较接近.②荷重软化点耐火材料在使用中多少要受到载荷和应力作用,当达到一定温度时,耐火材料内部组织局部开始熔化,机械强度会急剧减低.为了查清这类变化,对耐火材料样品施加一定压力并以一定升温速度加热,当耐火材料塌毁〔以加压力方向收缩一定值作标志〕时的温度称为荷重软化点.荷重软化点表征耐火材料的机械特性,而耐火度表示其热性质.显然,耐火材料的实际使用温度不得超过荷重软化点,更不能超过耐火度.③热稳定性耐火材料在温度急剧变化条件下,不开裂、不破碎的性能叫热稳定性.残存线膨胀收缩的起因:烧成中的矿物变化和物理变化而引起的容积变化还未结束时发生的.这个变化值大,往往使高温下耐火材料龟裂、脱落.一般热膨胀高的制品往往抗热震性较差.④化学稳定性耐火材料在使用过程中,在高温条件下均与一定的气相、凝聚相〔如金属、炉渣〕相接触,在这样的条件下,耐火材料能否稳定存在,对实验过程和耐火材料作用都有重大影响.⑤热导率耐火材料的热导率表示其导热能力的大小,用导热系数λ表示,单位为:J/<m·h·℃>或W/<m·K>.其数值为物体中单位温度降度〔即1m厚的材料两侧温度相差1℃时〕,单位时间内通过单位面积传导的热量.耐火材料中矿物晶型变化将使热导率变化,最明显的例子是SiO2,0℃时结晶的二氧化硅热导率要比石英玻璃高几倍.⑥导电性一般耐火材料中除碳质、石墨、碳化硅、粘土质、炭化硅制品外,在室温下都是不良电导体.随温度升高,大多数耐火材料导电性提高,电阻率下降.最明显的是氧化锆.5. 耐火材料的结构特性气孔率:气孔率高,抗渣铁浸蚀能力差;机械强度低,不能承重但导热性差,可作绝热保温材料.透气性:与工作温度、气体特性和制品组织的均匀性等有关.为保证高温炉内的一定气氛,应选择透气性小的耐火材料.6. 常见耐火材料的特点冶金中常用的耐火材料:氧化物耐火材料;石墨和非氧化物耐火材料;其它耐火材料.氧化物耐火材料:熔融Al2O3再结晶的刚玉制品;石英质品;MgO制品;氧化钙制品;二氧化锆制品;石墨和非氧化物耐火材料:石墨;碳化物;氮化物、硼化物、硫化物、硅化物耐火材料;其它耐火材料:6.1. 熔融Al2O3再结晶的刚玉制品特点:化学稳定性、导热性、和电绝缘等性能均较好,不透气.高级制品由99.98%以上Al2O3制成.致密的刚玉制品具有良好的抗渣性、抗金属浸蚀性能.使用温度:耐火度可达2000℃,其最高使用温度为1900℃,适用于300℃/min的升温速度.薄壁优质坩埚可由室温直接置于1600℃高温中而不炸裂.应用:高温炉衬、电热体支架、炉管、热电偶保护套管、坩埚、坩埚座等.6.2. 石英制品石英玻璃是熔融SiO2的过冷体,快冷得到的玻璃状石英.特点:在单一氧化物中,石英玻璃的热膨胀系数最小.800℃以上,接近零.高温下,抗热震性好,透明,体积密度大,气孔率小,不透气,常用于真空系统.使用温度:室温至1000℃或更高温度下能保持玻璃体性状,常压下使用温度为1240℃左右,短时间使用温度可达1700℃,但在1000℃以上快速结晶而失透.缺点:它是指由介稳的玻璃态转变成结晶态,这种晶型转变多半是由石英玻璃表面粘附的杂质所促进的.此过程一旦开始,器皿会迅速损坏,在1000℃以上更容易进行.应用:坩埚、真空炉管、插入式热电偶保护管等.6.3. MgO制品特点:耐火度高,在氧化气氛中使用温度比刚玉高,还原气氛下只能在1700 ℃以下使用.使用温度:MgO熔点为2800 ℃,由于Mg蒸汽压大,真空条件下不宜超过1600 ℃-1700 ℃使用.氧化气氛比刚玉高.应用:坩埚、炉管与热电偶的电绝缘材料.缺点:易吸水而生成氢氧化物,可通过煅烧生成稳定的形态.6.4. 氧化钙制品特点:具有良好的抗金属性能.耐火度高,价格便宜.使用温度:CaO熔点2600℃,在1700℃以下其稳定性在氧化物中占首位.应用:坩埚材料缺点:CaO易吸收空气中水分成为Ca<OH>2而损坏,另外也不容易烧结,故未能广泛使用.人们一直在寻找解决吸水问题的办法.6.5. 二氧化锆制品特点:烧结ZrO2与某些氧化物结合,高温下有较高的导电性,可以作为高温炉的发热体.使用温度:ZrO2熔点为2700℃,系弱酸性氧化物,其耐火制品何种软化温度高于2000℃,经2200℃煅烧的ZrO2具有较高强度和热稳定性.在氧化性或弱还原气氛下工作均较稳定,高温时使用性能比刚玉强,应用:坩埚、炉衬与绝热材料.6.6. 石墨特点:石墨升华点高于4700℃,没有相变,热膨胀系数小,导热、导电率高,密度小,易加工,高温尺寸稳定,强度大,抗渣性好,所以在很多场合可充当优良的耐火材料.应用:用碳作还原剂的熔融还原反应和被碳饱和的熔体反应时,可以用石墨坩埚;研究金属熔体和炉渣之间的反应可用石墨坩埚.如避免石墨碳参与反应,可以用钼片内衬套在石墨坩埚里.石墨可以作为电极或电热体.使用的温度与气氛:石墨在中性或还原性气氛中是稳定的,在真空条件下可用到2000℃以上.用石墨注意的问题:缺点:石墨不能用于氧化性气氛不反应:石墨不能与金属发生反应;金属不能腐蚀石墨坩埚;石墨不会对金属渗碳从而改变反应体系成分.6.7. 碳化物从热力学上讲,碳化物没有相应的氧化物稳定.有些碳化物在氧化性气氛下由于表面形成了一层氧化物薄膜,阻止了进一步氧化,因而可在氧化气氛下使用至一定温度.如SiC在1000℃以下稳定是由于反应速度慢,在高于1140 ℃至1500 ℃稳定是由于生成了一层SiO2保护膜.TiC和ZrC等在高温时同样可以形成氧化物保护膜.很多碳化物在液态金属中有很大的溶解度,从而使金属玷污,故碳化物不适宜做液态金属的容器.6.8. 氮化物、硼化物、硫化物、硅化物耐火材料氮化物在高温时抗氧化能力较差,易被氧化形成氧化物.硼化物的抗氧化能力不强,在高温下不适于在氧化性气氛下使用.硼化物在真空中的稳定性很高,在2500K以上是唯一适合于真空下使用的耐火材料.硫化物:硫和金属形成一系列高稳定性的硫化物.但是,硫化物的稳定性比相应的氧化物小.在氧化性气氛下高温时要氧化成氧化物.在氮气气氛下很少反应.因为其分解产物为气体硫,高温时离解压大,一般不适合在真空条件下使用.硅化物:氧化性气氛中热力学不稳定,但以MoSi2为例,在氧化气氛中能形成一层二氧化硅保护膜,在空气中高温下直到熔点抗氧化性能很好.6.9. 高熔点金属材料实际应用中有钨〔W〕、钼〔Mo〕、铌〔Nb〕、钽〔Ta〕以与铂〔Pt〕、铱〔Ir〕、铑〔Rh〕、钌〔Rt〕.前四种易氧化,后四种抗氧化,可在氧化气氛中使用.钨熔点高达3337℃,高温下蒸汽压很低,可在真空、氮、氢或其它非氧化性气氛下稳定工作.钨坩埚一般用钨片在氩弧焊下制成,或用粉末冶金方法制成.钼熔点也较高,达2600℃,易加工成型,在非氧氛下工作温度可达2000℃,温度再高则易蒸发.钼坩埚用钼片在氩弧焊下制成.7. 耐火材料的工作稳定性7.1. 在氧化气氛中的稳定性耐火氧化物大多是其金属元素的最高价氧化物,在高温氧化气氛下是稳定的.如果在分解或蒸发温度以下工作,其氧化气氛中的最高温度可以接近其耐火度〔或熔点〕.但碳素耐火材料是不稳定的.7.2. 在H2和CO气氛下的稳定性氧化物耐火材料能否与氢起作用,可以通过热力学计算作出初步判断.钢铁冶金实验温度一般不高于1727℃大多数耐火氧化物在氢气氛下是稳定的.但1727℃下,SiO2与H2作用的P H2O蒸汽压稍高,其余氧化物的P H2O都不高.7.3. 在其它气氛下Al2O3在N2和HCl气氛中是稳定的,在高温下与HF气体发生反应生成AlF3.含S的气氛会微弱的腐蚀Al2O3.MgO 在N2气氛下可稳定至1700℃以上,卤素和S的气氛要腐蚀MgO.7.4. 在高温下的稳定性在高温、真空条件下,耐火材料本身的稳定性减小.在真空冶金中,由于体系的压力很低,促使了氧化物的分解.不宜于用于2000K以上的高温.7.5. 耐火氧化物对碳的稳定性〔1〕耐火氧化物被还原成金属的可能性.在一个大气压,2000℃以下常用耐火氧化物中只有SiO2、MgO有被碳还原成金属的可能.SiO2被还原是明显的.MgO在标准状态压力下高温时虽较难被碳还原,但因生成的Mg和CO都是气体,所以随着气相压力的降低反应易于进行.所以在真空碳热还原金属氧化物时,不能用MgO坩埚,而用石墨坩埚.〔2〕耐火氧化物被C还原成碳化物的可能性大多数耐火氧化物在1500℃以上与碳接触时容易生成碳化物.如果反应生成的CO不断地被排除,氧化物将不断地和碳反应生成碳化物.7.6. 耐火氧化物对液态金属的稳定性耐火氧化物在1000℃以上与液态金属接触时,金属易受污染,而耐火氧化物达到侵蚀.其反应通式如下XO固+Me液= MeO液+ X固液在实际场合,由于炉内气氛对液态金属的作用,对耐火氧化物也有影响.如铁金属的氧化,生成的<FeO>对很多耐火氧化物都有侵蚀作用.因此必须注意炉内气氛的间接、直接作用.7.7. 耐火氧化物对熔盐和炉渣的稳定性高温下,很多耐火材料易被熔盐或炉渣所侵蚀.熔点在600℃以下:用硬质玻璃作容器,但氟化物熔盐能与SiO2作用生成易挥发的SiF4,应当用白金坩埚.在1100℃以上:碱金属、碱土金属、氯化物、溴化物和碘化物等熔盐,都可用Al2O3、MgO、ZrO2质容器,氟化物则用石墨容器.碱金属的硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐在高温下采用白金或石墨质容器.8. 电热元件电热元件的作用是把电能转化成热能,使被加热的样品达到所要求的温度,它决定炉子的工作能力和寿命.其性能包括:①最高使用温度;②电阻系数和电阻温度系数;③表面负荷与允许表面负荷.分类:①金属电热体;②非金属电热体. ← 注意使用温度和气氛最高使用温度:最高使用温度〔电热元件本身最高的承受温度〕= 炉温+〔50~150℃〕.炉膛的最高温度主要取决于电热元件的使用温度.电阻系数:电阻系数又叫电阻率,是指电热体当温度在20℃,1m长度的电热体1mm2端面所具有的电阻值,其单位:Ω•mm2/m.电阻温度系数:电热体的电阻随着温度变化而变化,衡量这个变化程度的叫电阻温度系数.可按下式计算:式中:ρ20为电热元件在20℃的电阻率,;α为电阻温度系数,℃-1;t为电热元件的工作温度,℃.表面负荷与允许表面负荷:指电热元件单位工作面积上分担的功率.在一定电热炉功率条件下,电热元件表面负荷选得越大,则电热元件用量就越少.但电热元件表面负荷越大,其寿命越短.实际上,只有选择得当,才能得到最佳效果.9 电热体的分类与特点9.1.金属电热体①铬镍合金和铁铬铝合金铬镍合金:铬镍合金的产品塑性好,具有抗氮能力,电阻系数、电阻温度系数、密度均较大.铁铬铝合金:电阻系数比铬镍合金高,电阻温度系数则较低,密度也低,耐热性能好,可以在氧化气氛下使用.要求:温度范围,可以在氧化性气氛中使用.二者可以在1000~1300℃范围内,空气中使用最多.它们抗氧化、价格便宜、易加工、电阻大和电阻温度系数小.注意:它们抗氧化因为在高温下由于空气的氧化能生成Cr2O3或NiCrO4阻止进一步氧化.②钨、钼、钽〔Mo、W、Ta〕纯金属电热体:可以在真空或适当气氛下获得更高的温度.其共同特点是电阻系数大,熔点高,抗氧化差〔一般不能用在空气状态中〕.钼:钼的常用温度为1600~1700℃.由于钼在氧化气氛下生成氧化钼升华,在空气中不能使用,在渗碳气氛下易渗碳变脆电阻系数也较高.因此仅能应用在高纯氢和氨分解气、无水酒精蒸汽和真空中.钨:熔点最高的金属,其熔点达到3400℃,最高使用温度为2500℃,常用温度为2200~2400℃.使用气氛为真空或经脱氧的氢气或惰性气体;钽:熔点达到2900℃,一般用在真空和惰性保护气氛中〔氮气中不能用〕钽的最高使用温度:2200℃,常用温度:2000~2100℃.③铂和铂铑合金〔Pt, Pt-Rh〕铂:多用于微型电热炉中,如卧式显微镜的微型加热炉,测定冶金熔体熔点的小型电炉与标定热电偶的小型电路中,使用温度为1300~1400℃,铂铑合金丝则可用到1600℃.铂电热体的优点:能经受氧化气氛,电阻系数小,升温导热快,电热性能稳定;缺点:不能经受还原性气氛与硅铁硫碳元素的侵蚀,价格十分昂贵.9.2. 非金属电热体①碳化硅电热体形状:常为棒状或管状,也有U型与W型.耐温度骤变性好,化学性能稳定,不与酸性材料反应;耐高温,在空气中常用温度为1450℃.SiC电热体不能在真空和氢气气氛中使用.如何延长其使用寿命:在使用过程中电阻率缓慢增大—老化,可以在1300 ℃将它浸于B2O3中并升温至1500℃,则其表面形成硼化膜,增加其使用寿命.〕②二硅化钼电热体为何MoSi2电热体可以在高温下,氧化性气氛中使用:因为在高温下,发热体表面生成MoO3挥发出去,从而在发热体表面形成致密的SiO2保护膜,阻止其进一步受到氧化."MoSi2疫":在低温下〔500~700℃〕、空气中使用时,会产生二硅化钼疫,即Mo被大量氧化而又不能形成SiO2保护膜.因而要避免该情况下使用.MoSi2适用于空气,可用于氮气、惰性气体中,但不能用于还原性气氛和真空中可使用到1200~1650℃.没有"老化"现象,可以在空气中长时间使用而电阻率不变,这是其特有的优点.③碳质电热体以碳系发热体做热源的高温炉最高使用温度可达3600℃,常用温度为1800~2200℃.为防止高温氧化而烧毁,应在保护气氛中〔氢气、氮气、二氧化碳、氩气〕和真空中使用.④铬酸镧〔LaCrO3〕发热元件铬酸镧发热元件是以铬酸镧为主要成分,在高温氧化气氛电炉中使用的电阻发热元件;其耗能少,可以精确控制温度.铬酸镧发热元件的优点是能够在大气气氛下使用到1900℃〔表面温度〕,可获得1850℃的炉温;能在氧化气氛下长期使用.适合于高精度温度的自动化控制,其炉温稳定度可在1℃之内.10 电热体重要参数〔1〕元件最高使用温度:电热元件最高使用温度是指电热体在干燥的空气中表面的最高温度,并非指炉膛温度.由于散热条件不同,一般要求炉膛最高温度比电热体最高使用温度低100℃左右为宜.〔2〕电热体的表面负荷:电热体的表面负荷是指电热体在单位表面积上所承担炉子的功率数.在一定炉子功率条件下,电热体表面负荷选的大,则电热体用量就少.但电热体表面负荷越大,其寿命越短,实际上只有选择适当,才能得到最佳效果.对不同电热体,在一定条件下〔散热条件、适用温度等〕都规定有允许的表面负荷值.11 电热丝的缠绕为了维持较长而均匀的高温区,在炉子热损失大的地方要把电热丝缠的密一些.卧式管式炉:两边密,中间疏.竖式管状炉:底下密,上头疏.12 管式电阻炉的设计制作电热丝匝数的确定:其中:n—匝数;L—电热丝总长;D—炉膛外径.该匝间距离是对于均匀缠绕而言的:式中H为加热带长度.对于炉子的不同使用方式〔卧式或竖式〕或对温度场的特殊要求,可以调整匝间距离.另外,边缘要留出引线余份.炉管外涂层:炉丝绕好后,为了避免匝间短路,一般用Al2O3〔不含SiO2>粉调水〔稍加些淀粉〕称糊状,涂在炉管外面,但不宜过厚,以免干裂脱落.涂层涂好后,先在空气中阴干,然后在烘箱烘干后便可装炉.炉壳:可用薄铁板制做,为使保温均匀,形状以圆筒形为好.对于1000℃以下的炉子,炉壳内可直接填充保温材料.对于1200℃以上的电阻丝炉,在靠近电热体部分,应该有一层耐火材料,其外层为保温材料.对于1200℃左右的电阻丝炉,耐火层厚度约为50~70mm,保温层厚度为100~130mm.如果加入的耐火、保温材料均为粉料,则在二者应该使用耐火陶瓷管隔开,以免二者掺混后在高温下发生造渣反应.关于恒温带的标定:在冶金实验研究中往往要进行恒温实验.但由于试样的大小,故要求炉膛内具有一定恒温精。
冶金基础实验考试复习
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3.常见的金属发热体:铬镍合金丝、铁铬铝合金丝、铂丝和铂铑丝、钼丝
常见的非金属发热体:硅碳发热体、硅钼发热体、石墨发热体
4.感应炉的种类:根据电流频率分为 工频感应炉、中频感应炉、高频感应炉
5.真值 是一个变量本身所具有的真实值,实际测量中以在没有系统误差的情况下,足够多次的测量值之平均值
它一般由敏感栅、基底、引线、盖片等组成
10 熔体表面张Biblioteka 测试的原理及步骤 气泡最大压力法是将一根毛细管插入液体表面层,吹入一个气泡,随着气泡长大则曲率§径降低,气泡压力增大。当气泡恰似半球时,其曲率半径最小,气泡内压力最大。将气泡再吹大一些,则压力下降,液体冲进气泡,结果气泡从毛细管端脱离,通过测量气泡形成过程中气泡内的最大压力即可计算出液体的表面张力
赞同
8 固体电解质传感器设计的要点有哪些
(1.电池为可逆电池,2.采用高阻抗电功率表,3.正确使用参比电极-a气体参比电极保持气体的更新进度、b金属与其氧化物的混合物做参比电极,4.良好的电极引线-a良好的电导率、b两极同材料、c不与参比电极、待测电固体电解质发生作用)
9 应变传感器的组成
6 非电量电测技术:将各种非电量(如温度、压力、速 度、位移、应变、流量、液位等)变换为电量,而后进行测量的方法。
7 Tg:热重分析法 在程序控制温度下测量待测样品的质量与温度变化关系的一种热分析法。
8 DTG:差热重量分析法 曲线表示质量随时间的变化率(dm/dt)与温度(或时间)的函数关系: dm / dt = f ( T ) 或f ( t ) 9 DSC:差示扫描量热法,一种热分析法。在程序控制温度下,测量输入到试样和参比物的功率差(如以热的形式)与温度的关系。
6.系统误差 系统误差又叫做规律误差。它是在一定的测量条件下,对同一个被测尺寸进行多次重复测量时,误差值的大小和符号(正值或负值)保持不变;或者在条件变化时,按一定规律变化的误差。
《冶金实验研究方法》期末作业
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重庆科技学院《冶金实验研究方法》课题实验研究方案学院:冶金与材料工程学院专业班级: 冶金12-01班学生姓名:陈毅学号:课程课题:不同MgO含量对烧结矿质量的影响完成日期: 2015年 05 月 26日教师评语:成绩(五级记分制):教师(签字): 不同MgO含量对烧结矿质量的影响研究方案4.研究目标针对国内对烧结矿中MgO含量多少更有利不明确的迫切问题,通过研究不同MgO含量对烧结矿质量有何影响,其含量多少为宜,找出最优的MgO含量,为烧结矿质量提供理论依据。
阐明一一随着MgO的增加,烧结矿的冶金性能、低温还原粉化指标改善。
当MgO含量达到某一值时烧结矿强度、冶金性能最佳。
随后,随MgO含量增加,烧结矿强度、冶金性能明显降低;掌握一一在不同MgO含量条件下,测定烧结矿筛分指数、转鼓强度、落下强度、低温还原粉化性、还原性等的技术;达到一一找到最适宜的MgO含量,改善烧结矿质量,提高成品矿含铁品位,降低吨铁渣量的目的。
5.研究内容5.1.不同MgO含量对烧结矿强度的影响。
5.2.不同MgO含量对烧结矿的还原性的影响。
5.3.不同MgO含量对烧结矿低温还原粉化的影响。
6.实验方案6.1烧结杯实验为了研究不同MgO含量下的烧结和冶金性能,在碱度保持2.1不变时,对MgO 为1.8%、2.1%、2.3%、2.5%、2.7%、3.0%和3.0%几个水平进行了烧结试验(见表)。
烧结试验是在Φ200mm的烧结杯中进行的,铺底料10~25mm,厚度为30mm。
布料后压料20mm,料层厚度为400mm,点火时间1.5min,点火温度为1100℃,点火负压为4kPa,保温时间为1.5min,烧结负压为8kPa。
烧结过程中,在相同点火条件、抽风负压下,测定垂直烧结速度。
以烧结废气温度开始下降时作为烧结终点。
烧结矿的冷强度和粒度组成测定参照国家标准(GB8029-87),烧结矿从烧结杯倒出,经冷却后,在2m高的落下装置中进行三次落下实验,进行筛分后,测得成品率及粒度组成;将>10mm的烧结矿缩分取样,采用ISO标准转鼓测定转鼓指数。
《冶金工程实验与分析技术》试题
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《冶金工程实验与分析技术》试题北京科技大学远程与成人教育学院2019学年第1次远程课程考试《冶金工程实验与分析技术》试题C 卷(开卷)学习中心专业学号姓名________一、判断对错(12分,每题1.5分)1、利用炉渣试样变形法测定熔点时,试样高度降低到1/3时称为试样熔化温度。
(对 / 错)2、生石灰活性度测定采用颗粒滴定法,以其水化反应速度来表示其活性度。
(对 / 错)3、测定熔渣粘度最常用方法为旋转法,粘度的单位为Pa·s。
(对 / 错)4、检测钢渣化学成分时,直接破碎后进行化学分析。
(对/ 错)5、硫印检验可显示出铸坯内部化学成分的不均匀性、裂纹和孔隙等形状缺陷。
(对 / 错)6、连铸坯凝固末端位置可以应用射钉法测量坯壳厚度,并确定铸坯综合凝固系数。
(对 / 错)7、金相显微镜的样品要制成薄片,偏光显微镜的样品要制成光片。
(对 / 错)8、X 光衍射分析可以测定炉渣样品的化学成分。
(对 / 错)二、填空(48分,每空0.6分)1、热电偶是一种测温方法,单铂铑热电偶的常用温度在℃以下,双铂铑热电偶的常用温度在℃以下。
2、在纯氧化物坩埚中,碱性为,中性为,酸性为。
3、常用真空泵有、、。
4、常用的金属电热体有、、、。
常用的非金属电热体有、、。
5、能达到1600℃的电阻炉有、、。
6、感应炉一般分为、、三种。
7、悬浮熔炼炉又可称为,它可避免。
8、气相色谱法是一种技术,用这种方法分析钢中气体时,可用炉在坩埚中熔样,然后在中将CO、N2、H2分离。
其主要原理是对不同气体的能力不同,而导致不同气体的不同,然后分别流出,并进入热导池检测器进行测量。
9、分光光度法所用的样品要制成,测定时通过测量来测定组分含量。
10、发射光谱分析用的样品为。
11、常用的物相分析方法有、、。
12、鉴定钢中夹杂物主要用显微镜。
偏光显微镜主要用来鉴定矿物。
鉴定矿物结构用法。
定量分析矿物的化学成分用方法。
研究矿物的分解温度用方法。
《钢铁冶金原理》考试重点(可打印修改)
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B r 0Br f B B B f 0B 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,=1 ;如果溶液属于稀溶液,则可以浓度代替活度(标准态);Fe r H K 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。
=RT =RT exB G ln B r ex m Gln 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 知:()2BB T T G H T ∂∆∂=-∆2ln B BT r H RT ∂∂=-∆当 时,;0B H ∆<ln 0BT r ∂∂>当 时,。
0B H ∆>ln 0B T r ∂∂<即温度升高时,成正偏差的溶液的值减少;而成负偏差的溶液的值则增大,()1B r >B r ()1B r <B r 溶液的有序态随温度的升高而减少。
冶金实验研究方法重要知识点
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1. 简述固体电解质导电方式及产生原因(3分)固体电解质导电方式有离子导电、自由电子导电和电子空穴导电。
(1) 离子导电,由于氧离子空位的存在,在一定的温度条件下,氧离子将具有较大的迁移速度。
如果处在电场的作用下,氧离子将定向移动而形成电流。
(2) 固体电解质的电子导电产生原因:在高温低氧分压下,晶格上的氧离子O 0,可变成分子向气相溢出,留下氧离子空位∙∙O V 和自由电子e :e V O O O 22/120++=∙∙(3) 固体电解质的电子空穴导电产生原因:在高温高氧分压下,气相中氧有夺取电子,占据氧空位的趋势,并在电解质中产生电子空穴(正空穴):.222/1h O V O O O +=+∙∙2. 请绘出氢气、氮气的净化示意图(4分)H 2 硅胶 分子筛 105催化剂Pt 或钯丝棉钯管 分子筛P 2O 5 过滤器 H 2 98%H 2OH 2OO 2O 2H 2O除尘H 2O99.99%3. 简述误差产生的原因及消除方法(4分)误差有不同的分类方法,就其性质和产主的原因,可将误差分为系统误差、偶然误差和过失误差三种。
(1)系统误差(恒定误差)产生原因:仪表未经校正、测量方法不当、化学试剂纯度不够、观测者的习惯与偏见等而产生。
消除(使之减小)办法:采用不同的实验技术或不同的实验方法、改变试验条件、调换仪器和试验人员、提高化学试剂纯度(2)偶然误差(随机误差)产生原因:某些无法控制的偶然因素影响的结果,测量仪器灵敏度的有限性,温度、压力等无法控制的微小变化。
产生的原因一般不详,因而无法控制,但用同一仪器在同样条件下,对一个量做多次测量,若观测次数足够多,则可发现偶然误差完全服从统计规律。
(3)过失误差是一种与实事不相符的误差,主要是由于粗枝大叶和操作不正确等原因所引起,如读错刻度、记录错误、计算错误等。
此类误差无规律可寻,只要多加注意、细心操作就可避免。
4. 简述误差的分类及误差分析的意义。
《冶金物理化学研究方法》试题库
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第一部分《冶金实验研究方法》主要教学内容一、课程的性质与任务:冶金试验研究方法包括“高温冶金物理化学研究的基本技术”和“高温冶金物理化学实验研究方法"两部分内容。
本课程是冶金工程专业的一门主要专业课程,为必修课程。
本课程的基本任务:掌握冶金实验的基本理论和基本技能;能够进行冶金学科方向的科学实验和数据处理。
二、课程的基本内容及要求:第一部分高温冶金物理化学的基本技术第一章实验室的高温获得主要内容(1)冶金实验的高温特点(2)获得高温的方法:电阻炉、感应炉、电弧炉和等离子炉等高温炉的内容(重要)(3)电阻炉恒温带概念、测定意义和方法(4)冶金常用金属和非金属电热体的种类、特点和选择第二章温度测量方法主要内容(1)温标及温度的测量方法(2)热电偶的工作原理、结构和使用(重要)(3)辐射温度计的工作原理,介绍常用几种辐射温度计第三章实验室用耐火材料(了解)内容(1)耐火材料的性能指标(2)常用耐火材料化合物(3)耐火材料的制造工艺以及常见问题第四章气体净化及气氛控制1、主要内容(1)气体储备和安全使用: 防毒、防火、防爆(使用常识)(2)常用气体净化方法:吸收、吸附、催化和冷凝及其内容 (掌握)(3)常用的气体净化剂:干燥剂、脱氧剂和吸附剂,其中分子筛吸附原理是重要内容(4)气体流量的测定:转子流量计(常识)和毛细管流量计(了解)第五章真空技术1、主要内容(1)了解真空技术对冶金工业发展的意义(2)真空的概念和真空度的分类(常识)(3)真空泵的类别和机械真空泵、双级泵工作原理及安全使用(掌握)(4)真空规测量真空度麦克劳真空规、热电阻真空规、热电偶真空规和热阴极电离真空规的原理和使用(掌握)第二部分高温冶金物理化学的实验研究方法第七章量热技术(了解量热的概念)第八章固体电解质的原理及应用主要内容(重要)(1)固体电解质的概念和导电机理(2)氧化物固体电解质电池的工作原理(3)固体电解质传感器的设计与使用(自学)(4)固体电解质氧电池在炼钢中的应用第九章化学平衡的研究主要内容(1)化学平衡的研究内容(了解)(2)实验研究的技术步骤高温炉的选择、建立化学位、氧位的建立和控制、平衡时间的确定、取样、选择坩埚(掌握)(3)化合物和熔体组元热力学数据确定(掌握)第十章相平衡的研究动态法和静态法测定相图的原理第十二、十三、十四章熔体物理性能的测定主要内容(重要)(1)概述熔体物性的研究在冶金研究中的地位(2)表面张力的测定原理和测定方法,其中概念:表面活性物质、表面张力和温度的关系等知识点要掌握(3)密度的测定原理和测定方法(4)粘度的测定原理和方法,其中粘度和温度的关系、粘流活化能、熔化性温度概念要掌握(5)电导率的概念和单位要掌握第十六章热分析技术(重要)1.主要内容(1)热分析技术的定义、分类和研究应用(2)差热分析技术DTA的原理和方法(3)差示扫描量热技术DSC的原理和方法(4)热重技术TG的原理和方法第十七章夹杂物及物相分析主要内容(1)夹杂物的概念、在钢铁中的作用和分类(了解)(2)物相分析定义和分析方法:显微分析法金相法、显微硬度法、化学腐蚀法、岩相法(概念要掌握)(3)相的提取和分离技术:化学提取、电解法、物理分离法(了解)第十九章冶金反应工程学研究(重要)主要内容(1)冶金反应工程学的概念、研究内容和方法(2)停留时间分布法表示方法和实验测定等(3)物理模拟法数学模型法和数学模拟法的概念和应用第二十章实验设计方法(重要)主要内容(1) 概述实验设计对实验研究的重要作用(2) 正交实验设计法的定义和设计步骤说明:未涉及到的教材章节作为自学内容。
冶金试验研究方法
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废塑料在炼铁工艺中的应用主要内容1.问题的提出2.废塑料的优势3.废塑料的发展4.实验设计5.高炉喷吹塑料的经济效益6.高炉喷吹塑料的应用7.结语1 问题的提出高炉喷吹技术是现代高炉炼铁生产广泛采用的新技术,它也是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。
喷吹的燃料可以是重油、煤粉、粒煤、天然气或还原煤气,其中,喷吹煤粉日益受到世界各个国家或地区的高度重视。
高炉炼铁工艺中采用喷吹煤粉技术,早在1840年就由S.M.班克斯提出来,并于1840~1845年在法国进行了实际操作,因工艺方面的问题没有得到解决,结果未被推广应用。
后来又经过了一个多世纪,到了20世纪60年代初期,以北美为代表的许多地区再度试验了这一技术,其间还将原来的垂直螺旋给料改成了水平螺旋给料,尽管如此,还是以失败告终。
最后,在采用了粉体气力输送技术的基础上,喷煤才真正成为在工业上得到应用的技术。
这项技术在20世纪八十年取得了明显的进步,国外高炉喷煤量已达到200kg/t的大喷煤比,喷煤率(煤粉对燃料比的比率)达38%~40%,而且在英国克利夫兰厂的大喷煤试验中已经做到煤粉、焦炭各50%(煤300kg/t),近年来,我国高炉炼铁发展迅速,高炉喷煤的应用取得了较大进步。
重点大中型企业的喷煤比和总喷煤量都有较大的提高,2012年我国的平均煤比180kg/t。
经过最近十年的研究和实践,高炉喷煤技术水平日益提高,富氧喷煤技术得到普遍应用和氧煤喷吹技术日趋成熟,大大提高了提高煤粉的燃烧率,大幅度增加喷煤量。
随着高炉喷吹技术的不断发展,喷吹物料的种类也发生了较大的变化,复合喷吹是一项很有发展潜力的高炉冶炼新技术,日本和苏联已提出了综合燃料(如天然气+重油、重油+煤粉、高炉煤气和焦炉煤气+煤粉等)的概念,并成功地进行了工业喷吹。
在炼铁工业中,人们为了降低炼铁成本,采用喷吹煤粉代替部分焦炭的工艺,这早已是一项成熟的技术,将废塑料分类、清洗、干燥等处理后,制造成粒径为6毫米的颗粒,可以代替部分煤粉用于高炉炼铁。
最新冶金实验研究方法题库及答案
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冶金实验研究方法题库及答案第二部分试题类型一名词解释(共20分)二填空(共20分)三判断题(共5分)四简答题(25分)五解答题(30分)1名词解释(1)热分析技术:是在程序控制温度下,测定物质的物理性质随温度变化的一类技术(2)表面活性物质:熔体的表面张力与组成有密切关系,熔体中能够剧烈降低溶剂表面张力的物质。
(3)固体电解质:就是离子在其中有较高迁移速度的固态物质(4)差热分析法(DTA):是在程序控制温度下,测量物质和参比物之间温度差 vs 温度关系的一种技术(5)差示扫描量热法(DSC):是在程序控制温度下,测量输入到物质和参比物的功率差vs温度关系(6)热重法(TG):测得的记录质量变化 vs 温度的关系曲线。
(7)恒温带:恒温带是指有一定恒温精度的加热带长度(8)电阻老化:由于发热体氧化,在使用过程中电阻率增大,高温使用时间长会加速老化.此时使用只好降低炉子使用温度(9)相:表示一种存在状态,独立组元,是指体系中性质和成分均匀一致的部分物质(10)耐火材料:是指耐火度高于1580℃的无机非金属材料,是服务高温技术的基础材料(11)冶金反应工程学:是把冶金反应器内发生的过程分别按反应速率理论和传递过程理论,用以阐明反应器的特性,决定反应操作条件和力求按最佳的状态控制反应过程,最终取得综合的技术经济效益,同时也为了使反应器的设计和放大从传统上主要依赖于直接实验的纯经验方法逐步过渡到理论分析和数学模型为主。
(12)电导:当一稳恒电流通过一个导体时,其电流和施加与导体两端的电压成正比,该比例常数称为物体的电导(13)金相法:是借助金相显微镜,根据物相在明视场、暗视场和正交偏振光光路下的物理光学和化学性质,对照已知物相性质表,达到鉴别分析物相的目的。
(14)显微硬度法:根据夹杂物的力学性质对其进行检测,包括硬度和塑性。
夹杂物的力学性质是鉴定夹杂一个依据,不同夹杂硬度塑性不同。
(15)化学腐蚀法:是根据夹杂物的化学性质来鉴别夹杂的方法,用各种化学试剂(比如无机酸、有机酸、碱和盐等溶液)在一定时间、温度条件下对样品的抛光面进行浸蚀,根据不同夹杂在化学试剂作用下的不同表现,达到鉴别的目的。
有色冶金试验研究方法
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有色冶金试验研究方法(填空题重点)1、有色冶金科研工作按研究性质分为基础理论研究和应用研究两个方面。
2、基础理论研究包括热力学性质的研究、反应动力学的研究、化学平衡的研究等。
3、应用研究包括新方法、新工艺、新设备的研究,改革现有工艺流程和改进现有生产设备的研究、强化生产过程提高产品质量的研究及原材料综合利用和环境保护的研究等。
4、有色冶金科研工作按功能分为性能试验、析因实验、对照试验。
5、有色冶金实验研究工作阶段划分:实验室试验;扩大实验室试验、半工业试验。
6、有色冶金试验研究工作的程序:选定研究课题;查阅文献资料;制订试验方案及试验计划;试验的准备;试验;编写实验研究报告。
(书上)7、有色冶金试验研究工作的程序:想法;文献检索;选定课题;写申报材料;制订方案;试验准备;试验;论文发表、专刊申请等;编写结果及材料;验收鉴定报告。
(老师)8、选择方案的原则:技术上先进可行、经济上合理、不造成环境污染、生产过程应安全9、试验准备工作包括:技术准备、物料准备、设备装配及调试、化验分析工作的配合、科研人员的训练等。
10、试验包括:试验方法设计、观察、数据处理。
11、文献资料通常以图书、期刊或报纸三种形式发表和保存。
(专利文献)12、对自然科学,文献主要是图书和期刊。
此外还有专利说明书、会议文件、商品广告、信函、图表、不出版的学位论文以及机关团体的内部资料等。
13、单因素试验:进行一组试验,人为地加以控制的试验条件只有一个的称为单因素试验。
其关键是选择主要影响因素。
14、多因素试验:试验中控制条件有多个的称为多因素试验。
15、正交表有两个特性:每列中不同水平出现次数相等;任意两列中,每种数对(即水平搭配)出现次数相等。
16、优选法:一般把用时少,试验次数少,能获得优质、高产、低消耗等效果的方法称为优选法。
17、误差来源:方法误差、装置误差、环境误差、人员误差18、误差分类:系统误差、随机误差、过失误差19、误差表示方法:绝对误差、相对误差、标准误差、或然误差、范围误差。
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《冶金实验研究方法》考试重点
第一章绪论
1.试验研究工作的分类
第二章试验设计
1.关于0.618法的计算
2.正交试验设计(极差分析、方差分析)
必考大的计算题、目的、列因子水平表、给出试验方案和最佳方案、确定各因子对转化率影响的显著程度(方差分析)
第三章误差分析与数据处理
1.误差的分类、原因、特点、消除办法
2.乔文涅法则(可能会出判断或概念)
3.实验数据的表示方法
第四章实验室温场
1.常用获得低温的办法
2.耐火材料的工作特性(耐火度、荷重软化点等等)
3.几种常用耐火材料
如何选坩埚(从温度、气氛、化学稳定性去分析)
氧化物耐火材料、石墨和非氧化物耐火材料、高熔点金属材料(8个)
4.工作稳定性(氧化性、还原性气氛下的稳定性等)
5.电热体的计算
6.冶金实验中几种常用的电热材料(分类、性能)
7.管式电阻炉的设计制作(必考计算题,注意PPT上关于此部分的思考题)
8.温度测量方法及测量仪器的分类
9.关于热电偶的4个定律,常用的几种热电偶
10.冷端处理的一般方法(一般要求)
第五章真空技术
1.真空系统的基本要求、管道
2.真空检漏的确定(注意书上P174的图7-12孤立系统的压强变化图)
第六章固体电解质电池及应用
1.应用固体电解质氧浓度差电池
2.固体电解质电子导电
3.图解说明特征氧分压示意图
4.举例说明三类传感器的应用
第七章气体净化及气氛控制
1.判断硅胶的水饱和
2.选择干燥剂的原则
3.P2O5作干燥剂
4.典型气体的净化系统
第八章物性测定
1.四分法取样的步骤(关于粉体)
2.关于熔体的黏度测定、表面张力测定、密度测定,重点看”气泡最大压力法”
第九章科技文献写作
1.参考文献的格式
2.科技论文的基本格式
第十章电化学
1.重点做上课讲的4个例题,PPT中有
2.电极电位、电极电动势
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