《炼钢学原理》考试大纲
炼钢厂设计原理复习提纲
1. 工艺设计的主要任务是确定主体工艺流程选定工艺设备和解决工艺布置问题2. 关于转炉炉型设计炉容比炉型:筒球型 锥球型 截锥型 炉容比系指转炉有效容积Vt 与公称容量G 之比值Vt/G(m 3/t) 主要与供氧强度有关,与炉容量关系不大,一般在0.9~1.05之间。
另外,炉容比也与原材料有关,当使用的铁水Si 含量或P 含量较高时,形成的炉渣量较多,易于喷溅,为此炉容比也需要相应增大。
3. 顶底复吹和顶吹转炉炉型设计的特点● 吹炼的平稳和喷溅程度优于顶吹转炉,而不及底吹转炉,故炉子的高宽比略小于顶吹转炉,却大于底吹转炉,即略呈矮胖型。
● 炉底一般为平底,以便设置喷口,所以熔池常为截锥型。
● 熔池深度主要取决于底部喷口直径和供气压力,同时兼顾顶吹氧流的穿透深度,力求保持吹炼平稳。
筒球型,熔池由球缺体和圆柱体两部分组成。
形状简单,砌砖方便,炉壳容易制造。
锥球型,熔池由球缺体和倒截锥体两部分组成。
锥球型熔池较深,有利于保护炉底。
截锥型,熔池为一个倒截锥体。
炉型构造较为简单,平的熔池底较球形底容易砌砖。
4. 底吹功能、底吹构件类型功能:强化冶炼:特点是顶枪吹氧,底部也吹氧。
增加废钢:顶枪上设有上下孔,上孔专为CO 完全燃烧成CO 2提供氧气,下孔专为氧化 金属中的杂质供氧。
加强搅拌型:顶枪吹氧,底部吹惰性气体和中性气体N 2等。
透气砖喷嘴:单管式、套管式和实心环缝三种5. 转炉炉衬组成,炉衬材料炉衬由永久层、填充层、工作层组成。
选择炉衬材料应遵循的原则:耐火度高;高温下机械强度高,耐急冷急热性能好;化学 性能稳定;资源广泛,价格便宜。
材料:镁碳砖6. 氧枪设计主要参数确定(1)供氧流量计算。
通过物料平衡计算能精确求得吨钢耗氧量(2)理论氧压。
理论设计氧压(绝对压力)是喷头进口处的氧压,是设计喷头喉口和出口 直径的重要参数。
(3)喷头出口马赫数。
马赫数的大小决定喷头氧气出口速度,即决定氧射流对熔池的 冲 击能力。
钢铁冶金学(炼钢部分)
耐火材料融损及 卷入
炼钢任务:
9)凝固成型
12
炼钢的基本任务:
1、脱碳; 2、脱磷; 3、脱硫; 4、脱氧; 5、脱氮、氢等; 6、去除非金属夹杂物; 7、合金化; 8、升温; 9、凝固成型 。
13
主要炼钢工艺: 铁水预处理; 转炉或电弧炉炼钢; 炉外精炼(二次精炼); 连铸。
14
3
伴随脱碳反应, 钢的熔点提高。
炼钢任务: 4)升温
1200℃ 1700℃
4
伴随脱碳反应,钢液[O]含量增加。
C(石墨)+1/2O2=CO C(石墨)=[C] 1/2O2=[O]
[C]+[O]=CO
G=-116204-83.617040-2.88T[2]
G=-20482-38.94T
[1]Reed Thomas, Free Energy of Formation of Binary Compounds, MIT Press, 1971 [2]J.F. Elliott, Thermochemistry for Steelmaking, Vol.2, Addison-Wesley 1963
30
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。
1-氧枪 2-乳化相 3-CO气泡 4-金属熔池 5-火点 6-金属液滴 7-作用区释放出的 CO气泡 8-溅出的金属液滴 9-烟尘
31
2、铁的氧化和还原
向熔池吹氧时
第一步,气体氧分子分解并吸附在铁的表面:
5
0.6
炼钢任务:
¬ wt% [O]£
1650¡ æ 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
资生院970《钢铁冶金原理》考试大纲
资生院970《钢铁冶金原理》考试大纲第一篇:资生院970《钢铁冶金原理》考试大纲中南大学2013年全国硕士研究生入学考试《钢铁冶金原理》考试大纲本考试大纲由资源加工与生物工程学院教授委员会于2011年7月7日通过。
I.考试性质钢铁冶金原理考试是为中南大学资源加工与生物工程学院钢铁冶金学科招收硕士研究生而设置的具有选拔性质的全国统一入学考试科目,其目的是科学、公平、有效地测试学生掌握大学本科阶段钢铁冶金原理课程的基本知识、基本理论,以及运用钢铁冶金学科的基础理论和方法分析和解决问题的能力,评价的标准是高等学校本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的钢铁冶金学科基础理论的素质,并有利于其他高等院校和科研院所相关专业上的择优选拔。
II.考查目标钢铁冶金原理科考试涵盖钢铁冶金过程热力学基础、动力学基础、金属熔体、冶金炉渣、化合物形成-分解及碳、氢燃烧反应、氧化物还原熔炼反应、氧化熔炼反应、钢液的二次精炼反应。
要求考生:(1)掌握冶金热力学、动力学的基础理论及冶金熔体和炉渣的结构、热力学特性及物理化学性质。
(2)能运用冶金热力学、动力学的基础理论对钢铁冶金过程中的主要反应,如化合物形成-分解及碳、氢燃烧反应,氧化物还原熔炼反应,氧化熔炼反应,钢液的二次精炼反应等进行分析,控制钢铁冶金过程的反应。
Ⅲ.考试形式和试卷结构1、试卷满分及考试时间本试卷满分为150 分,考试时间为180 分钟2、答题方式答题方式为闭卷,笔试。
3、试卷内容结构钢铁冶金过程热力学基础、动力学基础约25 %金属熔体、冶金炉渣、约25 % 化合物形成-分解及碳、氢燃烧反应约25 %氧化物还原熔炼反应、氧化熔炼反应、钢液的二次精炼反应约25 % Ⅳ.试卷题型结构简答题50 分(8小题,每小题5分)计算题70分(7小题,每小题10分)分析题30分(2小题,每小题15分)Ⅴ.考查内容(1)冶金热力学基础:化学反应的吉布斯自由能变化△G、标准吉布斯自由能变化△G0、平衡常数K0及与此有关的溶液中活度的计算方法和实验方法。
电炉炼钢工(高级技师)考试大纲及题库统计
生产成本的分类及构成 降成本策略 精益方式提升效率降低制造成本 现场合理化改善提升效率降低成本 制造不良品的效率与成本损失 生产材料损耗成本的控制与削减 现场劳动力成本的控制与削减 降成本工具 现场自查“六何”法 标准化和简单化 炼钢成本分析 炼钢成本评价指标及标准 影响炼钢成本的主要因素 改进炼钢成本的方法及措施 安全管理 炼钢安全生产检查与隐患整改 事故隐患的评估及整改 炼钢人身伤害事故及预防 炼钢厂人身伤害事故分析 各类人身伤害事故预防措施 炼钢主要危险源及风险评价 炼钢危险、有害因素分析 炼钢事故应急预案及救援 电炉操作 实验与改进 装料 实验 炼钢主要工序易发事故与应急措施 设备故障诊断 炼钢新材料、新工艺、新技术 炼钢实验的流程及关键点 技术改进 技术改进的基本概念 技术改进的流程及关键点 技术改进方案制定 技术改进报告撰写要求
电炉炼钢工(高级技师)
重要程度 掌握程度 试题类型 重要 核心 识记 理解 应用 创新 判断 选择 填空 简答 论述
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考试大纲及命题细目设计表——电炉炼钢工(高级技师
模块 单元 条目 电炉炼钢 基本理论 炼钢基本原理 元素的氧化与还原 电炉内的碳氧反应 钢的脱磷 钢的脱硫 钢液中的氢和氮及脱气 钢的脱氧 钢的合金化 钢中非金属夹杂物 钢液的结晶过程 钢液的凝固特点 电炉冶炼工艺 补炉 装料 熔化期 氧化期 还原期 出钢 钢液的合金化 现代电炉炼钢冶炼工艺 电炉机械设备 质量管理 质量管理概述 全面质量管理 电炉机械设备 质量及质量管理的含义 全面质量管理的基本概念 全面质量管理的基本要求 全面质量管理的八项原则 全面质量管理的内容 质量控制的四个阶段(PDCA) 质量管理的七大工具 炼钢质量分析 炼钢质量评价指标及标准 影响管理概述 生产成本及成本控制的含义 重要程度 相关
炼钢学资料
炼钢学资料第一章绪论1.从化学成分和机械性能分析钢与生铁的区别?答:化学成分:钢:含碳量小于2.11﹪的铁碳合金。
铁:碳含量在2.11%以上的铁碳合金。
机械性能:钢:具有很好的物理化学性能和力学性能。
铁:强度、硬度高,而塑性和冲击韧性低。
2.列举炼钢任务?答:四脱:脱C,O,S,P。
二去:去除有害气体(N,H),去除非金属夹杂物。
二调整:调整温度,调整合金化成分。
凝固成型。
3.何谓钢铁生产的长流程和断流程?那种流程的能耗高?排放量大?为什么?答:长流程:铁矿石-高炉-铁水-转炉-钢水-浇注-钢坯-轧钢-钢材。
短流程:废钢-转炉-钢水-浇注-钢坯-轧钢-钢材。
转炉:铁水物理热+碳洋反应化学热。
电炉:电能+化学热+物理热(预热废钢、加入铁水)所以电炉能耗高。
高50﹪. 转炉排放量大。
4.主要的炼钢方法有那些?LD,BOF,BOP,OBM,Q-BOP,K-BOP,LD-Q-BOP,LD-KG,EAF各指那种炼钢方法?答:主要炼钢方法有氧气底吹转炉炼钢、氧气顶吹转炉炼钢和顶底复吹转炉炼钢。
顶吹:LD,BOF,BOP底吹:Q-BOP,OBM顶底复吹:K-BOP,LD-KGEAF:电弧炉炼钢第二章炼钢的基础理论1.熟悉钢的密度、熔点、黏度、导热能力等物理性质。
答:密度ρ=8523-0.8358(t+273) kg/m3熔点:1450-1500℃黏度:钢液1600℃时为0.002-0.003Pa.s 纯铁液1600℃时为0.0005Pa.s导热能力:体系内维持单位温度梯度时,在单位时间内流经单位面积的热量。
通常钢中合金元素越多,导热能力就越低。
2.分析单渣法和双渣法的区别及使用条件?答:单渣法:就是在冶炼过程中只造一次渣,中途不倒渣、不扒渣、直到终点出钢。
当铁水Si、P、S含量较低时,或者钢种对P、S 要求不严格,以及冶炼低碳钢种时,均可以采用单渣操作。
双渣法:就是在冶炼过程中倒两次渣,第一次倒渣后继续冶炼再次造渣,第二次倒渣后才出钢,这种方法主要是为了深脱磷。
《钢铁冶金原理》课程考试大纲【模板】
《钢铁冶金原理》课程考试大纲
一、基本描述
课程名称:钢铁冶金原理(Principle of Ferrous Metallurgy)
学分: 2
学时:24
适用专业:冶金工程
开课单位:继续教育学院
课程负责人:XXX
教材与主要参考书目:
1.主要教材:
冶金物理化学,董元篪,王海川,XX大学出版社,2011。
2.参考教材:
钢铁冶金原理(第四版),黄希祜,冶金工业出版社,2012;
冶金物理化学,张家芸,冶金工业出版社,2004;
冶金物理化学教程(第二版),郭汉杰,冶金工业出版社,2006。
内容概述:钢铁冶金原理是冶金工程专业的一门重要专业基础课。
本课程利用物理化学的基本原理和方法,分析和研究钢铁冶金过程中的重要反应,得到冶金反应进行的热力学和动力学规律。
该课程包括三个部分:冶金过程热力学、冶金熔体及冶金过程动力学。
通过本课程的学习,使学生掌握钢铁冶金原理的基本理论和研究方法,能对冶金过程的重要反应进行热力学计算和动力学分析,培养学生分析和解决冶金过程问题的能力,为冶金工程专业课的学习打下坚实的基础。
二、考核要求和教学内容重、难点
1
三、考核方式
试卷考核
四、大纲编写的依据与说明
本课程教学大纲根据冶金工程专业培养目标及教学计划,综合该课程相关要求编写而成。
起草人:XXX 审核人:XXX 日期:2016年12月1日
1。
江西理工大学834钢铁冶金原理2021年考研专业课初试大纲
《钢铁冶金原理》考试大纲一、考试的总体要求要求考生比较系统的掌握本课程的基本理论和学习方法,较系统的理解冶金热力学与动力学在化合物的形成-分解及碳、氢的燃烧反应、氧化物还原熔炼反应、氧化熔炼反应等过程中应用分析以及金属熔体、冶金炉渣的结构、性质,具有综合运用所学知识分析和解决问题的能力。
二、考试的内容1)冶金热力学。
主要包括溶液的热力学性质、热力学关系式,活度的计算方法,标准溶解吉布斯自由能及中反应的标准溶解吉布斯自由能的计算。
2)冶金动力学。
主要包括化学反应的速率,分子扩散及对流传质,新相形成的动力学。
3)金属熔体。
主要包括熔铁及其合金的结构,铁液中组分活度的相互作用系数。
4)冶金炉渣。
主要包括三元系相图的基本知识及基本类型,三元渣系的相图,熔渣的结构理论及其离子溶液结构模型。
5)化合物的形成-分解及碳、氢的燃烧反应。
主要包括化合物形成-分解反应的热力学原理,氧化物的形成-分解反应,金属铁氧化动力学,可燃气体/固体碳的燃烧反应。
6)氧化物还原熔炼反应。
主要包括氧化物还原的热力学条件,氧化物的直接/间接还原反应,铁的渗碳及含碳量,高炉冶炼的脱硫反应。
7)氧化熔炼反应。
主要包括氧化熔炼反应的物理化学原理,脱碳/磷/硫/氧/气体反应。
8)钢液的二次精练反应。
主要包括钢液的真空处理,钢中夹杂物的变形处理。
三、考试题型及比例试卷满分为150分,其中填空题占15-25%,简答题占20-30%,综合分析题占15-20%,计算题占35-40%。
四、考试形式及时间试卷满分为150分,其中问答题约20-40分,分析论述题约30-50分,计算题约60-100分。
五、主要参考教材黄希祜编.《钢铁冶金原理》(第四版).北京:冶金工业出版社,2017.。
炼钢学复习资料
1、炼钢的基本任务和通过哪些手段来完成?炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧,去除有害气体和夹杂物,调整温度和钢液成分。
供氧、造渣、升温、搅拌、合金化是完成炼钢任务的手段。
2、简述钢中常见杂质元素对钢性能的影响。
答:⑴、钢中硫:S对钢的性能会造成不良影响,钢中S含量高,会使钢中的热加工性能变化,即造成“热脆”,S还会明显降低钢的焊接性能,引起高温龟裂,并在焊缝中产生气孔和疏松,从而降低焊缝强度,S还是连铸中恶化铸坯最严重的元素。
钢中[S]超过0.06%时,会显著恶化钢的耐磨耐蚀性能。
⑵、钢中磷:P是降低钢的表面张力的元素,随着钢中[P]含量的增加,钢液的表面张力显著降低,从而降低钢的抗裂性能。
P是仅次于S在钢的连铸坯中偏析度高的元素,而且在铁固溶体中扩散速度小,偏析难以消除。
⑶、钢中氧:钢中[O]高,会产生皮下气泡、疏松等缺陷,并加剧S 的热脆现象。
在钢的凝固过程中,O将会以氧化物的形式大量析出,形成三次夹杂物,降低钢的塑性、冲击韧性等加工性能。
⑷、钢中氮:N是使钢产生“老化”、“实效”和“蓝脆”的元素,使钢的冲击韧性降低,焊接性能变坏。
与此同时,[N]还是表面活性物质,因此降低了钢液的表面张力,使[N]容易析集在晶界,降低了钢的抗热裂纹的性能。
⑸、钢中氢:钢中H可使钢产生白点(发裂)、疏松和气泡,使钢变脆,即“氢脆”现象。
3、炼钢过程中,为什么将Mn/S的比值作为一个指标来控制?因为由于两种元素的存在,可生成MnS和FeS,而共晶化合物FeS-MnS 的熔点很高,能够有效防止钢在热加工过程中产生“热脆”,即避免了S的危害,但是过高的硫会产生较多的MnS夹杂物,其在轧制时被拉长,降低了钢的强度,使钢的磨损增加,明显降低横向性能和深冲压性能。
因此一般要求Mn>0.4-0.8%,Mn/S≥7。
4、耐火材料的三高工艺是:高纯度、高密度、高强度。
--5、简述转炉炼钢对铁水成分和温度的要求。
答:转炉炼钢要求铁水的温度>1200~1300°C,小转炉控制的温度偏高些。
《炼钢学》考试复习参考资料
钢的标准密度:45#钢在20℃为7.81;相对密度系数=某种钢的密度÷标准密度。
钢的密度公式[]B ωρρ*∆+=∑88.7 。
,该元素的质量百分含量时,密度的变化量,纯铁中某元素含量增加纯铁的密度,%][;/%1m t 88.733--∆-B m t ωρ钢的熔点 []71538-*∆-=∑B t T ω熔 []。
该元素的质量百分含量时,熔点降低值。
纯铁中某元素含量增加纯铁的熔点,钢的熔点,熔--∆--B t T ω%11538 钢液黏度及影响因素:温度;成分;夹杂物。
具有强结合力的金属键熔体的表面张力值最大;熔渣的表面张力为0.4mN/m 左右。
影响表面张力的因素:1与物质的本性有关;2与表面所接触的物质有关;3与温度有关;4与液体组成有关。
温度对液体表面张力影响较大:随着温度的升高,质点的热运动增强,体积膨胀,质点间距加大,表面张力减小。
在达到沸点时,液相和气相之间的界面消失,表面张力为零。
扩散是当物质系统中存在浓度差时的物质自动迁移过程。
物质总是从浓度高的地点移向浓度低的地点,最后使系统物质浓度趋于均匀。
扩散系数两点距离浓度差扩散面积扩散速度--∆-∆--∆∆-=D X C S V XCDS V熔渣的来源和组成(MgO FeO O Ca SiO 2): 1冶炼中,生铁、废钢、铁合金等金属原料中各种元素的氧化产物及脱硫产物;2人为加入的造渣材料如石灰、萤石、电石、和氧化剂铁矿石、烧结矿等;3被腐蚀下来的耐火材料;4各种原材料带入的泥沙和铁锈。
熔渣的作用:1通过调整熔渣成分来控制炉内反应进行的方向及防止炉衬被过分侵蚀;2覆盖钢液,减少散热和吸收氢、氮等气体;3吸收钢液中的非金属夹杂物;4氧气顶吹转炉中,熔渣、金属液滴和气泡形成高度弥散的乳化相,增大了接触面积,可加速吹炼过程。
熔渣的不利作用:氧化性渣严重侵蚀炉衬;粘稠渣中常混有小的钢珠,会降低铁的收的率;微小的渣粒混入钢中将成为外来夹杂等。
钢铁冶金原理知识提纲
钢铁冶金原理知识提纲一、冶金热力学基础1.反应的标准焓变量θm r H ∆对反应性质及温度平衡移动的影响?(P6)1)0>∆θm r H ,吸热反应,θK 随温度上升而增大,平衡向吸热反应方面移动。
2)0<∆θm r H ,放热反应,θK 随温度上升而减小,平衡向放热反应方面移动。
3)0=∆θm r H ,无热交换的反应体系,温度不能改变平衡状态。
2.线性组合法求反应的标准吉布斯自由能θm r G ∆?(P15,例题,甲烷生成反应)θθim r i m r G m G ∆∑=∆ 3.描述拉乌尔定律,服从拉乌尔定律的溶液是什么溶液?(P17)4.描述亨利定律,服从亨利定律的溶液是什么溶液?(P17)5.按照焓与熵变量的性质可将溶液分为哪几类?(P27)理想溶液、稀溶液、正规溶液、无热溶液、实际溶液二、冶金动力学基础1.菲克第一、第二定律?(P62,公式略)组分在单位时间通过垂直于扩散方向单位截面积的物质的量,即扩散通量与浓度梯度成正比菲克第一定律,适用于稳态扩散传质。
菲克第二定律,适用于非稳态扩散传质。
三、金属熔体1.金属熔体的群聚团模型?(P102)较大体积的原子团内仍保持着接近于晶体的有序结构,有序带周围则是原子混乱排列的无序带,但无明显分界面,仍为一个相。
群聚团不断消失,不断产生,是一个动态的近程有序结构。
2.计算生铁中硫的活度。
(P110,例题)3.铁溶液中溶解的气体?溶解定律?(P114)铁溶液中溶解的气体指氢和氮。
在铁溶液中溶解服从西华特定律(平方根定律)西华特定律:在一定温度下双原子气体的溶解度与该气体分压的平方根成正比。
即:2][px K x w θ=四、冶金炉渣1.根据冶炼过程的目的不同,简述冶金炉渣的分类并举例?(P135)还原渣、精炼渣/氧化渣、富集渣、合成渣2.等含量规则、等比例规则、杠杆规则、重心规则含义并以图例、公式表示?(P142)3.分子结构假说,自由氧化物、复合氧化物?(P163)4.离子结构理论,离子的种类?(P167)熔渣由带电质点(原子或原子团)即离子组成,其中伴有分子类的氧化物(中性质点)。
《炼钢学》考试复习参考资料--最新版
第一部分:填空题1、耐火材料的“三高”技术是:高纯原料、高压成型、高温烧成,以得到高纯度、高密度、高强度的高效碱性耐火材料。
2、炼钢用原材料主要包括:金属料、造渣材料、氧化剂、冷却剂等。
其中金属料有铁水、废钢、铁合金;造渣材料有石灰、萤石、生白云石、合成渣料、废粘土砖;氧化剂有氧气、铁矿石和氧化铁皮。
3、钢液的脱氧方法主要有:沉淀脱氧、钢、渣界面脱氧、真空下脱氧和扩散脱氧。
4、钢中夹杂物按不同来源分为外来夹杂和内生夹杂。
5、钢液中杂质的氧化方式:直接氧化和间接氧化。
6、顶吹氧气转炉吹炼工程的操作制度:装料制度、供氧制度、造渣制度、温度制度。
7、装料顺序一般是先加废钢,后兑铁水。
目前国内外顶吹氧气转炉控制装入量的制度有定量装入、定深装入和分阶段定量装入。
8、供氧制度中几个主要工艺参数是:氧气流量、供氧强度、氧压、喷枪高度。
9、氧枪操作主要的三种方式是恒枪变压、变压变枪、恒压变枪。
10、在造渣制度中,影响石灰溶解速度的因素有石灰本身的质量、铁水成分、炉渣成分和供氧操作。
11、为保证钢水成分和减少温度损失,常采用红包出钢和挡渣出钢法,(用挡渣球和挡渣帽)并在盛钢桶内投加小粒石灰或白云石稠化炉渣,防止回磷。
12、多段炼钢少渣吹炼新工艺是将炼钢过程分为三个独立的氧化阶段,分设于炼铁和连铸之间,其中,第一阶段是铁水脱硅,第二阶段是铁水脱磷(同时脱硫),第三阶段是在转炉少渣吹炼下进行脱碳和提温。
13、炉外处理的基本方法分为加热、真空、搅拌、渣洗、喷吹、喂丝。
14、顶底复合吹炼的三种类型为顶吹氧底吹惰性气体、顶底按比例复合吹氧、顶吹氧底吹氧并喷熔剂。
15、炉渣的作用:脱除磷硫、向金属熔池传氧、减少炉衬侵蚀等。
16、控制吹炼终点的方法有拉碳法(一次拉碳法,高拉补吹)和增碳法。
17、工业中常用的铁水脱硫剂CaC2,Mg,CaO,Na2O。
18、石灰融化因素:石灰质量、炉渣成分、熔池温度、比渣量、熔池搅拌。
18、电炉冶炼六个阶段(老三期):补炉,装料,熔化期,氧化期,还原期,出钢,钢液的合金化,其中,熔化、氧化、还原期组成,俗称老三期。
材料科学与工程——《金属学原理》 考纲
《金属学原理》掌握的内容:教学大纲的内容:1、金属与合金的凝固知识点:纯金属的凝固:液态金属的结构;凝固的热力学条件。
形核:形核的方式,形核功,影响晶核尺寸的因素。
晶核的长大:液固界面的结构;晶核长大机制。
合金的凝固:平衡分配系数;平衡凝固与非平衡凝固;界面前沿的溶质原子再分布;成分过冷,液/固相界面形貌;共晶合金的凝固;铸锭的凝固;铸锭的宏观组织与控制;凝固技术。
重点:形核与长大,形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。
难点:形核的热力学分析,溶质重新分布,成分过冷。
2、铁碳相图及铁碳合金的结晶(4学时)C相图;铁碳合金的平衡结晶;铁碳合金的平知识点:铁碳相图中的相;Fe-Fe3衡组织及力学性能;Fe-C稳定系相图及石墨化。
重点:铁碳合金的平衡结晶。
难点:铁碳合金的平衡结晶。
3、金属的塑性变形(10学时)知识点:滑移的进一步讨论;塑性变形的方式和机理;单晶体的应力-应变曲线及加工硬化。
多晶体的塑性变形的特点:形变过程的宏观应变协调;形变过程的微观应变协调与微观组织变化;形变过程宏观组织的变化;形变织构;复相合金的塑性形变:固溶体合金的塑性变形与机理;多相合金的塑性变形与机理;复合材料的形变。
形变后的残余内应力。
重点:单晶体的塑性变形,多晶体的塑性变形,塑性变形对材料组织和性能的影响。
难点:塑性变形的微观机制,晶界对变形和强度的影响。
4、回复与再结晶(6学时)知识点:回复:储存能的释放;电阻和密度的回复;机械性能的回复;回复动力学;回复过程结构的变化。
再结晶:再结晶的基本规律;再结晶和回复的关系;再结晶动力学;再结晶的形核;再结晶核心的长大;第二相粒子的作用;晶粒正常长大及二次再结晶;退火孪晶;再结晶织构。
金属材料的热加工:动态回复;动态再结晶;超塑性。
重点:冷变形金属的回复、再结晶及晶粒长大,影响再结晶的因素。
难点:回复的微观机制;再结晶晶核的形成。
具体要求:第一章金属与合金的凝固一、金属的结晶过程均质形核:结晶的驱动力,阻力;临界晶核,临界形核功,液态金属的凝固(结构起伏、能量起伏)非均质形核:形核率与哪些因素有关?晶体长大的条件液一固界面的微观结构晶体生长机制和生长速率•合金凝固:完全混合、完全不混合、部分混合•成分过冷:定义、形成过程、影响因素、实际应用的意义•共晶体的形核和长大、共晶体的形貌铸锭三区第二章铁碳相图及铁碳合金的结晶铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体,慨念、组织特征恒温转变工业纯铁、共析钢、亚共析钢、过共析钢、亚共晶白口铁、共晶白口铁、过共晶白口铁冷却曲线、凝固过程、组织组成物、相组成物的相对含量碳含量对钢(平衡态)的组织与性能的影响第三章金属的塑性变形塑性变形的方式滑称系、滑移的临界分切应力孪生滑移与孪生的异同点临界分切应力位错理论解释单晶体的应力——应变曲线多晶体塑性变形的主要特点塑性变形对金属组织与性能的影响固溶体的塑性变形:影响固溶强化效果的因素屈服现象、应变时效两相合金的塑性变形第四章回复与再结晶过程的驱动力变形金属加热时的组织和性能变化回复:性能变化、机制再结晶:性能和组织变化、影响再结晶过程的主要因素和再结晶后的晶粒尺寸晶粒长大:影响晶粒长大的因素动态回复和动态再结晶金属的热加工。
辽宁科技大学2016考研复试大纲:炼钢学
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辽宁科技大学2016考研复试大纲:炼钢学
I.考试性质
《炼钢学》课程为冶金工程本科专业主干课程之一,通过考试来判别考生是否达到冶金工程专业硕士研究生掌握《炼钢学》课程内容的要求。
II.考查目标
考核考生掌握炼钢理论和工艺技术及相关知识的程度;判别考生从事炼钢科研的能力。
Ⅲ.考试形式和试卷结构
考试形式:闭卷。
试卷结构:炼钢基础理论及相关知识20~30%、炼钢工艺40~60%、炼钢新技术20~30%。
Ⅳ. 考查内容
一、炼钢、连铸基本理论及相关知识
二、铁水预处理工艺与新技术
三、转炉炼钢工艺与新技术
四、电炉炼钢工艺与新技术
五、炉外精炼工艺与新技术
六、连铸工艺与新技术
Ⅴ参考书目
《钢铁冶金学—炼钢学》王新华主编,高等教育出版社
现代冶金工艺学----钢铁冶金卷,朱苗勇主编,冶金工业出版社,2011年。
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《炼钢学原理》考试大纲
考试要求
学生应按照本大纲的要求,了解现代炼钢法的发展历程、我国钢铁工业的发展、钢铁生产的工艺流程、炼钢经济技术指标、炼钢原料,掌握炼钢的基本任务、炼钢的基础理论、转炉炼钢工艺、电弧炉炼钢工艺,了解其它冶炼方法。
能够运用所学知识分析并解决转炉、电弧炉冶炼过程遇到的简单实际问题。
考试复习内容
一、概述
了解现代炼钢法的发展历程、我国钢铁工业的发展、现代钢铁生产的工艺流程、炼钢经济技术指标等,掌握炼钢的基本任务。
二、炼钢基础理论
1.了解炉渣的作用及组成,掌握碱度、氧化性等基本概念及其对炼钢过程
的影响。
2.掌握钢液中杂质元素的氧化方式,即是以直接氧化还是间接氧化为主?
3.掌握脱碳反应的热力学及影响脱碳反应的因素、炼钢过程脱碳反应的作用,了解碳氧积的概念。
4.掌握钢液脱磷的热力学条件及影响因素,掌握回磷的概念及其影响因素;了解脱磷反应的动力学。
5.掌握钢液脱硫的途径,脱硫反应的热力学;了解转炉炼钢过程为什么脱硫效果较差?
6.掌握钢中夹杂物的来源,熟练掌握A、B、C、D、D s类夹杂物的基本概念、三种脱氧方式及常用的脱氧剂。
三、炼钢原料
了解炼钢原料的种类及基本要求,掌握石灰活性的概念。
四、氧气转炉炼钢
1.熟练掌握一炉钢的冶炼过程。
2.了解转炉吹炼过程硅、锰的氧化规律,重点掌握二者的区别。
3.熟练掌握实际转炉炼钢过程脱碳速度的变化规律及影响因素。
4.熟练掌握实际转炉炼钢过程脱磷速度的变化规律及影响因素。
5.掌握实际转炉炼钢过程熔渣成分的变化规律。
6.掌握实际转炉炼钢过程不同阶段温度的变化规律。
7.装入制度
(1)掌握什么是装入制度、装入量、炉容比等基本概念。
(2了解三种装入制度类型、装料的次序。
8.供氧制度
(1)掌握什么是供氧制度,熟练掌握枪位、供氧强度、硬吹、软吹、乳化、炉渣返干等概念,了解乳化对冶炼过程的影响。
(2)熟练掌握枪位对冶炼过程的影响,了解几种典型的氧枪枪位操作。
9.造渣制度
(1)熟练掌握造渣的定义和目的。
(2)了解炉渣的形成及如何快速成渣。
(3)掌握铁质成渣路线和钙质成渣路线,两者的适应工况。
(4)了解三种造渣方法的概念。
(5)能够进行简单的石灰加入量的计算(采用单渣法吹炼、铁水磷含量较低情况下)。
10.温度制度
了解转炉吹炼过程热量来源与支出,掌握转炉热效率、冷却效应等基本概念,了解吹炼过程如何控制温度。
11.终点控制和出钢
(1)什么是终点控制,吹炼终点的标志是什么?
(2)了解终点控制方法的分类。
(2)熟练掌握为什么要挡渣出钢,了解几种挡渣方法;了解为什么要红包出钢?
12.脱氧与合金化
了解为什么要脱氧及脱氧剂选择原则。
能够进行简单的脱氧剂的计算、低合金钢合金加入量的计算。
13.吹损和喷溅
了解什么是吹损、喷溅及其危害性。
14.顶底复吹转炉
了解什么是顶底复吹转炉。
相对于顶吹转炉,顶底复吹有哪些优点?
五、电弧炉炼钢
1.掌握电弧炉炼钢的基本定义。
2.了解电弧炉炼钢的机械及电气设备,掌握EBT出钢的优点。
3.电弧炉氧化法炼钢工艺(传统老三期工艺)
(1)了解配料原则及装料操作。
(2)掌握熔化期的定义及任务,了解熔化过程及熔化时的物化反应;掌握熔化时的工艺要点;了解加速熔化的措施。
(3)掌握氧化期的定义及任务,掌握氧化期的工艺操作要点。
(4)掌握还原期的定义及任务,掌握还原期的工艺操作要点。
4.现代电弧炉炼钢技术
(1)现代电弧炉与传统电弧炉的工艺区别。
(2)掌握超高功率电弧炉的概念及技术特征。
(3)掌握超高功率电弧炉的相关技术。
(4)掌握三种废钢预热方式的基本概念,了解其工艺过程。
(5)了解直流电弧炉技术及其它新型电弧炉
六、了解其它的炼钢方法,如感应炉、电渣炉、真空自耗炉等。
考试形式及试卷结构
试卷总分:100分
考试时间:120分钟
考试方式:闭卷,笔试
试题类型分布:
名词解释:约20%
选择题:约10%
判断题:约10%
计算题:约12%
简答题:约48%
试卷详细的考察内容和要求如下:
第一部分:名词解释,共10题,每题2分,共20分第二部分:选择题,共10题,每题1分,共10分
第三部分:判断题,共10题,每题1分,共10分
第四部分:计算题,共2题,每题6分,共12分
第五部分:简答题,共8题,每题6分,共48分。