(优质)(冶金行业)冶金导论考试复习资料

（冶金行业）冶金导论考试

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冶金导论复习

一、名词解释：

1、焙烧：将矿石或精矿置于适当的气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其它化学变化的过程。其目的是改变原料中提取对象的化学组成，满足熔炼或浸出的要求。按控制的气氛不同，分为：氧化焙烧：还原焙烧：硫酸化焙烧氯化焙烧等。

2、浸出：用适当的浸出剂（如酸、碱、盐等水溶液）选择性地与矿石、精矿、焙砂等矿物原料中金属组分发生化学作用，并使之溶解而与其它不溶组分初步分离的过程。浸出又称浸取、溶出、湿法分解。

3、烧结矿：将矿粉（包括富矿粉、精矿粉以及其它含铁细粒

状物料）、熔剂（石灰石、白云石、生石灰等粉料）、燃料（焦粉、煤粉）按一定比例配合后，经混匀、造粒、加温（预热）、布料、点火，借助炉料氧化（主要是燃料燃烧）产生的高温，使烧结料水分蒸发并发生一系列化学反应，产生部分液相粘结，冷却后成块，经合理破碎和筛分后，最终得到的块矿就是烧结矿。

4、高炉利用系数：每立方米高炉有效容积一昼夜生产生铁的吨数，是衡量高炉生产效率的指标，单位：吨/(米3·日)。

5、直接还原：以气体燃料、液体燃料或非焦煤为能源，在铁矿石（或铁团块）呈固态的软化温度以下进行还原获得金属铁的方法。

6、熔融还原：以非焦煤为能源，在高温熔融状态下进行铁氧化物还原，渣铁能完全分离，得到类似高炉的含碳铁水，其目的在于不使用焦炭。

7、炼钢：就是通过冶炼来降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的强度、韧性或其它特殊性能的钢。

8、碳素钢：是指钢中除含有一定量为了脱氧而加入硅（一般≤0.40%）和锰（一般≤0.80%）等合金元素外，不含其他合金元素的钢。

9、合金钢：是指钢中除含有硅和锰作为合金元素或脱氧元素外，还含有其他合金元素如铬、镍、钼、钛、钒、铜、钨、铝、钴、铌、锆和稀土元素等，有的还含有某些非金属元素如硼、氮等的钢。

10、金属压力加工：金属压力加工是对固态金属施加一定的外力，使其发生塑性变形，从而获得所要求的形状和尺寸的金属材料和制品。它包括轧制、锻造、冲压、挤压、拉拔等方法。

11、轧钢：将钢材金属坯料通过一对旋转轧辊的间隙（各种形状），因受轧辊的压缩使材料截面减小，长度增加的压力加工方法，这是生产钢材最常用的生产方式，主要用来生产钢材型材、板材、管材。分冷轧、热轧。

12、拜耳法：用苛性钠溶液(其质量浓度为130～350gNa2O/L)在加热的条件下将铝土矿中的各种氧化铝水合物溶解出来，生成铝酸钠溶液，此种溶液经稀释后在冷却的条件下分解出纯的氢氧化铝，同时重新生成苛性钠溶液，供循环使用。

补充：

湿法炼铜也称胆铜法，其生产过程主要包括两个方面。一是浸铜，就是把铁放在胆矾（CuSO4·5H2O）溶液（俗称胆水）中，使胆矾中的

铜离子被金属置换成单质铜沉积下来；二是收集，即将置换出的铜粉收集起来，再加以熔炼、铸造。

连铸，使钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出口连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺。

钢液的炉外精炼是把一般炼钢炉中要完成的精炼任务，如脱硫、脱氧、除气、去除非金属夹杂物、调整钢的成分和钢液温度等，移到炉外的“钢包”或者专用的容器中进行。

二、简答题：

1、为什么说钢铁是使用最多的金属材料？

答：（1）就金属元素而言，铁在自然界中的储藏仅次于铝，居第二位，而且多形成巨大的铁矿床，通常铁矿石中铁的含量为25~70%。（2）铁矿石冶炼和加工较容易，且生产规模大，效率高、质量好和成本低，具有其它金属生产无可比拟的优势。

（3）钢铁具有良好的物理、机械和工艺性能，如有较高的强度和韧性、热和电的良好导体、耐磨、耐腐蚀、焊接及铸造加工性好等。（4）将某些金属（如镍、铬、钒、锰等）作为合金元素加入铁中就能获得具有各种性能的金属材料。

（5）钢铁通过热处理能调整其机械性能，以足国民经济各方面的需要。

钢铁材料由于具有以上特点，因此在现代工业中应用广。

2、什么是火法冶金和湿法冶金？

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。

包括原料准备、熔炼和精炼三个主要工序。过程所需能源主要靠燃料燃烧供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供。

湿法冶金：它是在常温（或低于100℃）常压或高温（100-300℃）高压下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的有色金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将有色金属提取和分离出来的过程。

主要包括浸出、分离与富集和提取过程。

3、崩落采矿法特点

答：在回采过程中，以崩落围岩处理空区的采矿法，成为崩落采矿法。

(1)崩落法不再把矿块划分为矿房和矿柱，而是以整个矿块作为一个回采单元，按一定的回采顺序，连续进行单步骤回采。

(2)在回采过程中，围岩要自然或强制崩落，矿石是在复盖岩石的直接接触下放矿。因此，这种采矿方法对放矿进行科学管理是十分必要的。

(3)崩落法的开采是在一个阶段内从上而下进行的。

（4）采准、凿岩和出矿在不同分段进行，互不干扰。

4、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？

答：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：

（1）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。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）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。

5、硫和磷对钢铁的危害？

答：（1）硫是对钢铁危害大的元素，它使钢材具有热脆性。

“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。

（2）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。

6、焦炭在高炉生产中起什么作用。

答：焦炭是现代高炉冶炼的主要燃料和能源基础，在高炉冶炼过程中