冶金概論復(fù)習(xí)題及答案

1、答：有色金屬和黑色金屬兩類。黑色金屬包括：鐵、鉻、錳。簡述各種冶金方法及其特點？答：(1)火法冶金。它是指在高溫下礦石經(jīng)熔煉與精煉反應(yīng)及熔化作業(yè)，使其中的金屬和雜質(zhì)分開，獲得較純金屬的過程。整個過程可分為原料預(yù)備、冶煉和精煉三個工序。過程所需能源要緊靠燃料供給，也有依靠過程中的化學(xué)反應(yīng)熱來提供的。濕法冶金。它是在常溫或低于1001下，用溶劑處理礦石或精礦,使所要提取的金屬溶解于溶液中，而其他雜質(zhì)不溶解，然后再從溶液中將金屬提取和分離出來的過程。由于絕大部分溶劑為水溶液，故也稱水法冶金。該方法包括浸出、分離、富集和提取等工序。鋼鐵冶煉的任務(wù)是什么？提取冶金學(xué)和物理冶金學(xué)？答：提取冶金學(xué)：是研究如

2、何從礦石中提取金屬或金屬化合物的生產(chǎn)過程，由于該過程伴有化學(xué)反應(yīng)，故又稱化學(xué)冶金。物理冶金學(xué)：是通過成形加工制備有一定性能的金屬或合金材料，研究其組成、結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系，以及在各種條件下的變化規(guī)律，為有效地使用和進(jìn)展特定性能的金屬材料服務(wù)。它包括金屬學(xué)、粉末冶金、金屬鑄造金屬壓力加工等。電冶金:它是利用電能提取和精煉金屬的方法。按電能形式可分為兩類：電熱冶金：利用電能轉(zhuǎn)變成熱能，在高溫下提煉金屬，本質(zhì)上與火法冶金相同。電化學(xué)冶金：用化學(xué)反應(yīng)使金屬從含金屬的鹽類的水溶劑或熔體中析出，前者成為溶液電解，如銅的電解冶煉，可歸入濕法冶金；后者稱為熔鹽電解，如電解鋁，可列入火法冶金。鋼鐵與的區(qū)不表就和生轍

3、的主要區(qū)斷表就和生轍的主要區(qū)斷含碳比生更好、含碳比生更好、答：鋼和鐵最全然的區(qū)不是含碳量不同。生鐵中含碳量大于2%，鋼謬點|】4別*15如兀liOQ-1150r量小于學(xué)。鋼的綜合性能，專門是機(jī)械性能|（抗拉強(qiáng)度、韌性、塑鐵好得多，因而用途也比生鐵廣泛的多。鑄造性好Y:答:.小爐齡高爐-弋壽命*何畋高爐點火開蛤別停爐大催之間宴際運(yùn)行的時間或產(chǎn)鐵訊氐爐齡心產(chǎn)鐵釦經(jīng)擠效益高柑前平為爐齡園外已趙過&年倔I血爐睜產(chǎn)鐵恥達(dá)豈g吐上Li本荊津3號高爐曾創(chuàng)Facoot/m什么緣故要進(jìn)行選礦？常用對選礦方法有哪幾種？答：選礦的目的要緊是為了提升礦石品位；常用的方法有:重力選礦法、磁力選礦法、浮游選礦法。什么緣故

4、要進(jìn)行選礦？常用對選礦方法有哪幾種？答：選礦的目的要緊是為了提升礦石品位；常用的方法有:重力選礦法、磁力選礦法、浮游選礦法。重力選礦法：簡稱重選，是利用不同密度或粒度的礦粒在選礦介質(zhì)中具有不同沉降速度的特性，將在介質(zhì)中運(yùn)動的礦?；旌衔镞M(jìn)行選不，從而達(dá)到使被選礦物與脈石分離的目的。磁力選礦法：簡稱磁選法。磁選法是利用礦物和脈石的磁性差異，在不平均的磁場中，磁性礦物被磁選機(jī)的磁極吸引，而非磁性物質(zhì)則被磁極排斥，從而達(dá)到選不的目的。浮游選礦法：簡稱浮選法。浮選法是利用礦物表面不同親水性，選擇性地講疏水性強(qiáng)的礦物質(zhì)泡沫浮到礦漿表面，而親水性礦物則留在礦漿中，從而實現(xiàn)有用礦物與脈石的分離。;常用對鐵揺造

5、塊方法有哪幾種？:答:燒結(jié)法造塊和球團(tuán)法造塊?！?好【粉礦造塊的作用要緊有置（1）通過造塊能夠有效地利用鐵礦資源；（2）通過造塊，嘀爐使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦可提升生鐵質(zhì)量；（3）通過造塊，髙爐使用燒結(jié)礦和球團(tuán)礦有利于高爐強(qiáng)化冶煉，提升產(chǎn)量降低焦比?！恐?答:固體爐料區(qū)、軟熔帶、滴落帶、焦炭回旋區(qū)、渣鐵集合區(qū)?，F(xiàn)代髙爐內(nèi)型有哪幾部分組成？畫出示意圖，寫出各部分名稱。答：爐喉、爐身、爐腰、爐腹和爐缸五部分髙爐冶煉的要緊技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)？（髙爐有效容積利用系數(shù)、冶煉強(qiáng)度、入爐焦比和綜合焦比）答：某髙爐容積2000M3,年產(chǎn)量100萬噸煉鋼生鐵，消耗60萬噸焦炭，每噸生鐵噴吹煤粉150Kg，運(yùn)算髙爐的有效容積

6、利用系數(shù)、焦比、燃料比及冶煉強(qiáng)度各為多少？答：髙爐冶煉產(chǎn)品和副產(chǎn)品有哪些？答：髙爐煉鐵生產(chǎn)的要緊產(chǎn)品是生鐵，副產(chǎn)品是爐渣、煤氣和爐塵（瓦斯灰）我國鐵礦石資源有什么特點？髙爐冶煉常用鐵礦石有哪幾種？各自的要緊成分和特點是什么？答：（1）中國鐵礦資源有兩個特點：一是貧礦多，貧礦出儲量占總儲量的80%；二是多元素共生的復(fù)合礦石較多。此外礦體復(fù)雜；有些貧鐵礦床上部為赤鐵礦，下部為磁鐵礦。（2）工業(yè)用鐵礦石是以其中含鐵量占全鐵85%以上的該種含鐵礦物來命名的。含鐵礦物分為氧化鐵礦（Fe2O3、Fe3O4）、含水氧化鐵礦（Fe2O3.nH2O）和碳酸鹽鐵礦（FeCO3）。髙爐煉鐵使用的鐵礦石也就分為赤鐵礦

7、（紅礦）Fe2O3、磁鐵礦（黑礦）Fe3O4、褐鐵礦Fe2O3nH2O和菱鐵礦FeCO3。赤鐵礦的特點是它在瓷斷面上的劃痕呈赤褐色，無磁性。質(zhì)軟、易破裂、易還原。含鐵量最髙是70%。但有一種以Y-Fe2O3形狀存在的赤鐵礦，結(jié)晶組織致密，劃痕呈黑褐色，而且具有強(qiáng)磁性，類似于磁鐵礦。磁鐵礦在瓷斷面上的劃痕呈黑色，組織致密堅硬，孔隙度小，還原比較困難。磁鐵礦能夠看作是Fe2O3和FeO的結(jié)合物，其中Fe2O369%,FeO31%，理論含鐵量為72.4%。自然界中純粹的磁鐵礦專門少見到，由于受到不同程度的氧化作用，磁鐵礦中的Fe2O3成分增加，F(xiàn)eO成分減少。磁鐵礦具有磁性，這是磁鐵礦最突出的特點。

8、褐鐵礦是含有結(jié)晶水的氧化鐵礦石，顏色一樣呈淺褐色到深褐色或黑色，組織疏松，還原性較好。褐鐵礦的理論含鐵量不髙，一樣為37%55%,但受熱后去掉結(jié)晶水，含鐵量相對提升，且氣孔率增加，還原性得到改善。菱鐵礦酸鹽鐵礦石，顏色呈灰色、蓄黃色中褐色。理論含鐵量不髙，只有482%，但受熱分解放出狀結(jié)構(gòu)，還原性專門好。鐵礦石入爐前需要進(jìn)行哪些預(yù)備處理工作?CO2后，不僅提升了含鐵量,而且變成多孑L只有482%，但受熱分解放出狀結(jié)構(gòu)，還原性專門好。鐵礦石入爐前需要進(jìn)行哪些預(yù)備處理工作?劉處理過程。劉處理過程。圖2-2曠石人爐前處理工藝漩程開采鐵礦石有哪些方法？適用于開采什么儲藏特點的礦石？答：髙爐冶煉對鐵礦石

9、有什么要求？答：鐵礦粉造塊的意義和方法有哪些？答：用示意圖講明燒結(jié)過程料層斷面的變化。答：髙爐用燃料要緊有哪些？答：1、木炭。木炭由木材在足夠溫度下干餾而成，是最早使用的髙爐燃料。它固定碳含量髙，灰分低；幾乎不含硫；氣孔度髙。但木炭機(jī)械強(qiáng)度差，價格髙，因此作為髙爐燃料已被剔除2、無煙煤（或稱白煤）。它的化學(xué)成分能差不多滿足煉鐵的要求；低溫強(qiáng)度好，可遠(yuǎn)距離運(yùn)輸；但它的氣孔度專門低，熱穩(wěn)固性差，在髙爐內(nèi)受熱后碎裂成粉末，而且含硫一樣也較髙。現(xiàn)已不再使用。3、焦炭。由煤在髙溫下（900110001）干餾而成。它的成分完全能滿足髙爐煉鐵的要求；機(jī)械強(qiáng)度大大髙于木炭；熱穩(wěn)固性比白煤好；氣孔度雖不如木炭，

10、但比白煤大得多。焦炭是現(xiàn)代髙爐理想的燃料，也是目前髙爐的要緊燃料。4、噴吹用燃料。為了降低焦比，目前世界各國普遍采納從髙爐風(fēng)口噴入部分燃料以代替部分焦炭。噴吹燃料有煤粉、重油和天然氣。5、型焦。作為代用燃料，目前國內(nèi)外都在研究用無煙煤、貧煤、褐煤等非結(jié)焦煤的成型技術(shù)，按工藝生產(chǎn)流程可分為熱壓成型和冷壓成型兩類（在高爐上使用型焦目前尚處于冶煉試驗時期）焦炭在高爐冶煉中起什么作用？答：1、提供高爐冶煉所需要的大部分熱量。2、提供高爐冶煉所需的還原劑。3、焦炭是高爐料柱的骨架。4、生鐵形成過程中滲碳的碳源。常用的高爐噴吹燃料有哪些？答：什么是直截了當(dāng)還原和間接還原？比較它們的特點，什么是直截了當(dāng)還原

11、度？答：寫出高爐內(nèi)風(fēng)口前炭素燃燒反應(yīng)、鐵的直截了當(dāng)還原反應(yīng)和間接還原反應(yīng)。答：分析高爐爐料下降的必備條件和力學(xué)條件？答：煉鐵的差不多任務(wù)是什么？答：（1）脫碳：在高溫熔融狀態(tài)下進(jìn)行氧化熔煉，把生鐵中的碳氧化降低到所煉鋼號規(guī)格范疇內(nèi)，是煉鋼過程的一項最要緊任務(wù)。（2）去磷和去硫。把生鐵中的有害雜質(zhì)磷和硫降低到鎖鏈鋼號規(guī)格范疇內(nèi)。（3）去氣和去非金屬夾雜物。吧熔煉過程中進(jìn)入鋼液中的有害氣體（氫和氧）及非金屬夾雜物（氧化物、硫化物、硅酸鹽）排除掉。（4）脫氧與合金化。把氧化熔煉過程中生成對鋼質(zhì)有害的過量的氧從剛液中排除掉；同時加入合金元素，將剛液中的各種合金元素的含量調(diào)整到鎖鏈鋼號規(guī)格范疇內(nèi)。5）調(diào)

12、溫。按照熔煉工藝的需要，適時地提升和調(diào)整鋼液溫度到出剛溫度。（6）澆注。吧熔煉號的合格鋼液澆注成一定尺寸和形狀的鋼錠或連鑄坯，以便下一步軋制成鋼材，包括鋼錠或連續(xù)鑄鋼。煉鋼過程的要緊反應(yīng)有哪些？什么緣故要脫磷？寫出脫磷的化學(xué)反應(yīng)式？答：脫碳反應(yīng)、脫磷反應(yīng)、脫硫反應(yīng)、硅、錳的氧化和還原反應(yīng)；硫和磷對鋼性能有什么阻礙？答：硫：硫?qū)︿摰男阅軙斐刹涣甲璧K，鋼中硫含量高，會使鋼的熱加工性能變壞，即造成鋼的“熱脆”性硫還會明顯降低鋼的焊接性能，引起高溫龜裂，并在焊縫中產(chǎn)動氣孔和疏松，從而降低焊縫的強(qiáng)度。硫含量超過0.06%時，會明顯惡化鋼的耐蝕性。硫依舊連鑄坯中偏析最為嚴(yán)峻的元素。磷：鋼中磷的含量髙會引

13、起鋼的“冷脆”即從髙溫降到0C以下，鋼的塑性和沖擊韌性降低，并使鋼的焊接性能與冷彎性能變差。磷是降低鋼的表面張力的元素，隨著磷含量的增加，鋼液的表面張力降低明顯，從而降低了鋼的抗裂性能。磷是僅次于硫在鋼的連鑄坯中偏析度髙的元素，而且在鐵固熔體中擴(kuò)散速率專門小，因而磷的偏析專門難排除，從而嚴(yán)峻阻礙鋼的性能。連續(xù)鑄鋼與模鑄相比有什么優(yōu)越性？答：（1）連鑄既可節(jié)約模鑄法德一整套設(shè)備、初軋機(jī)和均熱爐，又可節(jié)約大量耐火材料、燃料、動力和人力?？晒?jié)能約70%，可節(jié)約基建投資約30%可降低成本約10%-25%。（2）連鑄坯的切頭率比鋼錠少得多可提升成材率10%-15%.（3）能夠簡化車間布置，改善操作條件和

14、工作環(huán)境，提升勞動生產(chǎn)率，為實現(xiàn)煉鋼和軋鋼生產(chǎn)自動化、連續(xù)化制造條件。（4）連鑄坯組織致密，夾雜少，質(zhì)量好。連鑄機(jī)有哪幾種類型？以弧形連鑄機(jī)為例，講明連鑄機(jī)對要緊組成部分及各自對的作用答：立式連鑄機(jī)、立彎式連鑄機(jī)、弧型連鑄機(jī)、橢圓連鑄機(jī)、水平連鑄機(jī)。以弧形連鑄機(jī)為例，它是由下列幾個要緊部分組成的：澆注設(shè)備；結(jié)晶器；二次冷卻裝置（二冷區(qū)）；拉坯矯直裝置；鑄坯切割裝置及運(yùn)輸輥道等；軋鋼生產(chǎn)工藝過程中，原料加熱的目的是什么？答：加熱的目的是降低金屬的變形抗力，提升金屬的塑性，改善組織性能。一個現(xiàn)代化鋼鐵聯(lián)合企業(yè)有哪些要緊工序和輔助工序？用框圖畫出鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)工藝流程。答：原料系統(tǒng)；礦山選礦燒結(jié)（

15、球團(tuán)）冶煉系統(tǒng)：煉鐵鐵水預(yù)處理煉鋼爐外精練連鑄產(chǎn)品系統(tǒng)：初軋無縫、軌梁、線材、薄板鐵礦選礦燒結(jié)、球團(tuán)并焦化煉鐵（高爐）鐵水預(yù)處理煉鋼（轉(zhuǎn)爐）爐外精練連鑄（模鑄）、初軋無縫、軌梁簡述鋼鐵工業(yè)環(huán)境污染要緊有哪些？如何改進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)環(huán)境？答：廢水污染、空氣污染、鋼鐵渣污染、噪聲污染鋼鐵工業(yè)用水一部分能夠重復(fù)使用，或者經(jīng)處理后使用；大量鋼渣作為生產(chǎn)水泥的原料。鋼鐵生產(chǎn)用能源有哪些？我國鋼鐵工業(yè)能源及能耗的特點是什么？分析節(jié)能用途。答：、鋼鐵生產(chǎn)用能源要緊有煤炭、燃料油（重油）、天然氣、電力等。、我國鋼鐵工業(yè)能源以煤為主，電力及重油也占一定比例，天然氣用量專門少。能耗特點：我國鋼鐵工業(yè)能源消耗中，鋼鐵冶煉

16、是耗能最高的工序，占鋼鐵工業(yè)總能耗的6070，要緊在煉鐵系統(tǒng)，焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵是要緊的耗能工序，占50以上，其中煉鐵占32.3%，燒結(jié)9.6，焦化8.9，球團(tuán)0.1，合計為50.9%；煉鋼11.7，軋鋼系統(tǒng)14.4，其它17.5，缺失大約5.5%。、節(jié)能途徑：（1）改進(jìn)生產(chǎn)工藝，提升原料質(zhì)量，改善熱工制度。例如增加廢鋼比等；鐵礦石品位提升1%,可降低焦比5-10Kg/噸鐵；提升燃燒率，促進(jìn)能源有效利用（2）降低能量散失，減少生產(chǎn)工序：如增加連鑄比、熱錠裝送、減少中間加熱等（3）回收利用散失的熱量：鋼鐵生產(chǎn)過程中散失的能量占總輸入能量的比例專門大，合理回收是重要的節(jié)能措施。從連鑄坯熱送熱裝

17、和直截了當(dāng)軋制工藝的進(jìn)展來看，該工藝分為哪幾個時期？各個時期的要緊特點是什么？答：（1）連鑄坯冷裝爐后軋制室溫（2）連鑄坯熱裝軋制（60年代）熱坯經(jīng)保溫緩沖裝均熱爐加熱后軋制（400OC-A1）（3）連鑄坯直截了當(dāng)熱裝軋制（70年代）熱坯直截了當(dāng)裝均熱爐加熱后軋制（A1-A3）（4）連鑄坯熱裝直截了當(dāng)軋制（80年代）輸送過程中補(bǔ)熱和均熱后直截了當(dāng)軋制（A31100C（5）連鑄坯直截了當(dāng)軋制（90年代）輸送過程中邊角補(bǔ)熱和均熱后直截了當(dāng)軋制（1100C）實現(xiàn)連鑄坯熱送熱裝的制程技術(shù)有哪些？答：1.無缺陷連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)。2.高溫連鑄坯的生產(chǎn)技術(shù)。3.過程保溫及補(bǔ)熱、均熱技術(shù)4.適應(yīng)不同鑄坯熱履歷

18、的軋制技術(shù)。5.煉鋼軋鋼一體化生產(chǎn)治理技術(shù)。簡述連鑄坯輸送過程的保溫順補(bǔ)熱技術(shù)。答：連鑄機(jī)機(jī)內(nèi)保溫、切割區(qū)域保溫與邊角加熱、運(yùn)輸與精整間的輥道保溫與邊棱加熱、熱帶卷箱以及冷卻水擋水板改進(jìn)等技術(shù)。簡述連鑄坯熱送熱裝的意義？答：降低熱軋加熱爐燃耗、減少鋼坯氧化燒損和提升熱軋產(chǎn)量、改革傳統(tǒng)的鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)。煉鋼爐渣的來源及要緊組成是什么？答：來源：煉鋼過程有目的加入的造渣材料，如石灰、石灰石、螢石硅石、鐵磯土及火磚塊。鋼鐵材料中Si、Mn、P、Fe等元素的氧化產(chǎn)物。冶煉過程被腐蝕的爐襯耐火材料組成：不同煉鋼方法采納不同的渣系進(jìn)行冶煉，造不同成分的爐渣，可達(dá)到不同的冶煉目的。轉(zhuǎn)爐煉鋼造堿性氧化渣，而電爐煉鋼造堿性還原渣，它們在物理化學(xué)性質(zhì)和冶金反應(yīng)特點上有明顯的差不。堿性氧化渣因堿性氧化物CaO和FeO含量較髙，具有脫磷、脫硫能力，堿性還原渣因含有CaC2,不僅具有脫硫能力，而且有脫氧能力類不類不化學(xué)成分轉(zhuǎn)爐中組成電爐中組成冶金反應(yīng)特點CaO+FeO+MnO5050C,Si,Mn氧化緩慢酸性氧SiO25050不能脫P(yáng)、脫S；化渣P2O514鋼水中O較低CaO/SiO23.04.52.53.