轻金属冶金学习题
1．铝土矿按其含有的氧化铝水合物的类型可以分为：三水铝石型、一水软铝石型、一水硬铝石型、刚玉以及混合型铝土矿。
2．按照氧化铝的物理特性，可将其分成粉状、中间状和砂状三种。
3．生产氧化铝的方法可大致分为碱法、酸法、酸碱联合法和电热法。
4．碱法生产氧化铝又有拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳—烧结联合法等多种流程。5．拜耳-烧结联合法根据其工艺流程可分为并联法、串联法和混联法。
1．铝土矿的铝硅比：铝土矿的铝硅比是指铝土矿中的氧化铝和二氧化硅的质量分数比，即A/S=矿石中的氧化铝质量分数/矿石中的二氧化硅质量分数。通常写为：A/S=ω(Al2O3)/ω(SiO2)。
2．拜耳法：拜耳法是直接利用含有大量游离苛性碱的循环木业处理铝土矿，溶出其中氧化铝得到铝酸钠溶液的，往铝酸钠溶液中添加氢氧化铝（晶种）经长时间搅拌便可分解洗出氢氧化铝结晶。分解母液经蒸发后再用于溶出下一批铝土矿。
3．碱石灰烧结法：碱石灰烧结法师在铝土矿中胚乳石灰石（或石灰）、纯碱（含大量碳酸钠的碳分母液），在高温下烧结得到含有固态铝酸钠的熟料，用水或稀碱液溶出熟料得出铝酸钠溶液。铝酸钠溶液脱硅净化后，通入二氧化碳气体便可分解结晶氢氧化铝。分解后的母液经蒸发后循环使用。
1．我国铝土矿的特点有哪些？（5分）
我国铝土矿的特点是：资源丰富，储量大（1分）；高铝、高硅、低铁；铝硅比较低，中低品位铝土矿居多，多数铝土矿是一水硬铝石型铝土矿（3分）。矿石的铝硅比多数在4~7之间，铝硅比在10以上的优质铝土矿相对少些（1分）。6．工业铝酸钠溶液的主要成分是NaAl(OH)4、NaOH、Na2CO3、Na2SO4等。通常把NaAl(OH)4和NaOH形态存在的Na2O叫做苛性碱，以Na2CO3形态存在的Na2O叫做碳酸碱，以Na2SO4形态存在的Na2O叫做硫酸碱。以Na2O K和Na2O C 形态存在的碱的总和称为全碱。
7．在拜耳法生产过程中，循环母液的主要成分有NaOH、NaAlO2、Na2CO3和Na2SO4。
8．铝酸钠溶液的稳定性通常是用从这种过饱和的铝酸钠溶液开始分解析出氢氧
化铝所需时间的长短来衡量的。
9．铝酸钠溶液的密度随溶液中氧化铝浓度的增高而直线地增大，并在所有苛性碱浓度和温度条件下，该比率均相同。
10．铝酸钠溶液的黏度随溶液浓度的增大和苛性比值的降低而急剧升高，随温度的升高而降低。
11．铝酸钠溶液的电导率随溶液中Al2O3浓度的增加、苛性比值的降低而降低，温度升高电导率增加。
12．关于铝酸钠溶液的结构，存在两大观点，即氢键理论和脱水聚合理论。2．影响铝酸钠溶液稳定性的因素有哪些？分别叙述它们对铝酸钠溶液的稳定性将产生什么样的影响。（10分）（每一要点2分）
（1）溶液的浓度：关系复杂，总体而言，中等浓度的铝酸钠溶液稳定性较小，氧化铝浓度低于25g/L或者高于264g/L的铝酸钠溶液都是很稳定的。
（2）苛性比值：苛性比值为1的氯酸钠溶液极不稳定；随着铝酸钠溶液苛性比值的提高，溶液的过饱和度降低，稳定性增高。通常苛性比值大于3以后的铝酸钠溶液可作较长期的保存而不分解。
（3）温度：当铝酸钠溶液的苛性比值不变时，溶液的稳定性随温度的降低而降低。但当铝酸钠溶液低于30℃后继续降低，由于溶液粘度增大，稳定性反而提高。
（4）杂质：杂质使铝酸钠溶液粘度增大，稳定性提高。
（5）晶种：晶种可以起着氢氧化铝结晶核心的作用，使溶液的稳定性下降。13．拜耳法的基本流程包括：铝土矿的溶出、矿浆稀释、晶种分解、氢氧化铝的分离洗涤、氢氧化铝的煅烧以及母液蒸发等。
14．在拜尔法循环的以下工序中，苛性比值αk的变化情况是：高压溶出降低、稀释不变、种分升高、蒸发不变。
15．高压溶出器可以分为：蒸汽直接加热和蒸汽或其他载体间接加热。
16．改善拜耳法赤泥沉降性能的途径有：铝土矿预焙烧、提高溶出温度、添加絮凝剂。
17．一般认为，晶种分解过程分为四步：晶核形成、氢氧化铝破裂、晶体的长大和附聚。
18．晶种分解过程中采用的温度制度是：变温制度或降温制度，即分解初期较快地降温，分解后期则较慢地降温。
19．赤泥分离和洗涤的设备：沉降槽和转鼓真空过滤机，粗液精制设备为叶滤机；晶种分解的冷却设备有：冷却塔、板式热交换器、闪速蒸发换热系统，分解槽则有空气搅拌分解槽和机械搅拌分解槽。
20．氢氧化铝的煅烧在1000~1250℃下进行，氢氧化铝在煅烧过程中发生下列变化，在110~120℃脱除附着水，在200~250℃下Al(OH)3(三水铝石)失去两个结晶水转变为一水软铝石，500℃左右一水软铝石转变为无水γ-Al2O3，850℃以上γ-Al2O3转变为不吸湿的α-Al2O3。
4．苛性比值（αk）：苛性比值是铝酸钠溶液中Na2O与Al2O3的摩尔比。苛性比值（αk）= Na2O分子数/Al2O3的分子数=（Na2O物质的质量/Al2O3的物质的质量）×102/62 = 1.645×（Na2O物质的质量/Al2O3的物质的质量）。
5．铝酸钠溶液的铝硅指数：铝酸钠溶液中的Al2O3与SiO2质量浓度的比值称为硅量指数，也以A/S表示。
6．晶种分解：晶种分解就是在降温、加晶种、搅拌的条件下，使铝酸钠溶液分解，获得具有一定性能的氢氧化铝产品，同时得到苛性比值较高的种分母液，作为溶出铝土矿的循环母液。
7．晶种分解的分解率：分解率是以分解出来的氢氧化铝中的氧化铝占精液中所含氧化铝数量的百分数表示的。
8．晶种分解的分解槽单位产能：分解槽的单位产能是指单位时间内（每小时或每昼夜）从分解槽单位体积中分解出来的Al2O3数量。
3．试论述拜耳法制备氧化铝的基本原理和实质。（8分）
拜耳法用在处理低硅铝土矿，特别是处理三水铝石型铝土矿时，流程简单、产品质量好，因而得到广泛的应用。拜耳法的基本原理有两条：
(1)用NaOH溶液溶出铝土矿所得到的铝酸钠溶液在添加晶种，不断搅拌的条件下，溶液中的氧化铝便呈氢氧化铝析出（2分）。
(2)分解得到的母液，经蒸发浓缩后在高温下可用来溶出新的一批铝土矿（2分）。
交替使用这两个过程就能够每处理一批矿石，便得到一批氢氧化铝，构成所
谓的拜耳法循环（1分）。
?拜耳法的实质就是使下一反应在不同的条件下朝不同的方向交替进行：Al2O3(1或3)H2O+2NaOH+aq<====>2NaAl(OH)4+aq（3分）
4．拜耳法生产氧化铝中氧化硅在溶出过程中的危害与防治措施?（10分）
危害：（1）引起Al2O3和Na2O的损失；（2分）
（2）形成钠硅渣，进入成品AH，影响产品质量；（2分）
（3）钠硅渣在生产设备和管道上，特别是在预热器、压煮器等换热设备表面上析出成为结疤，使传热系数大大降低,增加能耗和清理工作量；（2分）（4）大量的硅酸钠大形成增加赤泥量，并且可能成为极分散的细悬浮液，不利于赤泥的分离和洗涤。（2分）
措施：预脱硅（2分）
5．拜耳法生产氧化铝中含铁矿物在溶出过程中的危害与防治措施?（10分）
危害：（1）反苛化和形成钠的含硫化合物，损失苛性碱，且蒸发时析出钠盐；（2分）
（2）高度分散的FeO、FeS和Fe3O4难分离，影响产品质量；沉降性能变坏；（2分）
（3）不凝性气体增加，导致溶出器有效容积减少；（2分）
（4）腐蚀设备：（2分）
Fe+Na2S2O3+2NaOH→Na2S+Na2SO4+Fe(OH)2
Fe(OH)2+Na2S→Na2[FeS2(OH)2]·2H2O
措施：控制S含量(拜耳法S%<0.7%)；加氧化剂(漂白粉和NaNO3)。（2分）6．拜耳法生产氧化铝中氧化钛在溶出过程中的危害与防治措施?（10分）
危害：（1）与碱反应，导致Na2O损失；（2分）
（2）太酸钠薄膜的形成包裹矿石表面，降低溶出率；（2分）
（3）赤泥沉降性能变差，在加热器表面形成结垢，降低传热效率。（2分）措施：添加石灰使之形成钙钛矿(CaO·TiO2):
2CaO+TiO2+2H2O=2CaO·TiO2·2H2O
由于钛酸钙结晶粗大松脆，易脱落，所以氧化铝溶出不受影响，并且消除了生成钛酸钠所造成的碱损失。（4分）
7．铝土矿高压溶出过程中添加石灰的作用?（8分）
矿石中含有少量的CaO，主要来源于工艺流程中添加的石灰。CaO是拜耳法溶出过程中必须添加的物质，作用为：
（1）添加CaO是消除TiO2的危害有效措施：（2分）
2CaO+TiO2+2H2O=2CaO·TiO2·2H2O
避免了钛酸钠的生成，从而消除了TiO2的危害，显著提高氧化铝的溶出速率和浸出率。
（2）促进针铁矿转变为赤铁矿，使其中的氧化铝充分溶出，并使赤泥沉降性能改善。（2分）
（3）活化一水硬铝石的溶出反应。（2分）
（4）生成水化石榴石，减小氧化钠的损失，降低碱耗。（2分）
8．影响铝土矿溶出过程的因素有哪些？（5分，各点1分）
（1）溶出温度；
（2）循环母液碱浓度及苛性比值；
（3）矿石磨细程度；
（4）搅拌强度；
（5）石灰添加量。
9．拜耳法赤泥高压溶出矿浆在赤泥分离以前进行稀释目的？（8分，每点2分）（1）降低铝酸钠溶液的浓度，便于晶种分离。
溶出矿浆浓度很高，高浓度的铝酸钠溶液比较稳定，不利于晶种分解。用赤泥洗液将溶出矿浆稀释，降低溶液的稳定性，加快晶种分解速度，有利于分解过程进行。
（2）使铝酸钠溶液进一步脱硅
氧化硅在高浓度的铝酸钠溶液中的平衡浓度也很高。稀释使溶液浓度降低，二氧化硅的过饱和度增加，溶液中有大量的赤泥颗粒作种子，溶液温度又高，有利于脱硅反应进行，因此，稀释能使溶液进一步脱硅。
（3）有利于赤泥分离
溶出后的矿浆浓度高，粘度大，不利于赤泥分离。稀释的结果溶液浓度降低，粘度下降，赤泥沉降速度加快，从而有利于赤泥分离。
（4）便于沉降槽的操作
矿浆浓度波动将影响沉降槽操作，矿浆稀释使溶液浓度稳定，在稀释槽内混合后使矿浆的成分波动较小，有利于沉降槽的操作。
10．拜耳法生产氧化铝时原矿浆为什么要进行预脱硅？并简述预脱硅方法。（8分）
这里所指的预脱硅是指在原矿浆进入预热器之前预先使其中的SiO2转变为含水铝硅酸钠的过程，目的是避免原矿浆在预热和溶出时在加热设备表面生成钠硅渣结垢，使设备保持高的传热系数和产能，降低热耗和清除结垢的工作量。（5分）
预脱硅方法就是在溶出前的原矿浆贮漕内，在95℃左右将原矿浆搅拌6~10h，使SiO2转变成含水铝酸钠。（3分）
11．铝酸钠溶液晶种分解的主要影响因素有哪些？（6分）
（1）分解原液的浓度和分子比：原液氧化铝浓度越高，分解速度越快，但浓度不宜过高；随着苛性比值降低，溶液过饱和度增加，分解速度加快。
（2）温度：降低分解温度，溶液过饱和度降低，可以提高分解率和分解槽单位产能。
（3）晶种数量和质量：晶种数量用晶种系数表示，系数越大，分解速度越快；晶种质量指它的活性及强度，质量越好，分解速度越快。
（4）分解时间及母液苛性比值：分解时间延长，分解率提高，母液苛性比值增加。
（5）搅拌速度：在分解过程中应保持一定的搅拌速度。
（6）杂质影响。
21．我国的实践经验表明，采用低碱高钙配方，熟料质量较好。
22．熟料窑按其作业特点，可以划分为烘干带、预热带、分解带、烧成带和冷却带。
23．在生产实践中，由于熟料窑的长度一定，斜度一定，物料在烧结带停留时间的长短是由熟料窑的转速来控制的。
24．在保证窑内最恰当的热工制度的前提下，加大窑的下料量、燃料量和风量；减少窑的斜率，提高窑的转速将使窑的产能最充分地发挥。这就是称之为“三大一快、放平快转”的增产经验，窑的转速加快，使炉料在窑内的翻动和传热强化，
既能增产，又有利于保证熟料质量。
25．我国氧化铝厂碱石灰烧结法熟料溶出工艺为：低苛性比值、高Na2CO3浓度，二段湿磨粉碎溶出工艺。
26．铝酸钠溶液添加石灰脱硅的基本原理是3Ca(OH)2 + 2NaAl(OH)4 + xNa2SiO3 + aq = 3CaO·Al2O3·xSiO2·yH2O + 2(1+x)NaOH) + aq，不添加石灰脱硅的基本原理是1.7Na2SiO3+ 2NaAl(OH)4 + aq = Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O + 3.4NaOH + aq 。27．铝酸钠溶液的碳酸化分解机理有两种观点，分别是破坏溶液的稳定性以及直接作用和水解同时进行。
9．炉料配方：所谓炉料配方是生料浆中各种氧化物含量所应保持的比例。10．湿式烧结：即将碳分母液蒸发到一定的浓度后，与铝土矿、石灰（或石灰石）、补入碳酸钠以及其他循环物料（如硅渣）一同加入管磨，混合磨细后经调整配比制成合格的生料浆送入回转窑中，进行湿法烧结。
11．铝酸盐溶出过程的二次反应：在溶出过程中，赤泥中的C2S(熟料含量的30%)可以与铝酸钠溶液发生一系列的化学反应，使已经溶出来的Al2O3、Na2O，又有一部分重新转入赤泥而损失，这些反应称为二次反应或副反应。
12．简述碱石灰烧结法生产氧化铝的基本原理和主要流程。（10分）碱石灰烧结法生产氧化铝是将铝土矿与一定数量的苏打、石灰（或石灰石）配成炉料，在回转窑内进行高温烧结，炉料中的Al2O3与NaCO3反应生成可溶性的固体铝酸钠（Na2O·Al2O3）。杂质氧化铁、二氧化硅和二氧化钛分别生成铁酸钠（Na2O·Fe2O3）原硅酸钙（2CaO·SiO2）和钛酸钙（CaO·TiO2）。用稀碱溶液溶出时，可以将熟料中的Al2O3和Na2O溶出，得到铝酸钠溶液，与进入赤泥中的2CaO·SiO2，CaO·TiO2和Fe2O3·H2O等不溶性残渣分离。熟料的溶出液（粗液）经过专门的脱硅净化过程得到纯净的铝酸钠精液。它在通入CO2气体后，析出氢氧化铝并得到碳分（NaCO3）母液。（7分）
主要工序包括烧结、溶出、脱硅、碳酸化分解、分解母液蒸发、氢氧化铝煅烧。（3分）
13．简述碱石灰烧结法生产三氧化二铝时烧结过程的目的与要求。（6分）烧结过程的主要目的在于将生料中的Al2O3尽可能完全地转变成可溶性的铝酸钠，氧化铁转变为铁酸钠，而杂质SiO2、TiO2转变为不溶性的原硅酸钙和钛
酸钙。（3分）烧结过程所得到的熟料在化学成分、物相和组织上都应符合一定的要求，具有适当的粒度、强度、气孔率和可磨性，以便在溶出过程中将有用成分与有害杂质较好地进行分离，最大限度提取氧化铝和回收碱。（3分）
14．铝酸盐炉料烧结过程硫会产生什么危害，应该怎样防治？（10分，每点2分）
危害：（1）所有S形成Na2SO4而损失碱: 3.4 Kg-Na2CO3/Kg-S;
（2）Na2SO4与Na2CO3形成低熔点共晶(826℃)：降低Na2CO3活度；阻碍CaO参与反应；烧结带后部形成烧结圈，在冷却机内或入口处凝结析出，运转不能正常；增大物料流量；
（3）蒸发过程Na2SO4与Na2CO3呈复盐析出, 影响蒸发作业。
防治措施：（1）限制S的来源：煤中S<1%, 铝土矿中S<0.7%；
（2）从流程中排硫：生料加煤，形成FeS(入赤泥)和Na2S(入液相)，可有效防治氧化铁和硫的危害。
15．铝酸盐炉料的湿式烧结有什么优点？（6分，每点2分）
（1）湿式烧结可以利用窑气的热量蒸发碳分母液中的水分，无须在蒸发器内将含水碳酸钠结晶析出；
（2）采用湿磨，即可提高磨的效率，又不必将物料烘干，料浆可以用泵输送减轻环境的污染；（3）便于将生料浆成分准确调配，保证成分稳定，有利于窑的运转等。
16．我国铝酸盐炉料烧结时，为什么要采用低碱高钙配方？（8分）采用低碱高钙配方能够得到质量最好的熟料是由于我国矿石中Fe2O3量较低(与国外不同)，熟料中只有部份Fe2O3以Na2O·Fe2O3状态存在。4CaO·Al2O3·Fe2O3在熟料中呈稳定相，在生料掺煤的情况下，一部份Fe2O3还原成FeS和FeO。如果碱比等于1，在烧结过程中，多余的Na2O便生成Na2O·CaO·SiO2造成Na2O 的损失。关于钙比，研究结果表明，C2S和CaO·TiO2在熟料中都是稳定相，而钙比是以CaO对SiO2的分子比表示的，熟料中常含1~1.5%的TiO2，也可能出现一些其它的含钙化合物，综合这些因素的影响，钙比为2.0~2.03时的效果最好。
生产实践充分证明，采用这种低碱高钙配方比饱和配方，Al2O3和Na2O的溶出率高出0.5~1.0%，而且烧成温度范围比较宽阔。
17．烧结法生产氧化铝过程中铝酸钠粗液为什么要先进行一次压煮脱硅后再进行添加石灰的二次脱硅？（10分）
对于中等浓度的工业铝酸纳溶液(A12O3 100~120 g/L, αk 1.6, SiO2 3~4)来说，未添加石灰时，不论是高压还是常压脱硅，其精液的硅量指数一般只能达到350~450, 满足不了碳分过程生产优质高产的要求。当脱硅添加一定数量的石灰时，SiO2以溶解度更小的水化石榴石固溶体析出，精液硅量指数可提高到1000以上。（4分）
铝酸钠溶液添加石灰脱硅时可生成溶解度更小的水化石榴石使溶液得到深度脱硅，其反应如下：3Ca (OH)2+2NaAl(OH)4+xNa2SiO3+aq= 3CaO·Al2O3·xSiO2·yH2O+2(1-x)NaOH+aq
在深度脱硅的条件下，SiO2饱和度(x)约为0.1~0.2，即析出的水化石榴石中，CaO与SiO2的摩尔比为15~30，而A12O3与SiO2的摩尔比为5~10。为了减少CaO的消耗和Al2O3的损失，通常是在一段脱硅将大部分的SiO2成为水合铝硅酸钠分离后，再添加石灰进行深度脱硅。（6分）
18．影响二次反应的因素及抑制措施有哪些？（14分）
2CaO·SiO2的分解是熟料溶出时产生二次损失的根本原因，溶出时，必须最大限度地抑制它的分解。影响因素主要有：
（1）溶出温度：提高溶出温度使溶出过程中的所有反应都加速进行。进一步提高溶出温度反而加速2CaO·SiO2的分解，增大二次反应损失。
（2）溶出的苛性比值：溶出苛性比值的高低是影响二次反应损失的主要因素。在氧化铝浓度一定的条件下，提高溶出液苛性比值也就提高了NaOH浓度，增进二次反应。
（3）碳酸钠浓度：溶液中的Na2CO3能分解2CaO·SiO2，从这一方面说它的浓度越高，2CaO·SiO2分解越多。但是当溶液中Na2CO3浓度增高到一定程度后，它又能促使Ca(OH)2转变为CaCO3，从而抑制了水合铝酸钙和水化石榴石的生成，使Al2O3的二次反应损失大幅度降低。
（4）氧化硅浓度：如果溶液中SiO2浓度大于2CaO·SiO2分解反应的SiO2
平衡浓度，那么就可以抑制2CaO·SiO2的分解，减少二次损失。
（5）溶出时间：随着2CaO·SiO2与溶液接触时间的延长，它的分解数量增
加。
（6）溶出液固比：液固比应与设备相适应。
（7）熟料质量和粒度：熟料粒度也必须适当，过粗会使有用成分溶出不完全，过细则会由于泥渣比表面的增大加剧2CaO·SiO2与溶液的反应，并且造成赤泥与溶出液分离的困难，延长赤泥与溶液接触时间。
大气物理学题库答案
1.氮气、氧气、氩气（或N2、O2、Ar）
2. 原始大气、次生大气、现代大气 3. 基尔霍夫定律、普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩定律。 4. 核化（或填异质核化）、凝结、碰并、连锁； 5. 水云、冰云、混合云； 6. 色； 7. 爱根核，大核，巨核； 8. 增加空气中的水汽、降温。 9. CO2、O3； 10. 瑞利散射， 米散射， 几何光学散射； 11. 宇宙射线 地壳αβγ射线作用 大气中放射性元素 12. 低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍型气压场 13. Kirchhoff （或基尔霍夫） 14. 紫外光、红外光 15. 辐射平衡、热量平衡， 潜热 、感热，太阳辐射，大气 。 16. 高压、低压 17. 冷却、增湿、冷却、增湿 18. 日地平均距离大气上界 19. 比湿 、 混合比 、 水汽密度 、 露点 、 相对湿度 。 20. 状态（变化）、 层结 。 21. 对流层 、平流层 、 中层、热层 、外层。 22. 绝热上升膨胀冷却 、辐射冷却、平流冷却 、 混合冷却 。（降温过程很多，写出其中四种即可） 23. 0>??z θ 、 0
蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念 1、精馏原理 2、简捷法 3、漏液 4、板式塔与填料塔 公式 全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、 逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响 2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即 1==''V L V L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？ 1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。 5．恒沸精馏原理 6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分） 1.漏液线（气体流量下限线）（1分） 2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分） 3.液相流量下限线（1分） 4.液相流量上限线（1分） 5.液泛线（1分） 最适宜的区域为五条线相交的区域内。 7．进料热状况参数
8、平衡蒸馏原理 9、液泛的定义及其预防措施 10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。 11、什么是理想物系？ 四 计算题 1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（α=2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后作为产品，试求：塔顶塔底产品分别为进料量的多少倍？（2）塔顶第一理论板上升的蒸汽组成为多少？ 2、某连续精馏塔的操作线方程分别为：精馏段：263.0723.01+=+n n x y 提馏段：0187.025.11-=+n n x y 设进料为泡点液体，试求上述条件下的回流比，以及馏出液、釜液和进料的组成。 3、在连续精馏塔中分离苯和甲苯二元混合溶液，原料液流量为5000kg/h ，组成为含苯0.3（质量分率，下同），塔顶馏出液中苯的回收率为88%，要求塔釜含苯不高于0.05，求馏出液及釜残液的摩尔流量及摩尔组成。(苯的相对分子量为78 ，甲苯92) 解：336.0927.0783.0783 .0=+= F x 0584.092 95 .07805.07805.0=+= w x 3 .87)336.01(92336.078=-?+?=+=FB B FA A F x M x M M h kmol F /3.573 .875000 == （5分） 3.57==+F W D （1）
第 1 页 共 2 页 JAC 员工成长路径《焊接冶金学》答案（5） 一、名词解释（每题 3分，共15分） 1、应力腐蚀：对于一定的材料，应力腐蚀是在拉应力与腐蚀介质两种因素共同的作用下才能发生的现象。 2、金属焊接性 是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。 3、焊接线能量：熔焊时由焊接热源传输给单位长度焊缝上的热量。 4、热喷涂：是以一定形式的热源将熔化或局部熔化的不同材料，用高速气流使其雾化，并喷射到工件表面，从而形成喷涂层的一种方法。 5、碳当量 把钢中合金元素按其对淬硬的影响程度折合成碳的相当含量。 二、选择题（每题 2分，共20分） 1、插销试验属于 c 。 A.间接推算类试验 B. 自拘束试验方法 C.外拘束试验方法 D.热裂纹试验方法 2、电弧焊过程中，熔化母材的热量主要来自于 c 。 A. 电阻热 B. 物理热 C. 电弧热 D. 化学热 3、焊接时,不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属，可用氮气作为保护气体,这种金属是 A 。 A.铜 B.铝 C.钛 D.铁 4、下列物质不属于焊接材料的是 D 。 A 焊条 B 焊丝 C 保护用气体 D 熔渣 5、手工电弧焊的三个反应区中， b 的温度最高。 A 药皮反应区 B 熔滴反应区 C 熔池反应区 D 不确定 6、对于低碳钢，焊接热影响区的四个区域中， b 性能最好。 A. 熔合区 B. 相变重结晶区 C. 不完全重结晶区 D. 过热区 7、下列裂纹中，不属于热裂纹的是 a 。 A 延迟裂纹 B 结晶裂纹 C 多边化裂纹 D 液化裂纹 8、焊接含碳量高的16Mn 时，焊接线能量选择应该选择( C )。 A.小线能量 B.小线能量配合预热 C.大线能量 9、焊前预热有很多优点，不包括 c 。 A 减少脆硬组织 B 降低冷却速度 C 提高强度 D 促进氢扩散外溢 10、氮是碳钢焊缝中的有害杂质，它对焊缝的危害不包括 a 。 A 使金属的强度、硬度下降 B 使金属的塑性下降 C 使金属的低温韧性下降 D 使焊缝金属时效脆化 三、填空题（每体2分，共10分） 1、焊接热循环的主要参数有加热速度 、 加热最高温度 、 相变温度以上停留时间 和 冷却速度和冷却时间。 2、焊接裂纹判断的基本方法有 宏观分析及判断 、 微观分析及判断 和 断口分析及判断 。 3、焊条金属熔滴过渡形式有短路过渡、颗粒状过渡、附壁过渡三种。 4、冷裂纹产生的三大因素为 钢种的淬硬倾向 、 氢的影响 和 拘束应力 。 5、白口铸铁中，碳以渗碳体（Fe 3C ） 形式存在；灰铸铁中，碳以 片状石墨 形式存在。 四、判断题（10分） （ √ ）1、锰具有较强的脱氧效果，酸性焊条中常用锰铁作为脱氧剂。 （ × ）2、再热裂纹是焊接结构件焊接后产生的，多产生于焊缝。 （ × ）3、酸性焊条冶金性优于碱性焊条, 但工艺性能不如碱性焊条所以用于焊接重要焊接结构。 （ × ）4、在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物,对于溶渣的粘度起到加大作用。 （ × ）5、脱氧和合金过渡无联系,选择脱氧剂和合金剂可依用户对焊缝成分的要求加入即可过渡。 四、简答题（共25分） 姓名： 工号： 单位： .
焊接冶金学（基本原理）习题 绪论 1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？ 2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 3.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？ 4.焊接电弧加热区的特点及其热分布？ 5.焊接接头的形成及其经历的过程，它们对焊接质量有何影响？ 6.试述提高焊缝金属强韧性的途径？ 7.什么是焊接，其物理本质是什么？ 8.焊接冶金研究的内容有哪些 第一章焊接化学冶金 1.焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？ 2.调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？ 3.焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？ 4为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？ 5.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？ 6.手弧焊时，氢通过哪些途径向液态铁中溶解？写出溶解反应及规律？ 7.氢对焊接质量有哪些影响？ 8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大，为什么在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少？ 9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。 10.今欲制造超低氢焊条（[H]<1cm3/100g）,问设计药皮配方时应采取什么措施？ 11. 氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？ 12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？ 13.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质？为什么？ 14.测得熔渣的化学成分为：CaO41.94%、28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%，计算熔渣的碱度和，并判断该渣的酸碱性。 15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO，熔池的平均温度为1700℃，问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少？为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同？为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量？ 16.既然熔渣的碱度越高，其中的自由氧越多，为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低？ 17.为什么焊接高铝钢时，即使焊条药皮中不含，只是由于用水玻璃作粘结剂，焊缝还会严重增硅？ 18. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。 19.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。 20.什么是焊接化学冶金过程，手工电弧焊冶金过程分几个阶段，各阶段反应条件有何不同，主要进行哪些物理 化学反应？ 21.什么是熔合比，其影响因素有哪些，研究熔合比在实际生产中有什么意义？
单项选择题 (每题2分,共50题) 成绩查询 第九章 蒸馏 1. 蒸馏是利用各组分______不同的特性实现分离的目的。 A ：溶解度 B ：等规度 C ：挥发度 D ：调和度 2. 在二元混合液中，沸点低的组分称为______组分。 A ：可挥发 B ：不挥发 C ：难挥发 D ：易挥发 3. 某真空操作精馏塔，因故真空度减小，而F ，D ，xf ，q ，加料位置，回流比R 都不变。则塔底残液xw______。 A ：变小 B ：变大 C ：不变 D ：不确定 4. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分，液相组成xA=0.6相应的泡点为t1，与之相平衡的汽相组成yA=0.7，相应的露点为t2，则：____。 A ：t1 ＝t2 B ：t1＜ t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 5. 某二元混合物，其中A 为易挥发组分。液相组成xA=0.4，相应的泡点为t1；汽相组成yA=0.4相应的露点为t2。则： ____ A ：t1 ＝t2 B ：t1 ＜t2 C ：t1＞ t2 D ：不能判断 6. 原料的数量和浓度相同，用简单蒸馏得汽相总组成为xD1，用平衡蒸馏得汽相总组成为xD2。若两种蒸馏方法所得的汽相量相同，则： ____ A ：xD1 ＞xD2 B ：xD1 ＝xD2 C ：xD1＜xD2 D ：不能判断 7. 精馏中引入回流，下降的液相与上升的汽相发生传质使上升的汽相易挥发组分浓度提高，最恰当的说法是______________。 A ：液相中易挥发组分进入汽相； B ：汽相中难挥发组分进入液相； C ：液相中易挥发组分和难挥发组分同时进入汽相，但其中易挥发组分较多； D ：液相中易挥发组分进入汽相和汽相中难挥发组分进入液相的现象同时发生。 8. 精馏理论中，“理论板”概念提出的充分而必要的前提是_____。 A ：塔板无泄漏 B ：板效率为 100% C ：离开塔板的气液达到平衡 D ：板上传持推动力最大 9. 下列哪几条是指导精馏塔操作线方程的前提？ 甲：恒摩尔流； 乙：平衡精馏； 丙：板式塔； 丁： 过程稳定（定常）。 A ：甲、乙 B ：甲、丁 C ：丙、丁 D ：乙、丙 10. 已知q=1.1，则加料中液体量与总加料量之比为_____。
(适用于材料成型与控制工程专业焊接模块) 一、概念或解释(每题2分共10分) 1、联生结晶： 2、熔合比： 3、焊条药皮重量系数： 4、金属焊接性： 5、电弧热焊： 二、选择填空(可以多个选择,每题1分,共15分) 1、焊接区内的气体主要来源于( ) 。 ①焊接材料②母材③焊条药皮 2、焊接时, 不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属，可用N 作为保护气体, 这种金属是( ) 。 ①铜②铝③镍 3、焊接熔渣的作用有( ) ①机械保护作用②冶金处理作用③改善工艺性能 4、焊接熔池的结晶时, 熔池体积小，冷却速度大，焊缝中以( ) 为主。 ①柱状晶②等轴晶③平面晶
5、熔合区的化学不均匀性主要是体现于(
①凝固过渡层的形成 ②碳迁移过渡层的形成 ③合金分层现象 6、焊缝中的气孔和夹杂主要害处是 ( ) 。 ①焊缝有效截面下降 ②应力集中，疲劳强度下降 ③抗氧化性下降 气孔，使致 密性下降。 7、 打底焊道最易产生热裂纹 , 也最易产生冷裂纹 , 其主要原因是 ( ) 。 ①冷却速度快 ②应力集中 ③过热 8、 焊接结构钢用熔渣的成分是由 ( ) 等组成。 ①氧化物 ②氟化物 ③氯化物 ④硼酸盐 9、 焊接冷裂纹按产生原因可分为 ( ) 。 ①淬硬脆化裂纹 ②低塑性脆化裂纹 ③层状撕裂 ④应力腐蚀开裂 裂纹 10、 有利于改善焊缝抗热裂纹性能因素主要有 ( ) 。 ①细化晶粒 ②减少 S 、P ③结晶温度大 ④加入锰脱硫 11、 热扎、正火钢焊接时，过热区性能的变化取决于 ( ) 等因素。 ①高温停留时间 ②焊接线能量 ③钢材类型 ④冷裂倾向 12、 铸铁焊接时，影响半熔化区冷却速度的因素有： ( ) 。 ①焊接方法 ②预热温度 ③焊接热输入 ④铸件厚度 13、下列哪些钢种具有一定的热应变脆化倾向。 ( ①低碳钢 ②16Mn ③15 MnV 14、焊缝为铸铁型时，影响冷裂纹的因素有 ( ) 。 ①基体组织 ②石墨形状 ③焊补处刚度，体积及焊缝长短 ④深透性 ⑤延迟
焊接冶金学（基本原理） 部分习题及答案 绪论 一、什么是焊接，其物理本质是什么？ 1、定义：焊接通过加热或加压；或两者并用，使焊件达到原子结合，从而形成永久性连接工艺。 2、物理本质：焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合，对于金属而言，既实现了金属键结合。 二、怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 1、对被焊接的材质施加压力：目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2、对被焊材料加热(局部或整体)：对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别？ 钎焊母材不溶化，熔焊母材溶化。 1.温度场定义，分类及其影响因素。 1、定义：焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。 2、分类： 1)稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动； 2)非稳定温度场——温度场各点随时间而变动； 3)准稳定温度场——温度随时间暂时不变动，热饱和状态；或随热源一起移动。 3、影响因素： 1)热源的性质 2)焊接线能量 3)被焊金属的热物理性质
a.热导率 b.比热容 c.容积比热容 d.热扩散率 e.热焓 f.表面散热系数 4)焊件厚板及形状
第一章 二、焊接化学冶金分为哪几个反应区，各区有何特点？ 1、药皮反应区：指焊条受热后，直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。(100-1200℃) 1)水分蒸发：100 ℃吸附水的蒸发，200－400 ℃结晶水的去除，化合水在更高 温度下析出 2)某些物质分解:形成Co，CO2，H2O，O2等气体 3)铁合金氧化：先期氧化，降低气相的氧化性 2、熔滴反应区：指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1)温度高：1800－2400℃ 2)与气体、熔渣的接触面积大：1000－10000 cm2/kg 3)时间短速度快：；熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合. 3、熔池反应区 1)反应速度低 熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ；比表面积，接触面积小300~1300cm2/kg；时间长，手工焊3~8秒埋弧焊6~25s 2)熔池温度不均匀的突出特点 熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应 3)具有一定的搅拌作用 促进焊缝成分的均匀化，有助于加快反应速度，有益于气体和夹渣物的排除。然而，没有熔滴阶段激烈。 三、焊接区内有那些气体？它们是怎样产生的？ 1、种类：金属及熔渣蒸气 2、来源： 1)焊接材料 2)气体介质
填空题 1. 精馏过程是利用 和 的原理进行完成的。 答案：多次部分气化；多次部分冷凝 2. 最小回流比是指 。 答案：塔板数为无穷时的回流比的极限值 3. 当分离要求和回流比一定时， 进料的q 值最小，此时分离所需的理论板数 。 答案：过热蒸气；最多 4 简单蒸馏的主要特征是________和______。 答案：不稳定操作或过程不连续；无回流 5 若原料组成、料液量、操作压力和最终温度都相同，二元理想溶液的简单蒸馏和平衡蒸馏相比较的结果有：①所得馏出物平均浓度______；②所得残液浓度_____；③馏出物总量______。 答案：①简单蒸馏>平衡蒸馏；②简单蒸馏=平衡蒸馏；③简单蒸馏<平衡蒸馏。 6 恒沸精馏和萃取精馏主要针对_____和 ______物系，这两种特殊精馏均采取加入第三组分的办法以改变原物系的_______。 答案：沸点差很小；具有恒沸物体系；相对挥发度 7 精馏操作的依据是 ______ 。精馏操作得以实现的必要条件包括______和 ______。 答案：混合液中各组分的挥发度的差异；自塔顶向下的液流和自塔底向上的气流 ８ 若精馏塔塔顶某理论板上气相露点温度为1t ，液相泡点温度为2t ；塔底某理论板上气相露点温度为3t ，液相露点温度为4t 。请将4个温度间关系用>、=、<符号顺序排列如下_____。 答案：4321t t t t =<= 9 恒沸精馏和萃取精馏的主要区别是① ______； ②______ 。 答案：恒沸精馏添加剂应与被分离组分形成新的恒沸物；萃取精馏中的萃取剂则应具有沸点比原料中组分的沸点高得多的特性 11 用图解法求理论塔板时，在α、F x 、D x 、W x 、q 、R 、F 和操作压力p 诸参数中， 与解无关。 答案：进料流率F 12 当增大操作压强时，精馏过程中物系的相对挥发度 ，塔顶温度 ，塔釜温度 。 答案：减小；增加；增加
《大气污染控制工程》试题库 一、选择题（每小题4个选项中，只有1项符合答案要求，错选、多选，该题不给分） 1.以下对地球大气层结构的论述中，错误的是（D ）。 A. 对流层的厚度随地球纬度的增加而降低。 B. 暖层空气处于高度的电离状态，故存在着大量的离子和电子。 C. 平流层的气温几乎不随高度变化。 D. 中间层的气温随高度的增加而增加，该层空气不会产生强烈的对流运动。 2. 目前，我国排放大气污染物最多的是（B）。 A. 工业生产。 B. 化石燃料的燃烧。 C. 交通运输。 D. 生态环境破坏。 3. 烟囱上部大气是不稳定的大气、而下部是稳定的大气时，烟羽的形状呈（D）。 A. 平展型。 B. 波浪型（翻卷型）。 C. 漫烟型（熏蒸型）。 D. 爬升型（屋脊型）。 4. 尘粒的自由沉降速度与（D ）的成反比。 A.尘粒的密度。 B. 气体的密度。 C. 尘粒的粒径。 D. 气体的粘度。 5.处理一定流量的气体，采用（A）净化时，耗用的能量为最小。 A. 重力除尘装置。 B. 惯性除尘装置。
C. 离心力除尘装置。 D. 洗涤式除尘装置。 6. 电除尘装置发生电晕闭塞现象的主要原因是（D ）。 A. 烟尘的电阻率小于104Ω·cm。 B. 烟尘的电阻率大于1011Ω·cm。 C. 烟气温度太高或者太低。 D. 烟气含尘浓度太高。 7. 在以下关于德易希方程式的论述中，错误的是（B ）。 A. 德易希方程式概括了分级除尘效率与集尘板面积、气体流量和粉尘驱进速度之间的 关系。 B. 当粒子的粒径相同且驱进速度也相同时，德易希方程式可作为除尘总效率的近似估 算式。 C. 当粒子的粒径相同且驱进速度不超过气流速度的10～20％时，德易希方程式可作 为除尘总效率的近似估算式。 D. 德易希方程式说明100％的分级除尘效率是不可能的。 8.直接应用斯托克斯公式计算含尘气流阻力的前提是（A ）。 A.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 B.1＜Re p＜500，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 C.500＜Re p＜2×105，颗粒直径大于气体分子平均自由程。 D.颗粒雷诺数Re p≤1，颗粒直径小于气体分子平均自由程。 9.在以下有关填料塔的论述中，错误的是（B）。 A. 产生“塔壁效应”的主要原因是塔径与填料尺寸的比值太小。 B. 填料塔是一种具有固定相界面的吸收设备。 C. 当烟气中含有悬浮颗粒物时，填料塔中的填料容易堵塞。 D. 填料塔运行时的空塔气速一定要小于液泛气速。 10. 在以下有关气体吸附穿透曲线的论述中，错误的是（C ）。 A.穿透曲线表示吸附床处理气体量与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 B.穿透曲线的形状取决于固定吸附床的操作条件。 C.穿透曲线表示吸附床床层厚度与出口气体中污染物浓度之间的函数关系。 D.穿透曲线斜率的大小可以反映吸附过程速率的快慢。 11.在以下石灰或石灰石湿式洗涤法烟气脱硫的化学反应式中，（C）是对吸
蒸馏练习 下册 第一章蒸馏 概念 1、精馏原理 2、简捷法 3、漏液 4、板式塔与填料塔 公式 全塔物料衡算【例1－4】、 精馏段、提馏段操作线方程、 q 线方程、 相平衡方程、 逐板计算法求理论板层数和进料版位置（完整手算过程） 进料热状况对汽液相流量的影响 2．连续精馏塔的塔顶和塔底产品摩尔流量分别为D 和W ，则精馏段液气比总是小于1，提 馏段液气比总是大于1，这种说法是否正确？全回流时，该说法是否成立？为什么？ 正确；全回流时该说法不正确；因为，D=W=0，此时是液汽比的极限值，即 1==''V L V L 4.简述有哪几种特殊精馏方法？它们的作用是什么？
1.恒沸精馏和萃取精馏。对于形成恒沸物的体系，可通过加入第三组分作为挟带剂，形成新的恒沸体系，使原溶液易于分离。对于相对挥发度很小的物系，可加入第三组分作为萃取剂，以显著改变原有组分的相对挥发度，使其易于分离。 5．恒沸精馏原理 6．试画出板式塔负荷性能图，并标明各条极限负荷曲线表示的物理意义，指出塔板适宜的操作区在哪个区域是适宜操作区。（5分） 1.漏液线（气体流量下限线）（1分） 2.雾沫夹带线（气体流量上限线）（1分） 3.液相流量下限线（1分） 4.液相流量上限线（1分） 5.液泛线（1分） 最适宜的区域为五条线相交的区域内。7．进料热状况参数 8、平衡蒸馏原理 9、液泛的定义及其预防措施 10、简述简捷法求解理论板层数的主要步骤。 11、什么是理想物系？ 四计算题 1、用一精馏塔分离苯-甲苯溶液（ =2.5）,进料为气液混合物，气相占50%（摩尔分率,下同），进料混合物中苯占0.60，现要求塔顶、塔底产品组成分别为0.95和0.05,回流比取最小回流比的1.5倍,塔顶分凝器所得冷凝液全部回流，未冷凝的蒸汽经过冷凝冷却器后
江 苏 大 学 试 题 （2011 -2012 学年第 一 学期） 课程名称 成型原理 开课学院 材料学院 使用班级 成型091/2 考试日期 2011.12.25 题 号 一 二 三 四 五 六 七 八 总分 核查人签名 得 分 阅卷教师 第一部分 金属液态成型原理 一、名词解释（每题3分，计21分） 1. 负吸附 2. 糊状凝固方式 3. 自由收缩 4. 蓄热系数 5. 平整界面 6. 偶分布函数 7. 外生生长 二、简答题（每题5分，计30分） （1） 什么是孕育衰退？如何避免孕育衰退的发生？ （2） 晶粒游离的产生途径有哪些？ 学生所在学院 专业、班级 学号 姓名
江苏大学试题第2页（3）液态成型中，铸型性质对充型能力有何影响？ （4）影响浮力流强弱的主要因素是什么？ （5）非均质形核中，衬底的几何形状对形核有何影响？ （6）铸铁合金中，共晶的形式有哪些？哪些属于规则共晶，哪些属于离异共晶？ 三、分析计算题 （1）（9分）如图1所示铸铁奥氏体组织，试说明： 【1】此奥氏体组织的形态及其特征？ 【2】若需细化其组织，可采取哪些工艺方法？ 图1 铸铁奥氏体 （2）某二元合金相图如图2所示。合金液成分为w B=40%，放置于长瓷舟中 并从左端开始凝固。温度梯度大到足以使固-液界面保持平面生长。假设固相无扩散，液相均匀混合。试求：（1）α相与液相之间的平衡分配系数k0；（2）凝固后 共晶体的数量占试棒长度的百分之几？
江 苏 大 学 试 题 第 3 页 图2 第二部分 焊接冶金学 一、简答题（每题4分，计12分） 1. 焊接熔池的凝固与铸锭的凝固过程有何不同？ 2. 焊接的物理本质是什么？采取哪些工艺措施可以实现焊接？ 3. 内应力是如何产生的？对结构件的质量有何影响？ 二、论述题（18分） 1. 试说明易淬火钢与不易淬火钢焊接热影响区组织分布及其对性能的影响。 2. 焊接冷裂纹形成的条件是什么？试说明氢致裂纹的形成过程及防止措施。 3. 已知母材锰含量（质量分数）为1.55，熔合比为0.35。焊丝含锰量（质量分数）为0.45%，药皮重量系数为0.4，锰的过度系数为50%。若要求焊缝锰含量（质量分数）为1.3%，药皮中应加入多少低碳锰铁（锰铁中含锰量为80%）？ 学生所在学院 专业、班级 学号 姓名
第六章精馏习题 一、填空 1、在t-x-y图中的气液共存区内，气液两相温度，但气相组成液相组成，而两相的量可根据来确定。 2、当气液两相组成相同时，则气相露点温度液相泡点温度。 3、双组分溶液的相对挥发度α是溶液中的挥发度对 的挥发度之比，若α=1表示。物系的α值愈大，在x-y图中的平衡曲线愈对角线。 4、工业生产中在精馏塔内将过程和 过程有机结合起来而实现操作的。 5、精馏塔的作用是。 6、在连续精馏塔内，加料板以上的塔段称为，其作用是 ；加料板以下的塔段（包括加料板）称为，其作用是。 7：离开理论板时，气液两相达到状态，即两相相等，互成平衡。 8：精馏塔的塔顶温度总是低于塔底温度，其原因有（1） 和（2）。 9：精馏过程回流比R的定义式为；对于一定的分离任务来说，当R= 时，所需理论板数为最少，此种操作称为；而 R= 时，所需理论板数为∞。 10：精馏塔有进料热状况，其中以进料q值最大，进料温度泡点温度。 11：某连续精馏塔中，若精馏段操作线方程的截距等于零，则回流比等于，馏出液流量等于，操作线方程为。12：在操作的精馏塔中，第一板及第二板气液两相组成分别为y1,x1及y2,x2；则它们的大小顺序为最大，第二，第三，而最小。13：对于不同的进料热状况，x q、y q与x F的关系为 （1）冷液进料：x q x F，y q x F； （2）饱和液体进料：x q x F，y q x F； （3）气液混合物进料：x q x F，y q x F f； （4）饱和蒸汽进料：x q x F，y q x F； （5）过热蒸汽进料：x q x F，y q x F； 13.塔板上的异常操作现象包括、、 。 14.随着气速的提高，塔板上可能出现四种不同的气液接触状态，其中 和均是优良的塔板工作状态，从减少液膜夹带考虑，大多数塔都控制在下工作。 二、选择 1：精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比 V L （），馏出液组成x D( ),釜残液组成x W( ). A 增加 B 不变 C 不确定D减小 2：精馏塔的设计中，若进料热状况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则所需的理论塔板数N T（），提馏段下降液体流量L/（）。 A 减小 B 不变 C 增加 D 不确定 3：对于饱和蒸汽进料，则有L'（）L ，V'（）V。 A 等于 B 小于 C 大于 D 不确定 4精馏塔中由塔顶向下的第n-1，n，n+1层塔板，其气相组成关系为（） A y n+1>y n>y n-1 B y n+1=y n=y n-1 C y n+1
绪论 一、焊接过程的物理本质 1.焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。 物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性） 2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。 2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。 为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施： 1)对被焊接的材质施加压力 目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 二、焊接热源的种类及其特征 1） 电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。 2） 化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。 3） 电阻热：利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。 4） 高频感应热：对于有磁性的金属 材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实现高速焊接。如高频焊管等。 5） 摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。 6） 等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。 7） 电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。 8） 激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。 三、熔焊加热特点及焊接接头的形成 （一）焊件上加热区的能量分布 热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区； 1)活性斑点区 活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能； 2)加热斑点区 在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。在该区内热量的分布是不均匀的，中心高，边缘低，如同立体高斯锥体. （二）焊接接头的形成： 熔焊时焊接接头的形成，一般都要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变，直至形成焊接接头。 （l ）焊接热过程 ： 熔焊时被焊金属在热源作用下发生局部受热和熔化，使整个焊接过程自始至终都是在焊接热过程中发生和发展的。它与冶金反应、凝固结晶和固态相变、焊接温度场和应力变形等均有密切的关系。、管路敷设技术通过管线敷设技术，不仅可以解决吊顶层配置不规范问题，而且可保障各类管路习题到位。在管路敷设过程中，要加强看护关于管路高中资料试卷连接管口处理高中资料试卷弯扁度固定盒位置保护层防腐跨接地线弯曲半径标高等，要求技术交底。管线敷设技术中包含线槽、管架等多项方式，为解决高中语文电气课件中管壁薄、接口不严等问题，合理利用管线敷设技术。线缆敷设原则：在分线盒处，当不同电压回路交叉时，应采用金属隔板进行隔开处理；同一线槽内，强电回路须同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。、电气课件中调试对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料试卷相互作用与相互关系，根据生产工艺高中资料试卷要求，对电气设备进行空载与带负荷下高中资料试卷调控试验；对设备进行调整使其在正常工况下与过度工作下都可以正常工作；对于继电保护进行整核对定值，审核与校对图纸，编写复杂设备与装置高中资料试卷调试方案，编写重要设备高中资料试卷试验方案以及系统启动方案；对整套启动过程中高中资料试卷电气设备进行调试工作并且进行过关运行高中资料试卷技术指导。对于调试过程中高中资料试卷技术问题，作为调试人员，需要在事前掌握图纸资料、设备制造厂家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 、电气设备调试高中资料试卷技术电力保护装置调试技术，电力保护高中资料试卷配置技术是指机组在进行继电保护高中资料试卷总体配置时，需要在最大限度内来确保机组高中资料试卷安全，并且尽可能地缩小故障高中资料试卷破坏范围，或者对某些异常高中资料试卷工况进行自动处理，尤其要避免错误高中资料试卷保护装置动作，并且拒绝动作，来避免不必要高中资料试卷突然停机。因此，电力高中资料试卷保护装置调试技术，要求电力保护装置做到准确灵活。对于差动保护装置高中资料试卷调试技术是指发电机一变压器组在发生内部故障时，需要进行外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。
大气物理学题目及答案 (84题) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
大气物理学(32+19+33=84题) 一、单项选择题： 1、陆地下垫面的热量差额主要是指__________。（C） A：下垫面与大气之间的热量交换 B：下垫面上的蒸发与凝结 C：地面辐射差额 D：土壤的性质 2、对流层与平流层交界处，有一个厚约__________公里的过渡层，叫对流层顶。 (A) A.1-2 B.10 C.0.2-0.3 D.5 3、如果已知本站气压、海拔高度和气柱的__________，就可以用压高公式求算海平面气压。(C) A.相对湿度 B.气压垂直递减率 C.平均温度 D.垂直高度 4、大气的稳定度决定于该气团的层结，层结不稳定是__________。 (C) A.γ=γd B.γ<γd C.γ>γd D、γ=γd=0 5、常在T-lnP图上见到，自由对流高度以上的正不稳定能量面积大于其下面的负的不稳定能量面积,这种情况叫__________。(A) A.真潜不稳定型 B.假不稳定型 C.绝对不稳定型 D.绝对稳定型 6、在叙述云块上升过程中的降温时，有时讲绝热降温，有时讲膨胀降温，这两种说法__________。(C) A.完全一样 B.完全不一样 C.基本一样 D.基本不一样 7、大气中的臭氧主要分布在：__________。(B) A、对流层 B、平流层 C、中间层 D、热层 8、目前一般把PH值小于__________的降水都称为酸雨。(B) A、4.0 B、5.6 C、6.5 D、7.0 9、测量空气湿度的最基本方法是__________。(B)
2014年春季学期焊接冶金学试题(A) （适用于材料成型与控制工程专业焊接模块） 一、概念或解释(每题2分共10分) 1、联生结晶： 2、熔合比： 3、焊条药皮重量系数： 4、金属焊接性： 5、电弧热焊： 二、选择填空(可以多个选择,每题1分,共15分) 1、焊接区内的气体主要来源于(??????? )。 ①焊接材料? ②母材? ③焊条药皮 2、焊接时, 不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属，可用N作为保护气体,这种金属是(?????? )。 ①铜 ?②铝 ??③镍 3、焊接熔渣的作用有( ?????) ①机械保护作用? ②冶金处理作用? ③改善工艺性能 4、焊接熔池的结晶时,熔池体积小，冷却速度大，焊缝中以(????? )为主。
①柱状晶? ②等轴晶 ?③平面晶 5、熔合区的化学不均匀性主要是体现于(???? ?)。 ①凝固过渡层的形成? ②碳迁移过渡层的形成? ③合金分层现象 6、焊缝中的气孔和夹杂主要害处是(??????? )。 ①焊缝有效截面下降 ?②应力集中，疲劳强度下降 ?③抗氧化性下降? ④深透性气孔，使致密性下降。 7、打底焊道最易产生热裂纹,也最易产生冷裂纹,其主要原因是(??? ?????)。 ①冷却速度快? ②应力集中?③过热 8、焊接结构钢用熔渣的成分是由(???????? )等组成。 ①氧化物 ?②氟化物? ③氯化物? ④硼酸盐 9、焊接冷裂纹按产生原因可分为( ????????)。 ①淬硬脆化裂纹? ②低塑性脆化裂纹? ③层状撕裂? ④应力腐蚀开裂? ⑤延迟裂纹 10、有利于改善焊缝抗热裂纹性能因素主要有( ?????)。 ①细化晶粒 ?②减少S、P? ③结晶温度大? ④加入锰脱硫 11、热扎、正火钢焊接时，过热区性能的变化取决于( ????)等因素。 ①高温停留时间 ?②焊接线能量? ③钢材类型 ?④冷裂倾向
一.名词解释 1.焊接：被焊工件的材质(同质或异质)，通过加热或加压或二者并用，并且 用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。 2.熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。 3.交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面，非自发形核 就依附在这个表面上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。 4.焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的 晶格中自由扩散，故称扩散氢。 5.拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。 6.熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。g/(A*H)在熔焊过程中，单位电流， 单位时间内，焊芯熔敷在焊件上的金属量。 7.熔敷比表面积：熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比。 8.应力腐蚀：金属材料在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破 坏现象，称为应力腐蚀。 9.层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉 伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。 10.再热裂纹：焊后再加热，为了消除应力退火或在高温工作时500-700摄氏度 产生的裂纹。 11.热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区 域。 12.热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达 到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。 13.焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。 14.热裂纹:是在焊接高温时晶沿界断裂产生的。冷裂纹：是焊后冷至较低温度 产生的。 二.简答 1.氢对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氢量的主要措施是什么？ a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降。 b.白点，碳钢和低合金钢焊缝， 如含氢量高常常在拉伸或弯曲断面上出现银白色局部脆断点。c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。d.氢促使产生冷裂纹。措施： a.限制焊接材料中的氢含量，制造低氢和超低氢型焊接材料和焊剂时，应尽 量选用不含或含氢量少的材料。b.清除焊件和焊丝表面上的铁锈，油污，吸附水等杂质。c.冶金处理：在药皮中加入氟化物，控制焊接材料的氧化还原势，在药皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素，控制焊接工艺参数，焊后除氢处理。 2.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？ a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因。b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度，降低塑性和韧性的元素。c氮是促使焊缝金属时效脆化的元素。措施：a焊接区保护的影响，液态金属脱氮比较困难，所以控制氮的主要措施是加强保护，防止空气和金属作用。b焊接参
关于大气物理学题库答 案 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
大气物理学题库答案一、选择题
二、 填空题 1. 氮气、氧气、氩气（或N 2、O 2、Ar ） 2. 原始大气、次生大气、现代大气 3. 基尔霍夫定律、普朗克定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律、维恩定律。 4. 核化（或填异质核化）、凝结、碰并、连锁； 5. 水云、冰云、混合云； 6. 色； 7. 爱根核，大核，巨核； 8. 增加空气中的水汽、降温。 9. CO2、O3； 10. 瑞利散射， 米散射， 几何光学散射； 11. 宇宙射线 地壳αβγ射线作用 大气中放射性元素 12. 低气压、高气压、低压槽、高压脊、鞍型气压场 13. Kirchhoff （或基尔霍夫） 14. 紫外光、红外光 15. 辐射平衡、热量平衡， 潜热 、感热，太阳辐射，大气 。 16. 高压、低压 17. 冷却、增湿、冷却、增湿
18. 日地平均距离大气上界 19. 比湿 、 混合比 、 水汽密度 、 露点 、 相对湿度 。 20. 状态（变化）、 层结 。 21. 对流层 、平流层 、 中层、热层 、外层。 22. 绝热上升膨胀冷却 、辐射冷却、平流冷却 、 混合冷却 。（降温过程很 多，写出其中四种即可） 23. 0>??z θ、 0