冶金钢铁冶金学A(铁冶金)复习思考题汇总2

思考题
1 为什么钢液脱磷必要造碱性渣？写出炉渣脱磷的反应式。

2 分析炉渣脱磷的热力学和动力学条件。

3 LD炼钢中，采取哪些措施才能实现早期脱磷？给与简要分析。

4 脱氧方法有哪几种？特点是什么？
5 什么是元素的脱氧能力？分析下列说法是否正确：
a) 元素的脱氧能力可以用元素与钢液中氧的反应平衡常数表示；
b)钢液脱氧时［％O］由元素的脱氧能力所决定；
6 炉渣的作用及来源？
7 说明EAF、LF精炼用还原渣与转炉炼钢氧化渣成分的显著差异？
8 分析转炉炼钢中石灰的成渣过程。

9 影响炉粘度的因素有哪些？分析温度与碱度对碱性氧化渣粘度的影响。

10 炉渣泡沫化对LD和EAF炼钢的影响？
11 如何通过图解法确定渣量？
12 根据炉渣离子结构，写出脱硫反应式。

13 分析炉渣脱硫反应的热力学和动力学条件。

分析（FeO）对碱性炉渣脱硫反应的影响。

14 根据炉渣离子模型理论，进行熔渣脱硫计算。

15 为什么碱性还原渣脱硫时，脱氧与脱硫同时进行，脱氧是深脱硫的前提？
16 气相脱硫一般在LD脱硫中所占的比例。

钢铁冶⾦学试题（A）及答案钢铁冶⾦学试卷（A ）院(系) 班级学号姓名（注：答题需在答题纸上进⾏，请不要在试卷上答题，否则将被扣分。

）⼀、名词解释题（每题3分，共18分）1. ⾼炉有效容积利⽤系数2. SFCA3. 煤⽓CO 利⽤率4. ⾼炉的管道⾏程5. ⾼炉的碱负荷6. COREX 炼铁⼯艺⼆、判断题 ( 每题 1.5分，共 30 分 ) （对：√，错：×。

）1. 磁铁矿的理论含铁量为70％，⿊⾊条痕，疏松结构，较易还原。

2. 焦炭的主要质量要求是：含碳量⾼，反应性⾼，反应后强度⾼。

3. ⾼炉炼铁要求喷吹⽤煤粉的爆炸性弱，可磨性指数⼤，燃烧性⾼。

4. ⾼风温热风炉的炉顶耐⽕材料⼀般使⽤⾼铝砖或碳砖。

5. 为确保烧结矿固结强度，⼀般要求烧结最⾼温度为1350～1380℃。

6. 烧结过程的焦粉偏析布料有利于烧结上、下料层温度的均匀化。

7. 厚料层烧结⼯艺的主要⽬的是为了提⾼烧结矿⽣产能⼒。

8. 酸性氧化焙烧球团矿的固结主要靠FeO 与SiO 2形成的低熔点化合物粘结。

9. 原燃料中的P 2O 5在⾼炉中不能被还原⽽全部进⼊⽣铁。

10. 耦合反应的平衡常数是与之相关的简单反应平衡常数的组合。

11. 阻⽌⾼炉内K 、Na 循环富集的对策之⼀是降低炉渣⼆元碱度。

12. ⾼炉风⼝燃烧带出来的煤⽓中既有CO ⼜有CO 2，但前者含量更⾼。

13. 增⼤⾼炉⿎风动能的措施之⼀，是扩⼤⾼炉风⼝直径。

14. 提⾼风⼝理论燃烧温度，有利于补偿喷吹煤粉热分解带来的温度变化。

15. 抑制“液泛现象”，有利于改善⾼炉下部的透⽓性、透液性。

16. 矿⽯的软熔性能影响⾼炉软熔带的位置，但不影响其厚度。

17. 加⼤矿⽯批重将有助于抑制⾼炉内的中⼼煤⽓流。

18. 与加湿⿎风不同，脱湿⿎风的主要作⽤在于提⾼⾼炉产量。

19. 富氧⿎风不仅可以给⾼炉带⼊热量，⽽且可以增加⾼炉产量。

20. 炉衬寿命的问题，是熔融还原炼铁法需要解决的关键技术。

炼钢学复习题第二章一．思考题1.炼钢的任务。

1)脱碳：含碳量是决定铁与钢定义的元素，同时也是控制性能最主要的元素，一般来用向钢中供养，利于碳氧反应去除。

2）脱硫脱磷：对绝大多数钢种来说，硫磷为有害元素，硫则引起钢的热脆，而磷将引起钢的冷脆，因此要求炼钢过程尽量去除。

3）脱氧：在炼钢中，用氧去除钢中的杂质后，必然残留大量氧，给钢的生产和性能带来危害，必须脱除，减少钢中含氧量叫做脱氧。

（合金脱氧，真空脱氧）4）去除气体和非金属夹杂物：钢中气体主要指溶解在钢中的氢和氮，非金属夹杂物包括氧化物，硫化物以及其他化合物，一般采用CO气泡沸腾和真空处理手段。

5）升温：炼钢过程必须在一定高温下才能进行，同时为保证钢水能浇成合格的钢锭，也要求钢水有一定的温度，铁水最温度很低，1300摄氏度左右 Q215钢熔点1515摄氏度6）合金化：为使钢有必要的性能，必须根据钢中要求加适量的合金元素。

7）浇成良锭：液态钢水必须浇铸成一定形状的固体铸坯，采用作为轧材的原料，同时要求质量良好，一般有模铸和连铸两种方式。

2.S的危害原因和控制方式。

（1）产生热脆。

（硫的最大危害）（2）形成夹杂：S在固体钢中基本上是以硫化物夹杂的形式存在。

降低塑性，危害各向同性（采用Mn抑制S的热脆），影响深冲性能和疲劳性能，夹杂物的评级，强度（S对钢的影响不大）（3）改善切削性能（这是硫的唯一有用用途）（2）控制措施有两种方法：（1）提高Mn含量：Mn/S高则晶界处形成的MnS量多、FeS 量生成量少，提高了钢的热塑性，减少了钢裂纹倾向。

（2）降低S含量：过高的S 会产生较多的MnS夹杂，影响钢的性能。

3.Mn控制S的危害的原理，要求值。

Mn影响S的原理：钢中的Mn在凝固过程中同样产生选分结晶，在晶界处与S反应生产MnS。

Mns的熔点高，在轧制和连铸过程中仍处于固态，因此消除了低熔点FeS引起的热脆现象。

Mn\S:Mn对S的控制力，一般用Mn和S的质量百分数的比值表示，称为“锰硫比”。

冶金09《钢铁冶金学(A)》之《铁冶金学》部分复习思考题绪论复习思考题1 高炉炼铁法在各种炼铁方法中居主导地位的原因是什么？2 为什么说连铸是钢铁工业的一次“技术革命”？3 钢铁工业在国民经济中居何地位？原因何在？第一章现代高炉炼铁工艺复习思考题1 高炉炼铁的工艺流程由哪几部分组成？2 高炉生产有哪些特点？3 对高炉内衬的基本要求是什么？4 简述蓄热式热风炉的工作原理。

5 与湿法除尘相比较，高炉煤气干法除尘有何优点？6 简述高炉内各区域的分布、特征及主要反应。

7 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？8 高炉炼铁有哪些技术经济指标？9 利用系数、冶炼强度和焦比之间有何关系？此种关系给我们何种启示？10 概念题：高炉有效高度、有效容积、工作容积、有效容积利用系数、面积利用系数、焦比、置换比、综合焦比、冶炼强度、综合冶炼强度、一代寿命。

第二章高炉炼铁原料复习思考题1天然铁矿石按其主要含铁矿物可分为哪几类？各有何特点？2高炉冶炼对铁矿石质量有何要求？（评价铁矿石质量的标准有哪些？）3熔剂在高炉冶炼中起什么作用？4高炉冶炼对碱性熔剂的质量有何要求？5说明焦炭在高炉冶炼过程中的作用。

6高炉冶炼对焦炭质量提出了哪些要求？7焦炭的强度指标有哪些？简述各指标的意义及高炉冶炼对各指标的原则要求。

8铁矿粉烧结生产有何意义？9简述抽风烧结过程中从上到下依次出现的层次及各层中的主要反应。

10根据烧结过程中碳燃烧反应的类型，分析烧结过程的气氛性质。

11分析水汽冷凝对烧结过程的影响及消除过湿层的措施。

12影响CaCO3分解及CaO矿化的因素有哪些？13 高炉内碳酸盐分解对冶炼过程有何不利影响？（高炉采用熔剂性烧结矿冶炼，杜绝石灰石入炉的意义何在？）14烧结过程发生固相反应的条件是什么，反应过程和反应产物有何特点，固相反应对烧结过程有何影响？15烧结过程中的液相是如何形成的，不同碱度烧结矿的烧结过程中产生的液相有何特点，液相对烧结矿质量有何影响？16 简述正硅酸钙（C2S）造成烧结矿粉化的原因及主要对策。

$钢铁冶金炼铁部分课后作业题及答案1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。

炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。

组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标答案：综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温(℃)顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/综合焦比(Kg/t)入炉焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)1—3 高炉生产有哪些特点答案：一是长期连续生产。

高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。

高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。

二是规模越来越大型化。

现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。

三是机械化、自动化程度越来越高。

为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。

为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。

四是生产的联合性。

从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。

从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。

因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。

1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。

（1)生铁。

按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。

《冶金工程概论》思考题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：《冶金工程概论》思考题1．什么是冶金？有哪几种冶金方法？说明各种方法的特点。

答：冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。

冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金。

火法冶金：利用高温从矿石中提取金属或其化合物的冶金过程。

此过程没有水溶液参加，故又称为干法冶金。

湿法冶金：湿法冶金这种冶金过程是用酸、碱、盐类的水溶液，以化学方法从矿石中提取所需金属组分，然后用水溶液电解等各种方法制取金属。

2．冶金分几类？简述黑色冶金的主要工序。

答：冶金分为火法冶金和湿法冶金火法冶金（黑色冶金）用燃料、电能或其他能源产生高温，在高温下，从矿石中提取和精炼金属或其化合物。

火法冶金一般分矿石准备、冶炼、精炼和烟气处理等步骤。

3．简述新中国钢铁工业的发展的几个主要阶段。

答：新中国现代钢铁工业的崛起、壮大，大体经历了改革开放之前的高度集中的计划经济时期(1949～1978年)、改革开放初期(1978～1992年，计划经济向市场经济的过渡期)、社会主义市场经济初期(1993～2000年)和深化改革扩大开放国民经济高速增长时期(2001年以来)四个发展阶段。

4.简述钢铁工业的发展趋势。

答：高效化及大型化、连续化、自动化节约资源能源降低制造成本、发展高新技术所需的新材料、连铸技术，发展近终成型毛坯技术制备信技术中国的钢铁制造业产能过剩，无缝彩钢和特种钢应该还有市场，任何行业当同质量产品的竞争达到一定限度的时候必然会逼迫整个行业的技术含量有所提高。

5．简述有色金属工业的发展趋势。

答：按照“十一五”规划，未来发电、电网、运输设备（汽车、火车、地铁等）制造、机械、电子、航空航天、建筑、武器装备制造等行业对有色金属的需求将持续增长。

习题精选A 重点习题*1．用Si 热法还原MgO ，即Si (s)+2MgO (s)=2Mg (s)+SiO 2(s)的标准吉布斯自由能与温度的关系为：=∆θr G (523000-211.71T ) J ∙mol -1，试计算：（1）在标准状态下还原温度；（2）若欲使还原温度降到1473K ，需创造什么条件？（答案：（1）2470K ；（2）Pa 27.18M g <p ）B 一般习题1．在298～932K （Al 的熔点）温度范围内，计算Al 2O 3的标准生成吉布斯自由能与温度的关系。

已知 1673600θ)O 298(A l 32-=∆H 1mol J -⋅2．利用气相与凝聚相平衡法求1273K 时FeO 的标准生成吉布斯自由能θO Fe f x G ∆。

已知:反应(g)2(s)(g)2(s)O H Fe H FeO +=+在1273K 时的标准平衡常数668.0θ=K(g)2(g)221(g)2O H O H =+ T G 51.11249580θOH f 2+-=∆ -1mol J ⋅(答案: -1θFeO f m ol J 181150⋅-=∆G )4. 已知 在460～1200K 温度范围内，下列两反应的θG ∆与T 的关系式如下3Fe (s)+C (s)=Fe 3C (s) θf G ∆=(26670-24.33T ) J ∙mol -1 C (s)+CO 2=2CO θr G ∆=(162600-167.62T ) J ∙mol -1问: 将铁放在含有CO 220％、CO75％、其余为氮气的混合气体中，在总压为202.65kPa 、温度为900℃的条件下，有无Fe 3C 生成？若要使Fe 3C 生成，总压需多少？（答案：不能生成Fe 3C; p 总>973.73kPa ）5. 计算反应ZrO 2(s)=Zr (s)+O 2在1727℃时的标准平衡常数及平衡氧分压。

钢铁冶金炼铁部分课后作业题及答案1—1高炉炼铁工艺由哪几部分组成？答案（1）：在高炉炼铁生产在中，高炉是工艺流程的主体，从其上部装入的铁矿石燃料和溶剂向下运动，下部鼓入空气燃烧燃料，产生大量的还原性气体向上运动。

炉料经过加热、还原、熔化、造渣、渗碳、脱硫等一系列物理化学过程，最后生成液态炉渣和生铁。

组成除高炉本体外，还有上料系统、装料系统、送风系统、冷却系统、液压系统、回收煤气与除尘系统、喷吹系统、动力系统1—2 高炉炼铁有哪些技术经济指标？答案：综合入炉品位(%)炼铁金属收得率(%)生铁合格率(%)铁水含硅(%)铁水含硫(%)风温(℃)顶压(KPa)熟料比(%)球矿比(%)高炉利用系数(t/m3.d)综合焦比(Kg/t)入炉焦比(Kg/t)焦丁比(Kg/t)喷煤比(Kg/t)1—3 高炉生产有哪些特点？答案：一是长期连续生产。

高炉从开炉到大修停炉一直不停地连续运转，仅在设备检修或发生事故时才暂停生产（休风）。

高炉运行时，炉料不断地装入高炉，下部不断地鼓风，煤气不断地从炉顶排出并回收利用，生铁、炉渣不断地聚集在炉缸定时排出。

二是规模越来越大型化。

现在已有5000m3以上容积的高炉，日产生铁万吨以上，日消耗矿石近2万t，焦炭等燃料5kt。

三是机械化、自动化程度越来越高。

为了准确连续地完成每日成千上万吨原料及产品的装入和排放。

为了改善劳动条件、保证安全、提高劳动生产率，要求有较高的机械化和自动化水平。

四是生产的联合性。

从高炉炼铁本身来说，从上料到排放渣铁，从送风到煤气回收，各系统必须有机地协调联合工作。

从钢铁联合企业中炼铁的地位来说，炼铁也是非常重要的一环，高炉体风或减产会给整个联合企业的生产带来严重影响。

因此，高炉工作者要努力防止各种事故，保证联合生产的顺利进行。

1—5 高炉生产有哪些产品和副产品，各有何用途？答案：高炉冶炼主要产品是生铁，炉渣和高炉煤气是副产品。

（1)生铁。

按其成分和用途可分为三类：炼钢铁，铸造铁，铁合金。

完整版北京科技大学钢铁冶金学炼铁部分知识点复习第一章概论1、试述3种钢铁生产工艺的特点。

答：钢铁冶金的任务：把铁矿石炼成合格的钢。

工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石去脉石、杂质和氧铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁精炼（脱C、Si、P 等）钢。

高炉炼铁工艺流程：对原料要求高，面临能源和环保等挑战，但产量高，目前来说仍占有优势，在钢铁联合企业中发挥这重大作用。

直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，而且很多技术冋题还有待解决和完善。

2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。

答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完成复杂的物理化学反应；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观察炉内反应过程，只能凭借仪器仪表简介观察；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程的关键。

三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（主要是铁）和氧元素的化学分离；②造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；③传热及渣铁反应过程：实现成分与温度均合格的液态铁水。

3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。

答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。

4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。

答：①高的含铁品位。

矿石品位基本上决定了矿石的价格，即冶炼的经济性。

② 矿石中脉石的成分和分布合适。

脉石中SiO2和A12O3要少，CaO多，MgO含量合适。

③有害元素的含量要少。

S、P、As、Cu对钢铁产品性能有害，K、Na、Zn、Pb、F对炉衬和高炉顺行有害。

④有益元素要适当。

Mn、Cr、Ni、V、Ti等和稀土元素对提高钢产品性能有利。

上述元素多时，高炉冶炼会出现一定的问题，要考虑冶炼的特殊性。

⑤矿石的还原性要好。

矿石在炉内被煤气还原的难易程度称为还原性。

褐铁矿大于赤铁矿大于磁铁矿，人造富矿大于天然铁矿，疏松结构、微气孔多的矿石还原性好。

⑥冶金性能优良。

冷态、热态强度好，软化熔融温度高、区间窄。

大专业材工冶炼部分思考题1、什么是材料？2、材料的五个判据是什么？(2)答:(1)资源(2)能源人类社会所能接受(3)环境(4)经济性判据(5)性能判据制造基础——工艺性能用途——使用性能3、炼铁的任务是什么？炼钢的任务是什么？4、钢铁冶金中主要氧化物的稳定性由强到弱的顺序是什么？(4)答:CaO、MgO、Al2O3、SiO2、MnO、FeO、P2O5；5、炼铁过程中采用碳作为还原剂原因是什么？6、高炉炼铁对铁矿石有哪些要求？(6)答:①含铁量越高越好铁矿石含铁量可在30%～70%范围变动.贫矿：W Fe<45% ,需选矿、烧结(球团)富矿：W Fe>45%,可直接冶炼②还原性要好气孔率大、孔径较大、开口气孔较多的矿石,还原性好. 如褐铁矿石,气孔率可达40%～80%。

③粒度：在对高炉透气性的影响不大时,粒度越细越好。

④脉石成分: 碱性氧化物越多(CaO、MgO)、酸性氧化物(SiO2、Al2O3)越少越好. 前者含量越高, 所需熔剂就越少.⑤杂质含量要少有害杂质含量: S(<0.15%w)、P(<0.4%w)、As(<0.1%w)、Zn(<0.1%w)、Pb有益元素: Mn、Ni、Cr、V、Ti . 但在冶炼生铁时, 某些元素也不宜过多.⑥矿石具有一定强度要保证生产过程中, 上述性质稳定. 入炉矿石含铁量波动≤±1%7、高炉的原料有哪些？产品有哪些？8、炼铁的主要反应是什么？炼钢的主要反应是什么？(8)答:a．铁的还原间接还原,CO ；直接还原，C（1）间接还原：在炉口附近开始，温度250～350℃,大约在950℃为止。

3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 (1.1.1.3)Fe3O4+CO→3FeO+CO2 (1.1.1.4)FeO+CO→Fe+CO2(1.1.1.5)（2）直接还原: 直接还原在950℃以上.FeO+C→Fe+CO (1.1.1.6)高活性的C的来源，2CO→CO2+C (1.1.1.7)反应生成的C呈烟状、进入到矿石的孔隙中.b.炼钢的最主要反应。