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钢铁冶金原理1.冶金热力学研究对象：反应能否进行，即反应的可行性和方向性、反应达到平衡态的条件及该条件下反应物能达到的最大产出率。
2.平衡常数的含义：可逆化学反应达到平衡时，每个产物浓度系数次幂的连乘积与每个反应物浓度系数次幂的连乘积之比，这个比值叫做平衡常数。
3.稀溶液：一定温度和压力下，溶剂遵守拉乌尔定律，溶质遵守亨利定律的溶液。
4.正规溶液：混合焓不为0，但混合熵等于理想溶液混合熵的溶液。
5.活度系数：是指活度与浓度的比例系数。
6.试比较CO和H2还原氧化铁的特点？解CO和H2是高炉内氧化铁的间接还原剂。
它们均能使Fe2O3还原到Fe。
但它们的还原能力在不同温度下却有所不同。
在810℃，两者的还原能力相同，而在810℃以下，CO的还原能力比H2的还原能力强，但在810℃以上，则相反，氢有较强的还原能力，这反映在还原剂的分压上，随温度的升高，还原FeO所要求的CO分压增高，还原FeO 需要的H2分压则减小。
高炉下部高温区H2强烈参与还原，而使C消耗于形成CO（C 的气化反应）的量有所减少。
另，在高温区内，它们形成的产物H2O（g）及CO2均能与焦炭反应，分别形成H2及CO。
增加间接还原剂的产量。
这也就推动了碳直接还原的进行。
在还原的动力学上，由于H2在FeO上的吸附能力及扩散系数均比CO的大，所以H2还原氧化铁的速率，即使在810℃以下，也比CO的高（约5倍）。
提高还原气体中H2的浓度有利于氧化铁还原速率的增加。
7.氢和氮气对钢会产生哪些危害？答：氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢和CO、N2气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。
钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，发生氢脆现象。
氮含量高的钢材长时间放置，将会变脆。
原因是钢种氮化物析出速度很慢，逐渐改变钢的性能。
钢种含氮量高时，在250℃—450℃温度范围，表面发蓝，钢的强度升高，冲击韧性降低，称之为蓝脆。
河南省考研冶金工程复习资料冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析河南省考研冶金工程复习资料：冶金原理与冶金物理化学重点知识点解析一、概述在冶金工程考研中，冶金原理与冶金物理化学是非常重要的知识点。
本文将就这两方面的重点知识点进行解析，帮助考生更好地复习备考。
二、冶金原理的重点知识点解析1. 冶金原理的基本概念冶金原理是指冶金学的基本原理和规律，包括金属物理冶金、金属化学冶金和金属工艺学等内容。
在复习冶金原理时，考生需重点掌握金属的结构与性能、金属材料的相变等基本概念。
2. 金属的结构与性能金属的结构与性能是冶金工程考研中的重要内容，包括晶体结构、晶体缺陷、晶体的增韧机制等。
在复习期间，考生应牢固掌握不同金属的结构类型、晶体缺陷的种类以及晶体的塑性变形等知识点。
3. 金属材料的相变金属材料的相变是冶金工程中的核心知识之一，包括熔化、凝固、析出等相变过程。
在复习过程中，考生应深入了解金属材料的各种相变规律和相图，掌握相变过程的影响因素和调控方法。
4. 金属的加工与热处理金属的加工与热处理是冶金工程中不可或缺的部分，包括铸造、锻造、焊接等加工过程，以及退火、淬火、回火等热处理方法。
考生需要熟练掌握不同加工和热处理方法的原理、工艺及其对金属材料性能的影响。
三、冶金物理化学的重点知识点解析1. 金属与非金属元素的相互作用金属与非金属元素的相互作用是冶金物理化学中的重要内容，包括金属与氧化物、硫化物、氮化物等的反应。
在复习期间，考生应掌握金属与非金属元素的化学反应机制和热力学基础，理解金属材料的腐蚀、氧化等现象。
2. 金属的电化学行为金属的电化学行为是冶金物理化学中的关键知识之一，包括电化学平衡和腐蚀电池等内容。
考生需掌握电化学反应的基本原理和电化学平衡的计算方法，理解电化学腐蚀的本质和防腐蚀的措施。
3. 金属溶液金属溶液是冶金工程中的重要研究对象，包括金属的固溶、固相变、液溶剂和电解液等。
在复习期间，考生需了解金属溶液的物理化学性质，熟悉固相变和固溶体的形成机制，掌握金属溶液的制备方法和性质调控等知识。
（冶金行业）冶金导论考试复习资料冶金导论复习一、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。
北京市考研冶金工程复习资料冶金原理重点内容整理北京市考研冶金工程复习资料-冶金原理重点内容整理一、冶金原理概述冶金原理是冶金学的基础，它研究冶金过程中的基本原理、规律和理论基础，是冶金工程师必须具备的核心知识。
本节将重点整理北京市考研冶金工程复习资料中冶金原理的重点内容。
二、冶金原理的基本概念冶金原理涉及许多基本概念，包括金属的物理性质、化学性质和结构等。
在冶金工程学习过程中，我们必须掌握这些基本概念，才能更好地理解和应用冶金原理。
1. 金属的物理性质金属的物理性质是指金属的导电性、热传导性、延展性、膨胀性等等。
在冶金过程中，我们通常根据不同金属的物理性质来选择适当的处理方法和工艺。
2. 金属的化学性质金属的化学性质是指金属与环境中其他元素和化合物之间的作用。
例如，金属的氧化、还原、析出等化学反应对于冶金工程至关重要。
3. 金属的晶体结构金属的晶体结构对其性能有着重要的影响。
晶体结构的类型和缺陷将决定金属的力学性质、热学性质等，并直接影响熔化、形变和再结晶等冶金工艺。
三、冶金原理的基本理论在冶金原理中，有一些基本理论是不可或缺的，它们为我们解释了冶金过程中的一些基本现象和规律。
1. 相图理论相图理论是冶金学中的核心理论之一。
通过相图的研究，我们能够了解金属和合金在不同温度和成分条件下的相组成、相变规律等重要信息。
相图理论在冶金工程中的应用非常广泛。
2. 冶金反应动力学理论冶金反应动力学理论研究了金属和合金在不同条件下的反应速度、反应机制等。
通过掌握冶金反应动力学，我们能够预测和控制冶金过程中的反应行为，提高生产效率和产品质量。
3. 界面理论界面理论研究了不同相之间的交界面，例如金属和气体、金属和液体、金属和固体之间的界面。
这些界面对于材料的腐蚀、溶解和反应等过程具有重要影响，理解界面理论能够帮助我们更好地设计和优化冶金工艺。
四、冶金原理的应用冶金原理是冶金工程的基础知识，通过合理应用冶金原理，我们能够解决实际工程中遇到的问题，提高冶金生产的效益。
标准吉布斯自由能：某纯组分溶解于溶剂中，形成标准溶液时吉布斯自由能的变化值。
标准生成吉布斯自由能：在标准状态下由稳定单质生成1mol物质时反应的自由能变化值。
直接还原：CO和H2做还原剂产物为CO2或H2O的反应。
间接还原：以C为还原剂产物为CO的反应。
化学反应的标准吉布斯自由能计算方法：（1）标准生成自由能法（2）线性组合法（3）平衡常数法（4）电化学反应电动势法（5）自由能函数法偏摩尔量：在恒温、恒压及其它组分的物质的量保持不变的条件下，溶液的广度性质X，对某组分B物质的量的偏微商。
[X B=（ə/əmb）T.P.nk(K≠B)]化学位：当广度性质是吉布斯自由能时，组分B的偏摩尔量就称为化学位。
活度：为了使实际溶液也能够服从拉乌尔定律，就需要将实际溶液的浓度前乘以一个系数对他加以校正，经校正的浓度称为活度。
活度的定义a B=p B/p(标)活度的测定方法：蒸汽压法、分配定律法、化学平衡法、电动势法。
活度的三种标准态：（1）纯物质标准态。
（符合拉乌尔定律）（2）假象纯物质标准态。
（符合亨利定律）（3）质量1％溶液标准态。
（符合亨利定律）理想溶液：在全部浓度范围内服从拉乌尔定律的溶液。
稀溶液：溶质服从亨利定律，溶剂服从拉乌尔定律的溶液称为稀溶液。
多相反应发生的问题在体系的相界面上，有如下三个环节：（1）反应物对流扩散到反应界面上。
（2）在反应界面上进行化学反应。
（3）反应产物离开反应界面向相内扩散。
未反应核模型：当固相反应物是致密的时，化学反应从固相物的表面开始，逐渐向矿块中心推进，反应物和产物之间有较明显的界面存在；而反应在层间的相界面附近区域进行，因而形成的固相产物则出现在固相反应物处，而原相内部则是未反应的部分。
双模理论：（1）在两相的相界面两侧的每个相内都有一层边界薄膜，这种膜产生了物质从相内到界面的基本传质阻力，存在浓度梯度。
（2）在两层膜之间的界面上，处于动态平衡状态。
（3）组元在每相内的传质通量与浓度差活分压差成正比。
第一篇冶金熔体第一章冶金熔体概述1. 什么是冶金熔体？它分为几种类型？2. 何为熔渣？简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3. 熔锍的主要成分是什么？第二章冶金熔体的相平衡图1. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。
X ：A 10% ，B 70% ，C 20% ；Y ：A 10% ，B 20% ，C 70% ；Z ：A 70% ，B 20% ，C 10% ；若将3kg X 熔体与2kg Y 熔体和5kg Z 熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。
2. 试分析下图中熔体1 、2 、3 、4 、5 、6 的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构1. 熔体远程结构无序的实质是什么？2. 试比较液态金属与固态金属以及液态金属与熔盐结构的异同点。
3. 简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么？第四章冶金熔体的物理性质1. 试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2. 什么是熔化温度？什么是熔渣的熔化性温度？3. 实验发现，某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠，造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的？应采取何种措施降低铅的损失？第五章冶金熔体的化学性质与热力学性质1. 某工厂炉渣的组成为：44.5% SiO 2 ，13.8%CaO ，36.8%FeO ，4.9%MgO 。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 652. 什么是熔渣的碱度和酸度？3. 熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量，这种说法对吗？为什么？4. 已知某炉渣的组成为（W B / % ）：CaO 20.78 、SiO2 20.50 、FeO 38.86 、Fe2O3 4.98 、MgO10.51 、MnO 2.51 、P2O5 1.67 ，试求该炉渣的碱度。
原子量：Mg 24 Si 28 Ca 40 Fe 56 Mn 55 P 31 Zn 65 5. 某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为（W B / % ）：CaO 10 、SiO2 36 、FeO 40 、ZnO 8 ，试求该炉渣的酸度。
第一章 热力学基础一、名词解释：（溶液的）活度，溶液的标准态，j i e （活度的相互作用系数），（元素的）标准溶解吉布斯自由能，理想溶液，化合物的标准摩尔生成吉布斯自由能。
二、其它1、在热力学计算中常涉及到实际溶液中某组分的蒸汽压问题。
当以纯物质为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；当以质量1%溶液为标准态时，组分的蒸汽压可表示为＿＿＿＿＿＿；前两种标准态组分的活度之比为＿＿＿＿。
2、反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，G θ∆=268650-158.4T 1J mol -⋅，在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿K 。
该反应为（填“吸或放”）＿＿＿＿＿＿热反应。
当T=991K ，总压为101325Pa 时，该反应＿＿＿＿＿＿(填“能或否”)向正方向进行；在991K 时，若要该反应达到化学平衡的状态，其气相总压应为＿＿＿＿＿＿Pa ；若气相的CO 分压为Pa 5102⨯，则开始还原温度为＿＿＿＿＿＿。
反应MnO(s)+C(s)=Mn(s)+CO(g)，14.158268650-⋅-=∆mol TJ G θ,在标准状态下能进行的最低温度为＿＿＿＿＿＿。
3、理想溶液是具有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿性质的溶液；理想溶液形成时，体积变化为＿＿＿＿，焓变化为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
实际溶液与理想溶液的偏差可用＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿参数来衡量。
4．判断冶金生产中的化学反应能否向预想的方向进行，在等温、等压下用＿＿＿＿热力学函数的变化值；若该反应在绝热过程中进行，则应该用＿＿＿＿函数的变化值来判断反应进行的方向。
5．冶金生产中计算合金熔体中杂质元素的活度常选的标准态是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
对高炉铁液中[C]，当选纯物质为标准态时，其活度为＿＿＿＿，这是因为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
6．物质溶解的标准吉布斯自由能是指＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；纯物质为标准态时，标准溶解吉布斯自由能为＿＿。
冶金原理复习冶金原理是一门非常重要的学科，涉及到金属材料的制备、提纯、加工和性能研究等方面。
所以，在应对考试或者实际应用时，复习和掌握冶金原理知识是非常必要的。
本文将从以下几个方面展开冶金原理的复习和总结。
一、结构与性能的关系金属材料的物理、化学性质和内部结构之间有着密切的关系。
常见的金属材料内部结构包括晶体结构、晶粒大小和晶界等，而这些结构的变化会直接影响到材料的力学性能、塑性和热稳定性等方面。
因此，在复习冶金原理时，应该着重理解金属结构与性能之间的关系，并将其应用到实际生产和加工中。
二、冶金流程冶金流程是指将矿物原料加工成金属材料的过程。
其中包括矿物提取、矿石熔炼、金属提取、金属纯化、合金制备和加工等过程。
在复习冶金原理时，需要了解这些流程中的基本原理、步骤和影响因素，以及各个流程之间的关系。
这些知识对于理解和解决生产中的实际问题至关重要。
三、金属材料的制备与加工金属材料的制备与加工是冶金学的重要部分，通常包括原材料的熔炼、铸造、锻造、挤压、淬火和退火等过程。
在复习时，需要掌握这些过程中的基本原理、工艺参数和影响因素。
此外，还需要学习金属材料的热处理和物理性能测试等方面的知识，以全面掌握材料的特性和优缺点。
四、合金制备合金是由两种或多种金属或非金属元素相结合而形成的材料。
在实际生产和研究中，需要掌握合金制备的基本原理和方法，了解不同成分的合金成分之间的性能差异，并能够有效地选择和优化合金的配方，满足实际需求。
综上所述，冶金原理是一门非常重要的学科，涉及到金属材料的各个方面，包括内部结构、冶金流程、金属材料的制备和加工，以及合金制备等方面。
在复习时，需要系统学习和掌握这些知识，同时也需要注重实践、实验和实际应用，以提高自己的理论和实践能力。
希望大家能够通过复习和总结，掌握冶金原理的核心知识，为实际应用和发展做出更大的贡献。
第一章1.冶金原理研究的主要内容一冶金过程热力学：应用化学热力学研究冶金反应进行的可能性。
二冶金过程动力学：运用宏观化化学原理研究冶金反应进行的机理，揭示控制步骤三冶金溶液：包括冶金熔体和水溶液，是冶金反应进行的介质。
2热力学第一，二定律盖斯定律热力学第一定律的数学表述：△V=Q+w dv=sQ+sWQ表热能，w表体系状态变化所坐的功，d表微分，s表微小变化，变量sQ与sW 取决于经过路程，而dv仅取决于始末态（可表述为：能量不会被创造也不会消失）盖斯定律：化学反应热效应只决定于反应的始末状态与过程途径无关。
热力学第二定律：当不同温度的能源相接触时，热会自动且不可逆地传向低温能源，直至两者处于同一温度为止。
3化学反应等温式及应用及平衡计算常熟化学反应等温式：△G=△G°+RTlnJ△G°=-RTlnk k即为反应的平衡常数，因△G°是物质温度的函数，所以k也是温度的函数应用：一是对反应方向的判断，如反映在某条件下可否进行，多个反应存在的体系中那个反应能优先进行，二是有关反应限度的计算，如给定反应温度和部分反应物浓度时，求另一反应物的平衡浓度，在给定反应物浓度时的反应温度等。
4溶液（拉乌尔，亨利定律）理想溶液指分子和原子间不发生相互作用的溶液拉乌尔定律：在一定温度下。
稀溶液中溶剂A的蒸汽压Pa等于纯溶剂的蒸汽压PA°乘以溶剂的摩尔分数 PA=PA°*A亨利定律：在一定温度下，气体在液体中的溶解度与该气体的平衡分压成正比，即PB=KbCb5法拉第定律：Q=n*z*f（n为物质摩尔数，z为反应式中的电子计量数，F为法拉第常数，为96500c.mol-1）第二章能斯特方程：三元相图8个规则1等含量规则2等比例规则3背向规则4直线规则5杠杆规则6重心原理7交叉位规则8共轭位规则二简单三元共晶形象图液相区液相面界线元变点平衡相数 1 2 3 4自由度 3 2 1 0第三章多相反应的三个环节：1反应物扩散到反应界面上2在反应界面上进行化学反应3反应产物离开反应界面向相内扩散。
冶金原理与工艺（钢铁部分复习资料）冶金原理与工艺（钢铁部分）绪论1.矿床：矿石集合体矿石：矿物集合体。
包括有用矿石和脉石有用矿石：可提取矿物的矿石脉石：含微量或不含矿物的矿石矿物：有用元素或化合物2.主要的冶金工序干燥：除去水分，温度400~6000度焙烧：适当气氛下，加热到熔点以下发生氧化、还原或其他化学变化的冶金过程，除去有害杂质，回收有用元素，提高气孔率和还原性煅烧：将碳酸盐或氢氧化物的矿石原料在空气中加热分解，除去二氧化碳或水分变成氧化物的过程，也称焙解烧结和球团：将不同的粉矿混匀或造球后加热焙烧，团结成多孔块状或球状的物料熔炼：将处理好的矿石或原料在高温下通过氧化还原反应，使矿石中的金属和杂质分离成两个液相层即金属液和熔渣，也叫冶炼精炼：进一步除杂，以提高纯度吹炼：实质是氧化熔炼，借鼓入的空气中的氧使铸铁中的磷，硫和其他杂质元素氧化而分离去除净化：溶液除杂至达标的过程，方法有离子沉淀法、置换沉淀法、共沉淀法3.冶金工业的发展趋势钢铁工业：1）高效化、连续化、自动化；2）节约能源和资源，降低成本；3）发展高新技术所需的新材料；4）连铸技术；5）发展近终成型金属毛坯制备技术；6）人工智能控制有色金属：1）供大于求；2）发展的国际化、集团化；3）低级产品向低成本地区转移；4）适应高新技术发展的需求，新材料发展迅速第一章高炉炼铁1.高炉冶炼主要产品：生铁1）90%以上是炼钢铁（白口铁）；2）铸造生铁（灰口铁）；3）少量的铁合金副产品：炉渣、煤气和炉尘2.高炉冶炼的主要技术经济指标1）高炉有效容积利用系数【η】：1立方米有效容积平均每天生产的合格生铁的折合产量2）焦比【K】：高炉冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量3）冶炼强度【I】：1立方米高炉有效容积每天所能燃烧的干焦炭量，反映了炉料下降及冶炼的速度η=I/K4）生铁的合格率：化学成分符合国家规定的生铁量占总监测量的比例5）焦炭负荷：一批料中矿石质量与焦炭质量之比6）生铁原材料：铁矿石，碎杂铁等7）富氧量：工业氧加入鼓风中后，鼓风中氧含量增加的百分数8）生铁成本：原料、燃料、动力消耗费及车间经费等项组成9）炉龄：高炉从开炉到大修之间的时间，为一代高炉的炉龄3.提高利用系数的技术措施：提高矿石的品位、在顺行的基础上实行全风操作、高压操作及富氧鼓风等。
绪论1、如何判断反应进行的方向？∆G ＝G(产物)-G(反应物)∆G <0：反应正向进行∆G >0：反应逆向进行∆G ＝0：反应达到平衡2、如何控制反应？改变反应体系温度改变反应体系压力改变产物活度改变反应物活度3、如何计算反应的产率？∆rG ＝0时反应达到平衡，此时的J 即为反应的K θ不考虑活度影响，K θ可近似理解为产物浓度比反应物浓度4冶 金 熔 体：金属熔体（铁液、钢液），冶金熔渣（还原渣、氧化渣、富集渣、合成渣）冶金熔体都是混合物5铁精粉进行烧结的目的：提高烧结矿强度，需要提高粘结相含量6炉顶煤气成分N2<50％、 CO （20~25％）、CO2（22~17％），少量H2、CH4；CO+CO2（42~44％）CO 为还原剂，也是重要的热源，另一方面CO 属于有毒气体，希望能够在炉内100%消耗。
无法实现的原因：存在化学平衡。
7铁水中含C 、Si 、Mn 、P 、S1）P2O5、FeO 、CuO 等全部被还原；2）SiO2、TiO2等难还原，50%被还原；3）Al2O3、MgO 、CaO 等不能被还原氧化物的氧势线越低，氧化物越稳定，越不容易被还原。
8高炉炼铁工艺更适于脱硫1）高温——脱硫吸热；2）高碱度——渣中O2-含量高；3）低w(FeO)——还原渣；4）金属液中f S(C 、Si 、P 含量高) 高——[S]活度高。
9炼钢前期，P 、Si 、Mn 氧化，C 不被氧化，为什么？1）低温，[P]、[Si]、[Mn]氧势线低；2）高温，[C]氧势线低。
10出钢温度高，钢液w[O]高11冶炼高碳钢，铸坯出现气孔的可能性大：随钢液和铸坯的冷却，温度降低，K θ升高，m 降低，CO 析出。
12高炉煤气：CO 、CO2、N2等、铁液：Fe 、C 、Si 、Mn 、P 、S 等、高炉渣：CaO 、SiO2、Al2O3等、转炉渣： CaO 、SiO2、FeO 等、钢液：Fe ，Mn 、Ti 、Nb 等合金元素13“去碳保铬”需要高温、真空和加镍。
吉林省考研冶金工程复习资料冶金原理核心知识梳理冶金工程是研究金属和金属合金的提取、精炼、加工和应用的学科。
作为冶金工程考研的一门重要科目，冶金原理是其中的核心知识之一。
本文将对吉林省考研冶金工程冶金原理的核心知识进行梳理，帮助考生全面复习。
一、金属的物理性质1.1 密度和比重金属的密度是指单位体积内所含质量的大小，而比重是金属的密度与水的密度之比。
金属的密度和比重决定了其重量和质量的特性。
1.2 熔点和沸点熔点是指金属从固态转变为液态的温度，沸点则是指金属从液态转变为气态的温度。
不同金属的熔点和沸点各有差异，这对冶金工程来说具有重要意义。
1.3 热膨胀性金属的热膨胀性是指在温度变化下，金属的尺寸会发生变化。
这一性质在冶金加工过程中需要得到合理的控制，以保证产品的尺寸稳定。
二、金属的化学性质2.1 金属的氧化反应金属与氧气的反应会产生金属氧化物。
这一反应在冶金工程中常常是不可避免的，因此对金属的氧化性质要有所了解，并采取相应的防护措施。
2.2 金属的腐蚀性质金属的腐蚀性质是指金属在介质中被破坏或溶解的性质，其原因主要是与介质中的化学物质和电解质有关。
了解金属的腐蚀性质可以帮助冶金工程师选择合适的材料和防腐措施。
2.3 氧化还原反应氧化还原反应是指金属与其他物质之间的电子转移过程，其中金属被氧化为阳离子，同时还原剂被还原为阴离子。
了解这一反应对于理解金属在冶金过程中的变化具有重要意义。
三、金属提取与精炼3.1 矿石的选矿矿石的选矿是指通过物理或化学方法对矿石进行处理，以选择出所需金属的工艺过程。
选矿工程师需要了解不同矿石的性质和特点，采用合适的选矿工艺，以提高提取金属的效率。
3.2 冶炼过程冶炼是指将金属从矿石中提取出来的过程。
在冶炼过程中，冶金工程师需要掌握合适的冶炼方法、熔炼温度和熔剂的选择等关键技术，以确保金属的提取效果。
3.3 精炼与纯化精炼与纯化是指将提取出的金属进一步提纯和加工，以满足特定应用的要求。
1、炼钢的基本任务是什么，通过哪些手段实现？答：炼钢的基本任务是脱碳，脱磷，脱硫，脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。
主要技术手段为：供养，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。
2、磷和硫对钢产生哪些危害？脱磷硫的机理，什么是磷容，硫容，影响脱磷硫的因素。
答：磷：引起钢的冷脆，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差。
硫：使钢的热加红性能变坏，引起钢的热脆性。
脱磷：2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO ·P2O5)+5[Fe]2[P]+5(FeO)+3(CaO)=(3CaO ·P2O5)+5[Fe] 磷容：炉渣容纳磷的能力 影响因素：温度，碱度，炉渣氧化性。
脱磷的条件：高碱度、高氧化铁含量（氧化性）、良好流动性熔渣、充分的熔池搅动、适当的温度和大渣量。
脱硫：[S]+(CaO)=(CaS)+[O] [S]+(MnO)=(MnS)+[O] [S]+(MgO)=(MgS)+[O]硫容：表达了炉渣容纳硫的能力 脱硫的影响因素：温度，碱度，渣中（FeO ），金属液成分[Si][C]能降低氧活度，有利于脱硫。
脱硫的有利条件：高温，高碱度，低（FeO ），低粘度，反应界面大（搅拌）。
3、实际生产中为什么要将ω（Mn ）/ω（S ）比作为一个指标进行控制？答：Mn 在钢的凝固范围内生成MnS 和少量FeS 。
这样可有效防止钢热加工过程中的热脆，故在实际生产中将ω（Mn ）/ω（S ）比作为一个指标进行控制，提高ω（Mn ）/ω（S ），可以提高钢的延展性，当ω（Mn ）/ω（S ）≧7时不产生热脆。
4、氢和氮气对钢会产生哪些危害？答：氢在固态钢中的溶解度很小，在钢水凝固和冷却过程中，氢和CO 、N 2气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔，疏松，造成白点和发纹。
钢中含有氢气的气孔会沿加工方向被拉长形成裂纹，进而引起钢材的强度，塑性，冲击韧性的降低，发生氢脆现象。
1、分配定律：分配定律表示在一定温度下不相混合的两接触相达到平衡时，组分在两相中的活度（或浓度）比是常数。
表示为：αB（Ⅰ）/αB（Ⅱ）=L B或C B（Ⅰ）/C B（Ⅱ）=L B2、什么是气体在钢中的溶解度？钢中溶解的气体是指氢和氧，通常把一定温度下与100KPa的气相平衡的溶解于钢中的氢和氧含量称为气体在钢中的溶解度。
3、选择性氧化：对于金属熔体，用控制温度及体系压力的方法，控制熔体中元素的氧化，达到保留某些元素或者氧化富集某些元素的相的。
4、黏度：是指熔渣内部相对运动时各层之间的内摩擦力。
5、炉渣：炉渣是火法冶金中形成的此氧化物为主要成分的多组分熔体。
它是金属提炼和精炼过程中，除金属熔体以外的另一产物。
分类：冶炼渣（还原渣）、精炼渣（氧化渣）、富集渣、合成渣。
6、共晶反应：在一定的温度下，由一定成分的液相同时结晶出两个成分一定的固相的转变过程。
7、共析反应：在一定温度下，由一定成分的固相同时析出两个成分一定的固相的转变过程。
8、包晶反应：一个液相和一个固相在恒温下生成另一个固相的转变。
9、火法冶金：利用高温从矿石或金属废料中提取金属或化合物的冶金过程。
10、湿法冶金：是金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取分离杂质，提取金属及其化合物的过程。
11、洁净钢：指对钢中非金属夹杂物（主要是氧化物和硫化物）进行严格控制的钢种，即要求钢中氧和硫的总量低，夹杂物的数量少、尺寸小。
分布均匀，脆性类夹杂物少且形状分布合适。
12、熔体：是冶金过程高温下呈熔融态的物质的总称，包括金属熔体、熔渣、熔盐。
14、活度：实际溶液的蒸汽压与不同物质同状态下标准压力之比。
15、活度系数：活度的修正系数，它表示实际溶液对选作标准溶液偏差的方向及程度。
16、氧化熔炼：利用还原剂从矿石中除去氧获得的粗金属，需要进一步在氧化剂的作用下，使粗金属中超过产品金属允许含量的元素及杂质量通过氧化作用分离除去的方法。
（冶金行业）冶金原理复习
第壹篇冶金熔体
第壹章冶金熔体概述
1.什么是冶金熔体？它分为几种类型？
2.何为熔渣？简述熔渣成分的主要来源及冶炼渣和精炼渣的主要作用。
3.熔锍的主要成分是什么？
第二章冶金熔体的相平衡图
1.在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，且说明其变化规律。
X：A10%，B70%，C20%；
Y：A10%，B20%，C70%；
Z：A70%，B20%，C10%；
若将3kgX熔体和2kgY熔体和5kgZ熔体混合，试求出混合后熔体的组成点。
2.试分析下图中熔体1、2、3、4、5、6的冷却结晶路线。
第三章冶金熔体的结构
1.熔体远程结构无序的实质是什么？
2.试比较液态金属和固态金属以及液态金属和熔盐结构的异同点。
3.简述熔渣结构的聚合物理论。
其核心内容是什么？
第四章冶金熔体的物理性质
1.试用离子理论观点说明熔渣的温度及碱度对熔渣的粘度、表面张力、氧化能力及组元活度的影响。
2.什么是熔化温度？什么是熔渣的熔化性温度？
3.实验发现，某炼铅厂的鼓风炉炉渣中存在大量细颗粒铅珠，造成铅的损失。
你认为这是什么原因引起的？应采取何种措施降低铅的损失？
第五章冶金熔体的化学性质和热力学性质
1.某工厂炉渣的组成为：44.5%SiO2，13.8%CaO，36.8%FeO，4.9%MgO。
试计算该炉渣的碱度和酸度。
原子量：Mg24Si28Ca40Fe56Mn55P31Zn65
2.什么是熔渣的碱度和酸度？
3.熔渣的氧化性主要取决于渣中碱性氧化物的含量，这种说法对吗？为什么？
4.已知某炉渣的组成为（W B/%）：CaO20.78、SiO220.50、FeO38.86、Fe2O34.98、MgO10.51、MnO2.51、P2O51.67，试求该炉渣的碱度。
原子量：Mg24Si28Ca40Fe56Mn55P31Zn65
5.某铅鼓风炉熔炼的炉渣成分为（W B/%）：CaO10、SiO236、FeO40、ZnO8，试求该炉渣的酸度。
原子量：Mg24Si28Ca40Fe56Mn55P31Zn65
第二篇冶金过程的热力学基础
第六章概述
1.已知反应Ni(CO)4(g)=Ni(s)+4CO(g)的=133860-368.1TJ·mol-1
试求：
（1）标准状态下，分别在300K和400K时能否利用上述反应制取金属镍；
（2）在400K时反应进行的限度及当开始时Ni(CO)4(g)的分压为Pθ，且设分解反应过程中总体积不变，求Ni(CO)4(g)的分解率；
（3）分析进壹步提高转化率的途径。
第七章化合物生成—分解反应
1．已知反应Li2CO3(l)=Li2O(s)+CO2的
=325831-288.4T J·mol-1(1000~1125K)
试求：（a）其分解压和温度的关系；
（b）当气相和总压分别为0.2和时，计算其开始分解温度和化学沸腾温度。
（c）将1molLi2CO3置于容积为22.4L的密闭容器中控制温度为700℃求Li2CO3的分解率。
2．已知反应LaN(s)=La(s)+N2的
=301328-104.5T KJ·mol(298~1000K）
试求1000K时LaN的分解压。
3．试根据式Δf G*(MeO)=RT ln P O2(MeO)－RT ln Pθ说明氧化物的氧势中项的物理意义。
4．试解释氧势图上Na2O、MgO的-T线上各转折点的原因。
5．试计算碳酸镁在空气中的开始离解温度和化学沸腾温度。
已知：MgO+CO2=MgCO3(T)=-110750.5+120.12T,J
6.已知反应2Al（l）+O2=Al2O3（s）的为
=-1680685+321.3T J·mol-1（923-1973K）
求1900K时Al2O3的分解压。
第八章热力学平衡图在冶金中的应用
1．说明电势-pH图中a线和b线的意义，为什么在Au-H2O中（没有配合物CN-存在）不能控制电势在Au3+的稳定区内，从而使Au浸出进入溶液。
2．某物料的主要组分为CuO和FeO在浸出过程中采取什么措施可使俩者分离。
第九章仍原过程
1．求碳气化反应在1273K，总压为2×105Pa时气相CO的平衡浓度。
1a.试求温度1123K、总压P总=Pθ时，C-CO-CO2系统中气相CO和CO2的平衡成分。
2．用硅热仍原法按下反应制取金属镁
2MgO(s)+Si(s)=2Mg(g)+SiO2(s)
已知上反应=610846-258.57T J·mol-1
求仍原起始温度和系统中镁蒸气压的关系，及压力由105Pa降为10Pa时开始仍原温度降低多少℃。
3．利用铝在真空下仍原氧化钙，其反应为：
6CaO(s)+2Al(l)=3Ca(g)+3CaO·Al2O3(s)=659984-288.75TJ·mol-1
求：（a）如使反应能在1200℃进行，需要多大的真空度？（b）如采用1.33Pa 的真空度，求CaO被Al仍原的开始温度；（c）在同样的真空度（1.33Pa）下，按下反应进行仍原:
3CaO(s)+2Al(l)=3Ca(g)+Al2O3(s)=703207-261.94T
试估计复杂化合物的形成对仍原的作用。
4.已知炭仍原法生产金属铌的反应为：
NbO（s）+Nb2C（s）=3Nb（s）+CO（g）
其=475334+18.26TlgT-233.97T
求P CO分别为10-1Pθ、10-3Pθ、10-5Pθ的条件下，反应开始进行的温度。
5.已知下列反应的值：
WO2+2C=W+2CO(1)(1)=350846-345.13T
W+C=WC(2)(2)=-37620+1.67T
WO2+3C=WC+2CO(3)
（a）求在标准状态下反应（1）和反应（3）的起始温度；
（b）1200K时，反应（1）和反应（3）的平衡CO分压。
6.某容器内充满1300K的CO2+CO+O2混合气体和NiO，
问应控制氧气分压多大，NiO才能够被仍原为Ni?已知：
2CO+O2=2CO2,=-564840+173.64T,J
2Ni+O2=2NiO,=-468189.6+169.79T,J
7.用硅热仍原法按制取金属镁2MgO(s)+Si(s)=2Mg(g)+SiO2(s)
已知该反应(T)=610846-258.57TJ/mol
求仍原起始温度和系统中镁蒸气压的关系，及压力由105Pa降为10Pa时开始仍原温度降低多少℃。
第十章高温分离提纯过程
1．已知Sn-Cd合金含Cd1%(质量)，在955K时Cd在Sn中的活度系数为2.26(纯物质为标准态)，Cd的饱和蒸气压33.3kPa，Sn的饱和蒸气压为1.3×10-6Pa。
求：（a）955K时上述合金中Cd的蒸气压；
（b）气相中镉和锡的摩尔比；
2．为提高蒸馏精炼的效果，从热力学上分析，你认为可采取什么措施，且从理论予以说明。
3．温度为800K下，用氧化精炼法按下反应从粗铅中除锡
[Sn]+2PbO(s)=2Pb(l)+SnO2(s)
已知800K时反应J·mol-1
J·mol-1
同时已知800K时，Sn在Pb中=2.3。
求：（a）不加添加剂时，除Sn的限度；
（b）设加入NaOH作为熔剂，使熔渣中SnO2活度降为10-3（以纯物质为标准态），求除Sn限度。
第三篇冶金过程的动力学基础
1.使用收缩核模型的前提条件是什么？
2.试分析能够采取哪些措施强化浸出过程？
3.什么是速度限制步骤？
溶液的热力学性质
1．试述以1%溶液标准态时，当实际溶液浓度为1%，在什么条件下，其活度才为1？。
