钢铁冶金原理第七章_钢铁冶金原理脱氧
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Br 0Brf B BrB f0BrFea最新《钢铁冶金原理》考试重点1、 活度、活度系数、活度的标准态:以拉乌尔定律或亨利定律为基准或参考态,引入修正后的浓度值称为活度;而此修正系数称为活度系数。
具有纯物质、假想纯物质及 =1﹪溶液蒸汽压或两定律的比例常数的状态称为活度的标准态。
2、 、 、 的含义:, 分别为以拉乌尔定律为基准或参考态,对组分浓度修正时的修正系数和以亨利定律为基准或参考态,对组分浓度修正时的修正系数。
指的是稀溶液以纯物质为标准态的活度系数,其值为常数。
3、 活度标准态选择的一般原则以及钢铁冶金过程中组分活度标准态如何选择?一般作为溶剂或浓度较高的组分可选纯物质作为标准态,若组分的浓度比较低时,可选用假想纯物质或质量为1﹪溶液作为标准态。
在冶金过程中,作为溶剂的铁,如果其中元素的溶解量不高,而铁的浓度很高时,可选纯物质作为标准态, =x [Fe]=1,Fe r =1 ;如果溶液属于稀溶液,则可以浓度代替活度(H K 标准态);熔渣中组分的活度常选用纯物质标准态。
4、 理想溶液,稀溶液以及超额函数:理想溶液:在整个浓度范围内,服从拉乌尔定律的溶液;稀溶液:溶质蒸汽压服从亨利定律,溶剂蒸汽压服从拉乌尔定律的溶液;超额函数:实际溶液的偏摩尔量(或摩尔量)与假想其作为理想溶液时的偏摩尔量(或摩尔量)的差值。
ex BG=RT lnBrex mG=RTln BBx r∑5,为什么温度升高使实际溶液趋向于理想性质?由()2BB T T G H T∂∆∂=-∆ 知:2ln B BT r H RT∂∂=-∆当0B H ∆< 时,ln 0B T r ∂∂>;Bw当0B H ∆> 时,ln 0B T r ∂∂<。
即温度升高时,成正偏差()1B r >的溶液的B r 值减少;而成负偏差()1B r <的溶液的B r 值则增大,溶液的有序态随温度的升高而减少。
6、 活度的测定及计算方法有哪些?请说明其原理。
1、表面张力:垂直作用在液面上任一直线的两侧,沿液体的切面向着两侧的拉力,N/m2、穿透度:它为反应过程中,矿球半径改变的分数,用f 表示,0(1)r r f =-。
它和R 的关系为1/31(1)f R =--。
3、沉淀脱氧:向钢液中加入能与氧形成稳定化合物的元素,形成的氧化物能借自身的浮力或钢液的对流运动而排出。
4、萃取精炼:在一定温度下,在熔盐粗金属中加入附加物,附加物与金属相内杂质生成不溶解于熔盐的化合物而析出,从而达到精炼的目的。
5、二元碱度:渣中的碱性氧化物CaO 含量与酸性氧化物SiO 2含量之比为炉渣的二元碱度。
6、反应度:或称转化率,矿球已反映了的百分数,用R 表示,30(/)1r r R =-。
7、分解压:分解反应的平衡常数等于分解出的气体B 的平衡分压,规定用()B AB P 表示,称为此化合物的分解压。
8、负吸附:溶解组分质点和溶剂质点之间的作用力大于溶剂质点之间的作用力。
溶解组分在表面不出现过剩浓度,称为负吸附。
9、G-D 方程:11220BB n dG n dG ndG ++==∑ 或11220BB x dG x dG xdG ++==∑ 他表示恒温、恒压下,溶液中各组分的偏摩尔吉布斯自由能(或其他偏摩尔量)的改变不是彼此独立的,而是互相制约、互相补偿的。
10、0i γ的物理意义:1)表示溶液中组元i 在浓溶液中服从拉乌尔定律和在稀溶液中服从亨利定律两定律间的差别。
2)是组元i 在在服从亨利定律浓度段内以纯物质i 为标准态的活度系数。
3)是不同标准态的活度及活度系数相互转换的转换系数。
4)是计算元素标准溶解吉布斯能的计算参数。
11、光学碱度:在氧化物中加入显示剂,用光学的方法来测定氧化物施放“电子的能力”以表示出2O -的活度,确定其酸-碱性的光学碱度。
12、过剩碱:用碱的总量减去形成复合化合物的消耗的碱性氧化物,用来表示渣中碱性氧化物。
13、亨利定律:当溶液组分B 的浓度趋近于零(0B x →)的所谓稀溶液中,组分B 的蒸汽压与其浓度B x 成线性关系:()BH x B p K x '=,p '--组分B 在B x 的平衡蒸汽压,()H x K --比例常数。
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。
钢铁冶金原理知识点总结钢铁冶金是一门专门研究金属材料制备和性质改善的学科。
钢铁是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。
掌握钢铁冶金原理对于材料工程师和金属材料从业者来说是非常重要的。
在这篇文章中,我将对钢铁冶金的一些重要知识点进行总结。
1. 钢铁冶金的历史背景钢铁冶金的历史可以追溯到几千年前的古代,人类开始使用铁器制品,进行熔炼和鍮制的技术。
随着工业的发展,钢铁冶金技术得到了不断的改进和发展,出现了许多新的制备和处理方法,同时也推动了金属材料从原始水平到今天的发展。
通过对钢铁冶金的历史背景进行了解,可以更好地理解钢铁冶金的发展和变革。
2. 钢铁冶金的基本原理钢铁是铁与碳的合金,具有优良的机械性能和耐磨性,是一种重要的结构材料。
在钢铁冶金中,主要包括炼铁、钢水处理、热处理和表面处理等主要工艺。
炼铁是指将原料(铁矿石、焦炭、石灰石等)加热熔化,在熔融状态下去除杂质,得到高纯度的铁。
钢水处理是指将熔化的铁与合金元素混合调整成符合要求的合金成分,通过控制温度和化学成分来调整钢的性能。
热处理是指通过加热和冷却过程来改变钢的物理和化学性能,提高其机械性能和耐腐蚀性。
表面处理是指通过对钢材表面进行化学处理或机械加工,提高其表面硬度和耐磨性。
这些基本原理是钢铁冶金学的基础,掌握这些知识对于进行钢铁冶金工艺设计和材料性能改善具有重要意义。
3. 钢铁材料的组织结构钢铁是由铁和碳组成的合金,除此之外还含有少量的合金元素,如锰、硅、磷、硫等。
钢铁的组织结构主要包括铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等组织。
铁素体是最基本的组织结构,其性能最差,珠光体比铁素体的性能要好,贝氏体和马氏体比珠光体的性能更优越。
通过对钢铁材料的组织结构进行研究,可以更好地理解钢铁材料的性能和应用。
4. 钢铁冶金中的煅烧技术煅烧是指将金属矿石或精矿通过高温加热而非完全熔化的过程,通过煅烧可以去除矿石中的挥发性物质和硫、砷等杂质,在矿石中得到合金的金属。