烧结基础理论
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烧结理论基础知识考试题A卷(满分150分)姓名: 得分:一, 推断题(正确记“√”, 错误记“×”)每题2分, 共20分1, 若倒数第二个风箱的废气温度低于倒数第一个风箱的废气温度说明烧结“终点”滞后(√)。
2, 烧结的点火强度低, 可通过延长点火时间或加大煤气流量来提高(√)3, 当料层厚度及抽风量肯定时, 真空度愈高, 则料层透气性愈好。
(×)4, 煤气爆炸主要是由于空气和煤气形式爆炸的混合气体, 同时混合气体达到必要的温度(着火点)或遇上明火造成, 二者缺一不可(√)5, 氧化亚铁是低价铁, 还原性能好, 因此烧结矿中FeO越高, 还原性越好(×)6, 点火后料面呈清黑色, 并有金属光泽局部熔融为最好(×)7, 配料计算将返矿视为常数, 计算时不考虑返矿这是传统的配料计算方法。
(√)8, 当电子秤不准, 电子秤实际配比及微机给定配比不符, 生产上常将不准的电子秤的配比加大或缩小, 来保证电子秤下料量及微机给定的下料量相符, 这种方法临时应急是可行的(√)9, 磁铁矿的主要化合物是四氧化三铁Fe3O4。
(√)10, 赤铁矿的主要化合物是Fe2O3, 3H2O(×)1、二, 填空题。
每空1分, 共30分2、严格限制烧结三点温度, 即点火温度, (终点温度), (总管废气温度)4、在运行混合料抽风烧结的过程中, 沿整个料层高度将呈现出性质不同的五个带为(烧结矿带), (燃料燃烧带), (预热带), (干燥带), (过湿带)5、配料室五勤一准操操作内容是: (勤检查), (勤联系), (勤分析推断)(勤计算调整), (勤总结沟通), 一准为: (配料精确)6、返矿加水的目的是降低返矿的(温度), 稳定混合料水粉, 以利于造球。
7、网目数是指在(1英寸或2.54cm)筛网上的筛孔数, 这是英国泰勒标准筛的表示方法;8、烧结生产工艺流程大体可分为八个部分, 受料系统, 原料打算系统, (配料系统), (混合制粒系统), (烧结系统)抽风系统, (成品处理系统), 除尘系统9、烧结厂用燃料粒度一般标准是≤3mm的部分大于(80)%为合格。
填空题1.烧结过程的主要作用,是为了充分利用块矿加工过程中产生的________及贫矿精选所得的精矿粉。
2.烧结过程的粘结块机理,是在高温条件下,部分混合料颗粒表面________产生一定数量的液相冷却后使矿粉颗粒粘成块。
3.铁矿粉烧结后,不但改变了冶炼性能,而且有利于________。
4.铁矿粉烧结后,性能的改善,有利于强化高炉冶炼过程及改善________。
5.烧结生产发展的趋势是________的大型的自动化水平的提高。
6.烧结矿热处理的作用是为了________,减少返矿及粉末。
7.烧结矿的生矿还原性好的主要原因是________增加。
8.烧结矿过程宏观上是________。
9.烧结过程中自上而下具有明显的分层性,点火开始后各层依然出观,然后又________。
10.烧结过程中在碳颗粒的周围是________气氛。
11.燃烧层透无性差的主要原因是矿物________,增加了对空气穿透的阻力。
12.在燃烧层中碳燃烧后生________。
13.在燃烧层下部的热交换主要体现在________将热量传递给混合料。
14.燃烧层中温度最高点的移动速度称为________。
15.烧结矿质量不均匀的直接原因是________的温度不均匀。
16.当燃料粒度增大时.料层的透气性________。
17.燃料粒度太粗时,易造成偏析而引起________不均匀。
18.增加固体燃料用量,可以使高温的________升高。
19.混合料中水分蒸发的条件是气相中水蒸汽的分压________该条件下的饱和蒸汽压。
20.当温度大于 100℃时,混合料中的留有部分水分________。
21.褐铁矿烧结时,结晶水分解吸热,可以降低________的烧结温度水平。
22.烧结过程中 CaO 的矿化程度主要与自身粒度、矿石粒度________有关。
23.烧结矿中 FeO 含量越少,氧化度越高,________越好。
24.影响固相反应速度的外在条件是________。
烧结这章思考题1.烧结理论研究的两个基本问题是什么?为什么说粉体表面自由能降低是烧结体系自由能降低的主要来源或部分?答:研究的两个基本问题:①烧结为什么会发生?也就是烧结驱动力或热力学的问题。
②烧结是怎样进行的?烧结的机构和动力学问题。
原因:首先体系自由能的降低包含表面自由能的降低和晶格畸变能的降低。
因为理论上,烧结后的低能位状态至多是对应单晶体的平衡缺陷浓度,而实际上烧结体总是具有更多热平衡缺陷的多晶体,因此烧结过程中晶格畸变能减少的绝对值,相对于表面能的降低仍然是次要的。
2.粉末等温烧结的三个阶段是怎样划分的?实际烧结过程还包括哪些现象?答:①粘结阶段:颗粒间接触再通过成核,结晶长大等形成烧结颈。
特点:颗粒内晶粒不发生变化,颗粒外形也基本未变,烧结体不收缩,密度增加极微,强度和导电性有明显增加(因颗粒结合面增大)②烧结颈长大阶段:烧结颈长大,颗粒间形成连续空隙网络。
晶粒长大使晶界扫过的地方空隙大量消失。
特点:烧结体收缩,密度和强度增加。
③闭孔隙球化和缩小阶段:闭孔量大增,孔隙球化并缩小。
特点:烧结体缓慢收缩(但主要靠小孔消失和孔隙数量的减少来实现),持续时间可以很长,仍会残留少量隔离小孔隙。
还有可能出现的现象:①粉末表面气体或水分的蒸发。
②氧化物的还原的离解。
③颗粒内应力的消除。
④金属的回复和再结晶以及聚晶长大等。
3.用机械力表示烧结驱动力的表达式是怎样?式中的负号代表什么含义?简述空位扩散驱动力公式推导的基本思路和原理。
答:①机械力表示的烧结驱动力表达式:。
(参考书上模型):作用在烧结颈上的应力。
:表面张力。
:曲率半径。
式中负号表示作用在曲颈面上的应力是张力,方向朝颈外。
②空位扩散驱动力公式推导思路:2ov v c c kT热力学本质:在烧结颈上产生的张应力减小了烧结球内空位生成能。
(意味空位在张力作用下更容易生成。
)具体推导公式见书。
过剩空位浓度:由于空位生成能的减小,烧结颈处比烧结体内更容易生成大量空位,由此产生了空位浓度差,即过剩空位浓度(梯度)v c 。