改制剂与精炼渣的区别

改制剂与精炼渣的区别是概念不同。因为改制剂是指对镁水泥有改性作用的各种材料。它既可以是专门生产的用于改性的化工制剂，也可以是其它任何材料，如含有改性成分的各种工业废渣，某一类化工产品等。而精炼渣是指将原料按一定比例和粒度混合后，在低于原料熔点的情况下加热，使原料烧结在一起，再破碎成颗粒粒度后使用的技术。

皮江法冶炼金属镁的过程中还会产生很多还原渣，这些还原渣不能进行再利用，

只能应用其他处理废料方法进行二次处理，这样做会给环境带来很大的污染。

因此，冶炼金属镁还原渣的利用作为研究展开，目前已知有以下几种利用方法：

1 金属镁冶炼废渣处理后用作水泥生产原料的方法，属于镁冶炼行业废弃物回收利用领域。金属镁冶炼过程中一般要排出大量的煤气炉炉渣、精炼渣和还原渣，这些渣的主要成分又是水泥生产的主要成分，其主要成分含量比例也接近水泥生产配料成分比例，利用好镁冶炼废渣既可以消除镁冶炼过程废弃物对环境的污染，又可以大量替代日益枯竭的天然石化资源。其具体步骤包括(1)粉碎；(2)热水浸取；(3)过滤；(4)还原渣得混合渣；(5)打浆；(6)碳化；(7)过滤，得清液和滤渣，所得清液用于制作镁盐，滤渣用做水泥原料。

2 试验研究金属镁冶炼还原渣在不同的温度、不同的氧气含量等情况下作为脱硫剂的应用。

焦渣的成分　焦渣是燃料中存在的水分与燃料中的氢元素燃烧后形成的水分一道呈气态在锅炉受热面所结灰垢，锅炉燃料煤和石油中都含有硫分、矿物杂质和水分等。燃烧后硫分变成SO2，仅有3%硫氧化成SO3，矿物杂质成为灰分，基本上以金属和非金属氧化物形式存在，如硅、铝、铁、钙、钾、钠、镍、镁等氧化物。　燃料中存在的水分与燃料中的氢元素燃烧后形成的水分一道呈气态混于烟气中。根据烟气由燃料室高温区至烟囟低温区的分布，锅炉受热面所结灰垢焦渣分为高温干式和低温干式两种。　高温干式所结灰垢焦渣首先以高温烟气中的SO3，与灰分中的Na2O反应生成低熔点的Na2SO4(熔点884℃)为起点：Na2O+SO3-Na2SO4。Na2SO3附着在温度低于其熔点的高温受热面上进一步吸收SO3生成焦硫。　焦渣的作用

1焦渣的产生

　　焦渣是原煤在经过高温燃烧后，由高炉排出的残渣。在前几十年被分为垃圾一类了，但焦渣是原煤经过高温后的产物，其性质比较轻，保温隔热性能相当优越。被人们逐步利用在楼顶，房顶保温上面，其效果极其显著，并有防火，防潮的作用！

2焦渣为废品再利用

　　在经济高速发展的今天，环保节能已被国家提上日程，变废为宝已在多项建设领域中得到广泛应用，例如粉煤灰也是其中之一。近十年来，陶粒的出现让焦渣又要变为废品，可是谁又知道陶粒制品又毁了多少农田啊！无数的，成千上万亩的土地被挖，把国家的土地搬上了楼顶，烟尘弥漫，在经历利益的驱动下，多数企业还在使用着陶粒，逆国家政策而行！强烈呼吁，绿色环保节能人人有责！

编辑本段焦渣的应用

　　把焦渣应用在制造空心免抹灰砌块中，使产品的强度，重量及表面平滑度都有了很大的提高，节省了大量的矿产材料，为国家节能减排带了非常好的排头兵作用！还把排泄出的焦渣，经过控温，提水，全面的应用到建筑领域，做地面找平，屋面保温防潮隔音，其效果都优于陶粒，并且成本低廉。现业已被国家建筑材料协会所重视，并积极推广，相信未来几十年里，焦渣的应用会更多造福于人民！

火法冶金过程中生成的以氧化物为主的熔体；它是钢铁、铁合金及有色重金属冶炼和精炼等过程的重要产物之一。主要成分是CaO、FeO、MgO、MnO(碱性氧化物)等，SiO2、P2O5、Fe2O3(酸性氧化物)等及Al2O3(两性氧化物)；此外，经常含有硫化物,如钢铁冶炼炉渣中含有少量CaS，有色重金属冶炼炉渣中有时含有较多FeS、Cu2S或 Ni3S2等；炉渣中还夹带少量金属；个别强还原性炉渣含有CaC2。在冶金过程中，熔融炉渣与熔融金属、熔融铁合金、熔锍及炉气等产物之间起着各种物理化学反应，达到该过程所预期的冶金目的。由于炉渣与金属或熔锍间的溶解度小以及两者比重不同而得与分离。依据组成不同，熔渣冷凝后成为岩石状或玻璃状物质。

炉渣的分类及组成

　　根据冶金过程的不同，炉渣可分为冶炼渣和精炼渣。以矿石(包括人造富矿或精矿等)为原料进行还原冶炼 炉渣

或氧化冶炼，在获得粗金属或锍的同时所形成的炉渣称为冶炼渣。精炼粗金属（用生铁炼钢、从粗铜炼精铜等）产生的炉渣称为精炼渣。这两类炉渣的主要作用都是将原料中的无用或有害物质从金属产品中除去。另有一类炉渣主要作用是将原料中含有的某些有用物质富集在其中，以利于下一工序将它们回收利用,称为富集渣,如钛精矿还原熔炼所得高钛渣以及吹炼含钒、铌的生铁所得到的钒渣、铌渣等，它们分别用作提取钛、钒及铌等的原料。还有一类所谓“合成渣”，是按炉渣要起的冶金作用而用各种原料预先配制的渣料，如电渣重熔用渣、钢锭浇铸或连续铸钢所用的保护渣以及钢液的渣洗用渣等。几种炉渣的典型组成见表。

炉渣的冶金作用

　　炉渣在冶炼过程中起着下列重要的物理及化学作用：①形成熔融炉渣使脉石组分或杂质氧化产物与熔融金属或熔锍顺利分离；②脱除钢液中的有害杂质硫、磷和氧，吸收钢液中非金属夹杂物，并保护钢液不致直接吸收氢、氮、氧；③富集有用金属氧化物；④在电炉冶炼(电弧炉、矿热电炉、电渣重熔炉等)中炉渣还起着电阻发热体的作用。炉渣在保证冶炼产品质量、金属回收率、冶炼操作顺行以及各项技术经济指标方面都起着决定性的作用。“炼好渣，才有好钢”的说法，生动地反映了炉渣在冶炼过程中的重要作用。 炉渣

炉渣的物理化学性质 炉渣完成冶金作用的好坏，主要决定于熔融炉渣的熔点、粘度、界(表)面张力、比重、电导率、热焓、 热导率以及某些组分的活度(a)等。这些物理化学性质被炉渣的组成决定。炉渣的组分靠加入适量的熔剂调整，最重要的熔剂是石灰石和石英石。萤石(CaF2)在电炉炼钢渣及合成渣中也是重要的熔剂。　炉渣中CaO及FeO的活度 一定温度下取纯CaO的反应能力为1,溶解于炉渣中的CaO相对于纯CaO的反应能力的分数就是炉渣中CaO的活度；炉渣中FeO的活度意义与此类似。FeO活度高的渣对钢液脱碳有利;CaO活度高,FeO活度低的渣对钢液脱硫有利；CaO及FeO活度高的渣对钢液脱磷有利。炉渣中组分的活度数据可由实验测定（图1,图2）。 炉渣的碱度 炉渣中碱性氧化物含量与酸性氧化物含量的比值称为炉渣的碱度， 炉渣

它对炉渣的性质有显著的影响。钢铁冶金生产中常用CaO/SiO2,(CaO+MgO)/SiO2，(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3+TiO2)等表示炉渣的碱度。在有色冶金中则常用渣中酸性氧化物中的氧量与碱性氧化物中的氧量之比来表示渣的酸碱性，此比值称为渣的硅酸度。　渣系的相图 高炉渣、大多数铁合金炉渣及保护渣的主要组成可归结为Cao-Al2O3-SiO2系。大多数的有色重金属冶炼渣可归结为CaO-’FeO'-SiO2系或’FeO'-SiO2系（含有数量不等的三价铁），它们的相图见图3、图4、图5。

炉渣中有价金属的损失

　　有价金属因机械损失、化学损失及物理损失而进入炉渣中。从炉渣中回收这些金属在经济上不合算时，才 炉渣

可将炉渣弃作他用，如铜冶炼弃渣含Cu02～04%，钒铁冶炼弃渣含V2O502～03%。根据物理化学性质合理选择炉渣的组成对降低弃渣中有价金属的含量具有重要作用。有色金属精炼渣含有价金属甚高，一般返回流程的前工序处理。

炉渣的利用

　　冶炼过程产生的弃渣数量很大，如生产1吨生铁产生约03～1吨高炉渣；由铜精矿产生1吨阳极铜产生冶炼渣约5～6吨。不返回基本冶炼流程的弃渣应加以综合利用。炉渣可以做铸石制品；水淬渣用于生产水泥,渣砖或可吹制成矿渣棉,作保温、隔热材料。炉渣还可以代替砂石做道碴。高炉渣亦可用 炉渣

作铜冶炼过程的熔剂或作浇铸钢锭时的保护渣原料。含P2O5高的炼钢渣用作农业磷肥。铜冶炼水淬渣可作表面处理用的喷吵材料。工厂锅炉排出的炉渣,常被视为废物,不仅占用田地,而且污染环境。现在世界上它已被广泛用于工农业生产的各个领域,

铝灰资源化利用：

可用作炼钢精炼剂：用铝灰制备铝酸钙；

制备耐火材料：铝灰中含有大量氧化铝，使其成为潜在的耐火材料生产原料；

其他用途：利用铝灰和硅渣为原料，在氢氧化钠溶液中合成X型沸石分子筛；也可做硅铝合金，铝的回收率为984%，该技术降低了铝硅合金的生产成本，又实现了多种废物的综合利用；

铝灰是由金属铝、氧化铝、氮化铝、盐及其他组成构成的混合物，蕴藏丰富的资源。鉴于当前我国铝工业区域性集中发展特征越来越鲜明，未来建立大型铝灰综合处理厂，将区域内铝灰集中处理，实现过去“低效、分散利用”向“高效、规模利用”转变，是行业发展的必经之路。现阶段铝灰处理成本较高，部分企业难以承受，因此，开发低成本处理无害化技术或高附加值资源化技术将是破解铝灰处置难题的关键策略。此外，加大铝灰处理工程装备的开发，提高铝灰处理产业化规模的技术水平，促进铝工业绿色健康发展，也是未来铝灰处理需要攻克的难关。

如果每一个做铝灰处理的厂家到能够做到技术上的突破当然是好的，但是真的能够实现铝灰无公害化处理的途径就是制备成耐火材料：利用铝灰制备铝酸钙，也就是烧结铝酸钙精炼渣，能够大大缩短炼钢时间，减少熔炼成本，但是铝酸钙的制备是有配料门槛的，不是说随随便随便拉一车铝灰一倒就能做铝酸钙的，它和脱氧剂类似，而算算配方APP就能大大帮助你实现配料计算自由，把你手中的铝粉成分含量输入到原料库中，再根据客户的成分需求，进行配比计算，三秒即可出配比结果，还能提供多种可供选择价格较优生产方案以及最接近所需成分含量生产方案，帮你首要解决原料配比计算生产问题！

冶金物理化学考试题

一、填空题：50道

1、一定量的物质升高一度所吸收的热量，称为热容（C），单位为JK-1。

2、在同一温度下，若几种元素同时与氧相遇，位置低的元素最先氧化。

3、一个化学反应的焓变决定于反应的进度（ξ）。

4、生成物的热容总和减去反应物的热容总和称为热容差 。

5、因反应进行得快，过程所放出的热量不能及时传出，此时也可视为绝热过程。

6、用电化学反应的电动势求△rGθ的公式为△rGθ=-zEF。

7、在氧势图中，位置越低，表明△rGθ负值越大，在标准状态下所生成的氧化物越稳定，越难被其他元素还原。

8、氧势图用在参加反应的物质及生成物均为纯物质时绘出的，因而对于有溶液参加的反应则不再适合。

9、参考态就是实际溶液活度系数为1的状态。

10、活度概念的引出基于拉乌尔定律和亨利定律。

11、炼钢过程中吹氧产生的FeO、MnO、SiO2、P2O5等，这类炉渣称为精炼渣或氧化渣。

12、冶炼过程中的脱磷、脱硫等反应均在渣-钢界面上进行。

13、炉渣可以侵蚀和冲刷炉衬，缩短炉衬的使用寿命。

14、炉渣可带走一些有用金属，降低金属的回收率。

15、炉渣对有害气体杂质的吸收能力称为渣容量。

16、在假定炉渣是理想溶液时，自由氧化物的浓度就等于其活度。

17、熔渣的氧化性是以渣中氧化铁含量表示的。

18、当氧化渣和金属铁液接触时，渣中氧化铁将铁液中的杂质氧化。

19、熔渣具有较高的碱度时，就同时具有较高的氧化性。

20、炉渣的全部CaO量减去结合成化合物的CaO量称为自由CaO量。

21、用全氧法且将w（Fe2O3）折合成w（FeO）的公式为∑w（FeO）=w（FeO）+135w（Fe2O3）。

22、熔渣是氧的传递媒介，传递是通过FeO的氧化来完成的。

23、相图又称为状态图或平衡图，用以描述体系的相关关系，反应物质的相平衡规律。

24、当任意一个固相融化时，若所得液相的组成与原固相一致，称为同成分融化。

25、平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有点所代表的三元系中，直线所对的顶角组元的浓度均相同。

26、从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，在此线上所有点代表的三元系中，另外二个组元浓度值比相同。

27、用质量分数表示组成时，各相的量的之比是质量比。

28、相界线构筑规则规定，在三元系中，单相区与两相区邻接的界线的延长线，必须同时进入两个两相区，或同时进入三相区。

29、含有二元或三元化合物的三元系称为复杂三元系。

30、在复杂三元系中，三条相界线的交点的自由度为零，该点称为零变点。

31、相律是构筑和判断相图正误的基本定律。

32、为了满足生产奥氏体不锈钢去碳保铬，吹炼温度必须大于氧化转化温度。

33、从热力学角度讲，奥氏体不锈钢冶炼工艺涉及的主要问题是去碳保铬。

34、在冶炼红土矿时，入高炉前将Co、Ni事先除去的方法是“选择性的还原焙烧”。

35、一般钢种允许的硫的质量分数为0015%～0045%，优质钢的硫含量小于002%或更低（易切削钢除外）。

36、脱硫的任务主要在高炉完成。

37、提高铁液中硫的活度系数fs有利于脱硫。

38、从分子理论看，使用高温铁水及采用留渣操作，均可提高前期的脱硫效果。

39、高炉中硫的活度系数比钢水中硫的活度系数高，脱硫效果好些。

40、炼钢中存在一定比例的气化脱硫，但主要是通过炉渣内硫的气化。

41、钢中最大允许的磷含量为002%～005%，而对某些钢种则要求在0008%～0015%。

42、提高脱硫效率的措施是三高一低，即高碱度、高温、高渣量及低∑FeO。

43、提高脱磷效率的措施是三高一低，即高碱度、高∑FeO、高渣量及低温。

44、中磷铁水采用双渣操作或双渣留渣操作，目的就是为了提高渣量。

45、从分子理论可以看出，增加钢水中的[O]含量，有利于脱磷反应的进行。

46、用CaC2进行还原脱磷，钢液会增碳。

47、[Si]能提高磷的活度，有利于还原脱磷。

48、在一般温度下，Cl2气不能氯化TiO2。

49、工业上制造硫酸常使用黄铁矿作原料。

50、由于热运动导致体系中任何一种物质的质点（原子、分子或离子等）由化学势高的区域向化学势低的区域转移的运动过程就是扩散。

二、判断：50道

1、一定量的物质在恒温、恒压下发生相变化时与环境交换的热称为吉布斯自由能变化。错，相变焓

2、当物质在加热过程中发生相变时，必须考虑相变焓（△trH），在恒压下相变温度为变化值。错，恒定值

3、在恒压下化学反应所吸收或放出的热量，称为过程的焓变，又称化学反应的焓变（△rH）。对

4、在恒温恒压或恒温恒容下，化学反应焓变只取决于反应过程的具体途径。错，只取决于反应的始末态，而与过程的具体途径无关。

5、反应焓随温度的变化率等于反应的热容差。对

6、计算放热反应的理论最高温度，实际上是等温过程焓变的计算。错，是非等温过程

7、在比较同一种氧化物在低温和高温下的稳定性时，不属于恒温条件，故不能用反应的△rGθ来判断。对

8、活度的热力学表达式为μi=μiθ+RTlnai。对

9、若用△rGθ判断不同化学反应的趋势大小时，必须指出活度标准态。对

10、正规溶液模型是最接近理想溶液的一种溶液模型。对

11、高炉炉料中没有被还原的SiO2、Al2O3、CaO、P2O5等，这类炉渣通常称为冶炼渣或还原渣。错，P2O5不是还原渣

12、高炉冶炼中，矿石中大量脉石、燃料中的灰分以及溶剂等均进入炉渣，从而与被还原的金属分离。对

13、覆盖在金属表面的炉渣可以保护金属熔体不被氧化性气氛氧化，同时还可以减少有害气体在金属熔体中的溶解（如H2、N2等）。对

14、炼钢渣中的氧化渣和金属铁液接触时，渣中氧化钙将铁液中的杂质氧化。错，是氧化铁

15、熔渣有较高的碱度，就同时具有较高的还原性。错，是氧化性

16、所谓碱度，就是熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值，用符号R表示。对

17、炉渣的碱度与其组成中的自由氧离子浓度无关。错，有关

18、在炼钢渣中，有氧化渣和还原渣之分。对

19、还原渣中氧化铁很少，金属液中的[O]可以扩散到渣界面，再按分配定律以氧化铁形式进入熔渣。对

20、用全铁法且将w（Fe2O3）折合成w（FeO）的公式为∑w（FeO）=w（FeO）+08w（Fe2O3）。错，为09

21、只有用氧化物的活度才能代表熔渣的氧化性。错，氧化铁

22、Fe2O3在决定熔渣的氧化能力上有很重要的作用，其含量越大，渣的氧化能力就越强。对

23、硫化物容量取决于渣-气间反应平衡，它表示熔渣的脱硫能力。对

24、当任意一个固相融化时，析出另一种固相，并且还得到一种组成不同的液相，称为异成分融化。对

25、当多元系的热力学性质主要由其中三个组元决定时，可将多元系简化为三元系。对

26、用摩尔分数表示组成时，各相的量之比是摩尔比。对

27、三相的量可通过杠杆规则或重心规则确定。对

28、两个两相区能直接毗邻。错，不能毗邻，或被单相区隔开，或被零变线隔开。

29、三元系中任意四个固相代表点构成的四边形，只有一条对角线上的两个固相可平衡共存。对

30、阿尔克马德规则规定，在三元系中，若连接平衡共存两个相的成分点的连线或延长线，与划分这两个相的分界线或其延长线相交，那么该交点就是分界线上的最高温度点。对

31、任何冶金过程，包括钢铁冶金以及有色金属提取过程，其特点均是高温、多相、多组元反应。对

32、采用真空或半真空吹炼的方式冶炼奥氏体不锈钢时，可以将Cr一次配足。对

33、含钒铁水的吹炼主要采用雾化提钒工艺。对

34、选择性氧化、控制氧化转化温度在冶炼五氧化二钒工艺中起关键作用。对

35、雾化提钒的关键是选择好适当的氧化转化温度，使铁水中钒氧化而碳不氧化，即去碳保钒。错，去钒保碳

36、生产中常采用硫分配比概念来衡量炉渣的脱硫能力。对

37、碱度高的同时还要注意渣的流动性，流动性不好，即使碱度高对脱硫也不利。对

38、炼钢过程的脱硫率可表示为：

对

39、对于同样成分的炉渣（有相同的硫分配比）对于同一铁水，即使渣量不同，脱硫率也相同。错，因渣量不同而有不同的脱硫率。

40、加大渣量，则脱硫率提高。但渣量也不宜过大，过大将会带来造渣原料增多，延长冶炼时间，增加钢材成本，且侵蚀炉衬，吹炼时易产生喷溅等缺点。对

41、当渣中碱度高时，意味着（O2-）也高，对气化脱硫不利。对

42、高炉冶炼能够脱磷。错，不能

43、从分子理论看，碱度高有利于脱磷，一般碱度R为3～4为宜。对

44、炼钢过程的脱磷率可表示为：

对

45、温度升高，有利于脱磷。错，降低

46、在炼钢条件下，氢脱磷的反应不能进行。对

47、某一元素的△rGθ线越低，则该元素生产的氯化物的△rGθ值越负，该氯化物越稳定，越难分解。对

48、在一定温度下，△rGθ线越低的元素，可将它以上各元素的氯化物还原，夺得后者的氯而本身氧化成为氯化物。对

49、复合反应是由两个或多于两个基元步骤组成的。对

50、反应物首先转变为一个或一系列中间产物，然后才转变为生成物反应称为串联反应或连续反应。对

三、单选：50道

1、a表示活度。

2、△rGθ表示化学反应标准吉布斯自由能变化。

3、c表示物质的量浓度。

4、x表示摩尔分数。

5、若物质的量以Kg计，则所吸收的热量称为质量热容。

6、一定量的物质在恒温、恒压下发生相变化时与环境交换的热称为相变焓。

7、在绝大多数情况下，量热给出了纯物质在298K时的热化学常数。

8、Pθ等于100kPa。

9、化学反应无论是一步完成或分几步完成，其反应焓变相同。

10、标准反应焓以纯物质的标准生产焓计算。

11、1673K时，元素Si、Mn、Ca、Al、Mg同时与氧相遇时，最先氧化的是金属Ca，然后依次为Mg、Al、Si、Mn。

12、在氧势图中，位置低的元素在标准状态下可将位置高的氧化物还原。

13、由于生产CO的直线斜率与其他直线斜率不同，所以CO线将氧势图分成三个区域。

14、在高炉内氧化物被焦炭还原的反应称直接还原反应。

15、纯物质标准态是指活度为1，摩尔分数为1且符合拉乌尔定律的状态。

16、下列哪种方法不是测定组元活度常采用的方法。B、自由能法

17、炉渣中的氧化物分为三类：碱性氧化物、酸性氧化物、两性氧化物 。

18、同一种元素的氧化物，如钒的氧化物，在高价时显酸性，低价时显碱性。

19、脱O反应有 3 种 沉淀脱氧、扩散脱氧真空脱氧

20、热力学平衡体系中独立组元数C、相数P和自由度F之间存在关系是：F=C-P+2。

21、用摩尔分数表示组成时，各相的量之比是摩尔比；用质量分数表示组成时，各相的量的之比是质量比。

22、三元系是多元相图的基础。

23、等温线即相应温度的液相线，其值越低，表示体系开始凝固（融化终了）的温度越低；越接近纯组元，温度就越高。

24、炼钢过程中吹氧产生的FeO、MnO、SiO2、P2O5等，这类炉渣称为精炼渣或氧化渣

25、SiO2、Al2O3、CaO三个组元是高炉渣的主要成分。

26、相区邻接规则规定，只有相数的差为1的相区方可直接毗邻。

27、奥氏体不锈钢的特点是具有良好的抗晶间腐蚀能力，其含碳量越低，抗腐蚀能力越强。

28、当体系达到热力学平衡时，体系的自由能改变为零。

29、生产中一般采用湿法处理焙砂来提取Co和Ni，其工艺主要分为两部分。

30、在一定的PH值下，用氢气还原Ni、Co的混合晶体时，先还原Ni，过滤后再还原Co。

31、钢液中硫的来源有三个途径：金属料、溶剂、燃料。

32、提高脱硫效率的措施是三高一低，即高碱度、高温、高渣量及低∑FeO。

33、下列哪项不是提高脱硫效率的措施B、低温

34、提高脱磷效率的措施是三高一低，即高碱度、高∑FeO、高渣量及低温。

35、提高脱磷效率的措施是三高一低，即高碱度、高∑FeO、高渣量及低温。

36、从热力学角度讲，奥氏体不锈钢冶炼工艺涉及的主要问题是去碳保铬。

37、雾化提钒的关键是选择好适当的氧化转化温度，使铁水中钒氧化而碳不氧化，去钒保碳。

38、一般钢种允许的硫的质量分数为0015%～0045%，优质钢的硫含量小于002%或更低39、脱硫的任务主要在高炉完成。

40、钢中最大允许的磷含量为002%～005%，而对某些钢种则要求在0008%～0015%。

41、从分子理论看，碱度高有利于脱磷，一般碱度R为3～4为宜。

42、从分子理论可以看出，增加钢水中的[O]含量，有利于脱磷反应的进行。

43、某一元素的△rGθ线越低，则该元素生产的氯化物的△rGθ值越负，该氯化物越稳定，越难分解。44、只有用氧化铁的活度才能代表熔渣的氧化性。

45、熔渣是氧的传递媒介，传递是通过FeO的氧化来完成的。

46、三相的量可通过杠杆规则或重心规则确定。

47、相律是构筑和判断相图正误的基本定律。

48、为了满足生产奥氏体不锈钢去碳保铬，吹炼温度必须大于氧化转化温度。

49、生产中常采用硫分配比概念来衡量炉渣的脱硫能力。

50、在还原釜内800～900℃下，用金属Mg还原TiCl4，即可得到纯度为995%～997%的金属钛。

四、简答：25道

1、什么是热容、定压热容、定容热容？

答：一定量的物质升高一度所吸收的热量，称为热容（C），单位为J•K-1。对于成分不变的均相体系，在等压过程中的热容称为定压热容。在等容过程中的热容称为定容热容。

2、怎样区分直接还原和间接还原？

答：在高炉内氧化物被焦炭还原的反应称直接还原反应；用CO还原氧化物的反应称为间接还原反应。

3、活度的标准态是什么？活度的热力学表达式及代表意义是什么？

答：活度的标准态可定义为浓度的数值为1且符合拉乌尔定律或亨利定律，同时活度也为1的状态。

活度的热力学表达式为：μi=μiθ+RTlnai

μi—组元i在溶液中的化学势 ；μiθ—组元i的活度ai等于1的标准化学势

4、冶金炉渣的来源？

答：冶金炉渣主要有以下四个来源：

（1）矿石或精矿石中的脉石。（2）粗金属在精炼过程中形成的氧化物。（3）被熔融的金属及炉渣侵蚀冲刷而掉下的炉衬。（4）冶炼过程中加入的熔剂。

5、冶金炉渣的要求有哪些？

答：炉渣具有的物理性质有热容、黏度、密度、表面张力、电导率，化学性质有酸碱性、氧化还原性、吸收有害元素能力等。

6、炉渣的分子结构假说的要点是什么？

答：（1）炉渣是由简单氧化物或自由氧化物分子及其相互作用形成的复杂化合物分子所组成。（2）炉渣只有自由氧化物才能参与金属液间的反应。（3）由酸性氧化物及碱性氧化物复合成复杂化合物的过程中存在动态平衡。

7、炉渣离子结构理论认为离子由哪几类构成（每类举例两个）？

答：有三类构成。第一类是简单阳离子：Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等；第二类是简单阴离子：O2-、S2-、F-等；第三类是复杂阴离子：SiO44-、PO43-、AlO33-、FeO2-、Si2O76-、P2O74-等。

8、按照酸碱性的要求，熔渣中的氧化物分为几类及代表氧化物是什么（每类氧化物列举两个）？

答：按照酸碱性要求，熔渣中的氧化物分为三类：第一类为碱性氧化物如CaO、MgO、MnO、FeO、V2O3等；第二类为酸性氧化物如SiO2、P2O5、Fe2O3、V2O5等；第三类为两性氧化物如Al2O3、TiO2、Cr2O3等。

9、不同冶炼的炉渣的碱度表示方法是什么？

答：对于高炉渣，碱度常表示为： 或

对于炼钢渣，碱度常表示为：

对于铁合金渣，碱度常表示为：

10、当将相区邻接规则应用到有零变反应的相图区域时，应将零变相区视为退化相区，分别由体、面、线退化为相应的面、线、点。由此可以得出的结论是什么？

答：（1）两个单相区相毗邻处只能是一个点，接触点必然落在极点上。（2）单相区与零变线只能相交于特殊组成点，两个零变线必然被它们所共有的两相区分开。（3）两个两相区不能直接毗邻，或被单相区隔开，或被零变线隔开。

11、在复杂三元系中，存在两个或两个以上化合物时，二次体系的副分要根据什么方法进行？

答：（1）连线规则。连接各界限两侧固相成分代表点的直线，彼此不能相交。（2）四边形对角线不相容原理。三元系中任意四个固相代表点构成的四边形，只有一条对角线上的两个固相可平衡共存。

12、碱度的定义、符号及表示方法是什么？

答：碱度就是熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物浓度的比值，用符号R表示。碱度通常用氧化物的质量分数的比值或用摩尔分数来表示。如：R= 或R=

13、提高脱硫效率的措施是什么？

答：提高脱硫效率的措施是三高一低，即提高炉渣碱度、提高温度、增大渣量、降低∑FeO含量。

14、提高脱磷效率的措施是什么？

答：提高脱磷效率的措施是三高一低，即高碱度、高渣量、高∑FeO、低温。

15、熔渣的氧化性的表示方法是什么？

答：熔渣氧化性的表示方法有两种，具体如下：

全氧法：∑w（FeO）= w（FeO）+135 w（Fe2O3）

全铁法：∑w（FeO）= w（FeO）+09 w（Fe2O3）

16、由罗策布浓度三角形可得到的性质是什么？

答：（1）平行于浓度三角形的任何一边的直线，在此线上的所有点所代表的三元系中，直线所对的顶角组元的浓度均相同。（2）从浓度三角形的一个顶点到对边的任意直线，在此线上所有点代表的三元系中，另外两个组元浓度之比相同。

17、钢液中硫的来源于哪里？

答：钢液中硫的来源主要有以下三个途径：（1）金属料，如生铁、废钢、矿石等。（2）溶剂。（3）燃料。

18、什么是扩散？

答：由于热运动导致体系中任何一种物质的质点（原子、分子、离子等）由化学势高的区域向化学势低的区域转移的运动过程就是扩散。

19、钢液脱氢的步骤是什么？

答：钢液脱氢包括三个步骤，即钢液中的氢通过钢液边界层扩散到氩气泡的表面；在气泡/钢液界面上发生化学反应；反应生产的氢分子扩散到气泡内部并随之排除钢液。

20、同成分融化和异成分融化的区别是什么？

答：当任意一个固相融化时，若所得液相的组成与原固相一致，称为同成分融化；而当任意一个固相融化时，析出另一种固相，并且还得到一种组成不同的液相，称为异成分融化。

21、相区邻接规则是什么？

答：相区邻接规则规定，只有相数的差为1的相区方可直接毗邻。对于n元相图而言，其中某个区域内相的总数与邻接的区域内相的总数之间有下述关系：R1=R-D--D+≥0

22、相界线构筑规则的规定是什么？

答：相界线构筑规则规定，在三元系中，单相区与两相区邻接的界限的延长线，必须同时进入两个两相区，或同时进入三相区。如果相区邻接界限的延长线分别进入两相区和三相区，或同时进入单相区，则界线构筑错误。

23、阿尔克马德规则（罗策布规则）是什么？

答：阿尔克马德规则规定，在三元系中，若连接平衡共存两个相的成分点的连线或其延长线，与划分这两个相的分界线或其延长线相交，那么该交点就是分界线上的最高温度点。或者说，当温度下降时，液相成分点的变化方向总是沿着分界线，向着离开共存线的方向。

24、用配料融化法不能使用不锈钢返回料生产奥氏体不锈钢的原因是什么？

答：不锈钢生产中会产生大约30%～50%的返回料。如果使用这些返回料，那么由于融化过程中，电极会向熔池渗碳008%左右，因此将造成钢水中含碳量超标。

25、有效碰撞理论是什么？

答：有效碰撞理论认为，不是所有分子的碰撞都能引起化学反应，只有极少数能量较大的活化分子间在一定方位的碰撞，即有效碰撞才能进行化学反应。

六：论述题：10道

1、由不同元素的氧化物△rGθ与T的关系构成位置高低不同的直线，可以得出的结论是什么？

答：（1）位置越低，表明△rGθ负值越大，在标准状态下所生成的氧化物越稳定，越难被其他元素还原。

（2）在同一温度下，若几种元素同时与氧相遇，则位置最低的元素最先氧化。

（3）位置低的元素在标准状态下可以将位置高的氧化物还原。

（4）由于生成CO的直线斜率与其他直线斜率不同，所以CO线将图分为三个区域。

（5）直接还原与间接还原。

2、冶金炉渣的作用？

答：炉渣的作用主要有两个方面：

炉渣的有益作用：（1）炉渣可以容纳炉料中全部脉石及大部分杂质。（2）覆盖在金属表面的炉渣可以保护金属熔体不被氧化性气氛氧化，同时还可以减少有害气体在金属熔体中的溶解。（3）在某些冶炼炉中，炉渣作为发热体为冶炼或精炼提供所需热源。（4）在某些冶金过程中，炉渣是冶炼的主要产品。（5）炉渣作为固体废弃物本身还有很多用途。

炉渣的不利作用：（1）炉渣可以侵蚀和冲刷炉衬，缩短炉衬的使用寿命。（2）炉渣可带走大量的热，增加燃料消耗。（3）炉渣可带走一些有用金属，降低金属的回收率。

3、高碳真空吹炼法工艺生产奥氏体不锈钢的特点是什么？

答：该工艺具有如下四个特点：（1）原材料不受任何限制，各种高碳材料均可以使用。（2）配料时Cr可以一次配足。（3）采用真空或半真空吹炼，或者先在常压下吹氧脱碳到一定程度后，再进行真空或半真空处理。（4）钢液中[Cr]的回收率高，可达97%～98%。

4、电炉中碳氧反应的步骤是什么？

答：（1）炉渣中氧化铁迁移到钢渣界面。（2）在钢渣界面发生反应(FeO)s→[Fe]s+[O]s。（3）钢渣界面上吸附的氧[O]s向钢液内部扩散。（4）钢液内部的碳和氧扩散到一氧化碳气泡表面。（5）在一氧化碳气泡表面发生反应[C]s+[O]s→CO(g)s。（6）生成的CO气体扩散到气泡内部，使气泡长大并上浮，通过钢水和渣进入炉气。

总的脱碳反应为[C]+(FeO) →[Fe]+CO(g)

5、炉渣完全离子溶液模型的要点是什么？

答：（1）熔渣完全由离子构成，且正、负离子电荷总数相等，熔渣总体不带电。（2）离子周围均与异号离子相邻，等电荷的同号离子与周围异号离子的作用等价，因此他们在熔渣中的分布完全是统计无序状态。（3）完全离子溶液形成时其混合熵为零。（4）碱性氧化物以简单阳离子存在，酸性氧化物以复杂阴离子存在。

6、雾化提钒的工艺是什么？

答：含钒铁水的吹炼主要采用雾化提钒的工艺。将铁水罐中的铁水经中间罐倒入特制的雾化室中，铁水被从雾化器中喷出的高压氧气流粉碎成细小的铁珠，使其表面积增大，造成很好的氧化动力学条件。铁水中的[V]被氧化进入渣相，而[C]留在铁水中。将半钢与渣一起倒入半钢罐，再进行钢与渣的分离，所得半钢进电炉冶炼，钒渣采用湿法冶金方法处理，钒以V2O5形式提出。

7、由氯化物△rGθ的与T的关系图可以得出的结论是什么？

答：1）某一元素的△rGθ线越低，则该元素生成的氯化物的△rGθ值越负，该氯化物越稳定，越难分解。2）在一定温度下，△rGθ线较低的元素，可将它以上各元素的氯化物还原，夺得后者的氯而本身氧化为氯化物。3）C不能作为还原剂。4）H2可还原部分金属的氯化物。

8、熔渣的氧化性为什么是以渣中氧化铁的含量来表示的？

答：在炼钢渣中，有氧化渣和还原渣之分。当氧化渣和金属铁液接触时，渣中氧化铁将铁液中的杂质氧化。如果在接触界面氧化铁未遇到铁液中杂质元素，则它将通过分配定律使[O]进入金属液内部。还原渣中氧化铁很少，金属液中的[O]可以扩散到渣界面，再按分配定律以氧化铁形式进入熔渣。因此，熔渣的氧化性是以渣中氧化铁含量表示的。

9、金属液去气过程的组成步骤是什么？

答：（1）溶解于金属液中的气体原子通过对流和扩散迁移到金属液面或气泡表面。（2）在金属液或气泡表面上发生界面化学反应，生成气体分子。这一步骤又包括反应物的吸附，化学反应本身及气体生成物的脱附。（3）气体分子通过气体边界层扩散进入气相，或被气泡带入气相，并被真空泵抽出。

10、一般情况下，电极过程由那些步骤串联组成？

答：（1）电解质溶液内的反应物粒子向电极表面液层迁移，称为反应前液相传质。（2）反应物在电极表面上发生表面吸附、络合离子配位数的变化等转化，这一步骤没有电子参与反应，称为前置的表面转化步骤或简称前置转化。（3）电极/溶液界面上得失电子，形成还原或者氧化反应产物，称为电子迁移或电化学反应。（4）生成物在电极表面上发生脱附、复合、分解等转化，称为随后表面转化步骤，或简称随后转化。（5）生产物是气相、固相时，在电极表面附近会出现逸出和结晶等现象。如果生成物是可溶性的，则向电解质溶液内部迁移，称为反应后的液相传质。