内蒙古科技大学-——热能专业《冶金概论》复习重点，一下为复习题目，红色字体为题目所对应书本的页数。 新书：
1、提取冶金学和物理冶金学？P
1提取冶金学：研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程
物理冶金学：通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料，研究其组成结构的内在联系，以及在各种条件下的变化规律，为有效的使用和发展特定性能的金属材料服务
2、金属是如何分类的？黑色金属包括哪些？P
1有色金属和黑色金属；黑色金属包括铁、铬、锰。
3、简述各种冶金方法及其特点P
1⑴ 火法冶金：指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及融
化作业，使其中的金属和杂质分开获得较纯的金属的过程。此过程分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料燃烧供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供的
⑵ 湿法冶金：在常温或低于100℃下，用溶剂处理矿
石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其他杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程，该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序
⑶ 电冶金：利用电能提取和精炼金属的方法按电能、
形式分为两类：电热冶金、电化学冶金。
4、我国铁矿石资源有哪些？高炉冶炼常用铁矿石有哪些？各自的主要成分和特点是什么？P7&P22旧
特点：⑴贫矿多，约占铁矿石总储量的80%左右，因此需要大力发展选矿和造块工业⑵多种元素共生的复合矿多
① 磁铁矿：Fe3O4呈黑色金属光泽磁性强，坚硬致密，
难还原
② 赤铁矿：Fe2O3呈红色或红褐色、无磁性，但组织
疏松易破碎、易还原
③ 褐铁矿：含不同分子结晶水的赤铁矿。
mFe2O3·H2O(m= 1~3n=1~4) 呈黄褐色或纯黑色，它吸附着大量水分，加热时失去结晶水和游离水，使铁矿石气孔率增加、易还原
④ 菱铁矿：碳酸铁 FeCO3呈灰色带黄褐色，易破
碎、易还原
5、高炉冶炼对铁矿石有什么要求？P8
含铁量高、脉石少、有害杂质少、成分稳定、还原性好、软化温度高、机械强度高、粒度均匀、合适
6、铁矿石入炉前需进行哪些准备工作？P1
17、为什么要进行选矿？常用选矿方法有哪几种? P1
2选矿的目的主要是为了提高矿石的品味。
1、重力选矿法
2、磁力选矿法
3、浮游选矿法
8、铁粉造块的方法有哪几种？P1
2烧结法造块、球团法造块
9、铁矿粉造块的意义和方法P1
3⑴ 通过造块可以有效的利用铁矿资源
⑵ 通过造块高炉使用烧结矿和球团矿可以提高生铁
质量
⑶ 通过造块使用烧结矿和球团矿有利于高炉强化冶
炼、提高产量、降低焦比
10、用示意图说明烧结过程料层断面的变化P1
4整个烧结过程是在9.8~16kPa负压抽风下，自上而下进行，在烧结机上取某一烧结断面，可见燃料层有明显的分层，依次出现烧结矿层、燃烧层、预热干燥层、过湿层、然后又相继消失，最后剩下烧结矿层
⑴ 烧结矿层：变化液相凝固，析出新矿物，预热空气，
表层受冷空气制冷作用，温度低
⑵ 燃烧层：温度达到1100~1500℃，混合料软化熔融
及形成液相，厚度为15~50mm，强度低，料层厚，透气性差，产量低，料层薄，烧结温度低，强度低⑶ 预热干燥层：废气温度很快从1500℃降至60~70℃，
厚度20~40，水分蒸发，结晶水及碳酸盐分解，矿石的氧化还原以及固相反应
⑷ 过湿层：废气中水汽进入冷料层，温度降至露点以
下时，大量冷凝
11、高炉用燃料主要有哪些？P2
3早期以木炭为燃料，而后使用无烟煤，再后几乎都以焦炭作燃料并应用了喷吹技术。从风口或炉身部位喷吹重油、煤粉或天然气，可部分取代冶金焦炭
12、焦炭在高炉冶炼中起到什么作用？P2
3⑴ 作发热剂 ⑵ 做还原剂 ⑶ 作柱骨架 ⑷ 作渗碳剂
13、常用的高炉喷吹燃料主要有哪些？P2
3从风口或炉身部位喷吹重油、煤粉或天然气，可部分取代冶金焦炭
14、高炉冶炼产品和副产品各有哪些？P2
5生铁副产品：炉渣、煤气、炉尘（瓦斯灰）
15、高炉冶炼有哪些主要的技术经济指标？分别是如何定义的？P27
⑴ 有效容积利用系数：1m^3有效容积平均每昼夜生
产合格生铁的折合产量（t/m^3·d） ⑵ 焦比：高炉冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量 ⑶ 冶炼强度：1m^3有效容积，在一昼夜内所燃烧的
干焦量
⑷ 燃料比：高炉采用喷吹辅助燃料后，生产1t生铁所
需的燃料总量
⑸ 生铁成本：生产1t合格生铁所需原料、燃料、材料、
动力、人工等一切费用的总和
⑹ 炉龄：高炉从开炉到停炉大修之间世纪运行的时间
或产铁总量
16、高炉冶炼的主要技术经济指标（高炉有效容积利用系数、冶炼强度、入炉焦比和综合焦比）
同9题
17、某高炉容积2000m3，年产100万吨炼钢生铁，消耗60万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉150kg，计算高炉的有效容积利用系数、焦比、燃料比及冶炼强度各位多少？第七题
有效溶剂利用系数η1000000
v
=
3365×2000t/(m∙d) 焦比：k=
6000000001000000
kg/t
燃料比=k+10kg/t
冶炼强度：I=600000
3365×2000t/(m∙d)
18、什么是直接还原和间接还原？比较他们的特点，什么是直接还原度？P29-
31直接还原：还原剂用固体碳、产物为CO的反应 间接还原：还原剂为气态CO和H
2、产物为CO2和H2O的铁各级氧化物还原反应
特点：直接还原是吸热很大的反应，而间接还原大部分是放热反应。直接还原时，1mol碳就可以夺取铁氧化物中1mol氧原子，而间接反应需一定过量的还原剂才能满足化学平衡条件需要
铁的直接还原度：假定铁的高级氧化物（FeO3·Fe3O4）还原成铁的低级氧化物FeO全部为间接还原，而从FeO中用固体C直接还原出来的铁量与铁氧化物中被还原出的总铁量之比
19、写出高炉内风口前碳素燃烧反应、铁的直接还原反应和间接还原反应。P30-
31天然气中CH4: CH4+1/2O2=CO+2H2+3098kJ/kg·C 重油中CnH2n+2 :CnH2n+2+n/2O2=nCO+(n+1)H2+Q 煤粉C: 2C+O2=2CO+9797 kJ/kg·C 间接还原反应：
(1)小于570℃，用CO作还原剂时， 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+77.4kJ／kg Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2+74.22 kJ／kg (2)大于570℃, 用CO作还原剂时， 3Fe2O3+CO=2Fe3O4+CO2+77.4kJ／kg Fe3O4+CO=3FeO+ CO2－96.7 kJ／kg FeO+CO=Fe+CO2+235.63 kJ／kg (3) )小于570℃，用H2作还原剂时， 3Fe2O3+ H2= 2Fe3O4+H2O+45.6 kJ／kg Fe3O4+4H2=3Fe+4H2O－634.5 kJ／kg (4) 大于570℃，用H2作还原剂时， 3Fe2O3+ H2=2 Fe3O4+H2O+45.6 kJ／kg Fe3O4+ H2= 3FeO+H2O－287.9 kJ／kg FeO+ H2= Fe+H2O－494.5 kJ／kg 直接还原反应：
FeO+C= Fe+CO－152506 kJ
20、从高炉解剖分析高炉冶炼过程大致分为几个区域？P35胡32题
固体炉料区：块状带、软熔带
滴落带：疏松焦炭区压实焦炭区 焦炭回旋区炉缸带
21、代高炉内型有哪几部分组成？画出示意图，写出各部分名称？P4
522、钢和铁的区别？P7
4钢和生铁最根本的区别是含碳量的不同，生铁中含碳量大于2%，钢中含碳量小于或等于2%，含碳量的变化引起铁碳合金质的变化。钢的综合性能，特别是机械性能（抗拉强度、韧性、塑形）比生铁好得多，因此用途也比生铁更广泛
23、钢铁冶炼的任务是什么？P7
5⑴ 脱碳并将其含量调整到一定范围 ⑵ 去除杂质：脱磷、脱硫、脱氧 ⑶ 去除气体和非金属夹杂物 ⑷ 调整钢液成分和温度
⑸ 将钢液浇注成质量好的钢锭或钢坯
24、炼钢炉渣的来源及主要组成是什么？P8
1⑴ 炼钢过程有目的加入的造渣材料
⑵ 钢铁材料中Si Mn P Fe 等元素的氧化产物 ⑶ 炼钢过程被侵蚀的炉衬耐火材料
25、炼钢用的主要金属料和非金属料有哪些？P97
金属料：铁水、废钢、合金钢
非金属料：造渣剂、冷却剂、增碳剂和燃料 氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮
26、连续铸钢与模铸相比有什么优越性？P158
⑴ 连铸既可节约模铸法的一整套设备，初轧机和均热
炉，又可节约大量耐火材料、燃料、动力和人力。可直接节约能为70%
⑵ 连铸坯的切头率比钢锭少的多，可提高成材率
10%~15%
⑶ 可以简化车间布置，改善操作条件和生产环境，提
高劳动生产率，为实现炼钢和轧钢生产自动化，连续化创造条件
⑷ 连铸坯组织致密，夹杂少，质量好
27、连铸机有哪几种类型？以弧形连铸机为例说明连铸机最主要组成部分及各自作用。P159
立式连铸机、立弯式连铸机、弧形连铸机、水平连铸机 弧：结晶器为弧形的，二冷区夹杂辊安装在1/4圆弧内，连坯出二冷区在水平切线位置矫直，然后切割成定尺，出坯。
28、从连铸坯热送热装和直接轧制的发展工艺来看，该工艺
分为那几个阶段？各个阶段主要特征是什么？
⑴ 连铸坯直接扎制（CC-DR） 连铸坯在1100℃调节
下不经加热炉，在输送过程中通过边角补热装置直接送扎制机扎制
⑵ 连铸坯热直接扎制（CC-HDR）连铸坯温度在1100℃
以下，A3以上，铸坯不经加热炉，在输送过程中通过补热和均热，使钢坯达到可扎温度，直接送扎制机扎制
⑶ 连铸坯直接热装扎制（CC-DHCR） 连铸坯温度在
A3以上，A1以下，直接送加热炉内加热后扎制 ⑷ 连铸坯热装扎制（CC-HCR）连铸坯温度在A1以
下400℃以上，铸坯不放冷却送保温设备中保温，然后送加热炉后扎制
⑸ 连铸坯冷装炉加热后扎制（CC-CCR）连铸坯冷却
至室温后，装加热炉加热扎制
29、实现连铸坯热送热装的制程技术有哪些？P159
⑴ 无缺陷的连铸坯生产技术 ⑵ 高温连铸坯的生产技术 ⑶ 过程报文及补热均热技术 ⑷ 适应不同铸坯热履历的轧制技术 ⑸ 炼钢—轧钢一体化管理技术 30、简述连铸坯热送热装的意义P159
⑴ 节约能源消耗（显热） ⑵ 缩短生产周期，提高产量 ⑶ 降低氧化铁皮损耗
⑷ 改进产品质量，提高金属收得率 ⑸ 降低生产成本
31、简述连铸坯热送热装保温和补热技术P159
⑴ 板坯连铸机内的保温 ⑵ 切割的时候进行保温加热 ⑶ 疏松辊道保温 ⑷ 火车运输保温 ⑸ 轧制前的铸坯切棱加热 ⑹ 铸坯掉头轧制 旧书：
32、一个现代化钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序？用框图画出钢铁联合企业生产工艺流程。P7旧
33、钢铁生产用能源有哪些？我国钢铁工业能源及能耗的特点是什么？分析节能途径。P10-13旧
钢铁生产所用能源主要有煤炭、燃料油（重油）、天然气、电力等。
我国钢铁工业的能源构成是以煤为主，电力及重油也占一定比重，天然气用量很少。在上述各种燃料中气体燃料的燃烧最易控制，热效率高，输送方便，燃烧干净，是冶金厂内最受欢迎的一种燃料。我国钢铁工业的能源消耗中，钢铁冶炼是耗能最高的工序，占钢铁工业能耗的60~70%。其主要耗于炼铁系统，焦比、烧结、球团、炼铁等工序，占钢铁生产能耗的一半以上。近年来，我国钢铁工业能耗水平大幅度下降，吨钢能耗指标E达较好水平，但与世界主要工业国家相比，仍有较大差距，我国钢铁节能的潜力是很大的。
节能应抓住三个方面：一是节约一次和二次能源，降低各个生产环节的能耗；二是节约各种材料消耗，因为生产这些原材料需要消耗大量能源；三是回收各生产环节三十的能量，即工业余热资源
34、简述钢铁工业环境污染主要有哪些？如何改进钢铁生产环境？P18旧
⑴ 废水污染，钢铁工业用水主要是冷却水，其实是煤
气洗涤水，以及冲洗设备，地面及除尘用水等。这些耗水中，一部分水经冷却后循环使用，另一部分污染水经处理后循环使用或排放
⑵ 空气污染：是指空气中污染物的浓度达到了有害的
程度
⑶ 钢铁渣污染：渣对环境污染是通过大气、水及固体
废物本身三种途径造成的
⑷ 钢铁工业除了上述污染物外，噪声的污染也不可忽
视，它会影响人们的正常生活、损伤听觉，诱发多种疾病、降低劳动生产率，甚至引发事故，因此必须设法控制
在发展技术、改进和增加设备的同时，必须考虑环境保护，为早日使钢铁企业成为无公害企业而努力
35、开采铁矿石有哪些方法？适用于开采什么储藏特点的矿石？P27旧
矿床地下开采：
⑴ 空场采矿法：用于开采围岩和矿石都是很稳固的矿
床
⑵ 留矿法：用于开采围岩不稳固，而矿石很稳固的矿
床
⑶ 填充采矿法：用于开采矿石比较稳固，而围岩不够
稳固的矿床
⑷ 崩落采矿法：用于开采围岩和矿石 由比较稳固到
中等稳固的矿床
⑸ 露天开采：用于开采敞露地表的矿场中的矿床
36、分析高炉炉料下降的必要条件和力学条件P7
7、78旧
必要条件：⑴风口前焦炭燃烧腾出空间 ⑵焦炭在下降过程中，参加直接还原与渗碳而消耗15%左右的碳，腾出了空间⑶矿石在下降过程中，小颗粒进入大颗粒空隙，排列紧密⑷生成液态渣铁，定期排放，生产部分空间，促使炉料下降。
力学条件：炉料自身的重量Q 料必须超过其运动中遇到的阻力（炉料与炉墙之间摩擦力、炉料间摩擦力、上升煤气对炉料的浮力）。P>0炉料才能顺利下降
37、炼钢过程的主要反应有哪些？为什么要脱磷，写出脱磷的化学方程式。P136旧
⑴ 脱碳反应：2[C]+[O2]=2[CO][C]+[O]=[CO] [C]+2[O]=[CO2][C]+[CO2]=[CO]
⑵ 硅的氧化和还原：2[FeO]+[Si]=[SiO2]+2[Fe]+
341224kj[SiO2]+2[C]=[Si]+2[CO] ⑶ 脱
磷
反
应
：
5[P]+5[FeO]=[P2O5]+5[Fe] [P2O5]+3[FeO]=[3FeO·P2O5]
⑷ 脱硫反映:[FeS]=[FeS][FeS]+[CaO]=[FeO]+[CaS] ⑸ 钢的脱氧（沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧） ⑹ 钢中气体和非金属夹杂物
38、硫和磷对钢铁的性能有什么影响？P1
43、145旧
对绝大多数钢种来说，P是有害元素，随P含量的增加，将降低钢的塑形、韧性、即出现钢脆现象。由于在低温时更为眼中，所以通称为“冷脆性”，一般随钢中【C】【N】【O】含量的增加，P的种种有害作用增强。另外，P在钢锭中的偏析度很大，更突出了其有害作用 在钢液凝固的过程中，低熔点，（1193℃）的FeS将浓聚于液相中，并将与Fe形成低熔点共晶（988℃），最后凝固时形成网状组织分布于铁晶粒周界上，当钢在热加工的加热过程中，温度将超过1100℃左右时，富集于晶界的低熔点硫化物将晶界形成脆性或熔融状态，在轧制或锻造时，即出现断裂，这种现象称“热脆”。硫还将降低钢的焊接性能和抗腐蚀性，硫化物夹杂将使钢的延展性和韧性下降。硫还是钢中易偏析的元素，将富集于钢锭最后凝固部分，更加突出了硫的有害作用
39、轧钢生产工艺中，原料加热的目的是什么？
降低金属的变形抗力，提高金属的塑性，改善组织性能
