冶金工程試驗技術(shù)

冶金工程試驗技術(shù)冶金工程試驗技術(shù)冶金工程試驗技術(shù)V:1.0精細整理，僅供參考冶金工程試驗技術(shù)日期：20xx年X月1電阻爐加熱原理是什么電阻爐是將電能轉(zhuǎn)換成熱能的裝置。當電流I通過具有電阻R的導體時，經(jīng)過t時間便可產(chǎn)生熱量Q＝I2Rt當電熱體產(chǎn)生的熱量與爐體散熱達到平衡時，爐內(nèi)即可達到恒溫。2常用的金屬和非金屬電熱體有哪幾種它們的使用溫度和氣氛要求如何1)金屬電熱體①鉻鎳合金絲－可在1000℃以下的空氣環(huán)境條件下長期使用。②鐵鉻鋁合金絲－使用溫度在1200℃以下，可以在氧化氣氛下（空氣）使用。③鉑絲和鉑銠絲－鉑絲使用溫度1400℃以下鉑銠則可用到1600℃。能在氧化氣氛中使用。④鉬絲－Mo的熔點高，長期使用溫度可達1700℃，但Mo在高溫氧化氣氛中可生成氧化鉬升華，因而僅能在高純氫、氨分解氣或真空中使用。(2)非金屬電熱體①硅碳電熱體－SiC電熱元件在氧化氣氛下能在1400℃以下長期工作，②硅鉬電熱體MoSi2電熱元件一般做成IU型這種電熱體可在氧化氣氛中1700℃以下使用③石墨電熱體石墨電熱體在真空或惰性氣氛中使用溫度可達2200℃，一般在1800℃以下使用。石墨耐急冷急熱，配用低電壓大電流電源，能快速升溫。但石墨在高溫下容易氧化，需在保護氣氛（Ar、N2）中使用。3感應(yīng)爐有哪幾類電磁攪拌強度與什么因素有關(guān)電磁攪拌有哪些有益和有害作用有益作用有：①均勻鋼液溫度；②均勻鋼液成份；③改善反應(yīng)動力學條件。有害作用有：①沖刷爐襯，加劇爐襯侵蝕；②增加空氣中氧對鋼液的氧化；③將爐渣推向坩堝壁，使壁厚增加，降低了電效率。使鋼液產(chǎn)生電磁攪拌的電磁力大小可由下式計算：F＝K·P/P－爐料吸收的功率，Wf－感應(yīng)電流頻率，HzK－常數(shù)電磁攪拌的強弱與電流頻率的平方根成反比。感應(yīng)爐：（1）工頻感應(yīng)爐（2）中頻感應(yīng)爐(3)高頻感應(yīng)爐（4）真空感應(yīng)爐4常用的純氧化物坩堝有哪幾種它們在什么條件下使用(1)Al2O3：為中性氧化物，高溫燒成的熔融純Al2O3稱為剛玉，在高溫實驗中被廣泛使用。用途：坩堝,爐管,熱電偶保護管、套管、墊片等(2)MgO：為堿性氧化物，常用來做坩堝，可盛鋼/鐵液、金屬熔體和爐渣?？箟A性氧化渣的能力強，適合盛轉(zhuǎn)爐型熔渣。(3)ZrO2：系弱酸性氧化物?？捎脕碜鲔釄迨⒔饘偃垠w，適合盛酸性或一般硅酸鹽爐渣?？勺龉腆w電解質(zhì)定氧探頭。(4)SiO2：系酸性氧化物，純SiO2稱為石英。石英做成坩堝時，可盛鐵水和酸性爐渣。還可用于爐管,液態(tài)金屬取樣管,真空容器等5實驗室常用的爐襯材料、保溫材料和結(jié)合劑有哪些常用的爐路襯材料：（1）高鋁質(zhì)普通耐火搗打料（2）鋁鎂質(zhì)普通耐火搗打料（3）鎂質(zhì)水泥耐火澆注料（4）鎂鉻質(zhì)普通耐火搗打料結(jié)合劑：（1）水玻璃（2）磷酸鹽（3）硫酸鋁（4）鹵水（5）軟質(zhì)粘土保溫材料:硅酸鋁纖維空心氧化鋁球輕質(zhì)高鋁磚輕質(zhì)粘土轉(zhuǎn)6單鉑銠和雙鉑銠熱電偶的常用溫度是多少單鉑銠熱電偶使用時怎樣進行溫度校正單鉑銠常用溫度1300，雙鉑銠常用溫度1600，單鉑銠熱電偶使用時可以通過自由端溫度恒定法，自由端溫度修正法，進行溫度校正。7獲得真空的方法有哪幾種低真空和高真空度的范圍是多少獲得真空的方法：①用真空泵抽氣：主要方法②吸附：輔助方法，加入吸附劑，將氣體吸附③冷凝：輔助方法，用液氮將氣體冷凝低真空度小于1pa高真空度小于１０-48氧濃差電池能夠測定哪些熱力學參數(shù)舉例說明。

(１)測定Ｆe－Nb熔體中Nb的活度。(２)測定爐渣中Nb2O5的活度。

9怎樣獲得CO氣體去除Ar、CO、H2氣體中的各種雜質(zhì)采用什么方法將瓶裝CO2通入管式電阻爐，爐內(nèi)裝有木炭，并加熱到1150-1200℃，產(chǎn)生如下反應(yīng)：CO2＋C＝２CO然后將CO進行凈化，脫除殘留的CO2和水，制成純凈的CO氣體。（１）N2、Ar的凈化高壓瓶裝氮氣和氬氣可能含有O2、CO2、H2O等雜質(zhì)。其凈化方法是，①先用裝在管式電阻爐內(nèi)的銅（鎂）屑在600℃脫氧，反應(yīng)如下：4Cu+O2=2Cu2O②再通過裝在玻璃瓶內(nèi)的KOH或堿石棉除CO2，CO2+2KOH=K2CO3+H2O③最后再干燥脫水,脫水時可按照CaCl2→硅膠→P2O5的次序進行脫水。如需脫除氬氣中的雜質(zhì)氮，可用600℃鎂屑脫氮，反應(yīng)式為：N2+3Mg=Mg3N2（２）CO的凈化用鋼瓶裝的高壓CO2通過加熱到1150-1200℃的木炭而制得的CO中，其主要雜質(zhì)是CO2和N2。其中CO2雜質(zhì)可以用50%KOH溶液或堿石棉除去，然后再按照CaCl2→硅膠→P2O5的次序進行脫水。因鐵礦石還原實驗常用CO＋N2的混合氣體，所以N2雜質(zhì)不必去除。（３）H2的凈化鋼瓶裝氫氣的主要雜質(zhì)是O2、N2和水。一般將H2通過加熱到400℃的鉑（或鈀）石棉或經(jīng)過活化后的105催化劑（一種含鈀為%的分子篩，呈顆粒狀，它能使氫和氧在室溫下迅速化合為水），在催化作用下產(chǎn)生如下反應(yīng)脫除O2：2H2+O2=2H2O然后再經(jīng)過硅膠，P2O5干燥脫水，即可滿足大多數(shù)實驗的要求。10真空泵有哪幾類各有什么特點①機械真空泵：有旋片式真空泵、往復式真空泵、滑針式真空泵等。一般能達到<１Pa的低真空度。②油擴散泵：由加熱部分、冷卻部分和噴射部分組成。工作時經(jīng)電爐加熱使泵體內(nèi)的擴散油揮發(fā)成蒸汽，油蒸汽沿導管上升由噴嘴噴出。一般可達<１０－４Pa的高真空度。③水蒸氣噴射泵：由高速水蒸氣噴入抽氣機造成低壓空間，被抽氣體不斷流入這一低壓空間，被水蒸氣帶出而獲得真空．一般可達<１Pa的低真空度。水蒸氣噴射泵抽氣量大，冶金工業(yè)中常用，如VD、RH真空爐。11什么叫偏光偏光顯微鏡主要用來鑒定什么礦物有哪幾種鑒定方法偏光是在光路中加入起偏振鏡和檢偏振鏡構(gòu)成的。自然光（燈光）通過偏振鏡可變?yōu)槠窆猓谄庀驴捎^察到透明礦物的物理光學性質(zhì)，以作為鑒別礦物的依據(jù)。(１)單偏光觀察：在單偏光下可觀察到物相的形狀、大小、數(shù)量、分布、透明度、顏色、多色性及解理。(２)正交偏光觀察：偏光通過均質(zhì)體礦物后，振動方向不發(fā)生變化，所以光不能通過上偏光鏡，視場呈黑暗消光現(xiàn)象。非均質(zhì)體礦物因光學性質(zhì)各向異性，旋轉(zhuǎn)載物臺一周，出現(xiàn)四明四暗，即出現(xiàn)四次消光現(xiàn)象。在正交偏光下觀察到有四次消光現(xiàn)象的礦物，一定是非均質(zhì)礦物。非均質(zhì)礦物在不發(fā)生消光的位置上發(fā)生另一種光學現(xiàn)象-干涉現(xiàn)象。各種非均質(zhì)礦物具有不同的干涉色，可作為鑒別礦物的標志。(3)錐光觀察：在正交偏光的基礎(chǔ)上再加上聚光鏡，轉(zhuǎn)入勃氏鏡于光路中，便構(gòu)成錐光系統(tǒng),以便測定礦物的干涉圖、軸性、光性正負等光學性質(zhì)。由于不同礦物的干涉圖形不一樣，可作為鑒定礦物的依據(jù)。通過在單偏光、正交偏光、錐光下測定礦物的物理光學性質(zhì)，對照已知礦物物理光學性質(zhì)手冊，可達到鑒定樣品中物相的目的。12物相分析主要有哪幾種方法物相分析在鋼鐵冶金哪些方面得到應(yīng)用可以通過巖相顯微鏡和金相顯微鏡進行物相分析。物相分析在鋼鐵冶金得到的應(yīng)用：可觀察爐渣，耐火材料，金屬，鋼鐵樣品的顯微組織，可以鑒定鋼中的夾雜物。13偏光顯微鏡和反光顯微鏡鑒定礦物時，樣品的制樣方法有何不同薄片的制作：將樣品粘附在載玻璃片上，磨到厚度，至透明，放在巖相顯微鏡觀察。光片的制作：將試樣粗磨、細磨、拋光后，在金相顯微鏡下觀察。14反光顯微鏡鑒定礦物的方法有哪幾種(1)明視場觀察：明視場是金相顯微鏡的主要觀察方法入射光線垂直照射在試樣表面，利用試樣表面反射光線進入物鏡成象?？捎^察樣品的顯微組織，物相的形狀、大小、分布及數(shù)量。借助各種化學試劑，顯示樣品的組織。還可與各種標準評級圖對比，進行鋼中晶粒度和顯微組織缺陷評級。(2)暗視場觀察：暗視場是通過物鏡的外周照明試樣，并借助曲面反射鏡以大的傾斜角照射到試樣上。若試樣是一個鏡面，視場內(nèi)是漆黑一片。在試樣凹洼之處或透過透明夾雜而改變反射角，光線才有可能進入物鏡，而被觀察到。因此在暗場下能觀察到夾雜物是否透明。（3）偏光下觀察：在明視場的光路中加入上偏光鏡和下偏光鏡將入射的自然光變?yōu)檎黄狻Ｔ谡黄庀掠^察時，旋轉(zhuǎn)載物臺３６０0，各向同性夾雜亮度不會發(fā)生變化，而各向異性夾雜則出現(xiàn)四次暗黑和四次明亮現(xiàn)象。各向異性效應(yīng)是區(qū)別夾雜物的重要標志。如在顯微鏡下錳尖晶石很容易誤認為剛玉，但剛玉是各向異性夾雜，而尖晶石是各向同性的，因而可在偏光下加以區(qū)別。（4）光片的浸蝕鑒定：用化學試劑浸蝕樣品表面，不同試劑與不同礦物反應(yīng)，則呈現(xiàn)不同顏色，一定時間后在明視場下觀察，以鑒定礦物。15X光衍射和電子探針鑒定礦物的目的是什么X射線物相分析的任務(wù)是：利用X射線衍射方法，對試樣中由各種元素形成的具有固定結(jié)構(gòu)的化合物（單質(zhì)、固溶體）進行定性和定量分析，其結(jié)果不是試樣的化學成分，而是由各種元素形成的具有固定結(jié)構(gòu)的化合物的組成和含量。電子探針的目的：獲得樣品表面形貌放大相后，能同時進行指定區(qū)域微區(qū)的化學成分分析。16差熱分析法的主要用途是什么主要用于測量無機化合物，金屬，合金，礦物黏土，高分子化合物，有機化合物，電子，電器用品，陶瓷，水泥，耐火材料的反應(yīng)熱，分解和降解，相變，結(jié)晶化，脫水，熱力學常數(shù)17定量分析有哪幾個步驟1）取樣在取樣過程中，最重要的一點是要使分析試樣具有代表性。2）試樣的分解分解試樣的方法主要有溶解和熔融兩大類。溶解：用水、酸或堿等溶解試樣。熔融：用堿性或酸性試劑與試樣在高溫下熔融。其中最常用的方法是酸溶解分解試樣法。3）測定選擇化學分析或儀器分析方法進行試樣中組元含量的測定。4）計算分析結(jié)果根據(jù)試樣重量、測量所得數(shù)據(jù)和分析過程有關(guān)反應(yīng)的計量關(guān)系，再根據(jù)標準樣品的分析結(jié)果或標準曲線計算試樣中有關(guān)組分的含量。5)定量分析結(jié)果的表示鋼的分析結(jié)果用C、Si、Mn、P、S等元素的質(zhì)量百分數(shù)表示。這種表示結(jié)果不考慮該組分的實際存在形式爐渣分析結(jié)果常用氧化物形式表示分析結(jié)果18滴定分析適合于測定什么含量的組分滴定分析怎樣確定滴定終點滴定分析通常適用于測定高含量或中含量組分，即待測組分質(zhì)量分數(shù)在1%以上。為了確定在什么時候終止滴定，常在待測物質(zhì)的溶液中加入一種試劑即指示劑，當?shù)味ǖ降犬斄奎c附近時，指示劑的顏色發(fā)生突變，據(jù)此終止滴定（這一點就是滴定終點）。19分光光度法主要應(yīng)用于測定什么含量范圍的組分怎樣做出分光光度法標準曲線分光光度法一般可測定質(zhì)量分數(shù)%的微量組分。它利用分光光度計來測量一系列不同濃度標準溶液的吸光度，繪制標準曲線20化學分析與物相分析（電子探針）的組分定量分析結(jié)果有何不同化學分析是通過滴定物質(zhì)的量或轉(zhuǎn)化為沉淀的物質(zhì)的量來確定含量，物相分析是通過測出某種元素特定波長的X射線的強度來確定元素的相對含量。21什么叫氣相色譜法氣相色譜法測定鋼中氫、氮、氧的原理和步驟是什么色譜法是一種分離技術(shù)這種技術(shù)應(yīng)用于分析化學中，就是色譜分析。它的原理是：使混合物中各組分在兩相間進行分配，其中一相是不動的，稱為固定相；另一相是攜帶混合物通過此固定相的流體，稱為流動相。當流動相中所含混合物經(jīng)過固定相時，就會與固定相發(fā)生作用。22測定化學成分的儀器分析法有哪幾種它們分別對所分析的樣品制樣有什么要求方法名稱分析原理分析用樣品要求經(jīng)常分析的樣品種類分光光度法溶液中分子對光的選擇溶液鋼鐵、合金、爐渣、原材料X光螢光光譜分析原子受X射線照射而發(fā)射出螢光X射線光譜固體（熔融獲得）爐渣、原材料、原子吸收分光光度法原子蒸汽對同種元素發(fā)射的特征譜線的選擇吸收溶液爐渣、原材料、鋼鐵發(fā)射光譜分析原子受熱能和電能的激發(fā)而發(fā)射出特征光譜固體（金屬本身）鋼鐵、合金23鋼中氮主要以什么形式存在鋼中定氮有哪些方法化學定氮的主要原理是什么氮在鋼中主要以氮化物的形式存在，部分氮以原子態(tài)固溶于金屬晶格中，形成間隙式固溶體，也有極少部分氮以游離狀態(tài)存在.方法：鋼中氮化學分析法，蒸餾分離定氮，容量法測定，氣相色譜法，脈沖加熱氣相色譜法。化學定氮的反應(yīng)原理如下。試樣分解：2Fe4N+18HCl=8FeCl2+2NH4Cl+5H22FeN+4H2SO4=Fe2(SO4)3+(NH4)2SO4Mn3N2+4H2SO4=(NH4)2SO4+3MnSO4蒸餾過程：NH4Cl+NaOH=NaCl+NH3+H2O(NH4)2SO4+2NaOH=Na2SO4+2NH3+2H2O逸出的氨和水蒸氣冷卻成NH3·H2O被H3BO3溶液吸收：NH3·H2O+H3BO3=(NH4)H2BO3+H2O滴定過程：2(NH4)H2BO3+H2SO4=2H3BO3+(NH4)2SO4測定范圍：容量法%；吸光光度法%。24鋼中氫以什么形式存在鋼中定氫有哪些方法微壓法定氫是什么原理氫以原子或離子的形式溶于鋼。方法：真空加熱微壓法測定鋼中氫：氣相色譜法：脈沖加熱氣相色譜法測定原理氫在金屬中的溶解符合平方根定律[H]=K式中[H]氫在金屬中的溶解度；PH2密閉容器內(nèi)，氫在氣相中的分壓；K比例常數(shù)。基于上述原理，將試樣置于石英管中，使系統(tǒng)保持低于的高真空條件下，加熱到650800℃。借助于油擴散泵的作用，使試樣中的氫充分地析出。然后收集于分析容器中，用麥氏計測其壓力。將氣體通過溫度為450500℃的氧化銅轉(zhuǎn)化爐，使H2氧化成H2O蒸汽，經(jīng)液氮或干冰－丙酮冷卻冷凝(-78℃)，反應(yīng)如下：CuO+H2=Cu+H2O(氣)H2O(氣)H2O(固)殘余的氣體再吸集于分析容器中，二次測量壓力。根據(jù)兩次壓力差，換算成標準狀態(tài)下氫的含量。所測得的兩次壓力差(P1-P2)，即為真空熱提取測得的氫的壓力PH2，然后用下式換算出標準狀態(tài)下，每100g試樣中氫的毫升數(shù)。PH2KH2(ml)/100g=──────100G式中K容積常數(shù)，G試樣克數(shù)。25鋼中氧主要以什么形式存在鋼中定氧有哪些方法紅外線法定氧是什么原理氧主要以氧化物夾雜的形式存在于鋼中，部分溶于鋼中。方法：脈沖加熱紅外線法測定鋼中氧，氣相色譜法，脈沖加熱氣相色譜法紅外線分析鋼中氧的基本原理：基于鋼樣中釋放出來的氣體與石墨碳作用生成的多原子氣體分子（CO，CO2等）的濃度不同，其吸收輻射能不同，可選擇性地吸收紅外線某一波長，根據(jù)吸收程度大小來測定該氣體含量的多少。26化學分析所用的鋼樣和渣樣分別怎樣制樣煉鋼生鐵（白口鐵，硬），用軋碎法取樣；鑄造生鐵（灰口鐵，軟），用鉆床取樣。鋼樣的制取(1)爐前鋼樣的制取樣模取樣：用樣勺伸進爐內(nèi)，先沾渣后插入鋼液中取出一勺鋼水。取樣器取樣：將專門制作的取樣頭插到鋼液內(nèi)取樣。(2)成品鋼樣的取樣在鋼的連鑄過程中，在中間包內(nèi)用樣勺或取樣器取成品鋼樣。在鑄坯或軋材上取樣，可用鉆、車等方法，取其碎屑。(3)實驗室中鋼鐵樣的制取在實驗室高溫爐內(nèi)坩堝中取鋼鐵樣，一般使用石英管抽取。鋼樣可用車床或鉆床加工取其碎屑。生鐵樣可先退火，再車或鉆取碎屑。爐渣試樣的制取高爐渣取樣是在放渣時，用長勺取樣。轉(zhuǎn)爐渣取樣是在倒爐時，用樣勺從爐內(nèi)取出。實驗室高溫爐坩堝中取樣，一般是用純鐵棒沾取。渣樣取出后先粗破碎，再用磁鐵將渣粉中金屬鐵吸出，然后全部通過規(guī)定篩孔，裝入試樣袋備用。27什么叫固體電解質(zhì)常用的氧化物固體電解質(zhì)有哪幾種電解質(zhì)導體：溶液或熔融狀態(tài)的電解質(zhì)，固體電解質(zhì)，在某些固體中有些特定的粒子具有較大的遷移速度，在較高的溫度的條件下，具有較高的電導率。常用的氧化物固體電解質(zhì)有具有低電阻的ZrO2或ThO2基的材料。

28為什么要在ZrO2中摻雜CaO或MgO做固體電解質(zhì)由于在ZrO2中摻雜了CaO或MgO等氧化物，其陽離子與鋯離子的化合價不同，因而形成置換式固溶體，為了保持晶體的電中性，晶體中將產(chǎn)生氧離子空位，氧離子空位的濃度由摻雜離子的濃度決定，即每加入1mol上述氧化物可造成1mol的氧離子空位數(shù)，由于摻雜后的ZrO2晶體存在大量的氧離子空位，在較高溫度下，氧離子就有可能通過空位比較容易地移動。如果處在電場的作用下，氧離子將定向移動而成電流。因而，摻雜的氧化鋯就成了氧離子的固體電解質(zhì)。

29怎樣確定固體電解質(zhì)氧濃差電池的正負極氣相中的氧分子奪取電極上的四個電子成氧離子并進入晶體。該電極失去四個電子，因

而帶正電，是正極；晶格中的氧離子丟下四個電子變成氧分子并進入氣相。此處電極得到四

個電子，因而帶負電，是負極。

30什么叫參比電極常用什么材料做參比電極對一個氧濃差電池，如果測定了E和T之后，就可以根據(jù)PⅠo2和PⅡo2中的已知者求得未知者。其中氧分壓已知的一側(cè)稱為參比電極。鋼液定氧探頭通常使用Mo/MoO2或Cr/Cr2O3作為參比電極。

31定氧探頭測定結(jié)果是a[o]還是[O]%，二者有什么差別定氧探頭的測定結(jié)果是a[o]，[O]%是百分濃度。a[o]=f[O]%。

32定氧探頭測定結(jié)果與紅外線法（或氣相色譜法）定氧結(jié)果有何不同定氧探頭測定結(jié)果是液態(tài)鋼中的溶解氧的活度，紅外線法（或氣相色譜發(fā)）測定的是固

態(tài)鋼中的總含氧量。

33定氧探頭在煉鋼中哪些方面得到應(yīng)用？

(1)氧氣轉(zhuǎn)爐終點碳的控制。(2)連鑄半鎮(zhèn)靜鋼及沸騰鋼替代鋼種的脫氧控制。

(3)鎮(zhèn)靜鋼含Al量的控制。(4)易切削鋼硫化物夾雜形態(tài)的控制。

34鋼鐵冶金中哪些反應(yīng)是氣－固反應(yīng)，固－液反應(yīng)，液－液反應(yīng)，氣－液反應(yīng)？

(1)氣相—液相→例如氣相中氧與鋼液中元素的反應(yīng)，氣體（H2，N2等）在鋼液中的溶

解等。Ryacion

(2)氣相－固相→例如各種氧化物的分解，一氧化碳對鐵礦石的還原等。

(3)液相－液相→通常指熔渣-鋼液，例如爐渣對鋼液或鐵水的脫磷脫硫，熔渣中氧化鐵

對鋼液中元素的氧化等。

(4)液相－固相→例如合金元素在鋼液中的溶解，爐渣對耐火材料的侵蝕等。

35測定液－液反應(yīng)平衡時，高溫爐內(nèi)為什么要求Ar氣氛？

實驗可在碳管爐中進行，為避免氣相中的氧參與反應(yīng)，將Ar氣通入爐內(nèi)保護。

36什么叫平衡分配比怎樣測定測定平衡分配比對煉鋼工藝有何作用？

反應(yīng)達到平衡時，某一元素在渣中的含量與在鋼中的含量的比值叫做平衡分配比。

做平衡實驗，當反應(yīng)達到平衡時取鋼樣和渣樣分析某種元素的含量，計算渣中的含量與

在鋼中的含量的比值即可得到平衡分配比。測定平衡分配比對煉鋼工藝的作用為使實驗條件盡量接近實際情況，以便平衡實驗結(jié)果直接與工藝過程相對比，找出實際狀態(tài)與平衡狀態(tài)的差距，以便于對反應(yīng)進行控制和改進冶煉操作條件。

37表觀平衡常數(shù)與平衡常數(shù)有何不同怎樣通過實驗測得平衡常數(shù)？

表現(xiàn)平衡常數(shù)為產(chǎn)物與反應(yīng)物的濃度比，與溫度和濃度都有關(guān)系。平衡常數(shù)為產(chǎn)物與反應(yīng)物的活度比，只與溫度有關(guān)。

38進行水模型實驗時，怎樣使模型與實型兩系統(tǒng)達到相似？

如能應(yīng)用尺寸1：1的模型，即L水/L鋼；則u水=u鋼，可做到Fr數(shù)和Re數(shù)均相等，

相似是理想的；如不采用1：1模型（例如等比例縮?。瑑H僅保證Fr水和Fr鋼相等，而檢驗Re數(shù)是否屬于同一自?；瘏^(qū)，即不必保證模型和實型的Re數(shù)相等，而保證二者處于同一自?；瘏^(qū)，也可做到流動相似；在水模型實驗中，常常采用保證決定性準數(shù)相等的近似模化法，即采用模型和實型兩系統(tǒng)的Fr準數(shù)相等的方法。

39測定熔池流場混勻時間常用哪些示蹤劑混勻時間與哪些因素有關(guān)？

測定熔池流場混勻時間常用H2SO4（或HCl）做示蹤劑?；靹驎r間與鋼包內(nèi)吹氣量有關(guān)。

40氣－液模擬和液－液模擬水模型實驗分別采用什么方法模擬？

使用NaOH-CO2系模型實驗可以模擬氣－液反應(yīng)過程的傳質(zhì)現(xiàn)象。實驗時可將一定濃度的NaOH水溶液注入水模型容器中，用噴槍將CO2氣體吹入溶液中。由于CO2被NaOH溶液吸收，溶液的pH值將發(fā)生變化。用電極探頭測定容器中溶液的pH值，并可將pH計的輸出信號通過A/D轉(zhuǎn)換器輸入微機進行在線測量和實時處理。為模擬渣－鋼反應(yīng)，研究液－液之間的傳質(zhì)速度，可在水模型容器中用純水模擬鋼液，10號機油模擬熔渣，用苯甲酸（C6H5COOH）作示蹤劑。實驗時，先將苯甲酸溶于機油中，然后放在純水表面上，吹氣攪拌。苯甲酸逐漸向水中傳遞，通過電導率的變化測定水中苯甲酸濃度的變化過程。電導曲線表示油和水兩相間的傳質(zhì)速率。

41測定熔池流場速度分布常用什么方法熔池流場中有哪幾個區(qū)？

測定熔池流場速度分布常用的方法為熱線測速儀測定流場和激光多普勒測定儀測定流

場。熔池流場中有死區(qū)，循環(huán)區(qū)，氣液兩相區(qū)。

42流場顯示用什么方法用什么示蹤劑為什么用方型殼和片光源？

采用流動顯示技術(shù)直接觀察流場和拍攝流譜圖。常用鋁粉作示蹤粒子。模型通常是圓筒形的，由于光的折射作用，通過弧形容器壁所觀察或拍攝到的模型內(nèi)的流動圖像會變形失真。為減少這一影響，在圓形容器外面附加一個方形透明水箱；實驗時，在流體中加入鋁粉，用銦燈片光源照明以顯示和拍攝流譜圖。片光源是一個能產(chǎn)生很強的縫狀光的照明裝置。用片光源照明后，在與片光垂直的方向上只能看到被照明的那個剖面上的流動圖像，別的地方由于沒有光照就不會干擾照明的部位。

43進行液－液反應(yīng)動力學研究時，怎樣將爐渣加入鋼液怎樣確定初始反應(yīng)時間？

1)預熔渣頂加法→先將金屬料在坩堝中熔化。然后將渣料加入純鐵坩堝，吊在鋼液面上

方預熔。當渣熔化后，使純鐵坩堝底部與鋼液面接觸熔化，以熔渣鋪向鋼液表面的時刻為反

應(yīng)初始時間。2)混合渣投入法→易被還原的氧化物（如氧化鉬），在純鐵坩堝中預熔時，能被Fe還原，所以可采用直接投入法。實驗時，將渣料混合均勻，用紙包投入鋼液表面，以渣料與鋼液接觸時作為反應(yīng)初始時間。

44什么叫反應(yīng)速度的限制性環(huán)節(jié)怎樣確定液－液反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)？

反應(yīng)進行的整體過程中最慢的環(huán)節(jié)限制了總過程的進行，即為限制性環(huán)節(jié)。

1)判斷傳質(zhì)或界面反應(yīng)為限制性環(huán)節(jié)的方法。

①增強熔池攪拌，測其對反應(yīng)總速度的影響。如增加攪拌，反應(yīng)速度明顯加快，可說明

反應(yīng)過程受傳質(zhì)條件影響，反之則說明反應(yīng)過程受界面化學反應(yīng)限制。

②改變反應(yīng)體系溫度時,對表征傳質(zhì)特征的擴散系數(shù)D和表征化學反應(yīng)特征的速率常數(shù)

k均有影響,它們與溫度T的關(guān)系分別為:D＝D0e-ED/RT和k＝Z0e-E/RT

由于化學反應(yīng)活化能E比擴散活化能ED的數(shù)值大的多，所以溫度對k的影響也大得多。

因此，當溫度升高時，如果反應(yīng)速度明顯增加，說明反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)為化學反應(yīng)。當溫度

對反應(yīng)速度影響較小時，則說明反應(yīng)的限制性環(huán)節(jié)為擴散傳質(zhì)。

2)判斷鋼中或渣中組元傳質(zhì)為限制性環(huán)節(jié)的方法。

可假定某一環(huán)節(jié)為限制性環(huán)節(jié)，建立該環(huán)節(jié)的傳質(zhì)數(shù)學模型。然后運用數(shù)值法將實驗結(jié)

果代入模型進行計算分析，考察是否符合傳質(zhì)模型所表達的關(guān)系。

45研究耐火材料在渣中的溶解速度時，可采用什么方法？

研究耐火材料在熔渣中的溶解速度，通常采用旋轉(zhuǎn)圓柱或圓盤法，試驗時，將耐火材料

圓柱放入熔渣中旋轉(zhuǎn)浸蝕一定時間后，取出圓柱測量其直徑減少量。

46研究CO還原鐵礦石的速度時，可采用什么方法？

①熱天平法(減重法)。用該方法實驗時，將礦球用鉑絲懸掛在天平上，吊在高溫爐內(nèi)，

在惰性氣氛中升溫至預定溫度，通入恒壓恒流量的還原氣體進行還原。隨著反應(yīng)的進行，礦

球的質(zhì)量不斷減少（因失氧），其值可從天平上讀取。②氣相成份分析法。氣相分析法是使用紅外線氣體分析儀在線測量還原反應(yīng)逸出的氣體中組分（CO，CO2）的濃度，并根據(jù)逸出氣體的流量得到礦石樣品的還原率F。

47文獻資料有哪幾類怎樣查閱文獻？

文獻資料一般可分為：①專業(yè)書；②專業(yè)會議文集；③專業(yè)期刊；④專利文獻；⑤科

研報告。查閱文獻的方法有→（1）追溯法：先查閱一篇最近發(fā)表的有關(guān)文獻，根據(jù)其后所附的參考文獻向前追溯出一些相關(guān)文獻。（2）檢索工具書：查閱有關(guān)文摘期刊，如《ChemicalAbstracts》(化學文摘),再根據(jù)索引查閱有關(guān)原文。（3）專利文獻查閱：專利文獻主要指專利說明書，可到國家專利局查閱德溫特公司(DerwentPublicationsLtd.英國一家專門收集專利文獻的出版公司)出版的《WorldPatentIndex》(世界專利索引)，在根據(jù)索引和專利號查閱專利說明書。（4）計算機檢索：利用科技情報部門或圖書館的文獻檢索光盤或計算機聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)查閱文獻摘要。

48進行鋼鐵冶金工藝研究，一般按哪幾個步驟進行？

實驗室試驗階段→擴大實驗室實驗→半工業(yè)試驗→工業(yè)試驗。工業(yè)試驗成功后，一般

要有上級有關(guān)部門組織專家進行技術(shù)鑒定，一方面正式肯定該項成果，作出評價；另一方面

是對該項成果能否正式轉(zhuǎn)入工業(yè)生產(chǎn)提出權(quán)威性意見。

49爐渣熔點的含義是什麼怎樣測出的？

實際上多元渣的熔化溫度是一個溫度范圍。在降溫過程中液相剛剛析出固相時的溫度

叫開始凝固溫度(升溫時稱之為完全熔化溫度)，即相圖中液相線(或液相面上)的溫度；液相

完全變成固相時的溫度叫完全凝固溫度(或開始熔化溫度)。將渣粉中加入少許糊精液，均勻研混，在制樣器中制成Ф3×3(mm)的圓柱形試樣，放在烘箱內(nèi)烘干。①再將試樣放在鉑片上，置于爐體高溫區(qū)中部。②調(diào)整物鏡、目鏡位置，使試樣在屏幕上呈清晰放大象。

Ryacion③升溫速度應(yīng)控制在5～10℃／min間的某一固定值，觀察屏幕上試樣高度的變化，試樣頂端開始變圓時稱為初熔溫度、高度降低到1/2時稱為熔化溫度（或稱為半球點和熔點）、試樣完全鋪展時稱為全熔溫度。

50粘度的定義和單位是什麼測熔渣粘度常用什麼方法？

根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，流體內(nèi)部各液層間的內(nèi)摩擦力(粘滯阻力)F與液層面積S和垂直

于流動方向二液層間的速度梯度dν/dy成正比，式中比例常數(shù)η為粘度系數(shù)，簡稱粘度,

單位為Pa·s。過去使用CGS制時，粘度的單位為g·cm-1·s-1，稱為泊，符號為P。

測定熔渣粘度的方法很多，最常用的有旋轉(zhuǎn)法和扭擺法。前者適于測量粘度較大的熔

體(如熔渣)，后者適于測量粘度較小的熔體(如熔鹽，液態(tài)金屬)。

51生石灰的活性度怎樣表示？

生石灰的活性度是衡量生石灰在渣中溶解速度的指標，是檢驗生石灰質(zhì)量的主要標準之

一。生石灰活性度的測定通常采用顆粒滴定法。其原理是將一定粒度（1～10mm）的生石灰溶于水中，以生石灰的水化反應(yīng)速度來表示其活性度。

52測量連鑄坯表面溫度的目的是什麼怎樣測量？

連鑄坯表面溫度是很重要的工藝參數(shù)，直接影響到連鑄坯的表面及內(nèi)部質(zhì)量，是二冷區(qū)

配水的依據(jù)的主要參數(shù)。測量連鑄坯表面溫度的主要方法是以非接觸式為主，目前較多采用的是紅外窄波段光電高溫計測量鑄坯表面溫度。

53測量連鑄坯凝固末端的目的是什麼怎樣測量？

在連鑄生產(chǎn)過程中，凝固終點的位置是影響連鑄坯拉速的關(guān)鍵因素；連鑄輕壓下和凝固

末端電磁攪拌技術(shù)的實施與連鑄坯液芯的長度有著非常密切的關(guān)系。通常確定鑄坯凝固終點的方法有三種，一是數(shù)學模型方法，建立傳熱數(shù)學模型，計算出連鑄坯完全凝固所需的時間；二是試驗確定法，例如用射釘方法測量坯殼厚度；三是在線測定法，包括鑄坯鼓肚力測定法、表面溫度測定法（根據(jù)實測的表面溫度與數(shù)模計算的表面溫度進行比較，最終確定凝固終點的位置）等。

54進行一項科研工作，一般的研究程序是什么？

選定研究課題→文獻資料工作→制定實驗方案和進行實驗準備→實驗工作→實驗結(jié)果的

分析處理→科研論文編寫。

55檢測連鑄坯表面缺陷有哪幾種方法？

連鑄坯表面質(zhì)量的檢測方法可按在線及離線來分類。在線的檢測方法主要有光學方法、

感應(yīng)加熱法、渦流法。離線檢測主要有目視觀察，為了提高檢測的分辨率，還可采用熒光、

著色、磁粉探傷及目視檢查等檢測方法來發(fā)現(xiàn)連鑄坯表面缺陷，離線物理探傷通常需要對連

鑄坯進行取樣簡單加工后再進行探傷。

56連鑄坯的硫印試驗可檢測出鑄坯的哪些內(nèi)部缺陷？

硫印檢驗可顯示出鑄坯內(nèi)部化學成分的不均勻性、鑄坯的一些形狀缺陷，如裂紋和孔隙

等形狀缺陷。

57連鑄坯酸浸低倍試驗可檢測出連鑄坯哪些凝固組織和內(nèi)部缺陷？

檢驗鑄坯的中心疏松、