《冶金原理》课后习题及解答.docx
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《冶金原理》课后习题及解答
第一章
1冶金原理研究的主要内容包含________、________和________。
冶金动力学、冶金热力学、冶金溶液。
2金属熔体指________、________。
液态的金属、合金。
1、冶金原理是提取冶金的主要基础科学，它主假如应用_______的理论和方法研究提取冶
金过程，为解决有关_____问题、开辟____的冶金工艺、推动冶金技术的发展指明方向。
物理化学、技术、新
2、依据构成熔体的主要成分的不一样，一般将冶金熔体分为________、______、_______、
_______四种种类。
金属熔体、熔渣、熔盐、熔硫。
3、冶金原理按详细的冶金对象分为______冶金原理及_____冶金原理。
钢铁、有色金属。
4、依据熔渣在冶炼过程中的作用的不一样，熔渣主要分为________、_______、________、
__________四种。
在生产实践中，一定依据各样冶炼过程的特色，合理地选择_____，
使之拥有切合冶炼要求的物理化学性质。
冶炼渣、精华渣、富集渣、合成渣。
熔渣。
5、熔渣是_______和_______的重要产物之一。
金属提炼、精华过程。
6、熔渣是指主要由各样______熔合而成的熔体。
氧化物。
7、________的作用在于使原猜中的某些实用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们
回收利用。
富集渣、
8、_______的作用是捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分别。
精华渣。
9、在造锍熔炼过程中，为了使锍的液滴在熔渣中更好的沉降、降低主金属在渣中的损失，
要求熔渣拥有较低的______、______和_______。
粘度、密度、渣-锍界面张力。
10、为了提高有价金属的回收率、降低冶炼过程的能耗，一定使锍拥有适合的______.
物理化学性质。
11、在生产实践中，一定依据各样冶炼过程的特色，合理地选择________，使之拥有符
合冶炼要求的物理化学性质。
熔渣成分
12、冶金过程热力学能够解决的问题有：
1）计算给定条件下的；依据的正负判断该条
件下反响可否自觉地向________进行：
2）计算给定条件下的均衡常数，确立反响进行
的______；3）剖析影响反响的和均衡常数，为进一步提高________指明努力方向。
预期方向；限度；转变率。
13大多半有色冶金炉渣和钢渣的主要氧化物：
________、________、________FeO、CaO、
SiO2
14高炉渣和某些有色冶金炉渣的主要氧化物：
________、________、________CaO、Al2O3、SiO2
15
熔盐——盐的熔融态液体，往常指________无机盐的熔融体
16
在高温冶金过程中处于熔融状态的反响介质或反响产物叫
________
冶金熔体
17
1、应为熔盐有着与水溶液相像的性质，所以熔盐电解成为了铝、镁、衲、锂等金属独一的
或占主导地位的生产方法。
错
2、关于融化温度低的炉渣增添燃料耗量不单能增大炉料的熔解量，并且还可以进一步提高炉
子的最高温度。
错
3、熔锍的性质关于有价金属与杂质的分别、冶炼过程的能耗等都有重要的影响。
对
4、冶金熔体——在高温冶金过程中处于熔融状态的反响介质或反响产物。
对
5、金属熔体不单是火法冶金过程的主要产品，并且也是冶炼过程中多相反响的直接参加
者。
如炼钢中的很多物理过程和化学反响都是在钢液和炉渣之间进行的。
对
优选
6、常有的熔盐——由碱金属或碱土金属的卤化物、碳酸盐、硝酸盐以及磷酸盐等构成。
对
7、非金属熔体包含：
熔渣、熔盐、熔硫
对
1、什么事冶金熔体？
它分为几种种类？
2、什么事富集渣？
它与冶炼渣的根本差异在哪里？
3、为何熔盐电解是驴、镁、钠、锂等金属的独一的或占主导地位的生产方法？
4、熔渣的副作用？
5、熔盐的冶金应用？
6、熔剂在精华中的作用？
1、我们把在火法冶金过程中处于熔融状态的反响介质和反响产物（或中间产品）称为冶金
熔体。
它分为①金属熔体
②熔渣③熔盐④熔锍四种种类。
2、富集渣是冶炼过程中把品尝低的矿经过物理化学的方法调高品尝的方法，
它是熔炼过程
的产物，它是颜猜中的某些实用成分富集于炉渣中，以便在后续工作将它们回收利用，
而冶炼渣是以矿石或精矿为原料，以粗金属或熔锍为冶炼产物的冶炼过程中生成的，其
主要作用在于齐集炉猜中的所有脉石、灰分及大多半杂质，从而使其与熔融的主要冶炼
产物分别。
3、铝、衲、镁、锂等金属都属于负电性金属，不可以从水溶液中电解堆积出来，熔盐电解往
往成为独一的方法。
4、熔渣对炉衬的化学侵害和机械冲洗
大大缩短了炉子的使用寿命、
炉渣带走了大批热
量
大大地增添了燃料耗费、渣中含有各样有价金属
降低了金属的直收率
5、①在冶金领域，熔盐主要用于金属及其合金的电解生产与精华
②熔盐电解法宽泛应用于
铝、镁、钠、锂等轻金属和稀土金属的电解提取或精华③其余的碱金属、
碱土金属，钛、
铌、钽等高熔点金属④利用熔盐电解法制取合金或化合物
如铝锂合金、铅钙合金、稀
土铝合金、WC、TiB2等⑤某些氧化物料（如
TiO2、MgO）的熔盐氯化，适合办理
CaO、
MgO含量高的高钛渣或金红石⑥用作某些金属的熔剂精华法提纯过程中的熔剂，比如，
为了降低粗镁中的非金属杂质和某些金属杂质，
采纳由碱金属和碱土金属的氯化物、
氟
化物的混淆熔剂进行精华。
6、①除掉镁中的某些杂质
②在熔融的镁表面形成一层保护膜，将镁与空气隔断防备其燃
烧。
第二章
1、三院系中的界线有低共熔线和转熔线两种。
为了区分这两种性质的界线，在三元系相图
中规定了用___箭头表示低共熔线降落的方向，用___箭头表示转熔线的温度降落方向。
单、双。
2、渣型的选择往常取决于熔炼时冶金炉内要求达到的温度。
假如熔炼的温度较高，渣型的选择便___一些，反之渣型的选择范围要____一些。
宽；窄。
3、________三元系是十分重要的冶金炉渣系统，该三元系相图是研究大多半有色冶金炉渣
和碱性炼钢炉渣性的基真相图。
Cao-feo-sio2。
4、三元凝集系统中可能存在的均衡共存的相属最大为___，最大自由度数为___。
4，3
5、在实质应用中，一般才用____________和__________来描绘三元系的相均衡。
平面投影
图，等温截面图。
6、_________反应了系统在指定温度下所处的相图以及系统相态随构成的变化。
等温截面图
7、一般来说，在三元相图中，对应于每一个______都有一个子三角形。
无变点
8、工业铝电解质主要含有_______、________和________，此中_______和_______是熔剂，
优选
________是炼铝原料。
冰晶石、氟化铝、氧化铝，冰晶石、氟化铝，氧化铝
9、______是硫化铜矿造锍熔炼的产物，主要构成为
CU2S和FeS。
铜锍
10、三元凝集系统的自由度数最多为
______，即系统的均衡状态决定于温度和两个组元的
浓度。
3
11、要完好地表示三元系的状态，一定采纳
______
三维空间图形
12、由浓度三角形中任一极点向对边引一射线，则射线上所有各点含三角形其余二极点所
表示的组元的数目比率
______均相等
13、用三方棱柱体表示
——以浓度三角形为底面，以垂直于浓度三角形平面的纵坐标表示
______温度。
14、在简单三元低共熔系统内，液相面和固相面之间所围的空间是由六个不一样的
______所
构成，而不是一个整体。
结晶空间
15、在冷却析晶过程中，不停发生液、固相之间的相变化，液相构成和固相构成也不停改
变，但系统的______是不变的
总构成（即原始熔体的构成
M点）
16、依据直线规则和杠杆规则，液相点、固相点和系统点在任何时辰都一定处于
______
一条直线上。
17、在析晶的不一样阶段，依据液相点或固相点的地点能够确立
______构成点的地点。
另一相
18、利用杠杆规则，能够计算出某一温度下系统中的
______
液相量和固相量
19、一般来说，在三元相图中，对应于每一个无变点都有
______一个子三角形
20、假如原始熔体的构成落在某个子三角形内，则液相必然在其相应的无变点（低共熔点）
______
结束析晶
21、判断界线上的温度走向的规则
______
连线规则
22界线上温度降低的方向用
______表示
箭头
23、在浓度三角形的边线上，箭头由三角形极点（化合物构成点）指向转熔点（如，再由
转熔点指向______
低共熔点
24、在浓度三角形内部，界线上的箭头由二元低共熔点指向
______或由二元转熔点指向三
元转熔点，再由三元转熔点指向三元低共熔点
三元低共熔点
25、三元低共熔点是所区分的独立三角形中温度的______
最低点
26三元系中有低共熔和
______两种不一样性质的界线
转熔
27、判断界线性质的一般方法
______
切线规则
28、用______表示低共熔线上温度降低的方向，用
______表示转熔线上温度降低的方向
单箭头
双箭头
29、三元相图中的每一个无变点都对应于一个子三角形，它是由与该无变点液相均衡的
______连成的三个晶相构成点
30、转熔点不必定是析晶过程的终点，视
______能否在对应的子三角形以内而定
物系点
1.等温截面图：
在必定温度下的等温截面与立体相图相截，所得截面在浓度三角形上的投影。
2、结晶区：
在液相面与固相面之间的空间。
3、界线：
两个液相面订交获取的空间曲线。
4、一致熔消融合物：
在熔融时所产生液相的构成与化合物固相的构成完好相同的化合物。
5、温度最高点规则：
让一界线与其相应的连线订交，所得交点既是该界线的温度最高点，
同时也是该连线上的温度最低点。
优选
6、凝集系统：
不含气相或气相能够忽视的系统。
7、不一致熔消融合物：
假如一个化合物被加热至某一温度是发生疏解，形成一个液相和另
一个固相，且二者的构成皆不一样不一样于化合物固相的构成，则该化合物为不一致熔消融合物。
1、假如三元系中之生成一致熔消融合物，那么久能够将该三元系区分红若干个独立的简票据三元系。
对
2、不一致熔消融合物是一种不稳固的化合物，它既能够是二元化合物，也能够是三元化合物。
对
3、C2S、CS、C3S2均为一致熔消融合物。
错
4、当电解温度大于960时，三氧化二铝在电解质中的溶解度不大。
错
5、从Fe-S二元系相图可知，含硫量增大将致使铁的熔点降低。
对
6、在必定的温度下，跟着含铁量得增添，将不停有铜铁合金相析出；而当含铁量一准时，
跟着温度的降低，铜铁合金也会从熔体中析出。
对
7、相律是多相均衡中最基本的规律，其一般的规律为：
f=c-￠+2，此中￠为组分数。
错
8、重心原理所讲重心是浓度三角形的几何重心。
错
9．、在剖析三元系相图过程中，要注意：
界线性质与相应化合物的性质没有明显关系。
生成不一致化合物的系统不必定出现转熔线，而生成一致熔消融合物的系统中必定之出现低共熔
线。
错
10、在火法冶炼过程中，渣型的选择往常取决于冶金炉内要求达到的温度，假如熔炼的温度
较高，渣型的选择范围可窄一些。
错
1、式说明绘制三元系状态图的等温截面图的主要步骤。
2、浓度三角形的性质有哪些？
3、简述重心原理。
4、剖析实质三元系相图的基本步骤有哪些？
5、剖析复杂三元系中随意熔体M的冷却结晶步骤有哪些？
1、若绘制该系统在T4温度下的等温截面图，则步骤以下：
第一将图a中除T4外的等温线
去掉，找出T4温度下的等温线与界线的交点d，连结交点与界线两边的固相构成点构成一
个接线三角形，所围成的地区为（L+B+C）三项区，扇形地区AabA、CcdC分别是固相A/B
和C的液相均衡共存两项区（L+A）、（L+B）、（L+C）地区abcdea明显是一个单调液相区，最后去掉所有的界线，并在每个地区内标出所存在的物相，这样就获取了等温截面图。
2.浓度三角形的性质有等含量规则、等比率规则、背向规则、直线规则、交错位规则、共轭位规则和重心原理。
3、在浓度三角形ABC中，当由物系M、N和Q构成一新物系P时，则物系P的构成点必然落在三角形MNQ的重心地点上，这就是重心原理。
4、1）判断化合物的性质；
2）区分三角形
3）确立界线的性质
4）判断无变点的性质
5、1）依据给点熔体M的构成，在浓度三角形中找出M点的地点；
2）由M点所在的等温线，确立熔体M开始结晶的温度；
3）依据M点所在的初晶面，确立开始析出的晶体构成；
4）依据M点所在的子三角形，确立冷却结晶的终点以及干净中辽的固相构成。
6图为生成一个三元化合物的三元相图，
优选
（1）判断三元化合物N的性质
（2）标出界线的温度降低方向
（3）指出无变点K、L、M的性质，写出它们的均衡反响；
（4）剖析熔体1、2的冷却过程
解：
（1）因N点不在（N）初晶面内，故三元化合物为不一致熔消融合物
（2）见图
C
A
C
e2
m2
e1
E2
t
E1
D
m1
B
A
P
D
e3
B
（3）L点位于相应的子三角形CNB以内，所以是低共熔点,L→C+N+B；M点位于相应的
子三角形ACN以内，所以是低共熔点，L→A+C+N
（4）熔体1，液相：
1→（L→N,f=2）g→（t→C+N,f=1）L（L→C+N+B）,固相：
N→（N+C）d→
（A+N+C）1
熔体2，液相：
2→（L+B,f=2）C1→（L→A+B,f=1）k（L+A→V+B,f=0）→（L→N+B,f=1）L（L
→C+N+B）
试说明绘制三元系状态图的等温截面的主要步骤？
答：
1将平面投影图中给定温度以外的等温线，温度高于给定温度的部分界线（fe1）去掉。
2将界线与给定温度下的等温线的交错点（f）与该界线对应的二组元的构成的连结，
形成结线三角形BfC.
优选
3
去掉余下的界线（Ef,Ee2,Ee3）
4
在液-固相区画出一系列结线
5标出各相区的均衡物相
6用界限规则检查所绘制的等温面图
在进行三元系中某一熔体的冷却过程剖析时，有哪些基本规律？
答：
1背向规则2杠杆规则3直线规则4连线规则
5三角形规则6重心规则7切线规则8共轭规则平剖析熔体冷却过程时
a:
液相点老是沿着温度降落的方向挪动的，液相点，原始点与固相点一直在一条直线上，且
原始物系点必然在固相点与液相点之间，他们之间的质量关系切合杠杆原理。
b：
结晶终了时，液相点与固相点的变化路径首位相连，合为一条折线。
C：
在包含三元转熔反响的冷却结晶过程中，假如被回吸组分在析晶过程中耗费完，则节余
的液相发生穿越所生成组元初晶区的现象。
8试依据氧化钙-二氧化硅-三氧化二铝系相图说明构成为（WB/%）氧化钙40.53二氧化硅
32.94三氧化二铝17.23氧化镁2,55的熔渣冷却过程中液相及固相成分的变化。
解：
优选
炉渣的∑WB=93.25%,需将其从头换算，使三组分
（MgO计入CaO组分以内）之和为100%，所以
∑=46.20%,∑
=35.32%,∑
Al2O3
=18.48%,所以，炉渣的构成点位于
ACS-CAS-CS内的O点
WcaO
SIO2
232
当构成点为
O的此渣冷却到此渣系所在的等温线所示的温度时，开始析出
C2AS相，温
度降落时不停析出
C2AS相，液相沿O-O/-P-E变化，在O/P段析出二元共晶
C3S2-C2AS,在P点
进行转熔反响
L+C3S2=C2AS+CS,沿PZ线段析出二元共晶体CS-C2AS，在E点析出三元共晶
体CS-CS-CAS.而固相成分沿CAS-a-b-c-o
变化
3
2
2
2
7怎样判断无变点的性质？
它与化合物的性质和界线的性质有何关系？
假如某三元系中只生成了一致熔消融合物，该系统中有可能出现转熔点吗？
优选
答：
在浓度三角形中，一致熔消融合物的构成点落在自己的初晶面以内，不一致熔消融合物的构成点都落在自己的初晶面以外。
依据无变点与其相对应子三角形的相对地点关系来确立该无变点的性质，即是低共熔点还是转熔点。
无变点的性质与相应化合物的性质和界线的性质没有必然联系，假如某三元系中只生产了一致熔消融合物，该系统中有可能出现转熔点。
第三章
1、一般来说，在发生相变时物质的各样性质都会发生变化，相变过程的热效应可视为原子
间结协力变化的标记。
对
2、液体的性质和构造终究更靠近于固态还是更靠近于气态，主要取决于液体的构造特色。
错
3、液态金属与固态金属的原子间结协力差异很小。
对
4、液态金属与熔盐的构造相同，均为进度有序，远程无序。
对
4、熔渣从金属液中汲取有害杂质硫及磷的能力决定于渣中存在的自由CaO。
对
5、温度对不一样种类的熔体的电导率的影响相同。
错
6.构造起伏的尺寸大小与温度有关，温度越高，构造起伏的尺寸越大。
错
7、阴离子与阳离子间的库伦作使劲是决定溶液热力学和构造性质的主要要素。
对
8、大多半金属消融后电阻减小，并且随温度高升而减小。
错
9、金属在液态和固态下原子的散布答题相同，原子间结协力邻近。
对
10、熔盐消融时的体积增添是自由体积的增添。
错
11、一般以为空穴是在作为谐振子的球状的阴阳离子间形成的，空穴体积相当于熔融时体积
膨胀量，空穴的散布是平均的。
对
12、金属原子与氧原子的电负性相差越大，离子键分数越大，氧化物离解为简单离子的趋向
也越大。
对
13、氧化物离解为简单离子的趋向取决于氧化物中阳离子与氧离子的作使劲。
对
14、一般来说，场强越大则氧化物的酸性越强；场强越小则氧化物的碱性越小。
错单键强度越大，氧化物的酸性越强；反之，单键强度越小，氧化物碱性越强。
对
15、关于同一种金属，往常其高价氧化物显示酸性或两性，廉价氧化物表现为碱性。
对
16、跟着温度高升，低聚物浓度降低。
错
17、温度对不一样种类的熔体的电导率的影响相同。
错
18、冶金熔体的构造主要取决于质点间的交互作用能。
对
19、冶金熔体的构造：
指冶金熔体中各样质点的摆列状态。
对
20、熔体构造主要取决于质点间的交互作用能。
对冶金熔体的物理化学性质与其构造亲密
有关。
对
21、有关于固态随和态，人们对液态构造，特别是冶金熔体构造的认识还很不够对
22、不一样的冶金熔体拥有明显不一样的构造和性质对
1、典型的晶体构造有三种：
_________、___________和_________。
面心立方、体心立方、
密堆立方
2、依据氧化物对氧离子的行为，能够将它们分为__________、___________和_________。
酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物。
优选
3、电荷小、半径大、活动性较大的阳离子，抢夺氧的能力很弱，这种阳离子称为
_____。
便网离子
4、往常熔渣的热力学模型有
__________、_________、和_________。
分子理论模型、聚合
物模型、理想离子溶液模型
5、马森模型可分为__________和_________两种。
直链模型、支链模型
6、熔体构造主要取决于质点间的
_________交互作用能
7、金熔体的物理化学性质与其
_________
亲密有关
构造
8、往常状况下，冶金熔体的构造和性质更靠近于其
_________固态
9、在熔点邻近液态金属和固态金属拥有相同的
_________和_________
联合键近似的原
子间结协力
10、
原子的热运动特征大概相同，原子在大多半时间还是在其均衡位
（结点）邻近振动，
只有少量原子从_________位以跳跃方式挪动
一均衡位向另一均衡位
11、
金属熔体在过热度不高的温度下拥有
_________的构造
准晶态
12、
熔体中靠近中心原子处原子基本上呈
_________的散布，与晶体中的相同（保持了
近程序）；在稍远处原子的散布几乎是
_________的
有序
无序
13、
熔渣的氧化能力决定于此中未与
SiO2
或其余酸性氧化物联合的
_________的浓度
自由FeO
14、
熔渣从金属液中汲取有害杂质
S及P的能力决定于渣中存在的
_________自由
CaO；
15、
只有在_________的状况下，熔渣才能被视为理想溶液
稀溶液
16、
可用_________表示阳阴离子间的作使劲
——阳离子的静电场强。
zc/d2
17、
酸性氧化物的阳离子静电场强一般大于
1.01012m2，场强越大则氧化物的酸性
_________
越强
18、
碱性氧化物的阳离子静电场强一般小于
0.6
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