冶金概论复习题跟答案

1. 金属是如何分类的？黑色金属宝库哪些？

答：有色金属和黑色金属两类。 黑色金属包括：铁、铬、锰。 2. 简述各种冶金方法及其特点？ 答：（1）火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源主要靠燃料供给，也有依靠过程中的化学反应热来提供的。

（2）湿法冶金。它是在常温或低于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。由于绝大部分溶剂为水溶液，故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。 3. 钢铁冶炼的任务是什么？

答：在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁，再以生铁为原料，用不同方法炼成合格的钢，再铸成钢

锭或连铸坯。

4. 提取冶金学和物理冶金学？

答：提取冶金学：是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程，由于该过程

伴有化学反应，故又称化学冶金。

物理冶金学：是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，为有效地使用和发展特定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属压力加工等。

（3）电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类： 1) 电热冶金：利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质上与火

法冶金相同。

2）电化学冶金：用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中

析出，前者成为溶液电解，如铜的电解冶炼，可归入湿法冶金；后者称为熔盐电解，如电解铝，可列入火法冶金。

5. 钢铁与的区别

答：钢和铁最根本的区别是含碳量不同。生铁中含碳量大于2%，钢中含碳量小于2%。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，因而用途也比生铁广泛的多。

6. 为什么要进行选矿？常用对选矿方法有哪几种？ 答：选矿的目的主要是为了提高矿石品位；

常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。

（1）重力选矿法：简称重选，是利用不同密度或粒度的矿粒在选矿介质中具有不同沉

降速度的特性，将在介质中运动的矿粒混合物进行选别，从而达到使被选矿物与脉石分离的目的。

（2）磁力选矿法：简称磁选法。磁选法是利用矿物和脉石的磁性差异，在不均匀的磁

场中，磁性矿物被磁选机的磁极吸引，而非磁性物质则被磁极排斥，从而达到选别的目的。

（3）浮游选矿法：简称浮选法。浮选法是利用矿物表面不同亲水性，选择性地讲疏水

性强的矿物质泡沫浮到矿浆表面，而亲水性矿物则留在矿浆中，从而实现有用矿物与脉石的分离。

7. 常用对铁矿粉造块方法有哪几种？ 答：烧结法造块和球团法造块。 【粉矿造块的作用主要有：（1）通过造块可以有效地利用铁矿资源；（2）通过造块，高炉使用烧结矿和球团矿可提高生铁质量；（3）通过造块，高炉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。】

8. 从高炉解剖分析高炉冶炼过程大致分为几个区域？

答：固体炉料区、软熔带、滴落带、焦炭回旋区、渣铁聚集区。 9. 高炉冶炼有哪些主要技术经济指标？分别是如何定义的？ 答：

10. 现代高炉内型有哪几部分组成？画出示意图，写出各部分名称。

答：炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉缸五部分

11. 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） 答： 12. 某高炉容积2000M，年产量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为多少？ 答：

13. 高炉冶炼产品和副产品有哪些？

答：高炉炼铁生产的主要产品是生铁，副产品是炉渣、煤气和炉尘（瓦斯灰）

14. 我国铁矿石资源有什么特点？高炉冶炼常用铁矿石有哪几种？各自的主要成分和特点

是什么？ 答：（1）中国铁矿资源有两个特点：一是贫矿多，贫矿出储量占总储量的80%；二是多元素共生的复合矿石较多。此外矿体复杂；有些贫铁矿床上部为赤铁矿，下部为磁铁矿。

（2）工业用铁矿石是以其中含铁量占全铁85%以上的该种含铁矿物来命名的。含铁矿物分为氧化铁矿(Fe2O3、Fe3O4)、含水氧化铁矿(Fe2O3.nH2O)和碳酸盐铁矿(FeCO3)。高炉炼铁使用的铁矿石也就分为赤铁矿（红矿）Fe2O3、磁铁矿（黑矿）Fe3O4、褐铁矿Fe2O3nH2O和菱铁矿FeCO3。

赤铁矿的特征是它在瓷断面上的划痕呈赤褐色，无磁性。质软、易破碎、易还原。含铁量最高是70%。但有一种以γ－Fe2O3形态存在的赤铁矿，结晶组织致密，划痕呈黑褐色，而且具有强磁性，类似于磁铁矿。

磁铁矿在瓷断面上的划痕呈黑色，组织致密坚硬，孔隙度小，还原比较困难。磁铁矿可以看作是Fe2O3和FeO的结合物，其中Fe2O369%，FeO31%，理论含铁量为72.4%。自然界中纯粹的磁铁矿很少见到，由于受到不同程度的氧化作用，磁铁矿中的Fe2O3成分增加，FeO成分减少。磁铁矿具有磁性，这是磁铁矿最突出的特点。

褐铁矿是含有结晶水的氧化铁矿石，颜色一般呈浅褐色到深褐色或黑色，组织疏松，还原性较好。褐铁矿的理论含铁量不高，一般为37%～55%，但受热后去掉结晶水，含铁量相对提高，且气孔率增加，还原性得到改善。 菱铁矿为碳酸盐铁矿石，颜色呈灰色、浅黄色中褐色。理论含铁量不高，只有48.2%，但受热分解放出CO2后，不仅提高了含铁量，而且变成多孔状结构，还原性很好。因此，尽管含铁量较低，仍具有较高的冶炼价值。 15. 铁矿石入炉前需要进行哪些准备处理工作？

3答：破碎、筛分、中和（混匀）、焙烧、选矿、和造块等加工处理过程。

16. 开采铁矿石有哪些方法？适用于开采什么储藏特点的矿石？ 答：

17. 高炉冶炼对铁矿石有什么要求？ 答：

18. 铁矿粉造块的意义和方法有哪些？ 答：

19. 用示意图说明烧结过程料层断面的变化。 答：

20. 高炉用燃料主要有哪些？

答：1、木炭。木炭由木材在足够温度下干馏而成，是最早使用的高炉燃料。它固定碳含

量高，灰分低；几乎不含硫；气孔度高。但木炭机械强度差，价格高，因此作为高炉燃料已被淘汰

2、无烟煤(或称白煤)。它的化学成分能基本满足炼铁的要求；低温强度好，可远距离运输；但它的气孔度很低，热稳定性差，在高炉内受热后碎裂成粉末，而且含硫一般也较高。现已不再使用。

3、焦炭。由煤在高温下(900℃～1000℃)干馏而成。它的成分完全能满足高炉炼铁的要求；机械强度大大高于木炭；热稳定性比白煤好；气孔度虽不如木炭，但比白煤大得多。焦炭是现代高炉理想的燃料，也是目前高炉的主要燃料。

4、喷吹用燃料。为了降低焦比，目前世界各国普遍采用从高炉风口喷入部分燃料以代替部分焦炭。喷吹燃料有煤粉、重油和天然气。

5、型焦。作为代用燃料，目前国内外都在研究用无烟煤、贫煤、褐煤等非结焦煤的成型技术，按工艺生产流程可分为热压成型和冷压成型两类。(在高炉上使用型焦目前尚处于冶炼试验阶段)

21. 焦炭在高炉冶炼中起什么作用？

答：1、提供高炉冶炼所需要的大部分热量。 2、提供高炉冶炼所需的还原剂。

3、焦炭是高炉料柱的骨架。 4、生铁形成过程中渗碳的碳源。

22. 常用的高炉喷吹燃料有哪些？ 答：

23. 什么是直接还原和间接还原？比较它们的特点，什么是直接还原度？ 答：

24. 写出高炉内风口前炭素燃烧反应、铁的直接还原反应和间接还原反应。 答：

25. 分析高炉炉料下降的必备条件和力学条件？ 答：