冶金工业现状及开展动态》——课程试卷 学生名字：张普杰 专业：资料科学与工程 单位：洛钼集团 任课老师：杨涤心 一、冶金工业包含哪些首要作业内容？其学科根底包含那几个方 面？简述学科根底在冶金进程中的详细效果。 答：1. 冶金工业包含地质勘探、采矿、选矿、球团、烧结、炼铁、炼钢、精粹、 连铸、热轧、冷 轧作业内容 ; ，冶金详细分为钢铁冶金和有色冶金，钢铁冶金又 分为炼铁和炼钢，炼铁又可分为 高炉炼铁和非高炉炼铁， 炼钢首要有转炉和电路， 现在又长流程和短流程之分，长流程：高炉 - 转炉-轧钢，短流程：电炉 - 轧钢， 精粹有 LF、RH CAS AOD VOD VD 等等，连铸分板坯、方 坯、圆坯还有其他形 状的，用的工艺有全维护浇注 电磁拌和 等等，别的还有模铸，有色冶金分 为 重、轻、稀、贵金属冶金。 2. 其学科根底包含 1) 物质结构及相变， 2) 基本规律—热力学规律， 3) 现象规 则—动力学公 式， 4) 锻炼原理及设备 3. 详细效果：平衡核算关于炼铁、 炼钢非常重要， 钢坯的力学性质及结构与钢水 凝结前的成分、温度、冷却速度，平衡状况与极定量，如：铁水成分问题 ( 氧化 物的安稳次序 )， 钢水脱硫问题 (极限脱硫量 ) 二、钢铁锻炼的长流程和短流程别离包含哪些环节？我国钢铁工 业首要选用的是长流程仍是短流程？剖析其原因及给钢铁工业带来 的影响。 答：1. 长流程包含焦化工序，烧结工序，炼铁工序，炼钢工序，轧钢 短流程无焦化工序和烧结工 序， 是运用废铁经直接复原竖炉炼铁。 让后进入直流 电弧炉炼钢，精粹，轧钢环节， 2. 我国钢铁工业首要选用的是长流程。 3. 原因：1)我国钢铁积蓄量少，社会收回废钢数量还不能满意出产需求 跟着钢 铁工业开展， 我国钢铁积蓄量不断前进 2) 我国钢铁出产技能经济目标不断前进， 企业自产废钢数量越来越 少，不能满意出产开展需求 跟着我国钢铁出产技能经 济目标不断前进，企业自产废钢比重有逐 步下降的趋势。 3). 因为电炉钢本钱 15%来自于电费，而我国国内电力资源严峻，电费高。 所 以我国钢铁工业首要是长流程 . 4. 影响：我国钢铁出产能耗本钱高，污染严峻。 三、简述我国钢铁工业的现状，剖析限制钢铁工业开展的瓶颈、 存在问题及应采纳的对策。 答：近年来 ，我国钢铁工业在新世纪取得了持续高速增加的引人注意图成 就，为我国经济 的持续高速增加作出了重要的奉献，但存在的问题也比较严峻， 首要是出产布局不合理， 工业 集中度低， 产品结构对立杰出， 技能立异才能不强， 低水平才能所占比重很大等。 特别是近 年来一些当地和企业不管资源、 动力、环 境、运送条件，盲目出资，竞相扩展低水平钢铁出产 才能，加重了工业结构不合 理的对立。 这些 都 是我国钢铁工业 由“钢铁大国向 “钢铁强 国”跨进的“ 拦 路虎”， 一起也限制着国民经济的健康运转和开展。 对策：依照操控总量、 筛选落后、加速重组、前进水平的准则，加速调整原资料 工业结构和布局，下降消耗，削减污 染，前进产品层次、技能含量和工业集中度” 。 四、别离叙说以下几种工艺（技能）的意义及工艺流程 BOF 法、LF 炉、RH 法、CDQ 技能、TRT 技能、FINEX 技能 答：BOF 法:用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢办法，或称 LD 法；在 美国一般称 BOF 法，也称 BOP 法。它是现代炼钢的首要办法。 炉子是一个直立 的坩埚 状容器， 用直立的水冷氧枪从顶部刺进炉内供氧。 炉身可倾动。 炉料一般 为铁水、废钢 和造渣资料；也可参加少数冷 生铁和铁矿石。通过氧枪从熔池上 面向下吹入高压的纯氧 （含 O299.5% 以上），氧化去除铁 水中的硅、锰、碳和 磷等元素， 并通过造渣进行脱 磷和脱硫。 各种元素氧化所发生的热量， 加热了熔 池的液态金属， 使钢水到达现定的化 学成分和温度。 它首要用于锻炼非合金钢和 低合金钢；但通过精粹手法，也可用于锻炼不 锈钢等合金钢。 LF 炉： ，是 1971 年日本特殊钢公司（大同钢特殊钢公司）开发的钢包炉精粹 法。其设 备和工艺由氩气拌和、 埋弧加热和合金加料体系组合而成。 这种工艺的 长处是： 能准确 地操控钢水化学成分和温度；下降夹杂物含量；合金元素收得 率高。 LF 炉已成为炼钢炉 与连铸机之间不行短少的一种炉外精粹设备。 RH 法：由日本新日铁于 1985 年提出的钢液进行 RH 处理的一起进行喷粉的工艺 办法， 该办法的特色是进行 RH 处理（见钢液真空循环脱气法）进程中，从真空室 的外部向 RH 真空室上升管的底部插一支喷枪，向行将上升到真空室的钢水喷吹 组成渣料， 以到达深脱 硫的意图。 渣料运用氩气带着。 这种处理办法的特色是喷 吹进程不会对钢包外表的来自 转炉的氧化渣形成扰动， 减轻了氧化渣对钢水的影 响。一起还有如下长处： 喷入的粉剂 在钢水中能够有较长的停留时间； 强化了钢 包底部的拌和；吹入的气体进入 RH 上升 管，能够加大钢水的循环流量。 CDOJ 术：干法熄焦是现在国外较广泛使用的一项节能技能， 其英文名称为 Coke Dry Quenching,简称 CDQ 干熄焦技能是运用冷的惰性气体（焚烧后的废气），在 干熄 炉中与赤热红焦换热然后冷却红焦。 吸收了红焦热量的惰性气体将热量传给 干熄焦锅炉产 生蒸汽， 被冷却的惰性气体再由循环风机鼓入干熄炉冷却红焦。 干 熄焦锅炉发生的蒸汽 或并入厂内蒸汽管网或送去发电。 TRT 技能：现代高炉炉顶压力高达 0.15?0.25MPa，炉顶煤气中存有很多 势能。炉顶余压发电技能，便是运用炉顶煤气剩下压力使气体在透平内 胀大做功，推进透 平滚动，带动发电机发电。依据炉顶压力不同，每吨 铁约可发电 20-40KWh。假如高炉煤 气选用干法除尘， 发电量还可增加 30% 左右。 一般 1000m3 以上的高炉， 炉顶压力 0.12MPa， 7 年内可收回出资。 炉子越 大，炉顶压力越高，出资收回期越短。 高炉发生的煤气，经重力除尘器，两级文氏管，进入 TRT 设备。经 进口电动碟阀，进口插板阀，调速阀，快切阀，经透平机胀大作功，带 动发电机发电，自 透平机出来的煤气，进入低压管网，与煤气体系中减 压阀组并联。 发电机出线KV 体系母线上，经当地变电所与电网相 连，当 TRT 运转时，发电机向电网送电，当高炉短期休风时，发电机不 解列作电动运转。 TRT 设备由透平主机，大型阀门体系，润滑油体系，液压伺服体系， 给排水体系， 氮气密封体系，凹凸发配电体系，自动操控体系八大体系 部分组成。 FINEX 技能：FINEX 工艺是一种直接运用非焦煤和粉矿的熔融复原炼铁技能，被 称为炼 铁技能新立异。FINEX 炼铁工艺与传统长流程高炉炼铁工艺不同，传统高 炉炼铁工艺必 须有矿石烧结工序和焦煤炼焦工序后，才能在高炉中炼铁。而 FINEX 工艺省去了这两道 工序，直接用粉铁矿和粉煤通过 FINEX 设备进行锻炼， 出产出铁水和很多清洁高热值煤 气。FINEX 工厂的建造本钱与出产本钱都较低， 并且能够有用地削减在炼铁进程中发生 的温室气体以及污染物排放， 是一项具有 较好环保效益的技能。 五、 有色金属冶金有几种办法？简述不同办法的作业原理。 铝冶 炼 包含几种工艺办法？简述其锻炼进程。 铜锻炼包含几种工艺办法？ 答：首要 的有色金属冶金办法有：火法冶金、湿法冶金、电冶金 有色金属冶金办法： （1）火法冶金：在高温下矿石或精矿经熔炼与精粹反响及熔化作业，使其间 的有色金 属与脉石和杂质分隔，取得较纯有色金属的进程。 包含质料预备、熔炼和精粹三个首要工序。 进程所需动力首要靠燃料焚烧供应，也 有依托进程中的化学反响热来供给。 （ 2）湿法冶金： 它是在常温（或低于 100 C）常压或高温（100-300 C）高压下，用溶剂处理 矿石或 精矿， 使所要提取的有色金属溶解于溶液中， 而其它杂质不溶解， 然后再从溶液 中将有色金 属提取和别离出来的进程。 首要包含浸出、别离与富集和提取进程。 （ 3）电冶金： 运用电能提取和精粹有色金属的办法。 A 、电热冶金：运用电能转变成热能在高温下提炼有色金属， 实质同火法冶金。 B 、电化学冶金：用电化学反响使有色金属从所含盐类的水溶液或熔体中分出。 前者称 为水溶液电解，可归入湿法冶金；后者称为熔盐电解，可归入火法冶金。 铝锻炼包含拜 耳法，拜耳 -烧结联合法和酸法 锻炼进程：铝土矿经破碎， 溶出变成铝酸钠， 铝酸钠溶液晶种分化变成氢氧化铝， 氢 氧化铝煅烧生成氧化铝，氧化铝经电解或电热复原生成金属铝 炼铜办法：火法冶金（约 占 90%）、湿法冶金。 1 ?火法炼铜：处理硫化矿。造琉熔炼一吹炼一火法精粹一电解精粹。 2?湿法炼铜：处理氧化矿。铜的浸出一电积或置换提取。 六、 简述我国铝工业的现状及开展方向 答：通过最近几年的快速开展， 我国已成为国际铝工业大国电解铝产值居国际第 一位， 氧化铝产值仅次于澳大利亚居国际第二位， 铝加工材也仅次于美国居国际 第二位。我国 既是铝产品出产大国， 也是国际铝产品进出口大国。 铝业经济效益 前几年上升敏捷。 虽然我国铝业开展很快， 但开展中 仍存在许多问题：工业结构 不合理、技能配备落 后 、产品出产本钱高 、矿石资源显着贫化 、资源动力消耗高、 污染严峻等问题现已成 为限制我国铝工业进一步开展的首要要素。并且，在配备 资源才能、工业集中度、技能 配备水平、产品竞争力、技能立异等方面与国际铝 工业强国比较，仍有必定距离。 开展方向： 我国铝业将持续坚持开展势头， 工业规划将持续扩展， 国家对铝职业 的宏 观调控将持续进行下去，工业结构进一步优化晋级，工业规划进一步过大， 商场竞争加 剧，铝职业开展环境不会显着改进。 七、怎么界说先进资料？简述先进资料在科学技能前进以及国门 经济建造中的效果。并结合冶金工业的开展举例说明。 答：先进资料是新资料和具有高功能的传统资料的总称 料在人类社会的开展中具有 不行代替的效果与位置。 先进资料的开展与使用 水平是衡量一个国家国力的强弱、 科学 前进程度和国民日子水准凹凸的规范。 先 进资料是全部科学技能， 尤其是高新技能开展 的根底和基石。 先进资料促进人类 日子质量的前进， 促进社会的开展， 对其它技能的 开展都起着重要的效果。 各工 业部分为了前进本身制品的功能和水平，对需求资料提出 了更高的要求。 1、泡沫金属资料方向，铝熔体直接发泡法制备泡沫铝资料技能使用商场前 景很大。 火车、地铁、航天、航空、修建、军舰、潜艇、轿车等都需求。粉末冶 金法制作泡沫铝汽 车发动机盖板、顶棚、行李箱盖板、以及轿车结构件。熔体发 泡法制备泡沫镁资料 2、碳纤维增强铝基复合资料方向，强度前进 50Mpa 以上，制作飞机蒙皮， 轿车 盖，高速列车外皮等。 碳纤维增强铝基复合资料是国内外航空界非常重视的 先进资料。 据统计，因飞机蒙皮撕裂形成失事的占 30%左右。前进安全性。碳纤 维增强铝型材可用 于高速列车、 轿车车身。 碳纤维增强轿车铝轮毂抗弯强度前进 一倍。 3、超轻镁锂合金研讨方向， 超轻 Mg-Li 合金资料具有非常诱人的开发远景。 它是现在最轻的合金，合金的密度为 1.3?1.6g/cm3。“ Apollo ”宇宙飞船的起 动火箭 “萨图尔恩 V”中，电气仪的结构和外壳、防护照、防宇宙尘壁板都是用 Mg-Li 合金制作 的。民用制做笔记本、核算机等电器外壳。合金的延伸率 50%以 上,能够进行冷加工轧制。 1）前进耐腐蚀性，增加稀土元素； 2）前进强度，添 加增强 元素； 3）外表耐腐蚀维护层，转化膜 + 电镀镍 八、简述我国矿藏的特色及其对冶金工业开展的影响。 答： 我国矿藏资源特色：（1）品种丰厚、总量较大，但人均拥有量缺乏； （2）用量较少的某些矿藏资源丰厚，而某些大宗矿藏储量缺乏； （ 3 ） 贫矿较 多、富 矿少，开发运用难度大； （4）中小矿多、大型超大型矿床少，矿山规划偏 小； 5）共 伴生矿多 , 单矿种矿少 , 运用难度大 , 本钱较高 现有矿山不少已进入中后期， 原挖掘资 源近于干涸， 往后出产才能将敏捷递 减，若将这一要素考虑进去， 2000 年后，我国矿 产资源局势更为严峻。到 2000 年，我国将处于工业化中期， 加之进口增加， 对矿藏能 源与原资料的需求总量相 当大。往后十年间的地质勘查作业若不能有用加强， 矿藏资源 不能得到合理的保 护，大都矿藏将日趋缺少，我国冶金工业开展将面对“无米下锅”的局 面。

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