鋼鐵冶金及材料制備新技術(shù).pdf

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1、一、填空1、鐵芯損耗的影響因素：[%si]及硅鋼片厚度、非磁性?shī)A雜、晶粒取向于晶粒尺寸、應(yīng)力。2、冶金和材料制備學(xué)兩大發(fā)展方向：信息論冶金學(xué)、多種物理場(chǎng)綜合作用下的冶金和材料制備過(guò)程。3、新型多功能融化還原豎爐結(jié)構(gòu)：爐體、加料和煤氣系統(tǒng)、生鐵、出渣和送風(fēng)系統(tǒng)。4、粉末冶金新技術(shù)主要內(nèi)容：粉末制備新技術(shù)、成型新技術(shù)、燒結(jié)技術(shù)。二、名詞解釋1、高爐余壓透平發(fā)電：是利用高爐冶煉的副產(chǎn)品——高爐爐頂煤氣具有的壓力能及熱能，使煤氣通過(guò)透平膨脹機(jī)做功，將其轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)或其它裝置發(fā)電的一種二次能源回

2、收。2、干熄焦：干熄焦是利用冷的惰性氣體(燃燒后的廢氣)，在干熄爐中與赤熱紅焦換熱從而冷卻紅焦一種熄焦方法。3、三維印刷：該法是根據(jù)印刷技術(shù),通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),將粘結(jié)劑精確沉積到一層金屬粉末上。這樣反復(fù)逐層印刷,直至達(dá)到最終的幾何形狀。由此便得到一個(gè)生坯件。生坯件經(jīng)燒結(jié)并在爐中熔滲,可達(dá)到全密度。三、簡(jiǎn)答題1、新型多功能融化還原豎爐的原理、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)？答：原理：將高爐爐缸的熔融還原和化鐵爐的快速加熱組合在一起，采用氧—煤技術(shù)實(shí)現(xiàn)高的燃燒溫度，將處理劣質(zhì)廢鋼、回收鋼鐵廠粉塵和冶煉合金母液融為一體，

3、為短流程提供熱裝鐵水或合金母液。結(jié)構(gòu)：①爐體、②加料和煤氣系統(tǒng)、③生鐵、出渣和送風(fēng)系統(tǒng)。特點(diǎn)：1）原料適應(yīng)性廣；2）爐容小，產(chǎn)量高；3）投資少；4）環(huán)境友好；5）用途廣。2、熔融還原技術(shù)定義、原理？答：熔融還原：不用高爐而在高溫下，還原鐵礦石的方法，其成分是與高爐鐵水相近的液態(tài)生鐵。熔融還原技術(shù)原理給料脫氣煤干餾氣體混合塊煤氣化爐頂部焦炭+O2煤氣還原性氣體出爐還原豎爐海綿鐵還原鐵礦氣化爐熔融造渣液態(tài)鐵冷卻除塵爐氣返回3、高氮鋼制備及試生產(chǎn)技術(shù)的工藝類(lèi)型、原理、特點(diǎn)？工藝類(lèi)型原理簡(jiǎn)述主要特點(diǎn)熱等靜

4、壓在壓力高達(dá)200Mpa的氮?dú)猗賹?duì)于bcc-鐵合金中氮含量可熔煉法中，吸附在1650℃的剛?cè)圻_(dá)1.2%；體界面上的氮分解成氮原②對(duì)于fcc-鐵合金中氮含量可子而使熔體中氮濃度提達(dá)4.0%；高。③高氮鋼鑄錠中但分布不均勻；④制備的高氮鋼規(guī)模不大。加壓感應(yīng)在高氮壓力下通過(guò)感應(yīng)攪①氮含量可達(dá)3%以上；熔煉法拌作用使鋼液發(fā)生對(duì)流運(yùn)②生產(chǎn)規(guī)模易于擴(kuò)大。動(dòng)，加快氮擴(kuò)散，縮短達(dá)到平衡的時(shí)間。反壓鑄造利用反壓裝置使氮濃度達(dá)①使鋼液氮化和鋼液凝固在時(shí)法到要求的鋼液在凝固時(shí)繼間和空間上分開(kāi)；續(xù)保持很高氮?dú)鈮毫Γ愧诘?/p>

5、在鋼錠中分布均勻；止氮在凝固時(shí)溢出。③易加入低熔點(diǎn)易揮發(fā)金屬；④凝固時(shí)所需壓力太大，制造的鋼錠噸位有限。4、燒結(jié)新技術(shù)？答：（1）微波燒結(jié)技術(shù)微波燒結(jié)是通過(guò)被燒結(jié)粉體吸收微波，將電磁波能量直接轉(zhuǎn)化成物質(zhì)中粒子的能量，使其內(nèi)部產(chǎn)生熱而燒結(jié)的方法。（2）爆炸壓制技術(shù)爆炸壓制又稱(chēng)沖擊波壓制，它在粉末冶金中發(fā)揮了很重要的作用，爆炸壓制時(shí)，只是在顆粒的表面產(chǎn)生瞬時(shí)的高溫，作用時(shí)間短，升溫和降溫速度極快。（3）放電等離子燒結(jié)（SPS）該技術(shù)是在粉末顆粒之間直接通入脈沖電流進(jìn)行加熱燒結(jié)，是將電能和機(jī)械能同時(shí)賦于

6、燒結(jié)粉末的一種新工藝。5、含鐵原料的物理結(jié)構(gòu)特征：1.所有原料中，半徑由35um～3.5nm的大小氣孔的總?cè)莘e約為3～60mm3/g。磁鐵礦和燒結(jié)礦的氣孔容積最小。2.直徑大于50nm的稱(chēng)大氣空，2～50nm的稱(chēng)小或微小氣孔，小于2nm的稱(chēng)超微氣孔。鐵礦石有各種大小氣孔和微小氣孔，球團(tuán)礦和燒結(jié)礦內(nèi)沒(méi)有小于15～20nm的小氣孔。3.所用原料中，半徑由35um～3.5nm的大小氣孔的總表面積為600～10000cm2/g，磁鐵礦和燒結(jié)礦的氣孔表面積最小。4.所有原料中，半徑小于100nm的小氣孔其表

7、面積占?xì)饪卓偙砻娣e50%以上。因此，小氣孔分布的特點(diǎn)是煉鐵原料物理結(jié)構(gòu)研究中的重點(diǎn)。氣孔內(nèi)的氣體擴(kuò)散有三種類(lèi)型：自由擴(kuò)散、分子擴(kuò)散和活化擴(kuò)散。6各種動(dòng)力學(xué)因素對(duì)還原速率的影響：1.還原氣體供氣強(qiáng)度對(duì)流速的影響：還原氣體供氣強(qiáng)度增加到一定程度可以增加還原速率，但繼續(xù)增加則其影響減緩；當(dāng)供氣強(qiáng)度增至極限，對(duì)還原速率不起作用，當(dāng)還原反應(yīng)為外擴(kuò)散控速時(shí)，氣體流速的增加才起作用；若氣相濃度不變，氣體流速對(duì)還原速率不起作用。2.還原氣體壓力的影響隨p的增加，反應(yīng)速率可趨于某個(gè)極限。3.還原溫度的影響：溫度升高

8、，加快還原反應(yīng)速率。4.氣象組分的影響：在還原氣體中增加氫氣的含量，則其還原能力增強(qiáng)。四、論述題1.現(xiàn)代化鋼廠如何實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，建設(shè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)型企業(yè)，構(gòu)筑和諧工業(yè)生態(tài)鏈？清潔生產(chǎn)是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計(jì)、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭消減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過(guò)程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對(duì)人類(lèi)健康和環(huán)境的危害。循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指物料（包括“廢物”）、能源、水在生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程、在企業(yè)、在社會(huì)中的循環(huán)使