冶炼专业基础与实务(中级)考试大纲

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1、《冶炼专业基础与实务（中级）》考试大纲第一部分专业基础知识1.1冶金热力学基础1.1.1[基本要求]掌握活度的概念、活度的标准态掌握氧势图的分析及其应用熟悉脱硫、脱磷的热力学分析掌握标准吉布斯自由能及平衡常数的计算了解冶金熔体相图的若干基本规则1.1.2[考试内容]（1）活度的基本概念和活度的标准态（掌握）常用的溶液组成表示方法；溶液的亨利定律和拉乌尔定律的基本内容；活度的标准态选择依据；活度相互作用系数的应用。3939活度标准态－条件：活度为1，浓度亦为1。1）纯物质标准态：摩尔分数，符合拉乌尔定律。此时标准态蒸汽压。2

2、）亨利标准态：摩尔分数，符合亨利定律。此时标准态蒸汽压。3）溶液标准态：活度为1，质量百分浓度亦为1，且符合亨利定律的状态，标准态蒸汽压。（2）氧势图的分析及其应用（掌握）氧势图的原理及其在钢铁冶金过程中的应用分析。3939（3）脱硫、脱磷的热力学分析（熟悉）钢铁冶金过程中的脱硫、脱磷的化学反应及其影响因素。脱磷反应：3939脱硫反应：39（4）标准吉布斯自由能及平衡常数的计算（掌握）化学反应等温方程式及其应用。标准吉布斯自由能及平衡常数的计算。39（5）冶金熔体的二元相图（了解）39利用炉渣相图确定渣中氧化物的不同组分，

3、各相的成分和相对量，以及炉渣的熔化温度与组成的关系等。重要的二元熔渣系相图有：CaO-SiO2二元系、Al2O3-SiO2二元系、CaO-Al2O3二元系、CaO-Fe2O3二元系。1.2冶金动力学基础1.2.1[基本要求]掌握气/固和液/液反应的动力学模型掌握冶金多相反应动力学熟悉扩散传质理论熟悉对流传质理论了解固/液反应的动力学1.2.2[考试内容]（1）扩散传质和对流传质（熟悉）扩散传质和对流传质的定义。菲克第一定律、菲克第二定律、边界层理论、渗透理论和表面更新理论的基本内容。393939（2）冶金多相反应动力学（掌

4、握）冶金多相反应的阻力及限制性环节；稳态或准稳态原理。39（3）气/固反应的动力学模型（掌握）气/固反应的未反应核模型是最主要的动力学模型。如：铁矿石的还原、碳酸钙和氧化物的分解。39（4）液（气）/液反应的动力学模型（掌握）双膜理论是用于处理液/液相或气/液相系内反应过程的最主要动力学模型。3939（5）固/液反应的动力学模型（了解）固/液相中的重要反应：钢液和铁合金的凝固、废钢和铁合金的溶解、湿法冶金中的沉积和结晶、炉渣对耐火材料的侵蚀、炼钢转炉中石灰的溶解。1.3冶金传输原理1.3.1[基本要求]掌握边界层理论熟悉马

5、赫数的概念及其意义熟悉拉瓦尔喷管的概念和特点了解温度梯度、传热系数和热阻的概念1.3.2[考试内容]（1）边界层理论（掌握）边界层概念、边界层的特点、边界层厚度。绕流阻力和颗粒沉降速度。答：普朗特假设在紧邻固定边界很窄流动区域之外，流动属于是理想流体流动，而在紧邻固定边界的很窄的流动区域（称为边界层或附面层）中，粘滞力作用占主导地位。边界层理论，粘滞力对动量传递影响的一般理论，是粘性流体力学的基础，也与热量传递过程和质量传递过程有着密切的关系。?Prandtl(1904)提出边界层概念，把统一的流场，划分成两个区域，边界层

6、和外流区；其流体流动（沿流动方向和沿与流动方向垂直的方向）有不同的特点。?边界层：流体速度分布明显受到固体壁面影响的区域。?边界层的形成：?壁面处流体的“不滑脱”no-slip?流体的“内摩擦”作用?边界层厚度δ?U＝0—0.99U039（2）可压缩气体的流动（熟悉）马赫数的概念。气体流动的分类：不可压缩流动（M<<1）、亚音速流动（M<1）、音速流动（M≈1）、超音速流动（M>1）。答：音速的特点：3、音速与介质性质有关。4、通常用M=V/a作为判断气体压缩性的标准,M称为马赫数,是个无因次数,也是气体动力学的一个重要参

7、数.可压缩流体流动的分类.亚音速流动:M<139跨音速流动:M=1超音速流动:13（3）渐缩喷管与拉瓦尔喷管（熟悉）拉瓦尔喷管的概念及其意义。转炉氧气喷枪设计的理论依据。（5）拉瓦尔喷管亚音速气流在收缩通道内膨胀加速,不可能得到超音速流动.要得到超音速流动,必须先收缩气流,到最小截面达到当地音速,然后再扩大截面得到超音速.这种渐缩扩形喷管称为拉瓦尔喷管.扩压管的工作原理是刚好与喷管相反.喷管分为两种：一种是能获得亚音速或音速（V≤a*）气流的收缩喷管，另一种是能获得超音速（V>a*）气流的缩放喷管

8、。使气体加速到超音速要采用缩放喷管。缩放喷管收缩部分的作用与收缩喷管完全一样，气流膨胀到最小截面，达到临界音速，再在扩张部分中继续膨胀，加速到超音速。转炉炼钢通过向熔池供氧来去除金属液中的杂质元素，同时向熔池吹气以强化搅拌，实现快速炼钢。供氧是通过氧枪喷头向熔池吹入超音速氧气射流来实现的，即氧射流。气体