冶金工程试验技术说课讲解.doc
《冶金工程试验技术说课讲解.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《冶金工程试验技术说课讲解.doc(13页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、冶金工程试验技术精品文档1电阻炉加热原理是什么? 电阻炉是将电能转换成热能的装置。当电流I通过具有电阻R的导体时,经过t时间便可产生热量QI2Rt 当电热体产生的热量与炉体散热达到平衡时,炉内即可达到恒温。2常用的金属和非金属电热体有哪几种?它们的使用温度和气氛要求如何?1)金属电热体 铬镍合金丝可在1000以下的空气环境条件下长期使用。 铁铬铝合金丝使用温度在1200以下,可以在氧化气氛下(空气)使用 。 铂丝和铂铑丝铂丝使用温度1400以下铂铑则可用到1600。能在氧化气氛中使用。 钼丝Mo的熔点高,长期使用温度可达1700,但Mo在高温氧化气氛中可生成氧化钼升华,因而仅能在高纯氢、氨分解
2、气或真空中使用。(2) 非金属电热体 硅碳电热体SiC电热元件在氧化气氛下能在1400以下长期工作, 硅钼电热体MoSi2电热元件一般做成IU型这种电热体可在氧化气氛中1700以下使用石墨电热体 石墨电热体在真空或惰性气氛中使用温度可达2200,一般在1800以下使用。石墨耐急冷急热,配用低电压大电流电源,能快速升温。但石墨在高温下容易氧化,需在保护气氛(Ar、N2)中使用。3感应炉有哪几类?电磁搅拌强度与什么因素有关?电磁搅拌有哪些有益和有害作用? 有益作用有: 均匀钢液温度;均匀钢液成份;改善反应动力学条件。 有害作用有: 冲刷炉衬,加剧炉衬侵蚀;增加空气中氧对钢液的氧化; 将炉渣推向坩埚
3、壁,使壁厚增加,降低了电效率。使钢液产生电磁搅拌的电磁力大小可由下式计算:F KP/ P炉料吸收的功率,W f 感应电流频率,Hz K常数电磁搅拌的强弱与电流频率的平方根成反比。感应炉:(1)工频感应炉(2)中频感应炉(3) 高频感应炉(4)真空感应炉4常用的纯氧化物坩埚有哪几种?它们在什么条件下使用?(1) Al2O3:为中性氧化物,高温烧成的熔融纯Al2O3称为刚玉,在高温实验中被广泛使用。用途:坩埚,炉管,热电偶保护管、套管、垫片等(2) MgO:为碱性氧化物,常用来做坩埚,可盛钢/铁液、金属熔体和炉渣。抗碱性氧化渣的能力强,适合盛转炉型熔渣。(3) ZrO2:系弱酸性氧化物。可用来做坩
4、埚盛金属熔体,适合盛酸性或一般硅酸盐炉渣。可做固体电解质定氧探头。(4) SiO2:系酸性氧化物,纯SiO2称为石英。石英做成坩埚时,可盛铁水和酸性炉渣。还可用于炉管,液态金属取样管,真空容器等 5实验室常用的炉衬材料、保温材料和结合剂有哪些?常用的炉路衬材料:(1)高铝质普通耐火捣打料(2)铝镁质普通耐火捣打料(3)镁质水泥耐火浇注料 (4)镁铬质普通耐火捣打料结合剂:(1)水玻璃(2)磷酸盐(3)硫酸铝(4)卤水(5)软质粘土保温材料: 硅酸铝纤维 空心氧化铝球 轻质高铝砖 轻质粘土转6单铂铑和双铂铑热电偶的常用温度是多少?单铂铑热电偶使用时怎样进行温度校正?单铂铑常用温度1300,双铂铑
5、常用温度1600,单铂铑热电偶使用时可以通过自由端温度恒定法,自由端温度修正法,进行温度校正。7获得真空的方法有哪几种?低真空和高真空度的范围是多少?获得真空的方法:用真空泵抽气:主要方法吸附:辅助方法,加入吸附剂,将气体吸附冷凝:辅助方法,用液氮将气体冷凝 低真空度小于1pa 高真空度小于-48氧浓差电池能够测定哪些热力学参数?举例说明。()测定 eNb 熔体中 Nb 的活度。()测定炉渣中 Nb2O5 的活度。9怎样获得CO气体?去除Ar、CO、H2气体中的各种杂质采 用什么方法?将瓶装CO2通入管式电阻炉,炉内装有木炭,并加热到1150-1200,产生如下反应:CO2 CCO然后将CO进
6、行净化,脱除残留的CO2 和水,制成纯净的CO气体。 ()N2、Ar的净化高压瓶装氮气和氩气可能含有O2、CO2、H2O等杂质。其净化方法是,先用装在管式电阻炉内的铜(镁)屑在600脱氧,反应如下:4Cu+O2=2Cu2O 再通过装在玻璃瓶内的KOH或碱石棉除CO2,CO2+2KOH=K2CO3+H2O 最后再干燥脱水,脱水时可按照CaCl2硅胶P2O5的次序进行脱水。如需脱除氩气中的杂质氮,可用600镁屑脱氮,反应式为:N2+3Mg=Mg3N2()CO的净化用钢瓶装的高压CO2通过加热到1150-1200的木炭而制得的CO中,其主要杂质是CO2和N2。其中CO2杂质可以用50%KOH溶液或碱
7、石棉除去,然后再按照CaCl2硅胶P2O5的次序进行脱水。因铁矿石还原实验常用CO N2的混合气体,所以N2杂质不必去除。()H2的净化钢瓶装氢气的主要杂质是O2、N2和水。一般将H2通过加热到400的铂(或钯)石棉或经过活化后的105催化剂(一种含钯为0.03%的分子筛,呈颗粒状,它能使氢和氧在室温下迅速化合为水),在催化作用下产生如下反应脱除O2:2H2+O2=2H2O然后再经过硅胶,P2O5干燥脱水,即可满足大多数实验的要求。10真空泵有哪几类?各有什么特点?机械真空泵:有旋片式真空泵、往复式真空泵、滑针式真空泵等。一般能达到Pa的低真空度。油扩散泵:由加热部分、冷却部分和喷射部分组成。
8、工作时经电炉加热使泵体内的扩散油挥发成蒸汽,油蒸汽沿导管上升由喷嘴喷出。一般可达Pa的高真空度。水蒸气喷射泵:由高速水蒸气喷入抽气机造成低压空间,被抽气体不断流入这一低压空间,被水蒸气带出而获得真空一般可达Pa的低真空度。水蒸气喷射泵抽气量大,冶金工业中常用,如VD、RH真空炉。11什么叫偏光?偏光显微镜主要用来鉴定什么矿物?有哪几种鉴定方法?偏光是在光路中加入起偏振镜和检偏振镜构成的。自然光(灯光)通过偏振镜可变为偏振光,在偏光下可观察到透明矿物的物理光学性质,以作为鉴别矿物的依据。()单偏光观察:在单偏光下可观察到物相的形状、大小、数量、分布、透明度、 颜色、 多色性及解理。 ()正交偏光
9、观察:偏光通过均质体矿物后, 振动方向不发生变化, 所以光不能通过上偏光镜, 视场呈黑暗消光现象。非均质体矿物因光学性质各向异性,旋转载物台一周,出现四明四暗,即出现四次消光现象。 在正交偏光下观察到有四次消光现 象的矿物,一定是非均质矿物。 非均质矿物在不发生消光的位置上发生另一种光学现象-干涉现象。各种非均质矿物具有不同的干涉色,可作为鉴别矿物的标志。(3)锥光观察:在正交偏光的基础上再加上聚光镜, 转入勃氏镜于光路中, 便构成锥光系统 ,以便测定矿物的干涉图、轴性、光性正负等光学性质。由于不同矿物的干涉图形不一样,可作为鉴定矿物的依据。通过在单偏光、正交偏光、锥光下测定矿物的物理光学性质
10、,对照已知矿物物理光学性质手册,可达到鉴定样品中物相的目的。12物相分析主要有哪几种方法?物相分析在钢铁冶金哪些方面得到应用?可以通过岩相显微镜和金相显微镜进行物相分析。物相分析在钢铁冶金得到的应用:可观察炉渣,耐火材料,金属,钢铁样品的显微组织,可以鉴定钢中的夹杂物。13偏光显微镜和反光显微镜鉴定矿物时,样品的制样方法有何不同?薄片的制作:将样品粘附在载玻璃片上,磨到0.03mm厚度,至透明,放在岩相显微镜观察。光片的制作:将试样粗磨、细磨、抛光后,在金相显微镜下观察。14反光显微镜鉴定矿物的方法有哪几种?(1)明视场观察:明视场是金相显微镜的主要观察方法入射光线垂直照射在试样表面,利用试样
11、表面反射光线进入物镜成象。可观察样品的显微组织,物相的形状、大小、分布及数量。借助各种化学试剂,显示样品的组织。还可与各种标准评级图对比,进行钢中晶粒度和显微组织缺陷评级。(2)暗视场观察:暗视场是通过物镜的外周照明试样,并借助曲面反射镜以大的倾 斜角照射到试样上。若试样是一个镜面,视场内是漆黑一片。在试样凹洼之处或透过透明夹杂而改变反射角,光线才有可能进 入物镜,而被观察到。因此在暗场下能观察到夹杂物是否透明。(3)偏光下观察:在明视场的光路中加入上偏光镜和下偏光镜将入射的自然光变为正交偏光。在正交偏光下观察时,旋转载物台0,各向同性夹杂亮度不会发生变化,而各向异性夹杂则出现四次暗黑和四次明
12、亮现象。各向异性效应是区别夹杂物的重要标志。如在显微镜下锰尖晶石很容易误认为刚玉,但刚玉是各向异性夹杂,而尖晶石是各向同性的,因而可在偏光下加以区别。(4)光片的浸蚀鉴定:用化学试剂浸蚀样品表面,不同试剂与不同矿物反应,则呈现不同颜色,一定时间后在明视场下观察,以鉴定矿物。15 X光衍射和电子探针鉴定矿物的目的是什么?X射线物相分析的任务是:利用X射线衍射方法,对试样中由各种元素形成的具有固定结构的化合物(单质、固溶体)进行定性和定量分析,其结果不是试样的化学成分,而是由各种元素形成的具有固定结构的化合物的组成和含量。电子探针的目的:获得样品表面形貌放大相后,能同时进行指定区域微区的化学成分分
13、析。16差热分析法的主要用途是什么?主要用于测量无机化合物,金属,合金,矿物黏土,高分子化合物,有机化合物,电子,电器用品,陶瓷,水泥,耐火材料的反应热,分解和降解,相变,结晶化,脱水,热力学常数17定量分析有哪几个步骤?1)取样在取样过程中,最重要的一点是要使分析试样具有代表性。2)试样的分解分解试样的方法主要有溶解和熔融两大类。溶解:用水、酸或碱等溶解试样。 熔融:用碱性或酸性试剂与试样在高温下熔融。其中最常用的方法是酸溶解分解试样法。3)测定 选择化学分析或仪器分析方法进行试样中组元含量的测定。4)计算分析结果根据试样重量、测量所得数据和分析过程有关反应的计量关系,再根据标准样品的分析结
14、果或标准曲线计算试样中有关组分的含量。5) 定量分析结果的表示钢的分析结果用C、Si、Mn、P、S等元素的质量百分数表示。这种表示结果不考虑该组分的实际存在形式 炉渣分析结果常用氧化物形式表示分析结果18滴定分析适合于测定什么含量的组分?滴定分析怎样确定滴定终点?滴定分析通常适用于测定高含量或中含量组分,即待测组分质量分数在1%以上。为了确定在什么时候终止滴定,常在待测物质的溶液中加入一种试剂即指示剂,当滴定到等当量点附近时,指示剂的颜色发生突变,据此终止滴定(这一点就是滴定终点)。19分光光度法主要应用于测定什么含量范围的组分?怎样做出分光光度法标准曲线?分光光度法一般可测定质量分数1-0.
15、001%的微量组分。 它利用分光光度计来测量一系列不同浓度标准溶液的吸光度,绘制标准曲线20化学分析与物相分析(电子探针)的组分定量分析结果有何不同?化学分析是通过滴定物质的量或转化为沉淀的物质的量来确定含量,物相分析是通过测出某种元素特定波长的X射线的强度来确定元素的相对含量。21什么叫气相色谱法?气相色谱法测定钢中氢、氮、氧的原理和步骤是什么?色谱法是一种分离技术这种技术应用于分析化学中,就是色谱分析。它的原理是:使混合物中各组分在两相间进行分配,其中一相是不动的,称为固定相;另一相是携带混合物通过此固定相的流体,称为流动相。当流动相中所含混合物经过固定相时,就会与固定相发生作用。22测定
16、化学成分的仪器分析法有哪几种?它们分别对所分析的样品制样有什么要求?方法名称分析原理分析用样品要求经常分析的样品种类分光光度法溶液中分子对光的选择溶液钢铁、合金、炉渣、原材料X光萤光光谱分析原子受X射线照射而发射出萤光X射线光谱固体(熔融获得)炉渣、原材料、原子吸收分光光度法原子蒸汽对同种元素发射的特征谱线的选择吸收溶液炉渣、原材料、钢铁发射光谱分析原子受热能和电能的激发而发射出特征光谱固体(金属本身)钢铁、合金23钢中氮主要以什么形式存在?钢中定氮有哪些方法?化学定氮的主要原理是什么?氮在钢中主要以氮化物的形式存在,部分氮以原子态固溶于金属晶格中,形成间隙式固溶体,也有极少部分氮以游离状态存
17、在.方法:钢中氮化学分析法,蒸馏分离定氮,容量法测定,气相色谱法,脉冲加热气相色谱法。化学定氮的反应原理如下。试样分解: 2Fe4N + 18HCl = 8FeCl2 + 2NH4Cl + 5H2 2FeN + 4H2SO4 = Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4 Mn3N2 + 4H2SO4 = (NH4)2SO4 + 3MnSO4蒸馏过程:NH4Cl + NaOH = NaCl + NH3 + H2O (NH4)2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O逸出的氨和水蒸气冷却成NH3H2O被H3BO3溶液吸收: NH3H2O + H3BO3 = (NH4)
18、H2BO3+ H2O 滴定过程: 2(NH4)H2BO3 + H2SO4 = 2H3BO3 + (NH4)2SO4测定范围:容量法0.05-0.40 %;吸光光度法0.002-0.30 %。24钢中氢以什么形式存在?钢中定氢有哪些方法?微压法定氢是什么原理?氢以原子或离子的形式溶于钢。方法:真空加热微压法测定钢中氢:气相色谱法:脉冲加热气相色谱法测定原理 氢在金属中的溶解符合平方根定律 H = K 式中 H 氢在金属中的溶解度;PH2 密闭容器内,氢在气相中的分压;K 比例常数。基于上述原理,将试样置于石英管中,使系统保持低于0.133Pa的高真空条件下,加热到650800。借助于油扩散泵的作
19、用,使试样中的氢充分地析出。然后收集于分析容器中,用麦氏计测其压力。将气体通过温度为450500的氧化铜转化炉,使H2氧化成H2O蒸汽,经液氮或干冰丙酮冷却冷凝(-78),反应如下:CuO + H2 = Cu + H2O(气)H2O(气) H2O(固) 残余的气体再吸集于分析容器中,二次测量压力。根据两次压力差,换算成标准状态下氢的含量。所测得的两次压力差(P1-P2),即为真空热提取测得的氢的压力PH2,然后用下式换算出标准状态下,每100g试样中氢的毫升数。 PH2 KH2(ml)/100g = 100 G 式中 K 容积常数, G 试样克数。25钢中氧主要以什么形式存在?钢中定氧有哪些方
20、法?红外线法定氧是什么原理?氧主要以氧化物夹杂的形式存在于钢中,部分溶于钢中。方法:脉冲加热红外线法测定钢中氧,气相色谱法,脉冲加热气相色谱法红外线分析钢中氧的基本原理 :基于钢样中释放出来的气体与石墨碳作用生成的多原子气体分子(CO,CO2等)的浓度不同,其吸收辐射能不同,可选择性地吸收红外线某一波长,根据吸收程度大小来测定该气体含量的多少。26化学分析所用的钢样和渣样分别怎样制样?炼钢生铁(白口铁,硬),用轧碎法取样;铸造生铁(灰口铁,软),用钻床取样。钢样的制取(1)炉前钢样的制取样模取样:用样勺伸进炉内,先沾渣后插入钢液中取出一勺钢水。取样器取样:将专门制作的取样头插到钢液内取样。(2
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 冶金 工程 试验 技术 讲解
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【人****来】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【人****来】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。