冶金反应工程学
1.定量描述流体—固体之间未反应收缩核模型的传质和化学反应过程数学模型。
解：当传质为限制环节时，其质量流量可表述为：
A 传质到固体表面的mol 通量为：N A = —D AC ▽C+X A （N A +N C ） （1） 其中： D AC —反应气体/生成气体之间的扩散系[cm 2/sec] X A —流体中反应气体A 的mol 分率
N A —传递到固体表面的mol 通量[mol/sec] N C —产物C 的mol 通量[mol/sec]
因为N A = —（1/C ）N C ,则（1）式可改写为：
N A =Vk m (C Ab -C As ) k m —传质系数[cm/sec]
当化学反应为控制环节时，总反应速度可用单位面积上A 的消失速度表示，
)]/([e m
Rs n As A K C C k r -=
此时，C AS =C Ab ，C RS =C Rb ，A 与B 的消失计量关系为， dt
dr b r c S A ρ=
其中，rc 为颗粒半径[cm]，ρs 为颗粒密度[g/cm 3]
4.表述活塞流反应器中恒容体系反应时、反应率随时间的变化的数学模型。 解：根据活塞流反应器的反应特点：
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量
R A A A A A dV r dx x C V x C V A +--=-)1()1(0000
对于长度dl ，断面积为A 的微元体，其物料衡算式如下：
??=-=-=-==-+-Xj j
j V
j j j j j j j j j j j j r dX F dV
dX F X F d dF dV r dF dV r dF F F 00
000)]1([0)(所以因为
整理得
整理后得：
??====Xj j
j j j j Xj j j j j r dX C F VC r dX C F V 0
000
000ττ或------（1） ------（1）
那么（1）式可变为：?==Cj Cj j
j j j j r dC C C F V 00001
或
??-===
Cj Cj j
j Xj j j j j r dC r dX C F V
0000τ
5.表述全混流反应器在恒容反应条件下、物料浓度随时间的变化的数学模型。
解：根据全混流反应器特点可知：
流入量 = 流出量 + 反应量 + 累积量 0,,=--V r F F j out j in j
因为，
)
1()1(,,,,0,out j out j out j in j j in j X F F X F F -=-=
j
ou j in j j in j out j j j j r C C r X X C F V C t
,,,,000
)(-=
-==ττ为：
对恒容体系，两式可改所以
5.0)22/(1.0202/)11(20=??=+=D K kr e p σ
由2
0σ的值可判断出传质和化学反应都可能是该过程的控制环节，
当rp = 0.1mm 时，2
0σ的值为0.05，传质阻力很小，反应受化学反应速度控制，则，
min 6.11==x t
8.用间歇反应器进行等温定容反应，其反应动力学方程为r A =kC A 2[kmol/L·min]，
C A0=0.005Kmol/L.， K=1.97L/kmol·min
1）求转化率为0.6，0.8，0.9时所需的反应时间。
2）当转化率为0.8时，日处理量为20.4kmol,每批操作的非生产时间为1.5hr,计算反应器的体积（设反应器装料系数为0.8）。
1）解：首先计算反应时间，二级反应的时间与转化率的关系式如下，
A
A A x x kt C -=
10 要达到如上转化率，可得转化时间为： )
1(0A A A
X k C x t -=
转化率为0.6时的转化时间为：
hr t 5.260
)6.01(005.097.16
.0=?-??=
同理，可得转化率为0.8时的转化时间为：6.77hr 转化率为0.9时的转化时间为：15.23hr
2）每小时的处理量为：20.4/24=0.85kmol/h ，
相应体积为：0.85/0.005=170L/h ，每批生产总时间为：6.77+1.5=8.27hr 则反应器的体积为：V=170×8.27/0.8=1757.4L
9.假设不可逆等温化学反应J →2P 中的物系体积随转化率线性增加，当反应体系中加入50%的惰性气体后，试计算该体系的膨胀率；并分析、比较其对反应器中的空时和停留时间的影响。
解：如果物系体积随转化率为线性变化，设初始体积为V 0，气体膨胀ε和V 体积变化可用
下式表示：
V=V0（1+εx ）
其中x 为反应率，如反应率为1，则气体膨胀率
即，除反应物J 以外，还有50%的惰性气体，初始反应混合物的体积为2m 3，反应完
全转化后，产物体积为2m 3，因惰性气体体积不变，则总体积为3m 3； εJ=
3-2
2 =50%
从管式流动反应器的基础关系式中可知，气体膨胀率ε的增加将缩短反应物的停留时间。
1反应，请描述A 、B 的消耗速度、Q\S 的生成速度（反应示式；同时用转化率和反应程表征其反应速度。
解：反应物A 、B 的消耗速度（反应速度）为：dt dN r A A -= dt
dN r B B -=
min]/sec],/[],/[sec],/[Kg g hr Kkol mol
产物Q 、S 的生成速度（反应速度）为：dt
dN r Q Q += dt
dN r S S
+
= min]/[sec],/[],/[sec],/[Kg g hr Kmol mol
对均相恒容反应， 反应速度表示式为：dt
dC v r j j j
1=
]/[sec],/[33hr m Kmol cm mol 物料转化率为： 00A A A A N N N X -=
0B B
B B N N N X -=
反应程度表示式为：j
j j v N N 0-=
ξ
用物料转化率Xj 表示的速度为：
dt
dX V v Nj r j j j 0-
= ]/[sec],/[33hr m Kmol cm mol 用反应程度表示的速度为：
dt
d V dt dN V v r j j j ξ11=
=
]/[sec],/[33hr m Kmol cm mol
1、900℃和1大气压(0.1MPa)下，半径为1mm 的球形石墨颗粒在含10％氧的静止气体中燃烧。试计算完全燃烧所需要的时间并确定过程控制步骤。若石墨颗粒半径改为0.1mm ，其他条件不变时，结果有何变化?
己知该条件下，k r ＝0.2m ／s ，D ＝2×10-4m2／s ，ρb ＝1.88×105mol ／m3。(20分)
解：
石墨颗粒半径为1mm 时，完全燃烧所需的时间为：
限制环节为混合控制
石墨颗粒半径为0.1mm 时，完全燃烧所需的时间为：
限制环节为化学反应过程
2、写出数学模拟的通用方程及各项物理意义（动量、能量、质量、k-ε方程）。
答：在进行数学模拟时，模拟方程的通用形式为：
——控制方程的主要变量 ——速度矢量
——控制方程的源项 ——扩散系数 ——散度符号 ——梯度符号
3
/039.122m mol RT P C O
O ==min 62.22)21(0
,0=+=D
r k c bk r t r b A r B c ρ5
.0202==D
r k r σmin 58.1)21(0
,0=+=D
r k c bk r t r b A r B c ρ1.005.0202<==D
r
k r σΦΦ=ΦΓ-Φ?+Φ??
S grand div div t
)()()( υρρΦ
υ
ΦS ΦΓgrand div
3、某一级反应，速度常数为1.0min-1，欲使转化率达到90%，试按以下条件比较采用间歇反应釜与连续反应釜所需容积的大小（两者单位时间的产量相同）。（1）忽略辅助时间；（2）每批操作的辅助时间为5min；（3）每批操作的辅助时间为10min。
4、应用串联全混釡式反应器进行一级不可逆反应，假设各釡的容积和操作温度相同，已知在该温度下的速率常数为K＝0.92h-1，原料进料速率V
＝10m3/h，要
求最终转化率为90%，试计算当串联釜数N分别为1、2、3、4、5、10、50时的反应器总体积与所需时间，如果采用间歇操作，不考虑辅助生产时间条件下的体积是多少？
解：应用多釜串联计算式
得τ＝Vi/V0=V/NV0
可得各N值下得总体积
N（个数） 1 2 3 4 5 10 50 100
V（m3）97.8 47.0 37.6 33.8 31.8 28.1 25.6 25.3
对间歇操作：
＝2.503h
V ＝2.503×10＝25.03m3
N （个数） 1 2 3 4 5 10 50 100 V （m3）
97.8
47.0
37.6
33.8
31.8
28.1
25.6
25.3
讨论：1. 串联得釜数N 越多，所需反应器的体积越小，当N>50时已接近BSTR 所需体积。
2. 在N<5时，增加反应器数对降低反应器的总体积效果显著。当N>5时，增加串联釜数的效果不明显，且N 越大，效果越小。
5、某二级液相反应A+B →C ，已知C A0=C B0 ，在间歇反应器中达到x=0.99，需反应的时间为10min ，若在全混流反应器中进行，需多少时间？ (1) 在全混流反应器中进行时， 应为多少？
(2) 在两个串联全混流反应器(反应体积相等)中进行时， 又是多少？ 解：在间歇反应器中，对二级反应（CA0=CB0,所以相当于 r=-kCA2）
（１）在单个CSTR 中
(1)=(2) 则
min 10000
==
V V R
m τ
0009.9)99.01(1099.0)1(A A A C C x C x k =
-=-=τ2
0)1(x kC x A -=
ττττ020209900)99.01(99.0)1(A A A C C x C x k =-=-=
6、化学反应
该反应在全混流反应器中进行，反应温度为20℃，液料的体积流量为V 0=0.5m 3/h, C A0=96.5mol/m 3, C B0=184mol/m 3,催化剂的浓度C D =6.63mol/m 3。实验测得该反应的速度方程为：r A =kC A C D
式中k=1.15*10-3m 3/(mol.ks)。若要求A 的转化率为40%，试求反应器的体积。 解：设A 的转化率为x ，则有：（A 为反应物，故k 前为正）
(2) 两个CSTR 串联 2
21
2022)1(A Ao A A R x kC x x V V --==
τ1
2
120100)1(R A A A A V x kC x C V -=2
11
011)1(A Ao A R x kC x V V -=
=
τ2
2
220
1200)1()(R A A A A A V x kC x x C V -=-CSTR-1:
CSTR-2:
R
R R V V V ==212200
21)1(A A R
A A x kC V V x x --
=(3)
？
(4)
代入(3)
min 2.796.3922
=?==V V R
τ6.390
=V V R
3
014.1228.245.0m V V R =?==τC B A D
???→?+催化剂D A A C x kC r )1(0-=D
D A A A A C x k x C x kC x C r x x C )1()1()(0000-=-=-=τh ks 28.244.87)63.6)(4.01)(1015.1(40
.03
==-?=
-τ
《有色金属冶金过程基础理论》教学大纲
《有色金属冶金过程基础理论》课程教学大纲 开课单位：冶金工程系 课程负责人：夏文堂 适用于本科冶金工程专业 教学时数：40学时 一、课程概况 本课程是冶金工程专业有色金属冶金方向的一门专业基础课程，其原理部分是有色金属冶炼的基础，工艺学涉及从矿石原料冶炼到金属的全过程。通过本课程的学习，使学生具备有色金属火法冶金、湿法冶金、电冶金等方面的理论基础及专业知识。本课程的任务在于介绍各种有色冶金过程所遵循的内在规律，为改造老工艺、开发新工艺以及有预见性地控制现有生产提供理论依据。 本课程的先修课程主要有《冶金物理化学》、《冶金传输原理》等。 本课程的后续课程主要有《生产实习》、《毕业设计（论文）》等。 二、教学基本要求 通过本课程的学习，要求学生掌握火法冶金的焙烧、熔炼、吹炼和精练，湿法冶金的浸出、净化、沉积，电冶金的电解沉积、电解精炼和融盐电解等单元过程的基本原理，并运用这些基本原理对有色金属冶炼工艺进行分析和评述。通过本课程的学习使学生掌握有色金属冶炼的基本理论和工艺。 在每一章后习题中选择3~4题供学生练习，以加深学生对教材内容的理解，同时鼓励学生自己多做教材中的习题。 本课程为考试课，期末以闭卷方式考核。 三、教学内容及要求 1 硫化矿的火法冶金 教学内容：硫化矿火法冶金类型，金属硫化物的热力学性质，焙烧过程热力学、动力学及气相组成以及硫化矿的氧化富集造锍过程。 基本要求：掌握焙烧过程热力学分析以及硫化物氧化富集的基本原理。 重点：焙烧过程热力学分析以及硫化物氧化富集的基本原理。 难点：硫化物氧化富集的基本原理及氧化物还原在不同控制步骤时的收缩核动力学模型。 2 氧化物和硫化物的火法氯化 教学内容：概述、氯化反应的热力学、氯化反应的动力学。 基本要求：了解氯化冶金的定义、过程及分类，掌握氯化反应的热力学，了解氯化反应的步骤及动力学特征。 重点：氯化反应的热力学。 难点：氯化反应的热力学。 3 粗金属的火法精炼 教学内容：粗金属火法精炼的目的、方法及其分类，熔析精炼、萃取精炼、区域熔炼、蒸馏、氧化精炼以及硫化精炼的基本原理及步骤。 基本要求：掌握粗金属火法精炼方法分类及各种精炼方法的原理与区别。 重点：火法精炼原理。 难点：粗金属火法精炼原理。 4 湿法冶金浸出、净化和沉积 教学内容：湿法冶金反应热力学基础、浸出过程、离子沉淀、金属从水溶液中的沉积。 基本要求：了解湿法冶金优点，浸出分类；掌握湿法冶金反应的热力学基础，浸出过程的
冶金反应工程学试题(2)
冶金反应工程学试题（2） 一、选择题 （每题4分） 1、 冶金反应工程学是为了：[ ] a ）弄清冶金化学反应机理 b ）弄清冶金化学反应步骤 c ）解决化学理论问题 d ）解决工程实际问题。答案 d ） 2、 冶金反应工程学的主要研究方法是：[ ] a ）对反应器进行过程解析 b ）对反应器进行结构解析 c) 对反应器进行改造 d ）对反应器进行组合。答案 a ） 3、 所谓传递（或称传输）是指：[ ] 1） 电力的输送 2）热量的传递 3）电磁波信号的传递 4）动量、热量和质量的传递。答案 4） 4、在一定温度下，化学反应 S Q B A s q b a +→+，的化学计量关系式为：dt dN s dt dN q dt dN b dt dN a S Q B A 1111-=-=-=-，式中a ，b ，q 和s 是：[ ] 1）是反应方程式中各组分的化学计量系数 2）分别表示四种物质的量3）分别表示这四种物质的反应速度。答案 1） 5、反应动力学参数是指： [ ] 1）反应结束后的反应物浓度、2）反应结束后的反应体系温度、3）反应速度常数和反应级数、4）反应物的转化率。答案 3） 6、在有物料流动的冶金反应器中，[ ] 1）传质和传热现象独立发生，与流动现象无关、2）传质现象与流动现象相关，但传热现象与流动现象无关、3）流动在传递现象中起决定性作用，流动现象必然伴生传热和传质现象。答案3） 7、间歇反应器，亦称间歇式全混槽（釜），间歇搅拌槽（釜）等，其基本特征是：[ ] [ ] 1）其中的化学变化仅与热变化有关，2）其中的化学变化和热变化仅与时间有关，3）反应器内物料的浓度和温度是位置的函数，与时间无关，4）反应器内物料的浓度和温度是时间的函数，与位置无关。答案2）、4）。 8、等温气相反应2P J →，如果反应开始时有反应物J 和惰性气体各1/2，则膨胀率j ε 为：[ ] 1）50%、 2）100%、3）200% 答案1） 9、以下说法正确的是[ ] 1）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度和温度不同，2）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度相同，温度不同，3）不同时刻，全混流反应器器内物料的浓度和温度完全相同。答案3） 10、活塞流反应器器内发生恒容反应，此时，物料在反应器中的真实停留时间t 和空时τ[ ] 1）数值上不相等、2）数值上相等。答案2）
冶金工程专业培养计划(080201)
冶金工程专业培养计划（080201） (Metallurgical Engineering) 一、培养目标 按照“重基础、宽口径、复合型、高素质”的人才培养模式，培养德、智、体、美全面发展的，了解现代冶金和材料学科发展，适应社会经济和科学技术发展要求，掌握现代冶金工程（冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金）相关基础理论、专业知识和基本技能，善于应用现代信息技术和管理技术，从事冶金工程及相关领域的生产、管理及经营、工程设计的工程技术型高级专门人才。 二、培养要求 1、思想品德素质要求：热爱社会主义祖国，拥护中国共产党领导，掌握马列主义、毛泽东思想、邓小平理论和三个代表重要思想的基本原理，树立正确的世界观、人生观、价值观，具有为国家昌盛繁荣、为现代化建设奋斗的志向和责任感；具有扎根基层、踏实肯干、爱岗敬业、团结协作，遵纪守法的良好素养和道德品质；具有理论联系实际，实事求是的科学态度和严谨作风；具有积极进取、勇于探索的新时代大学生风貌。 2、业务培养要求： 本专业学生主要学习冶金工程的基础理论、实验研究、设计方法、生产工艺和设备、环境保护及资源综合利用等相关的基本理论和知识，受到冶金工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练，培养掌握本专业必须的基础理论和基本技能。在掌握现代冶金工程相关基础理论、专业知识和基本技能基础上，着重于冶金工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练，熟悉计算机的应用，善于应用现代信息技术和管理技术，从事冶金工程及相关领域的生产、管理及经营、工程设计的高级专门人才。 毕业生应获得以下几方面的知识和能力： ⑴掌握数学、物理、化学等自然科学的基础知识，具有较好的人文社会科学和经济管理科学基础，较熟练地掌握一门外语并具有外语综合应用能力。 ⑵掌握本专业所需的制图、机械、电工与电子技术和计算机应用的基本知识和技能；具有较强的信息技术、新材料技术、管理等方面的知识。 ⑶较好地掌握本专业领域的基础和专业知识，主要包括物理化学、冶金传输原理、冶金原理、材料科学与工程基础、钢铁冶金学、有色冶金学等。 ⑷获得较好的工程实践训练，实践性教学环节主要包括金工实习、认识实习、生产实习、专业实验、计算机操作实验、课程设计、毕业实习、毕业设计(论文)。掌握冶金过程工艺和相关装备的基本原理及设计方法，具有较好技术开发和工程实践能力。 ⑸具有本专业领域内至少1个专业方向的更深入的专业知识与技能，具有黑色或有色金属冶金生产组织、技术经济、科学管理、环境安全的基础知识和工业设计的初步能力；了解本专业工程技术的发展趋势和相关学科的科技发展动态。 ⑹具有分析解决本专业生产中的实际问题的初步能力。 3、达到国家规定的大学生体育合格标准，具有一定的基本体育知识，掌握科学的体育锻炼方法和技能，积极参加体育活动，有意识的增强体魄，提高心理素质、审美情操，保证身心健康。 三、主干学科 冶金工程 四、学制 四年
冶金反应工程学复习题
冶金反应工程学复习题 冶金反应工程学复习题 一、填空题 1 、冶金生产中的（）、（）、（）、加热、相变、变形、再结晶过等程，都在 （）中进行，其热力学、动力学规律都符合（）的理论研究成果。 2 、冶金反应工程学是（）的研究工业装置（反应器）中的（）、（）、（），明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。是运用解析手段分析所提出的数学模型；为改进（）性能、提高（）、提高（）提供保证的“中观”的技术科学。 3 、冶金反应工程学是以（）为研究对象，以（）为目的，在明确冶金（）和各类 （）的基础上，研究伴随各种传递过程规律，并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。 4 、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度，反应速度的预测是通过测定反应的 1 ）（）、2）（）、3）求反应活化能E 、4 ）给出反应速度表达式来实现的。 5 、冶金宏观动力学目的为：1）弄清化学反应本身的规律（热力学、动力学）； 2 ） 弄清试验体系内物质的（）规律；3）用（）平衡关系联立求解（1）、（2）之间的相互联系。 6 、在实际反应中，反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、（）、（）等因素影响，当温度、压力一定时，反应速度决定于（）和催化剂的素影响。 7 、在实际冶金过程的均相反应中，通常使用的反应器有（）、（）、（）和（）等四种基本型式。 8 、停留时间分布可用应答技术中的（）和（）测定；前者测定的是停留时间（），后者测定的是停留时间（）。 9 、物料混合分为（）和（）的混合，后者是微元体之间均匀混合为一体，并达到）的均匀； 其形成原因为湍动、湍旋的分割加（）。 10、冶金反应过程中的数学模型有（）、（）和（）模型三种。 、用（）可直接检测出停留时间分布（）；用（）可直接检测出停留时间（）。 11 12、一级反应的混合早晚对反应结果（）影响；二级反应的混合早晚对反应结果（） 影 响。 13 、冶金过程中气体/ 流体之间的传质模型主要用( )理论、( )论、( )论和 )等理论来描述。 二、名词解释
黄金冶炼工艺流程
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富,分布较广,黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进,促进了我国黄金工业的发展。目前我国黄金产量居世界第五位,成为产金大国之一。 黄金的冶炼过程一般为:预处理、浸取、回收、精炼。 1.黄金冶炼工艺方法分类 1.1矿石的预处理方法 分为:焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2浸取方法 浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中,物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法(又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺)与非氰化法(又分:硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法)。 1.3溶解金的回收方法 分为:锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4精炼方法 主要有全湿法,它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2.矿石的预处理
随着金矿的大规模开采,易浸的金矿资源日渐枯竭,难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中,有30%为难处理金矿。因此,难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿,通常又称为难浸金矿或顽固金矿,它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此,通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。 2.1焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解,使金粒暴露出来,使含碳物质失去活性。它是处理难浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单,操作简便,适用性强,缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧,可控制砷和硫的污染;加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中,国内研发的用回转窑焙烧脱砷法,哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法,微波照射预处理法,俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2化学氧化法 化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化,如常压加碱氧化,在碱性条件下,将黄铁矿氧化成Fe2(SO )3, 砷氧化成As(OH)3和As203,后者进一步生成砷酸盐,可以脱除。主要的氧化剂有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法,通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程,可采用酸性或碱性条件。
冶金反应工程
冶金反应工程结课论文 化学反应工程学正是研究流动、混合、传热、传质等宏观动力学因素对化学反应的影响的学科。从本质上说，冶金工程是化学工程的一种，习惯上人们称冶金为高温化工。冶金反应工程学是应用传输过程理论和冶金过程动力学等来研究冶金生产及其设备的合理设计、最优操作、最优控制的工程理论和方法的学科，它是建立在现代工艺理论、现代测试技术和现代计算技术基础上的正在发展的新学科。和反应器紧密结合。 传统开发途径：“实验室——中间试验——工业生产” 冶金反应工程的特点是在宏观动力学的基础上更多地考虑操作条件和反应器，主要内容有： ①反应器内的基本现象； ②反应器的比拟放大设计； ③过程的最优化； ④反应器动态特性； ⑤冶金过程的数学、物理模拟。 中间试验曾被誉为工业化的摇篮。但在计算机广泛应用后，依据反应工程学的原理作数学模拟实验，可以减少中间试验层次实现高倍数放大，甚至直按利用实验室资料设计反应器，这就使得研制新工艺的速度大大加快，代价显著减少。 冶金反应工程学在冶金过程动力学和传输理论的基础上解析冶金过程的各种特性，寻求过程中各主要参变量之间的相互关系，找出其数学表达式（数学模型）；根据各种假设和实验条件，利用计算机解出各参变量之间的定量关系，借以确定最优的反应设备设计和工艺操作参数，以达到操作自动控制的目的。 由物质转化的综合反应速度式，结合物料平衡、热量平衡及动量平衡建立的冶金过程数学模型是冶金反应工程学的关键性问题。早在60年代，冶金过程数学模型的研究已开始进行。1969年召开了第一次冶金过程数学模型国际会议。1973年召开了第一次钢铁冶金过程数学模型国际会议。鞭岩和森山昭合写的第一本命名为《冶金反应工程学》的专著于1972年问世，对钢铁冶金过程及其反应设备进行了较系统的分析。1971年赛凯伊（J.Szekely）和西梅利斯(N.J. Themelis)所著的《冶金过程中的速率现象》和1979年孙（H.Y.Sohn）和沃兹沃斯(M.E. Wadsworth)合写的《提取冶金过程的速率》二书，对火法及湿法冶金过程动力学作了较全面的论述。这些专门著作对冶金反应工程学的建立发展起了促进的作用。中国冶金学家叶渚沛在60年代初期就明确提出把传输现象的概念及计算机技术应用到冶金过程研究的建议。70年代后期，中国冶金工作者开展了喷射冶金、高炉炼铁、真空脱气、连铸等方面的数学模型工作，取得了一些成果。 在1957年第一次欧洲化学反应工程会议确认了化学反应工程这个名称后，1971年，日
2012冶金反应工程学复习
《冶金反应工程》 复习题 一、名词解释 1、冶金学:研究人类从自然资料中提取有用金属和制造材料的学科. 2、冶金反应工程学:以实际冶金反应过程为研究对象，冶金伴随各类传递过程的 冶金化学反应的规律。又以解决工程问题为目的，研究实现冶金反应的各类冶金反应器的特征，并把二者有机结合形成一门独特的学科体系. 3、化学动力学方法:研究冶金过程的速度和机理，以分析影响冶金反应进行的因 素和探索提高反应速度的途径。 4、宏观动力学:用数学公式将各传递过程速度的操作条件与反应进行速度联系 起来，从而确定一个综合反应速度来描述过程的进行，不考虑化学反应本身的微观机理。 5、过程系统：为完成物质的某种物理（化学）变化而设置的具有不同变换机能 的各个部分所构成的整体成为过程系统。各部分成为分系统，分析系统又由更小的亚分系统组成。 6、解析方法：运用流动、混合及分布函数的概念，在一定合理简化条件下，通 过动量、热量和物料的衡算来建立反应器操作过程数学模型，然后求解，寻求最佳操作参数。 7、数学模型:用数学公式来描述各类参数之间的关系，即对所研究的对象过程进 行定量描述。 8、间歇操作:一次将反应原料按配比加入反应器，等反应达到要求后，将物料一 次卸出。 9、反应器理论:就是研讨反应器内流动和混合对化学反应转化过程之影响的共 同性规律。 10.空混:流体在反应器内流动，不论其因何种原因而产生的流体粒子在反应器内相对位置发生变化而造成的物料微元之间的混合，称为空间混合，简称空混。 二、问答题 1、冶金中的搅拌方式有哪几种，并简要说明。 （1）气体搅拌利用氧枪等气体喷射枪进行吹气的同时引起对冶金熔 池的一种搅拌作用。 （2）电磁搅拌对钢水施加一个交变磁场，当磁场以一定速度切割钢 液时，会产生感应电势，这个电势可在钢液中产生感应电流J，载流 钢液与磁场的相互作用产生电磁力f，从而驱动钢液运动，达到搅拌 钢液的目的。 （3）循环搅拌典型的循环搅拌: RH、DH法。又称吸吐搅拌。 （4）物理搅拌机械搅拌器进行搅拌的方式。 2、如何理解冶金反应工程学在冶金生产和科学研究中的作用和任务？（1）．冶金反应工程研究内容和化学反应工程学基本相同，包括： 研究反应器内的基本现象。研究反应器内反应动力学的控制环节，以及流动、传热、传质等宏观因素的特征和它们对反应速率的影响。
冶金工程专业考研方向及就业前景分析
冶金工程专业考研方向及就业前景分析 冶金工程专业考研方向每年冶金工程专业的同学在面临考研方向选择的时候，冶金工程专业考研方向有哪些都是同学们十分关心的问题， 冶金工程专业考研方向1 冶金工程冶金工程是工学门类的一级学科，下设钢铁冶金、有色金属冶金和冶金物理化学三个二级学科。冶金工程是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。 冶金工程专业考研研究方向2 01、钛、锆资源冶金新技术和功能材料02、稀有金属冶金及功能材料04、稀土化合物合成工艺研究05、稀土火法冶金06、稀土冶炼分离理论和工艺研究。冶金工程考研需要较为熟练地掌握一门外国话，能阅读本专业的外文资料。能在生产企业、高等学校、科研机构从事本学科及相近学科的教学、科研、工程设计和生产管理等工作。 冶金工程专业考研方向3 冶金工程材料学专业研究生近年来的就业形势非常看好。北航毕业生毕业时能同时得到多个录取通知。很多人到政府机关、航空航天研究所、国家主流行业和世界知名高科技公司工作。2011年清华大学61名毕业研究生中赴重点单位就业率超过75%。除了移动工具领域，材料学专业知识在大体积的固定工具领域也得到了广泛应用，如用太阳能材料代替常规发电的能源等。无论是在国家建设还是在日常生活领域，这个专业的就业形势都会越来越好。 冶金工程专业考研方向4 有色金属冶金有色金属冶金是冶金工程下的一个二级一门研究从矿石、二次资源等原料中提取金属或化合物，并制成具有一定使用性能和经济价值产品的工科技术学科。本专业要求学生在冶金物理化学、计算化学、分离科学、化学反应工程学、材料学等方面具有坚实的理论基础和系统的专业知识。具有初步的从事有色金属的提取、资源再生综合利山、冶金过程“三废”治理及有色金属车产品开发等方面技术工作的能力。冶金行业是一个艰苦行业，钢铁冶金专业又是专业性很强，就业面较窄的专业，各冶金企业每年的需求量也不可能是很大数量的。但是现在的稀有金属行情很好利益特也比较高，有色金属行业还是比较不错的。 冶金工程专业考研方向5 钢铁冶金钢铁冶金作为一门学科分支起始于二十世纪初，它是冶金公车个下的一个二级学科，钢铁冶金作为一门基于铁矿石和复合矿资源开发利用及材料生产加工过程的工程技术科学，它所研究的对象是钢铁生产过程中所发生的反应和现象的'基本规律。钢铁冶金过程是在高温下进行相关物理变化、化学变化的过程。冶金行业是一个艰苦行业，钢铁冶金专业又是专业性很强，就业面较窄的专业，各冶金企业每年的需求量也不可能是很大数量的。毕业生可胜任企业、科研机构、高等学校从事本专业或相邻专业的科研、教学、技术工作或管理工作。本专业全国排名靠前的学校出来的学生，是不难就业的，工资待遇也是非常丰厚的，第一年月薪可能5000左右，但是就业口径较窄，部分岗位工作非常辛苦。
黄金冶炼工艺流程
黄金冶炼工艺流程 我国黄金资源储量丰富，分布较广，黄金冶炼方法很多。其中包括常规的冶炼方法和新技术。冶炼方法、工艺的改进，促进了我国黄金工业的发展。目前我。国黄金产量居世界第五位，成为产金大国之一 黄金的冶炼过程一般为: 预处理、浸取、回收、精炼。 1. 黄金冶炼工艺方法分类 1.1 矿石的预处理方法 分为: 焙烧法、化学氧化法、微生物氧化法、其他预处理方法。 1.2 浸取方法浸取分为物理方法、化学方法两大类。其中，物理方法又分为混汞法、浮选法、重选法。化学方法分为氰化法（又分:氰化助浸工艺、堆浸工艺）与非氰化法（又分: 硫脲法、硫代硫酸盐法、多硫化物法、氯化法、石硫合剂法、硫氰酸盐法、溴化法、碘化法、其他无氰提金法）。 1.3 溶解金的回收方法 分为: 锌置换沉淀法、炭吸附法、离子交换法、其它回收方法。 1.4 精炼方法主要有全湿法，它包括电解法、王水法、液氯法、氯化法、还原法火法、湿法一火法联合法。 2. 矿石的预处理随着金矿的大规模开采，易浸的金矿资源日渐枯竭，难处理金矿将成为今后黄金工业的主要资源。在我国已探明的黄金储量中，有30%为难处理金矿。因此，难处理金矿的预处理方法成为当前黄金工业提金的关键问题。 难处理金矿，通常又称为难浸金矿或顽固金矿，它是指即使经过细磨也不能用常规的氰化法有效地浸出大部分金的矿石。因此，通常所说的难处理金矿是对氰化法而言的。
2.1 焙烧法 焙烧是将砷、锑硫化物分解，使金粒暴露出来，使含碳物质失去活性。它是处理难 浸金矿最经典的方法之一。焙烧法的优点是工艺简单，操作简便，适用性强，缺点是环境污染严重。含金砷黄铁矿一黄铁矿矿石中加石灰石焙烧，可控制砷和硫的污染；加碱焙烧可以有效固定S、As等有毒物质。美国发明的在富氧气氛中氧化焙烧并添加铁化合物使砷等杂质进入非挥发性砷酸盐中，国内研发的用回转窑焙烧脱砷法，哈萨克斯坦研发的用真空脱砷法以及硫化挥发法，微波照射预处理法，俄罗斯研发的球团法等都能有效处理含砷难浸金矿石。 2.2 化学氧化法化学氧化法主要包括常压化学氧化法和加压化学氧化法。 常压化学氧化法是为处理碳质金矿而发展起来的一种方法。常温常压下添加化学试剂进行氧化，如常压加碱氧化，在碱性条件下，将黄铁矿氧化成Fe(SO )，23砷氧化成As(OH)和AsO,后者进一步生成砷酸盐，可以脱除。主要的氧化剂 323 有臭氧、过氧化物、高锰酸盐、氯气、高氯酸盐、次氯酸盐、铁离子和氧等。加压氧化是采用加氧和加热的方法，通过控制化学反应过程来使硫氧化。根据不同的反应过程，可采用酸性或碱性条件。 加压氧化法具有金回收率高(9O% ~98% )、环境污染小、适应面广等优点，处理大多数含砷硫难处理金矿石或金精矿均能取得满意效果。加压氧化包括高压氧化、低压氧化和高温加压氧化。如加压硝酸氧化法，用硝酸将砷和硫氧化成亚砷酸和硫酸，使包裹金充分解离，金的浸出率在95% 以上，缺点是酸耗较高。 2.3 微生物氧化法微生物氧化又称细菌氧化，它是利用细菌氧化矿石中包裹了金的硫化物和砷化物而将金裸露出来的一种预处理方法。目前，细菌浸出可用于处理矿石和精矿，对精矿一般 采用搅拌浸出，对于低品位矿石则多采用堆浸。 所使用的细菌最适宜的是氧化亚铁硫杆菌，目前已在工业上获得应用。氧化亚铁硫
冶金反应工程学考试题答案
冶金反应工程学复习题答案 一、填空题 1 化学反应熔化凝固工业装置（反应器）原子、分子层次 2 定量液体流动传热传质反应器生产效率产品质量 3 实际冶金反应解决工程问题基础科学理论反应装置特性 4 反应机理求反应速率常数k和反应级数n 5 三传物质、热量、动量 6 混合程度三传物质的浓度 7 间歇反应器活塞流反应器全混流反应器非理想流动反应器 8 脉冲法阶跃法分布密度分布函数 9 宏观尺度上微观尺度上分子程度上分子扩散 10 机理半经验黑箱 11 脉冲法密度曲线阶跃法分布函数 12 无有 13 双膜渗透表面更新湍流传质 14 流化床管式连续移动式管式连续间歇式槽型 15 d b c a 二、名词解释 1、间歇反应器及其特点 a、由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺度上的均匀，且反应器内浓度处处相等， 因而排除了物质传递对反应得影响。 b、具有足够强的传热条件，温度始终相等，无需考虑反应器内的传递问题。 c、物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。 2:、活塞流反应器的特点 a、连续定态下，各个截面上的各种参数只是位置的函数，不随时间变化。 b、径向速度均匀，径向也不存在浓度梯度。 c、反应物料具有相同的停留时间。 3、全混流反应器的特点 反应器内物料的浓度和温度处处相等，且等于反应器流出物料的浓度和温度。 4、停留时间 物料从进入反应器开始到离开反应器为止，在反应器中所经历的时间。它与化学反应时间直接相关，是影响反应结果的重要参数。
5、固定床反应器的优缺点 优点：a、装置内的气流接近活塞流，可获得较高的转化率； b、可调节气体流量，控制和改变气体反应物的停留时间； c、可调节和控制反应体系的温度分布。 缺点：a、间歇式非稳态过程，更换物料需要时间，作业率受到影响： b、床层内传热条件差，要有控温手段。 6、移动床反应器的特点及其应用范围 特点：a、反应气体通过固料填充层流动，与固定床特性相似： b、固体物料在床层间缓慢了流动，原料颗粒可以连续供给，产物可以连续排出， 它属于逆流逆流式连续稳态反应器 c、反应效率（转化率）高，停留时间均匀、操作弹性大；即使气流速度变化大， 床层密度可视为不变。 应用范围：各种矿石的烧结、球团的烧结、炼铁高炉、铜铅的古风熔炼炉炉身部分。 7、流化床反应器的特点 a、在流化床层内，颗粒呈剧烈的沸腾状态，传热效率高，床层温度均匀，主要用于热 效率大的反应； b、固体颗粒直径小，颗粒内部扩散阻力小，则反应效率较高适用于大规模的连续生产； c、颗粒运动接近全混流，需要采用多级反应器提高固体物料转化率。 8、两相以上复杂冶金反应装置的特点 a、反应过程中气-液-固三态并存； b、各相之间化学反应、相变互相发生； c、各相之间伴随着物质、热量的相互转移或流动。 9、高温炉渣/金属液-液相反应的动力学特点 a、因为反应温度高，冶金反应中传质过程为限制环节渣金反应一般可用双膜理论来描 述； b、渣金反应都是有电子传递的氧化还原反应，两者都是导体，反应必须涉及电化学问 题； c、实际上的渣金反应都是在高温下进行的，通常情况下，接口反应速度比通过边界层 的传质速度快，因此，该类反应往往受边界层的传质速度控制。但有些情况下也受化学反应控制。 10解释以下各反应中无因次量的物理意义（含义） 1）流体/固体反应的逆流式移动床反应器： Ψ---气相无因次浓度η---反应层无因次高度 ξ---无因次反应接口半径ω---无因次气模质量扩散速度常数 β---无因次产物层质量扩散速度常数α---无因次化学反应速度常数 φ---无因次反应性常数
中国内地冶金工程专业大学排名
中国内地冶金工程专业大学排名 冶金工程是研究从矿石等资源中提取金属及其化合物、并制成具有 良好加工和使用性能材料的工程技术领域。其工程硕士学位授权单位培 养从事冶金技术及其理论、冶炼过程及控制、冶炼工艺及装备设计、生 产技术改进、冶炼成品性能改进和检测及冶金企业管理的高级工程技术 人才。下面的文章将盘点中国内地冶金工程专业10 强高校： 一、中南大学 中南大学(Central SouthUniversity)，简称中南，坐落在中国历史文化名城湖南省长沙市，是中央直管、教育部直属的副部级全国重点大学，国家“211工程”、“985工程”首批重点建设的大学，是“2011计 划”、“111计划”、“卓越工程师教育培养计划”、“卓越医生教育培养计划”、“卓越法律人才教育培养计划”入选高校，是教育部、工业和信息 化部、湖南省三方重点共建大学。 二、北京科技大学 北京科技大学(University ofScience & Technology Beijing，USTB)，教育部直属全国重点大学，是国家首批试办研究生院的22 所 高校之一，是国家首批“211工程”、国家首批“985工程优势学科创新平台”、国家首批“卓越工程师教育培养计划”项目重点建设高校。此外， 学校还是“高等学校学科创新引智计划(111 计划)”和“国家建设高水平大 学公派研究生项目”的成员高校[1] ，也是北京高科大学联盟的成员。 三、东北大学 东北大学(NortheasternUniversity)简称东大，中华人民共和国教育部直属的理工类全国重点大学，坐落于东北中心城市沈阳，是1960 年 确定的全国64 所重点大学之一，国家首批“211工程”和“985工程”重点 建设的高校，并实现教育部、辽宁省、沈阳市重点共建。学校是国务院
冶金行业生产工艺
钢铁行业 一．我国钢铁行业简介 我国是世界上最早进行钢铁冶炼的国家之一，在公元前6世纪前后，中国就发明了生铁冶炼技术，到春秋战国时期，基本掌握了块炼铁、铸铁和炼钢技术。 进入工业大革命时期以后，随着工业发展需要和电炉炼钢，连铸技术的发展，钢铁冶炼技术大大提高，全球钢铁产钢量大幅度提高。建国后，我国先后从西德和日本引进大量的先进的冶炼设备和工艺，从而改善了国内钢铁冶炼落后的形势，到20009年国内生产粗钢5.65亿吨，连续10年居世界之首。 我国有大小钢铁企业几百家，主要的钢铁企业有：宝钢、首钢、鞍本、武钢、河北钢铁、山东钢铁、沙钢、包钢、攀钢、马钢、太钢等等。 二. 钢铁的定义和分类 钢铁从本质上都是铁和碳的化合物，其中还有微量的磷、硫、硅和锰等元素。生铁、熟铁和钢的主要区别在于含碳量上，含碳量超过2％的铁，叫生铁；含碳量低于0.05％的铁，叫熟铁；含碳量在0．05％－2％当中的铁，称为钢。 钢铁的分类方式很多，常用分类如下。 (1) 按品质分类：普通钢（P≤0.045%，S≤0.050%）；优质钢（P、S均≤0.035%）；高级优质钢（P≤0.035%，S≤0.030%）。
（2）按化学成份分类：①碳素钢【低碳钢C≤0.25%）、中碳钢（C≤0.25~0.60%）、高碳钢（C≤0.60%）】②合金钢：【低合金钢（合金元素总含量≤5%）、中合金钢（合金元素总含量＞5~10%）、高合金钢（合金元素总含量＞10%）】。 （3）按成形方法分类：锻钢、铸钢、热轧钢、冷拉钢。 （4）按钢的用途分：结构钢、工具钢、特殊钢、专业用钢。 三. 钢铁的冶炼流程和主要设备 一般来说，钢铁的冶炼大致分为四个过程：炼铁、炼钢、热轧、冷轧。 宝钢钢铁产品冶炼工艺流程
《冶金工程概论》课程大纲
东北大学本科课程教学大纲 课程名称：冶金工程概论 开课单位：材料与冶金学院 制订时间：2004年3月 修订时间：2013年3月
《冶金工程概论》课程教学大纲一.课程基本信息
二.内容结构 基于《冶金工程概论》课程性质，依照东北大学冶金人才培养目标，设计《冶金工程概论》课程
内容，共6章、24学时（其中2学时“职业发展规划”内容，此处未列入），具体分配如下：第一章走进冶金行业（4学时），介绍冶金行业的特点及培养冶金人才知识结构，介绍钢铁生产的现状、最新前沿研究及热点问题，介绍冶金史、历史重要人物及事件。本章的主要内容结构为： 1.1 冶金专业的选择与设置 1.1.1我们为什么选择冶金专业 1.1.2 为何设置冶金专业 1.1.3 合格的冶金工程师是什么样 1.2 怎样走进冶金领域 1.2.1 我们怎样走进冶金领域 1.2.2 在冶金领域我们应该做什么 1.3 学习冶金的任务及目的 1.4 冶金史 1.4.1 冶金工艺的发展历史：过去、现在、将来 1.4.2 我国古代和当代钢铁冶金的地位 第二章钢铁冶金概述（5学时），介绍钢铁冶炼的基本原理、工艺流程、主要设备及新一代钢铁冶金流程。本章的主要内容结构为： 2.1 钢铁冶金流程概述 2.1.1 高炉炼铁-转炉炼钢流程 2.1.2 废钢电炉炼钢流程 2.1.3 非高炉-电炉炼钢流程 2.2 高炉炼铁 2.2.1 高炉炼铁基本任务 2.2.2 高炉炼铁系统 2.2.3 高炉内的主要物理化学过程 2.3 铁水预处理 2.3.1 铁水预处理基本任务 2.3.2 铁水预处理设备及处理剂 2.4 转炉炼钢 2.4.1 转炉炼钢基本任务 2.4.2 转炉内的主要物理化学过程 2.5 电炉炼钢
冶金工程
冶金工程 冶金工程是一个比较容易让人“误解”的专业。 一提到它，人们往往会将它和那些数不清的烟囱高炉，扫不尽的漫天尘土，看不完的冰冷的钢板铁材等联系在一起。因此，很多考生在面临专业选择时，往往视其为“畏途”，鲜有将它作为首选志愿专业的。那么，冶金工程专业究竟是怎样一门专业学科呢？它的培养目标是什么？就业前景如何？在科学技术高速发展的今天，各种新材料的研发和应用，冶金工程是否成为当今世界的“夕阳产业”？等等，带着这些问题，我们一同走进冶金工程这个广袤的世界。 一、历史的骄傲、现代的支柱 说起冶金工程，在我国可以追溯到商周时期的青铜器时代。那时，丰富的冶铜技术就成为了中国冶金行业的源头，并迅速把整个青铜技术推到更高的阶段，建立了世界上最为光辉灿烂的“青铜文明”。 之后，我国的冶金技术在世界上又率先取得了突破：人们在漫长的冶炼过程中逐渐掌握了金属冶炼所需要的高温技术和较高水平的冶金处理技术。如柔化处理技术、炒钢技术、百炼钢技术、灌钢技术等。公元十五世纪，在明带中叶我国已大量开始生产金属锌。宋应星的《天工开物?五金》中有关于密封加热冶炼“倭铅”（即锌）方法的记载。明代的钱币“永乐通宝”也具有较高的含锌量。而欧洲到了十八世纪才开始冶炼锌。此外，宋应星的《天工开物》记载了我国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁的连续生产工艺，退火、正火、淬火等钢铁热处理工艺等。 新中国成立以来，国家一直非常重视冶金工业的发展。近年来，我国的钢产量连续居于世界前列，足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然，现代科技的进步催生了一些高科技新材料的诞生和应用。但是，冶金材料在未来相当长的一段时期内，其优势和特性依然是其他材料所不可比拟和替代的。 二、高新技术与学科发展完美结合 冶金工程专业是一门什么样的学科呢？它是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。 高新技术和学科发展相结合是本专业的一大特点。主要体现在以下两个方面：一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求，二是最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和无害化）处理综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。 根据以上特点，冶金工程专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方向：学习内容包括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等。二是冶金工程方向：学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和特殊材料的制备技术等。三是能源与环境工程方向：学习内容包括冶金工程环境控制、燃料
浅析冶金工程专业1
浅析冶金工程专业 (1) 历史的骄傲、现代的支柱 (1) 高新技术与学科发展完美结合 (2) 就业前景十分广阔 (3) 浅析冶金工程专业1 1冶金063班王泽源20061358冶金工程是一个比较容易让人“误解”的专业。 一提到它，人们往往会将它和那些数不清的烟囱高炉，扫不尽的漫天尘土，看不完的冰冷的钢板铁材等联系在一起。因此，很多考生在面临专业选择时，往往视其为“畏途”，鲜有将它作为首选志愿专业的。那么，冶金工程专业究竟是怎样一门专业学科呢？它的培养目标是什么？就业前景如何？在科学技术高速发展的今天，各种新材料的研发和应用，冶金工程是否成为当今世界的“夕阳产业”？等等，带着这些问题，我们一同走进冶金工程这个广袤的世界。 历史的骄傲、现代的支柱 说起冶金工程，在我国可以追溯到商周时期的青铜器时代。那时，丰富的冶铜技术就成为了中国冶金行业的源头，并迅速把整个青铜技术推到更高的阶段，建立了世界上最为光辉灿烂的“青铜文明”。 之后，我国的冶金技术在世界上又率先取得了突破：人们在漫长的冶炼过程中逐渐掌握了金属冶炼所需要的高温技术和较高水平的冶金处理技术。如柔化处理技术、炒钢技术、百炼钢技术、灌钢技术等。公元十五世纪，在明带中叶我国已大量开始生产金属锌。宋应星的《天工开物·五金》中有关于密封加热冶炼“倭铅”（即锌）方法的记载。明代的钱币“永乐通宝”也具有较高的含锌量。而欧洲
到了十八世纪才开始冶炼锌。此外，宋应星的《天工开物》记载了我国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁的连续生产工艺，退火、正火、淬火等钢铁热处理工艺等。 新中国成立以来，国家一直非常重视冶金工业的发展。近年来，我国的钢产量连续居于世界前列，足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然，现代科技的进步催生了一些高科技新材料的诞生和应用。但是，冶金材料在未来相当长的一段时期内，其优势和特性依然是其他材料所不可比拟和替代的。 高新技术与学科发展完美结合 冶金工程专业是一门什么样的学科呢？它是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。 高新技术和学科发展相结合是本专业的一大特点。主要体现在以下两个方面：一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求，二是最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和无害化）处理综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。 根据以上特点，冶金工程专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方
2013冶金反应工程学考题
2013冶金反应工程学考题 1、冶金反应工程学是（定量）的研究工业装置（反应器）中的（液体流动）、（传热)和（传质）过程，明确其对冶金反应过程的影响及其规律的科学。是运用解析手段分析所提出的数学模型；为改进（反应器）性能、提高（生产效率）、提高（生产质量）提供保证的“中观”的技术科学。 3、冶金反应工程学是以（实际冶金反应）为研究对象，以（解决工程问题）为目的，在明确冶金（基础科学理论）和各类（反应装置特性）的基础上，研究金属提炼过程中伴随的各种传递规律，并把二者密切结合起来形成自己独特的学科体系。 4、微观动力学研究的主要内容是研究机理和预测速度。反应速度的预测是通过测定反应的1）（反应机理）、2）（求反应速度常数k和反应级数n）、3）求反应活化能E、4）给出反应速度表达式来实现的。 5、冶金宏观动力学目的为：1）弄清化学反应本身的规律（热力学、动力学）；2）弄清试验体系内物质的（“三传”）规律；3）用（物质、热量、动量平衡）平衡关系联立求解（1）、（2)之间的相互联系。 6、在实际反应中，反应速度受到压力、温度、物质的浓度、催化剂、（混合程度）、（三传）等因素影响，当温度、压力一定时，反应速度决定于（物质反应界面浓度）和催化剂的素影响。 7、在实际冶金过程的均相反应中，通常使用的反应器有（间歇反应器）、（活塞流反应器）、（全混流反应器）和（非理想流动反应器）等四种基本型式。 8、停留时间分布可用应答技术中的（脉冲法）和（阶跃法）测定；前者测定的是停留时间（分布密度），后者测定的是停留时间的（分布函数）。 9、物料混合分为（宏观尺度上的混合）和（微观尺度）的混合，后者是微元体之间均匀混合为一体，并达到（分子尺度上）的均匀；其形成原因为湍动、湍旋的分割加（分子扩散）。 10、冶金反应过程中的数学模型有（机理）、（半经验）和（黑箱）模型三种。 11、用（脉冲法）可直接检测出停留时间分布（密度曲线）；用（阶跃法）可直接检测出停留时间（分布函数）。 12、一级反应的混合早晚对反应结果（无）影响；二级反应的混合早晚对反应结果（有）影响。 13、冶金过程中流体/流体之间的传质模型主要用（双膜）理论、（渗透）论、（表面更新）论和（湍流传质）等理论来描述。 1、间歇反应器及其特点 物质一次加入反应器中，反应物料的温度和浓度等操作参数随时间而变不随空间位置而变，所有物料质点在反应器内经历相同的反应时间，反应完成后，同时放出所有物料，完成一个生产周期。 其特点： 1）由于剧烈搅拌，反应器内物料浓度达到分子尺寸上的均匀，且反应器内浓度处处相等，因而排除了物质传递，（传质）对反应的影响; 2）具有足够强的传质条件，温度始终相等，无需考虑器内的热量传递问题； 3）物料同时加入并同时停止反应，所有物料具有相同的反应时间。 2、活塞流反应器的特点 1)连续稳定态下，各个截面上的各种参数只是位置的函数，不随时间变化； 2)径向速度均匀，径向也不存在浓度分布； 3)反应物料具有相同的停留时间。 3、全混流反应器的其特点 反应器内物料的浓度和温度处处相等，且等于反应器流出物料的浓度和温度。 4、停留时间 物料从进入反应器开始到离开反应器为止，在反应器中所经历的时间，它与化学反应时间直接相关，是影响反应结果的重要参数。 1.阐述冶金反应工程学的解析步骤 a、综合分析装置内发生的各种现象与子过程之间的相互作用关系；
冶金工程专业炼钢考试题
试题 一、填空题 1、钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在2% 以下，并含有其它元素的可变形的铁碳合金。 2、为了去除钢液中的磷、硫，需向炉内加入石灰，造高碱度炉渣，往往使炉渣变粘稠，加入萤石就可以稀释炉渣，但不降低炉渣碱度。 3．电炉耐材喷补的原则是快补，热补薄补）。 4、炼钢造渣的目的：去除磷硫、减少喷溅、保护炉衬、减少终点氧。 5、真空脱气过程的限制性环节是：气体在钢液中的扩散。 6、渣洗的最大缺点是：效果不稳定。 7、炼钢工艺分为：熔化期，氧化期和还原期。 8、夹杂物变性处理中，使用Ca 处理Al2O3夹杂物 9、LF炉吹氩制度中，钢包到位后，采用中等吹氩量均匀钢液成分和温度，化渣和加合金采用：大吹氩量，通电加热时采用小吹氩量。 10、炉外精炼中，气液界的主要来源包括：吹氩、CO 汽泡、吹氧和熔体表面。 11、向镇静钢中加Al是为了保证完全脱氧和细化晶粒。 12、为了向连铸提供合格钢水，炼钢要严格控制钢水成份，特别是钢中硫、磷和气体及非金属夹杂物一定要尽可能控制到最底水平，以提高钢水的清洁度。 13、工业用钢按化学成分可分为碳素钢和合金钢二大类。； 14、钢中产生白点缺陷的内在原因是钢中含氢。 15、Mn/Si比大于 3.0时，钢水的脱氧生成物为液态的硅酸锰，可改善钢水流动性，保证连铸进行。
16、氧化期的主要任务是去磷、脱碳去气去夹杂、升温，同时为放钢做好准备。 17、影响炉料熔化的因素有钢液温度、造渣制度、布料情况、钢中溶解等。 18、CaO% 和SiO2% 之比称为炉渣的碱度。 19、电弧炉冶炼的主要方法有氧化法、不氧化法和返回吹氧法。 20、废钢中不得混有密闭容器、易燃物和毒品，以保证生产安全。 21、金属材料的化学性能是指金属材料抵抗周围介质侵蚀的能力，包括耐腐蚀性和热稳定性等。 22、炉底自下而上由：绝热层、保护层、工作层、三部分组成。 23、炉壁结构由里向外：绝热层、保温层、工作层三部分组成。 24、泡沫渣的控制，良好的泡沫渣是通过控制CO气体的发生量，渣中FeO含量和炉渣碱度来实现的。 25、影响炉衬寿命的主要因数有高温作用的影响、化学侵蚀的影响，弧光辐射或反射的影响、机械碰撞与震动、操作水平的影响。 26、常用脱氧方法沉淀脱氧、扩散脱氧、真空脱氧。 27、炼钢的基本任务可归纳为“四脱”、“二去”、“二调整”，其中“四脱”指脱C、O、S、P，“二去”指去气、去夹杂，二调整指调成份、调温度。 28、电弧炉炉衬指电弧熔炼室的内衬，包括炉底、炉壁、炉盖三部分。 29、炉料熔化时的物理反应：元素的挥发、元素的氧化、钢液的吸收。 30、电炉冶炼中，氧化前期的主要任务是去磷，温度应稍低些；氧化后期主要任务是脱碳，温度应偏高些。 二、判断题 1、配料中将生铁放在料篮中间层次且分布均匀，这句话对吗？（√）2．抽引比是单位体积流量的气体，可以提升钢液的体积。（√）