2026年冶金工程师《冶金工艺》专项(专项训练)

2026年冶金工程师《冶金工艺》专项(专项训练)一、单项选择题（共30题，每题1分）1.在火法冶金中，硫化矿的氧化焙烧过程中，主要目的是为了除去矿石中的硫和砷等杂质，同时使金属氧化物转化为易于浸出的形态。下列关于焙烧反应的说法中，正确的是：A.焙烧反应均为吸热反应B.提高温度总是有利于提高焙烧速率C.焙烧过程中的气固反应速率主要受化学反应控制D.硫化矿焙烧时，适当提高氧分压可以降低反应的起始温度2.高炉炼铁过程中，铁氧化物还原遵循逐级还原原则。对于FeO的还原，主要的还原剂是：A.固体碳B.COC.H2D.CO和H2共同作用，且以CO为主3.在转炉炼钢过程中，吹入的氧气首先与铁液中的元素发生氧化反应。关于元素氧化的顺序，下列说法正确的是：A.硅、锰先于碳氧化B.碳先于硅、锰氧化C.磷在低温下很容易氧化去除D.硫在氧化气氛下很容易去除4.铝电解生产中，冰晶石-氧化铝熔体是电解质。关于冰晶石的作用，下列描述不正确的是：A.作为熔剂，降低氧化铝的熔点B.能够溶解氧化铝C.密度大于铝液，使铝液沉于槽底D.具有良好的导电性5.湿法冶金中，浸出过程的核心是溶剂与矿物中有用成分的反应。对于硫化铜矿的酸性浸出，常用的氧化剂主要是：A.空气中的氧气B.三价铁离子(F)C.二价铜离子(C)D.硝酸根离子6.在铜的火法精炼中，氧化除杂阶段，杂质去除的难易程度取决于该元素杂质与氧的亲和力。下列杂质中，最容易通过氧化去除的是：A.金B.银C.铁D.铜7.炼钢过程中的脱磷反应通常在炉渣的碱性条件下进行。其化学反应式可表示为2[A.高温、高碱度、高氧化性B.低温、高碱度、高氧化性C.高温、低碱度、低氧化性D.低温、低碱度、高氧化性8.连铸过程中，钢水在结晶器内的凝固主要受到传热控制。为了防止铸坯产生表面裂纹，必须保证结晶器：A.冷却强度越大越好B.液面波动越小越好C.润滑油消耗量越少越好D.窄面锥度越小越好9.在真空蒸馏提取金属锌的过程中，利用了锌与铅沸点差异大的特性。该过程主要基于：A.化学反应的平衡移动B.物质挥发性的差异C.溶解度的变化D.密度的不同10.镍电解精炼过程中，阳极主要发生溶解反应，阴极发生沉积反应。为了获得高纯度的镍，通常采用：A.可溶性阳极、隔膜电解槽B.不溶性阳极、无隔膜电解槽C.可溶性阳极、无隔膜电解槽D.不溶性阳极、隔膜电解槽11.高炉风口回旋区是煤粉燃烧和高炉下部热交换的主要区域。关于回旋区的大小，下列因素对其影响最小的是：A.鼓风动能B.风口直径C.炉料透气性D.炉顶压力12.湿法炼锌中的“热酸浸出”工艺，主要是为了：A.提高浸出速度B.更好地溶解铁酸锌C.降低能耗D.减少设备腐蚀13.在铝电解槽的磁场分析中，由于强大的电流通过熔体，会产生强大的磁场。为了削弱磁场对铝液流动的不利影响，现代大型预焙槽通常采用：A.母线进电方式为“一端进电”B.母线进电方式为“两端进电”C.立柱母线配置优化D.增加电解槽电流密度14.氧气底吹转炉炼铜（BBOC）工艺中，熔池的搅拌强度主要取决于：A.顶吹氧枪高度B.底吹氧气的流量C.炉渣的粘度D.熔池的深度15.金属塑性加工是冶金工艺的重要组成部分。在轧制过程中，影响前滑的主要因素是：A.轧辊直径B.摩擦系数C.压下量D.以上都是16.关于炉渣结构的分子理论，下列说法正确的是：A.炉渣是由完全电离的离子组成的B.炉渣是由各种氧化物分子组成的C.自由氧化物浓度越高，反应能力越强D.复杂氧化物在反应中直接参与反应17.电弧炉炼钢采用“返回法”冶炼时，配料中通常使用较多的：A.低碳废钢B.生铁C.高合金钢废钢（如不锈钢返回料）D.直接还原铁18.在稀有金属冶金中，钛的提取通常采用克劳尔法。该方法的最后一步是：A.钛渣的氯化B.四氯化钛的精馏提纯C.镁还原四氯化钛D.真空蒸馏分离镁和氯化镁19.高炉内煤气分布的调节是操作的关键。若边缘煤气流过分发展，会导致：A.炉缸中心堆积B.炉墙温度降低C.炉衬侵蚀加快D.炉顶温度降低20.氢气还原赤铁矿(F)的反应动力学研究中，发现随着还原度的增加，还原速率通常会：A.持续增加B.持续减小C.先增加后减小D.保持不变21.在萃取冶金中，分配比D表示溶质在有机相和水相中的总浓度之比。为了提高萃取效率，可以采取的措施是：A.增大相比（有机相/水相）B.减小相比C.降低萃取剂浓度D.提高水相酸度（如果萃取机理为阳离子交换）22.镁热还原法生产海绵钛（Kroll法）中，还原反应器通常需要在：A.常压下进行B.高压下进行C.真空条件下进行D.惰性气体保护下进行23.炼钢脱硫反应[FA.高温、高碱度、低氧化性B.低温、高碱度、高氧化性C.高温、低碱度、高氧化性D.低温、低碱度、低氧化性24.在烧结过程中，添加熔剂（如生石灰、白云石）的主要目的是：A.提高烧结矿的品位B.改善烧结矿的强度和还原性C.降低烧结点火温度D.增加烧结废气量25.铝电解生产中，阳极效应发生时，电解槽的特征现象是：A.槽电压急剧下降B.电解质停止沸腾C.阳极周围产生细小的气泡D.电解质温度降低26.关于金属凝固过程中的偏析，下列说法错误的是：A.枝晶偏析属于微观偏析B.比重偏析属于宏观偏析C.区域偏析可以通过快速冷却完全消除D.扩散退火可以减轻枝晶偏析27.在火法炼铜的闪速熔炼过程中，精矿粒子在反应塔内的氧化反应速度极快，其反应主要受限于：A.化学反应动力学B.氧气的传质过程C.精矿颗粒的加热速度D.熔体的分离速度28.氧气顶吹转炉（LD转炉）吹炼后期，金属熔池温度升高，此时碳氧反应受控于：A.氧气供应速度B.碳在熔池中的扩散C.熔池的搅拌强度D.炉渣的氧化性29.湿法冶金中，离子交换树脂常用于净化溶液。树脂在使用一段时间后失去交换能力，需要再生。对于阳离子交换树脂，常用的再生剂是：A.NaClB.HCl或NaClC.NaOHD.H2SO430.在高炉炼铁中，直接还原度()增加，意味着：A.焦比降低B.炉缸温度降低C.间接还原度增加D.煤气利用率提高二.多项选择题（共15题，每题2分）31.影响高炉炼铁焦比的因素包括：A.矿石品位B.焦炭灰分C.热风温度D.炉顶煤气压力E.熔剂用量32.炼钢过程中，导致钢水回磷的原因主要有：A.炉渣碱度过低B.炉渣氧化性过强C.温度过高D.脱碳反应剧烈造成渣钢界面乳化E.出钢过程中下渣33.铝电解槽的“病槽”主要包括：A.冷槽B.热槽C.阳极长包D.炉底沉淀E.针振34.硫化铜精矿的火法熔炼主要包括以下哪些单元过程：A.焙烧B.熔炼C.吹炼D.火法精炼E.电解精炼35.改善金属材料力学性能的主要冶金手段有：A.细晶强化B.固溶强化C.形变强化D.第二相强化E.热处理36.在湿法冶金浸出过程中，为了提高浸出率，可以采取的措施有：A.增加溶剂浓度B.提高浸出温度C.减小矿石粒度D.增加搅拌强度E.延长浸出时间37.关于转炉炼钢的终点控制，主要方法包括：A.碳氧积控制法B.炉气分析法C.副枪检测法D.投弹式测温取样E.经验判断法38.高炉内发生的主要化学反应包括：A.CB.CC.FD.FE.S39.影响连铸铸坯内部质量的主要因素有：A.二冷水的配比B.拉坯速度C.过热度D.电磁搅拌参数E.结晶器振动参数40.稀土金属提取工艺中，常用的分离方法有：A.溶剂萃取法B.离子交换法C.分步结晶法D.氧化还原法E.电解法41.镁电解使用的电解质通常由以下哪些成分组成：A.氯化镁(MgB.氯化钾(KCC.氯化钠(NaD.氯化钙(CaE.氟化钙(Ca42.硫化镍矿的火法冶金处理，其产出物主要包括：A.高冰镍B.低冰镍C.镍锍D.粗镍E.纯镍43.下列关于熔渣物理性质的描述，正确的有：A.熔渣的粘度随温度升高而降低B.熔渣的密度通常小于金属液C.熔渣的表面张力影响金属的乳化D.熔渣的导电性主要来源于离子运动E.熔渣的碱度越高，酸性氧化物活度越低44.电弧炉炼钢中，氧化期的主要任务包括：A.脱磷B.脱碳C.脱气D.去除夹杂物E.合金化45.氧气底吹炼铅（QSL法）工艺的特点包括：A.炉料适应性强B.烟气量小，S浓度高C.环境污染小D.金属回收率高E.燃料消耗高三、判断题（共15题，每题1分）46.在冶金热力学中，标准吉布斯自由能变Δ仅与温度有关，而与反应物和生成物的活度无关。47.扩散退火（均匀化退火）的主要目的是消除铸锭中的枝晶偏析，使化学成分均匀化。48.铝电解生产中，电流效率的理论值可以达到100%，实际生产中由于副反应和损失，通常低于100%。49.高炉炼铁中，增加鼓风风量一定会提高产量，因此风量越大越好。50.湿法炼锌的中性浸出终点控制pH值约为5.0-5.2，目的是为了最大限度地溶解锌，同时抑制杂质溶解。51.在转炉炼钢中，加入白云石的主要目的是为了提供MgO，保护炉衬，提高炉渣的熔点。52.熔盐电解法生产金属镁时，电解槽的阳极产物是氯气，阴极产物是镁。53.硫化矿自热焙烧的必要条件是矿石中硫含量足够高，且产生的热量足以维持反应温度。54.金属的再结晶温度是指金属在冷变形后，开始发生再结晶的最低温度，它与变形度无关。55.氧气顶吹转炉吹炼过程中，炉渣中的Fe56.溶剂萃取工艺中，萃取级数越多，分离效果越好，因此生产中级数越多越经济。57.高炉内的直接还原反应不仅消耗碳，而且是吸热反应，因此直接还原度增加会导致焦比升高。58.铜电解精炼时，电解液中的铜浓度会不断下降，因此需要定期补充铜。59.连铸坯的凝固结构通常由激冷层、柱状晶区和中心等轴晶区组成。60.金属塑性加工中的“加工硬化”现象可以通过再结晶退火来消除。四、填空题（共15题，每题1分）61.冶金过程通常可分为三大类：____、____和____。62.在标准状态下，金属氧化物被CO还原的反应MeO+C63.高炉炼铁中，理论上生产1吨生铁消耗的碳量主要取决于铁矿石的____和____。64.铝电解中，阳极碳块会参与反应，生成C和CO65.硫化矿浮选过程中，捕收剂的作用是改变矿物表面的____，使其疏水。66.转炉炼钢吹炼前期，由于硅、锰迅速氧化，炉渣碱度较低，此时主要去除的杂质是____。67.湿法冶金中，利用水溶液中不同金属离子在____上的析出电位不同而进行分离的方法称为加压浸出或置换。68.钢的连续铸铸过程中，从结晶器液面到拉矫机的距离称为____长度。69.钛白粉生产中，硫酸法的主要原料是钛铁矿（或钛渣），通过酸解得到____溶液。70.在冶金反应工程学中，____数是判断流体流动状态（层流或湍流）的重要准数。71.高炉风口前燃烧产生的煤气中，还原性气体CO和的体积比通常为____。72.镁热还原法生产海绵钛时，还原产物需在____下进行蒸馏，以分离出剩余的镁和Mg73.金属凝固时，晶体的生长形态主要取决于____和温度梯度G。74.炼钢脱硫反应主要在____界面进行。75.氧气底吹转炉通过底部风口供气，搅拌能力比顶吹转炉____，因此碳氧反应更接近平衡。五、简答题（共6题，每题5分）76.简述高炉炼铁中“热风”的作用及其对焦比的影响。77.请解释铝电解生产中“阳极效应”产生的原因及其对生产的利弊。78.比较火法冶金和湿法冶金的优缺点。79.简述转炉炼钢过程中“泡沫渣”形成的原因及控制措施。80.在湿法炼锌工艺中，为什么要采用“焙烧-浸出-电积”的流程？能否直接用硫化锌矿进行电解？81.描述钢液凝固过程中的偏析种类及其形成机理。六、计算题（共4题，每题10分）82.已知反应FeO((1)求1200K时反应的平衡常数。(2)若在1200K时，气相中CO的体积分数为60%，C83.某铝电解槽系列电流强度为300k(1)计算该电解槽每天的直流电耗。(2)计算该电解槽每天产出的原铝量（已知铝的电化学当量为0.3356g84.在高炉炼铁中，已知入炉矿石含铁量为60%，焦炭含碳量为85%，熔剂等其他成分忽略不计。假设冶炼过程中铁的回收率为99%，全部使用焦炭作为还原剂和发热剂（不考虑直接还原与间接还原的比例差异，仅考虑碳消耗于还原和风口燃烧），且每吨生铁（纯铁计）的风口前燃烧碳量为250kg。(1)计算生产1吨生铁（纯铁）需要的矿石量。(2)根据化学计量关系，计算还原1吨生铁理论上所需的最小碳量（仅考虑Fe85.某湿法炼锌厂中性浸出液含锌120g/L，含镉1.2g/(1)计算锌和镉的实际平衡电位。(2)在进行锌电积时，为了得到高纯度的锌，阴极电位应控制在什么范围？（法拉第常数F=七、综合分析题（共2题，每题15分）86.分析转炉炼钢中脱磷和脱硫的热力学条件差异，并解释为什么在转炉单一氧化过程中，脱硫通常比脱磷困难？在实际操作中，如何通过造渣制度来实现“前期脱磷、后期脱硫”？87.某铜冶炼厂采用闪速熔炼工艺，近期发现炉渣含铜量偏高，导致铜的直收率下降。请从原料特性、工艺参数（如氧料比、温度、渣型）和操作控制等方面，分析造成炉渣含铜损失的可能原因，并提出相应的技术改进措施。参考答案与解析一、单项选择题1.D解析：焙烧多为放热反应（A错）。虽然提高温度一般能加快反应，但过高可能导致烧结，反而不利于反应进行（B错）。高温下通常受扩散控制（C错）。提高氧分压增加了反应物的浓度，根据反应速率方程和热力学原理，有助于降低反应起始温度并加速反应（D对）。2.B解析：在高炉中下部，温度较高，主要发生直接还原（C还原），但在高炉中上部及总体还原量占比中，CO作为气态还原剂的间接还原是主要的还原方式，尤其是在FeO还原阶段，虽然直接还原存在，但CO的间接还原在热力学上更节省能量。但在标准教科书描述中，对于FeO的还原，CO和H2都是主要还原剂，但在高炉内CO来源最广，量最大。D选项描述更准确，但在单选中常考察主要来源。若必须选一个最直接的，通常指CO。注：部分旧教材强调C直接还原FeO，但现代高炉操作中，间接还原比例很高。此处选D最严谨，若单选必须选，则B为常见考点（指间接还原为主）。但根据题目问“主要还原剂”，在高炉整体还原中，CO承担了大部分还原任务。3.A解析：炼钢吹氧初期，铁液中的硅、锰与氧亲和力强，且低温下有利于其氧化，故优先氧化。碳的氧化主要在吹炼中后期高温下剧烈进行。磷的氧化虽然产物稳定，但需要磷进入渣中，受动力学限制，通常在碳氧化稍后或同时进行。硫在氧化气氛下难以去除。4.C解析：冰晶石(NA5.B解析：在酸性浸出硫化铜矿时，通常利用F作为强氧化剂，将硫化物中的硫氧化为单质硫或硫酸根，从而释放出铜离子。6.C解析：铜、金、银等贵金属与氧的亲和力比铜小，在铜氧化精炼时不会被氧化，反而富集在阳极泥中。铁、锌、铅等杂质与氧亲和力大，优先氧化造渣去除。7.B解析：脱磷反应是强放热反应(ΔH<0)，根据范特霍夫方程，低温有利于平衡向右移动；高碱度(C8.B解析：结晶器液面波动大容易造成保护渣卷入，形成皮下夹渣或裂纹。冷却强度需适中，过大可能导致热应力过大。润滑需适量。锥度需设计合理。液面稳定是质量的关键。9.B解析：真空蒸馏利用不同金属在同一温度下蒸气压的差异（即挥发性差异）进行分离。10.A解析：镍电解精炼通常采用可溶性阳极（粗镍），且由于阳极液中含有杂质，为了防止杂质在阴极析出，必须使用隔膜将阴极液和阳极液分开，并保持阴极液面高于阳极液面，使溶液定向流动。11.D解析：鼓风动能、风口直径直接决定回旋区大小。炉料透气性影响煤气分布，对回旋区有反作用，但不是直接决定参数。炉顶压力主要影响全炉压差，对回旋区大小影响相对最小。12.B解析：热酸浸出是在高温高酸条件下进行，主要目的是破坏难溶的铁酸锌(Zn13.C解析：现代大型预焙槽通过立柱母线的配置（如大面进电、多点进电等）来优化槽内磁场分布，抵消垂直磁场分量，减少铝液波动。14.B解析：底吹氧气直接吹入熔池，对熔池的搅拌强度主要取决于底吹气体的流量。15.D解析：前滑值受轧辊直径、摩擦系数、压下量、前张力等多种因素影响。16.C解析：分子理论认为炉渣由分子组成，只有“自由氧化物”才能参与反应，结合成复杂氧化物的则不能。因此自由氧化物浓度越高，反应能力越强。17.C解析：返回法冶炼主要用于利用高合金废钢（如不锈钢）中的贵重合金元素（如Cr、Ni），减少铬铁等合金料的消耗。18.D解析：克劳尔法流程：钛渣氯化->精馏提纯Ti19.C解析：边缘气流过分发展，高温煤气直接冲刷炉墙，导致炉衬侵蚀加快，炉墙温度升高，炉顶温度也会升高。20.B解析：随着还原反应进行，金属铁层增厚，还原产物层（或未反应核模型中的产物层）阻碍了气体扩散，且反应界面逐渐减小，导致还原速率通常呈减小趋势（界面反应控制或扩散控制下均如此）。21.A解析：萃取效率E=。增大相比/22.D解析：镁热还原钛必须在惰性气体（氩气）保护下进行，以防止高温下镁和钛的氧化。23.A解析：脱硫是吸热反应，高温有利；高碱度(CaO)提供脱硫剂；低氧化性（低Fe24.B解析：添加熔剂生成低熔点的铁酸钙等化合物，改善烧结矿的矿物结构，从而提高强度和还原性。25.B解析：阳极效应发生时，电解质对阳极的润湿性变差，气膜形成，槽电压急剧升高（可达30V以上），电解质停止沸腾（因为气泡变成气膜），阳极周围产生火花放电。26.C解析：宏观偏析（区域偏析）是由凝固过程中的长程物质流动引起的，快速冷却可以减小枝晶间距，但不能完全消除宏观偏析，甚至可能加剧某种通道偏析。扩散退火只能消除微观偏析（枝晶偏析）。27.C解析：闪速熔炼中，精矿粒度很细，比表面积大，氧化反应极快，反应速率往往受限于颗粒的加热熔化速度（熔化控制）或氧气的混合传质，但在高温下通常认为是受熔体形成速度限制。选项C（加热速度）是关键制约因素之一。28.B解析：吹炼后期，碳含量低，氧向熔池的传质快，而碳在熔池中的扩散成为限制性环节（碳扩散控制）。29.B解析：阳离子交换树脂失效后，通常用酸（HCl）或盐（NaCl）进行再生，将或N置换回去。30.B解析：直接还原是吸热反应，且碳的利用率（作为还原剂）低于CO（1个C生成1个CO，CO还能还原多个Fe）。直接还原度增加，热量消耗增加，焦比升高。二、多项选择题31.ABCDE解析：所有选项均影响焦比。品位高、灰分低、风温高、炉顶压力高（改善还原）、熔剂用量少（减少渣量，降低热耗）均能降低焦比。32.ABE解析：回磷主要发生在低温、高氧化性、低碱度条件下。选项A（低碱度）、B（高氧化性）是热力学原因。E（下渣）带入氧化性、低碱度的终渣，导致回磷。C高温不利于回磷。D乳化主要影响反应动力学，不是回磷的根本原因。33.ABCDE解析：所有选项均为铝电解槽常见病槽。34.ABCDE解析：铜火法冶金流程包括焙烧（可选）、熔炼、吹炼、火法精炼、电解精炼。35.ABCDE解析：四大强化机制及热处理均为改善力学性能的手段。36.ABCDE解析：所有选项均能提高浸出率或反应速率。37.ABCDE解析：这些都是终点控制的方法。38.ABCDE解析：高炉内发生的主要反应均包括在内。39.ABCDE解析：二冷、拉速、过热度、电磁搅拌、结晶器振动均影响内部质量（中心偏析、裂纹、疏松等）。40.ABCD解析：溶剂萃取、离子交换、分步结晶、氧化还原是稀土分离的主要方法。电解通常用于生产金属稀土。41.ABCD解析：镁电解质通常由MgC、KCl、Na42.ABC解析：硫化镍矿火法熔炼产出低冰镍，转炉吹炼产出高冰镍。粗镍和纯镍是后续精炼产物。43.ACDE解析：粘度随温度升高而降低（A对）。熔渣密度通常小于金属液（B错，例如渣3.5，铁7.0，渣密度小）。表面张力影响乳化（C对）。导电性源于离子（D对）。碱度高，酸性氧化物活度被抑制（E对）。修正：B选项说“熔渣的密度通常小于金属液”，这是对的。渣浮在铁面上。所以B也是对的。全选。44.ABCD解析：氧化期任务主要是脱磷、脱碳（去气、去夹杂依靠沸腾）。合金化主要在还原期进行。45.ABCD解析：QSL法底吹氧气，炉料适应性强，烟气S浓度高利于制酸，环保好，回收率高。由于利用反应热，燃料消耗并不高（自热熔炼）。三、判断题46.正确解析：Δ定义为标准态下的自由能变，仅是温度的函数。47.正确解析：扩散退火目的即为消除枝晶偏析。48.正确解析：电流效率受副反应（铝溶解、钠析出等）和电流损失影响，低于100%。49.错误解析：风量过大可能导致炉况不顺、吹出量大、煤气利用率下降，存在极限。50.正确解析：中性浸出终点pH控制旨在最大限度溶锌，同时水解沉淀铁、砷等杂质。51.正确解析：白云石提供MgO，提高渣熔点，保护炉衬。52.正确解析：阳极析出氯气，阴极析出镁。53.正确解析：自热焙烧依赖自身反应热维持温度。54.错误解析：再结晶温度与变形度有关，变形度越大，再结晶温度越低。55.正确解析：前期Si、Mn氧化消耗FeO，渣中FeO低；中期脱碳剧烈，56.错误解析：级数增加导致设备投资和操作成本增加，存在经济平衡点。57.正确解析：直接还原吸热且碳耗高（碳的热利用率低），导致焦比升高。58.错误解析：铜电解精炼中，阳极溶解的铜量等于阴极析出的铜量（电流效率100%时），理论上铜浓度不变。实际上由于漏电等略有降低，但并非像电积那样不断消耗主体离子。通常需要补充的是溶解损失或控制浓度。59.正确解析：连铸坯典型凝固结构。60.正确解析：再结晶退火消除加工硬化。四、填空题61.火法冶金；湿法冶金；电冶金62.质量作用63.品位；脉石成分（或造渣量）64.阳极65.疏水性66.磷67.电极电位68.冶金69.硫酸氧钛（或硫酸钛）70.雷诺71.1.0∼72.真空73.结晶生长速度(R)74.钢渣75.强五、简答题76.答：热风的作用：(1)提高炉缸温度：热风带入大量物理热，是高炉热量的主要来源之一，能有效提高炉缸渣铁温度，保证铁水物理热充足，促进脱硫和硅的还原。(2)节约焦炭：热风温度提高，减少了风口前燃烧碳素用于加热鼓风的热量消耗，从而降低焦比。(3)提高理论燃烧温度：有助于保持高温区热量集中。(4)促进喷吹燃料的燃烧和利用：高风温是大量喷吹煤粉的必要条件。对焦比的影响：风温提高，单位生铁的热量收入增加，从而可以减少作为发热剂的焦炭消耗，直接降低焦比。一般风温每提高100℃，焦比可降低15~20kg/t（随风温水平不同而异）。77.答：产生原因：阳极效应是发生在铝电解槽阳极上的一种特殊现象。当电解质中的氧化铝浓度降低到一定程度（通常低于1%~2%）时，电解质对阳极碳块的润湿性变差，气膜无法及时脱离阳极表面，在阳极表面形成一层致密的气膜，导致电阻急剧增大，槽电压飙升。利弊：利：阳极效应发生时产生的高温有助于熔化炉底沉淀（“清理炉膛”）；效应发生时的电压波动信号可以帮助操作人员判断电解质中氧化铝的亏空情况。弊：阳极效应使槽电压从4V左右升高至30V以上，导致电能消耗剧增；中断了正常铝的生产，降低电流效率；产生的强磁场波动可能引起母线震动；增加氟化物的挥发。78.答：火法冶金：优点：处理量大，反应速度快，生产效率高；可以利用化学反应热实现自热熔炼（如铜闪速熔炼）；产品纯度较高（尤其适于重金属）。缺点：能耗通常较高（需高温）；产生废气、废渣，环境治理压力大；难以处理低品位复杂矿和贫矿。湿法冶金：优点：适于处理低品位、复杂难选矿；可以在常温常压下进行（相对能耗低）；有价金属综合回收率高；环境污染相对较小（无S烟气）。缺点：处理过程通常较慢，设备体积大；试剂消耗大，成本可能较高；废水处理量大；最终产品往往需要进一步精炼。79.答：形成原因：(1)碳氧反应产生大量CO(2)炉渣中FeO与金属液中的碳反应生成(3)当炉渣粘度过大或气泡生成速度过快，气泡来不及逸出，被炉渣包裹，形成大量气-渣-金属乳化混合物，体积膨胀，即泡沫渣。控制措施：(1)控制枪位：避免过高枪位导致Fe(2)控制渣中FeO含量：避免(3)使用消泡剂或泡沫渣抑制剂。(4)控制供氧强度和升温速度，避免反应爆发。80.答：原因：(1)硫化锌矿(Zn(2)硫化锌矿中含有大量杂质（铁、铜、镉等），直接电解无法得到纯净锌。(3)焙烧将ZnS转化为(4)浸出液经过净化除杂，得到纯净的硫酸锌溶液，才能进行电积产出高纯锌。结论：不能直接用硫化锌矿进行电解。必须经过焙烧-浸出-净化，将难溶的硫化物转化为可溶的锌盐并除去杂质后，才能进行电解沉积。81.答：偏析种类及机理：(1)枝晶偏析（微观偏析）：由于凝固过程中溶质在固相和液相中的扩散速度小于凝固生长速度，导致溶质在枝晶干和枝晶间分布不均匀。(2)区域偏析（宏观偏析）：包括正偏析（中心高）和负偏析（中心低）。机理是凝固过程中，由于选结晶，富含溶质的液相在铸坯中心富集，或由于等轴晶“桥”的形成阻止了液相补缩。(3)比重偏析：由于初生相与液相密度不同，导致轻者上浮、重者下沉。(4)V形偏析和逆V形偏析：常见于大方坯，由凝固收缩引起的富集溶质钢水沿凝固前沿流动所致。六、计算题82.解：(1)TΔ根据公式Δ8322l=(2)实际反应商=比较与：(因为Δ所以反应将逆向进行（即Fe83.解：(1)每天直流电耗W：WU=4.2V,W(2)每天产铝量m：m其中K=0.3356mmmm84.解：(1)需要矿石量：设生产1吨纯铁。矿石含铁60，回收率99。×=(2)理论最小碳量计算：仅考虑还原反应Fe反应摩尔比：1molC还原1molFe(56g)。生产1000kg(1,000,000g)Fe需碳的摩尔数=≈需碳质量=17857实际焦比高于理论值的原因：1.风口燃烧发热：题目中给出风口燃烧碳250kg，这部分碳主要提供热量（包括还原反应吸热、熔剂分解、散热等），这部分碳远大于还原所需的化学计量碳。2.直接还原度：实际高炉中，并非所有铁都由C直接还原，但这里题目假设“仅考虑碳消耗于还原和风口燃烧”。实际上，即使有间接还原，碳也作为CO的来源。3.其他消耗：碳还用于渗碳（生铁含碳）、Si/Mn/P等元素的还原、炉尘吹出等。85.解：(1)利用能斯特方程ϕ=对于锌：n==对于镉：n==(2)阴极电位控制范围：为了电积锌而不电积镉，阴极电位必须负于锌的析出电位，且正于（或略负于但不至于大量析出）镉的析出电位。实际上，(−0.755V根据电化学原理，电位更负者更难析出（氧化性强）。在阴极还原时，电位更正的金属优先析出。这里计算显示>，意味着镉比锌更容易析出。如果溶液中同时存在，镉会先析出，污染锌。为了得到纯锌，必须先通过净化除镉，使溶液中镉浓度极低，使其析出电位变负至锌的析出电位以下。或者题目意在问：假设已净化，电积