《冶金原理》课后习题及解答 - 图文

内容发布更新时间 : 2025/6/21 1:54:09星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

当真空度为10Pa时,CaO被铝还原的开始温度为1272K(999℃) ③根据等温方程

0030

有ΔrGm=-RTln(Pca/P)=-3 RTln(Pca/P)

0

703207-261.94T=-3*8.314T ln(Pca/P) T=1429.3K 从上可得知

1:对产生气体产物的热还原过程而言,降低系统压强相应地降低生成物的气态产品的蒸汽压,将有利于还原反应,即降低了还原反应的开始温度

2:生成复杂化合物,降低了还原产物的活度,有利于提高还原效果,即在相同的还原效果下,降低了还原反应的开始温度,在此题中生成复杂化合物与未生成复杂化合物相比,温度下降了430.3℃

熔渣中SiO2被碳还原,生成硅溶解于金属液中,w(si)=20%,f(si)=0.333.试求SiO2开始还

00

原温度(已知反应 SiO2(s)+2C(s)=[Si]+2CO(g) ΔrGm=586050-386.79T J/mol Pco=1.5p) 解:SiO2(s)+2C(s)=[Si]+2CO(g)

0

ΔrGm=ΔrGm+RTlnK

0022

K=dsi(Pco/P)/а(SiO2)=wsi%*fsi*(Pco/P)=20%*0.333*1.5=0.150 当ΔrGm=0时,SiO2开始还原,则有

0

ΔrGm=-RTlnK

586050-386.79T=-19.149*(-0.824T)=15.775 T=14.56K

试求高炉内1450℃,与TiC(s)及磷平衡时铁水中的钛的溶解度,已知当铁水中钛和磷均以

0

符合亨利定律质量百分数为1%的假想溶液为标准态时,[Ti]+[C]=TiC(s)的ΔrG =-153623+57.53T J/mol,铁水的含磷量为4.3% ,其余组成的浓度小于1%,可以不考虑它们i

eTi的影响(铁水中的铁的活度系数参见附录一中表5) 解:铁水中还原的钛与碳的反应为 [Ti]+[C]=TiC(S)

其中碳为饱和溶液,其活度为1,TiC(S)的活度为1 故 K =1/аTi=1/fTiW[ti]

W[ti]%=1/ KfTi

或 LgW[ti]% =- LgK-LgfTi

LgK=(153623/19.147*1723)-(57.53/19.147)=1.625

Tic

LgfTi=eTi W[ti]%+ eTiW[c]%

c-2

= eTiW[c]%=-16.5*10*4.3=-0.7095 LgW[ti]=-1.652+0.807=-0.845 W[ti]=0.143%

向温度为1500℃,含碳5.1%的铁水中加入CaC2作炉外脱硫处理,试求脱硫后铁水的最低含硫量,已知1500℃时石墨在铁水中的溶解度为5.1%,同时已知

CaC2(s)+[S]= CaS+2C

C的标准态为石墨,硫的标准态为符合亨利定律浓度为1%的假想溶液。 解:根据等温方程 ,当反应处于平衡时,有

41

0

K=1/f[s][W](S)

0

Lg[W](S=- LgK- Lgf[s]

0

LgK=357794/790147T-107.3/19.147=10.39-5.60=4.79

sCsC

Lgf[s]=es[W](S)%+ eS[W][C]= es[W](S)+ eS[W][C]

-2-2

=-2.8*10[W](S)+11.2*10*5.1

=-0.028[W](S)+0.57

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