3. 在竖炉（如鼓风炉）冶炼过程中，炉渣的熔化温度直接决定了炉缸的最高温度。要提高冶
炼温度，就必须调整炉渣成分，提高其熔化温度。为什么？
因为对于熔化温度低的炉渣，增加燃料消耗量只能增大炉料的熔化量而不能进一步提高炉子
的最高温度，因此，若要提高冶炼过程的最高温度，必须选择熔化温度适当的渣型。
4. 熔渣的密度、粘度等物理性质对金属液与脉石成分的分离有着重要影响。为ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ么？
因为熔渣的密度和粘度均和温度有关，温度升高，原子热运动能量增加，供给质点移动的活
化能增加，熔渣的密度和粘度降低。
5. 用氧化铝电解生产纯铝，为什么电解熔盐的主要成分却是 Na3AlF6，而 Al2O3 只占 3-7%？ Na3AlF6 作为助熔剂，以降低电解时氧化铝熔化的温度，从而达到“节能”的目的。碱度一 定时，当 A12O3 含量 3~7% (质量) 时，渣的粘度较小，熔化性温度低。 6. 由 CaO 和 SiO2 构成的高炉炉渣，CaO 含量一般控制在 35-50%，而有色金属冶炼中 CaO 含量一般低于 15%。为什么？
题 12 图
化性？
熔渣中氧离子的活度能够表示熔渣的酸碱度，熔渣中氧离子的活度不能代表熔渣的氧化性， 因为熔渣中碱性氧化物将离解为氧阴离子 O2-和相应的金属阳离子 Men+，即碱性氧化物向渣 中提供自由 O2-，而酸性氧化物则于渣中的 O2-结合为复合阴离子，即酸性氧化物吸收渣中 的自由 O2-。因此不能代表熔渣的氧化性。 9. 钢铁冶炼的熔渣以什么表示氧化性？为什么？ 熔渣中 FeO 的活度 a(FeO)表示熔渣的氧化性。熔渣的各种氧化物（如 CaO、MgO、MnO、 FeO 等）中，FeO 的稳定性最差，即 FeO 的供氧可能性最大；只有 FeO 能在金属液（钢液） 中溶解。 10. 何为熔渣？简述冶炼渣和精炼渣的主要作用。 熔渣主要由冶金原料中的氧化物或冶金过程中生成的氧化物组成的熔体。 冶炼渣：汇集炉料（矿石或精矿、燃料、熔剂等）中的全部脉石成分、灰分以及大部分杂质， 从而使其与熔融的主要冶炼产物（金属、熔锍等）分离。 精炼渣：捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。熔渣覆盖金属液表面，防 止氧化和吸气。 11. 在三元系的浓度三角形中画出下列熔体的组成点，并说明其变化规律。 X：A 10%，B 70%，C 20%；Y：A 10%，B 20%，C 70%；Z：A 70%，B 20%，C 10%； 若将 3kg X 熔体与 2kg Y 熔体和 5kg Z 熔体混合，试依据杠杆规则用作图法或计算法求出混 合后熔体的组成点。 变化规律：①三种物质的百分比之和始终为 100%。 ②一种物质所占的比例不变，其他物质含量比例不变。 P14，例 2-1 12. 右图为 CaO-SiO2 二元相图，其中有哪些化合物？哪几个是有偏熔融化合物？哪几个是无 偏熔融化合物？写出熔体冷却过程中各水平线对应的反应方程式。 化合物：3CaO·SiO2、2CaO·SiO2、3CaO·2SiO2、CaO·SiO2 有偏熔融化合物：3CaO·2SiO2、3CaO·SiO2 无偏熔融化合物：2CaO·SiO2、CaO·SiO2
高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到 1400—1600℃时，炉料熔融，矿石
中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其他不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主
浮在铁水上面的熔渣。高炉渣中主要成分为 CaO、SiO2、Al2O3。
2. 碱性炉渣炼钢时为什么不能用石英（SiO2）材料作炉衬？ 碱性炉渣的主要成分是碱性氧化物，碱性氧化物能提高渣中的 O2-的活度，而石英（SiO2） 为酸性氧化物，会降低渣中的 O2-的活度。
13. 右 图 为 右 图 为 CaO-SiO2- Al2O3 三元相 图的 1400℃等温截面图 局部。请问 x、y、z 点 所代表的熔渣组成在 1400℃时分别有些什么 物相？各物相的质量百 分比是多少？图中 C 代 表 CaO，A 代表 Al2O3，
题 13 图
S 代表 SiO2 14. 根据 CaO-SiO2-FeO 三元系相图，指出下列组成（wt%）的熔体冷却时，首先析出什么 物质？冷却结晶结束后的固态物相组成是什么？ （1）CaO 15、FeO 25、SiO2 60；（2）CaO 10、FeO 55、SiO2 35；（3）CaO 60、FeO 10、 SiO2 20。 首先析出 CaO 组成：（1）2CaO·SiO2，CaO，SiO2，FeO，CaO·FeO·SiO2，3CaO·SiO2 （2）CaO·SiO2，CaO，SiO2，FeO，CaO·FeO·SiO2 （3）3CaO·SiO2，CaO，SiO2，FeO，2CaO·SiO2，CaO·FeO·SiO2 15. 某炉渣的成分为（wt %）FeO 13.3、MnO 5.1、CaO 38.2、MgO 14.7、SiO2 28.1、P2O5 0.6。
铸造冶金原理试题
1. 钢渣的主要氧化物是：FeO、CaO、SiO2，而高炉渣的主要氧化物为：Al2O3、CaO、SiO2。 为什么？
钢渣主要来源于铁水与废钢中所含元素氧化后形成的氧化物，金属炉料带入的杂质，加入的
造渣剂如石灰石、萤石、硅石等，以及氧化剂、脱硫产物和被侵蚀的炉衬材料等。钢渣的主
要成分是 FeO、CaO、SiO2。
着吹炼的进行，熔池温度升高，石灰逐渐
溶解初期渣中，随着石灰量的加入，炉渣
中会出现固相 C2S，阻碍石灰块进一步溶 解，为了加速石灰块溶解和造渣，必须采
取适当的措施，快速增加∑FeO 含量，促
进石灰块加速造渣，减小熔渣黏度，有利
于快速脱磷和脱硫。
8. 熔渣中氧离子的活度能够表示熔渣的 哪种化学性质？为什么不能代表熔渣的氧
高炉冶炼所需熔化温度较高，而有色金属
冶炼所需熔化温度较低，CaO 含量增加能
提高渣的熔化温度进而提高冶炼温度。
7. 氧气顶吹转炉炼钢过程中应当怎样控
制熔渣成分的变化。
在氧气顶吹转炉炼钢过程的吹炼初期，铁
水中的硅、锰、铁氧化，迅速形成含∑FeO
很高的炉渣，为了吹炼过程中脱除铁水中
的 P 和 S，需要在造渣料中加入石灰，随