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1实验设计与数据处理1

1.1冶金实验研究工作的程序和步骤1

1.1.1实验研究工作程序1

1.1.2冶金工艺试验工作的步骤2

1.2实验设计程序3

1.2.1实验设计3

1.2.2实验安排4

1.2.3方差分析及显著性实验5

1.2.4选择最优条件7

1.3实验数据采集7

1.3.1数据采集系统的基本结构7

1.3.2传感器8

1.4实验数据处理9

1.4.1实验误差9

1.4.2有效数字和计算规则14

1.4.3间接测量中的误差16

1.4.4实验结果的图示17

参考文献20

2高温冶金实验21

2.1高温实验炉21

2.1.1电阻炉21

2.1.2感应炉24

2.1.3其他高温炉26

2.2.1热电偶28

2.2温度的测量和控制28

2.2.2辐射温度计32

2.2.3测温仪表34

2.2.4电阻炉电源和炉温的控制35

2.3高温实验用耐火材料35

2.3.1纯氧化物耐火材料35

2.3.2炉衬耐火材料和结合剂36

2.3.3石墨和非氧化物耐火材料37

2.3.4保温隔热耐火材料38

2.3.5高温实验耐火材料的选用38

2.4气氛控制和真空的获得39

2.4.1气体的来源39

2.4.2气体的净化40

2.4.3气体流量的测定41

2.4.4定组成混合气体的配制43

2.4.5真空的获得和真空泵44

2.4.6真空的测量45

2.4.7真空材料与真空检漏46

2.5冶金热力学研究方法47

2.5.1冶金反应平衡及组元活度的测定47

2.5.2固体电解质电池的原理和应用55

2.6高温冶金反应动力学研究方法64

2.6.1液－液反应动力学研究方法64

2.6.2固－液反应动力学研究方法68

2.6.3气－液反应动力学研究方法71

2.6.4气－固反应动力学研究方法73

2.7.1热电偶的检定76

2.7高温冶金实验实例76

2.7.2铁矿石间接还原实验79

2.7.3铁矿粉烧结实验82

2.7.4铁矿石荷重还原软化温度测定86

2.7.5固体电解质浓差电池铜液定氧实验89

2.7.6化学平衡法测定平衡常数和组元活度92

2.7.7冶金反应级数和活化能的测定97

参考文献99

3有色金属冶金和电化学实验101

3.1有色金属冶金实验技术101

3.1.1火法冶金实验技术101

3.1.2湿法冶金实验技术103

3.1.3电化学冶金105

3.1.4微生物冶金106

3.2冶金电化学实验技术106

3.2.1稳态和暂态106

3.2.2稳态极化曲线的测量107

3.2.3线性电位扫描技术——循环伏安法108

3.2.4交流阻抗法109

3.3有色金属冶金和电化学实验实例112

3.3.1硫脲法浸金实验112

3.3.2萃取分离实验113

3.3.3硅热法炼镁实验117

3.3.4铝电解实验119

3.3.5恒电位法测定阳极极化曲线实验121

参考文献124

4冶金模拟实验125

4.1冶金水模型实验125

4.1.1模拟原理125

4.1.2水模型模拟实验方法126

4.2数学模拟135

4.3冶金模拟实验实例137

4.3.1连铸中间包水模型实验137

4.3.2激光测速实验140

4.3.3 温度场和流场数值模拟142

4.3.4 电力线路监测144

4.3.5 高炉气体力学电模拟实验149

4.3.6钢液凝固模拟实验154

参考文献157

5冶金物相分析158

5.1光学显微镜158

5.1.1显微镜的光学性能158

5.1.2金相显微镜结构和物相分析原理159

5.1.3岩相显微镜构造及物相分析原理160

5.2 X射线衍射分析163

5.2.1布拉格定律163

5.2.2粉末衍射仪163

5.2.3样品制备与扫描测试165

5.2.4 X射线物相分析166

5.2.5点阵常数的精确测定168

5.3电子显微分析169

5.3.1透射电镜及主要性能指标169

5.3.2透射电镜的图像衬度及电子衍射原理170

5.3.3样品的制备方法171

5.3.4微区成分分析173

5.4冶金物相分析实验实例175

5.4.1钢中非金属夹杂物的金相鉴定175

5.4.2钢中夹杂物总量分析180

5.4.3钢中大型夹杂物分析183

5.4.4炉渣和烧结矿的矿相分析187

5.4.5高温X射线衍射分析192

参考文献194

6冶金熔体和散状原料的物性检测195

6.1熔渣性质195

6.1.1熔渣的离子结构195

6.1.2熔渣的性质196

6.2物性检测实验实例201

6.2.1炉渣熔化温度的测定201

6.2.2熔体黏度的测定204

6.2.3钢铁冶金散状物料性能的测定方法209

6.2.4煤粉物性测定214

6.2.5差热分析218

6.2.6气泡最大压力法测定熔体（溶液）表面张力和密度222

6.2.7坐滴法测定熔体表面张力、密度和接触角226

6.2.8熔体密度的测定231

6.2.9熔体电导率的测定235

参考文献237

7.1.1化学分析方法的分类238

7.1化学成分分析238

7化学成分和钢中气体分析238

7.1.2定量分析过程239

7.1.3化学分析法240

7.1.4仪器分析法241

7.2钢中气体分析246

7.2.1钢中氮的化学分析法246

7.2.2真空加热微压法测定钢中氢247

7.2.3脉冲加热红外线法测定钢中氧249

7.2.4气相色谱法测定钢中氮、氢、氧250

7.3化学分析实例252

7.3.1钢中硅含量的测定252

7.3.2炉渣中总铁含量的测定255

参考文献257

8试样的采取和制备258

8.1散状材料试样的制取258

8.1.1矿物原材料试样的制取258

8.1.2铁合金试样的制取259

8.2钢铁样和炉渣试样的制取259

8.2.1生铁样的制取259

8.2.2钢样的制取259

8.2.3炉渣试样的制取260

8.3钢中气体分析和非金属夹杂物试样的制取260

8.3.1钢中气体分析用试样的制取260

8.3.2检验钢中非金属夹杂试样的采取与调制261

8.4气体试样的采取261

参考文献262

9.1连铸坯表面温度的测量263

9连铸坯检测263

9.2连铸坯凝固末端的测量266

9.2.1射钉法测量连铸坯凝固末端266

9.2.2测定连铸坯鼓肚力法确定连铸坯凝固末端267

9.3连铸坯表面质量的检测268

9.3.1光学检测法268

9.3.2涡流检测法269

9.3.3着色探伤法270

9.3.4磁粉探伤法270

9.3.5 目视检查271

9.4.2铸坯的超声波探伤272

9.4连铸坯内部质量的检测272

9.4.1铸坯的硫印检验272

9.4.3射线探伤274

9.5连铸坯检测实例275

9.5.1铸坯宏观组织及缺陷275

9.5.2低倍和凝固组织检验278

参考文献282

10燃烧实验283

10.1燃烧计算283

10.1.1空气需要量的计算283

10.1.2燃烧产物的计算285

10.1.3燃烧温度的计算292

10.2.1数据采集系统294

10.2燃烧实验设备294

10.2.2燃烧炉装置295

10.2.3气体分析仪295

10.2.4供气系统296

10.3燃烧实验实例296

10.3.1火焰温度的测量296

10.3.2固体燃料的燃烧试验298

10.3.3喷油的燃烧试验299

10.3.4气体燃料的燃烧试验301

参考文献308

11.1废水处理实验309

11.1.1废水沉淀净化309

11环保实验309

11.1.2电泳表演及水的物理净化法311

11.1.3混凝实验312

11.1.4澄清实验A（澄清池模型实验）315

11.1.5澄清实验B（斜管沉淀池模型实验）317

11.1.6过滤实验318

11.1.7水力旋流器实验320

11.1.8臭氧脱色实验321

11.2废气处理实验325

11.2.1湿钙法烟气脱硫实验325

11.2.2氮氧化物的碱液吸收实验327

11.2.3静电除尘效率实验330

11.2.4CO2吸收法净化气体实验332

参考文献335