2025年鎢鉬粉末制造工理念考核試卷及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.工業(yè)生產(chǎn)中，仲鎢酸銨（APT）煅燒制備三氧化鎢（WO?）的主要控制溫度范圍是？A.300-400℃B.500-600℃C.700-800℃D.900-1000℃2.鎢粉一次還原（預(yù)還原）的主要產(chǎn)物是？A.W?O?B.WO?C.WD.W?O?3.鉬粉氫化破碎工藝中，氫氣與鉬的反應(yīng)溫度通常控制在？A.200-300℃B.400-500℃C.600-700℃D.800-900℃4.評價鎢鉬粉末流動性的常用指標(biāo)是？A.松裝密度B.振實密度C.霍爾流速D.比表面積5.鎢粉還原過程中，若氫氣露點（H?O含量）過高，最可能導(dǎo)致的質(zhì)量問題是？A.粉末粒度變粗B.氧含量超標(biāo)C.碳含量增加D.雜質(zhì)元素富集6.鉬絲爐中，常用的加熱元件材料是？A.鎢絲B.鉬絲C.石墨D.硅碳棒7.制備超細(xì)鎢粉（≤1μm）時，關(guān)鍵工藝參數(shù)需重點控制的是？A.還原溫度B.氫氣流量C.料層厚度D.以上均是8.仲鎢酸銨（APT）的分子式為？A.(NH?)??W??O??·xH?OB.(NH?)?W?O??·xH?OC.(NH?)?WO?D.WO?·H?O9.鉬粉酸浸純化的主要目的是去除？A.碳雜質(zhì)B.氧雜質(zhì)C.金屬雜質(zhì)（如Fe、Ni）D.氫雜質(zhì)10.鎢鉬粉末松裝密度與粒度的關(guān)系通常表現(xiàn)為？A.粒度越細(xì)，松裝密度越高B.粒度越粗，松裝密度越高C.無明顯相關(guān)性D.與顆粒形狀無關(guān)11.還原爐內(nèi)氫氣流向與物料移動方向相反時，稱為？A.順流還原B.逆流還原C.橫流還原D.循環(huán)還原12.鉬粉壓制前添加成形劑（如石蠟）的主要作用是？A.提高導(dǎo)電性B.增強(qiáng)顆粒間結(jié)合力C.降低氧含量D.細(xì)化粉末粒度13.鎢粉二次還原（深度還原）的主要目的是？A.去除殘留氧B.控制粒度分布C.提高松裝密度D.以上均是14.檢測鎢鉬粉末氧含量的常用方法是？A.電感耦合等離子體光譜（ICP）B.氫損法C.X射線衍射（XRD）D.激光粒度分析15.工業(yè)生產(chǎn)中，鎢粉還原爐的常用加熱方式是？A.電阻加熱B.感應(yīng)加熱C.微波加熱D.等離子加熱二、判斷題（每題1分，共10分）1.仲鎢酸銨（APT）煅燒時，升溫速率越快，提供的WO?粒度越均勻。（）2.鉬粉氫化后脆性增加，便于破碎至細(xì)粉。（）3.鎢粉還原過程中，氫氣流量越大，還原速率越快，因此應(yīng)盡可能提高氫流量。（）4.松裝密度高的鎢粉，其壓制時的填充性更好。（）5.鉬絲爐在高溫下使用時，需通入惰性氣體（如氬氣）防止鉬絲氧化。（）6.鎢粉粒度主要由還原溫度決定，與原料WO?的粒度無關(guān)。（）7.酸浸純化鉬粉時，鹽酸濃度越高，雜質(zhì)去除效果越好。（）8.氫氣露點（H?O含量）控制在-40℃以下時，可有效避免鎢粉氧化。（）9.球磨破碎鎢粉時，球料比（磨球與粉末質(zhì)量比）越大，破碎效率越高。（）10.鎢鉬粉末的比表面積越大，活性越高，越易氧化。（）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述仲鎢酸銨（APT）煅燒制備WO?的主要反應(yīng)過程及關(guān)鍵控制參數(shù)。2.鎢粉一次還原與二次還原的工藝區(qū)別是什么？各自的核心目標(biāo)是什么？3.鉬粉氫化破碎的原理是什么？與機(jī)械球磨破碎相比有何優(yōu)勢？4.影響鎢鉬粉末松裝密度的主要因素有哪些？如何通過工藝調(diào)整提高松裝密度？5.列舉3種鎢鉬粉末常見的質(zhì)量缺陷，并分析其可能的工藝原因。四、計算題（每題8分，共16分）1.某批次仲鎢酸銨（APT）的化學(xué)成分為(NH?)??W??O??·5H?O（分子量：3080.5），其中W含量為76.3%。若投入1000kgAPT進(jìn)行煅燒，假設(shè)完全分解為WO?（分子量：231.8），忽略雜質(zhì)損失，計算理論上可得到的WO?質(zhì)量（保留2位小數(shù)）。2.某鎢粉還原爐中，氫氣流量為15m3/h，還原反應(yīng)式為WO?+3H?→W+3H?O。若每小時處理50kgWO?（純度99.5%），計算氫氣的理論消耗量（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，H?密度0.0899kg/m3，W原子量183.84，O原子量16）。五、綜合分析題（14分）某企業(yè)生產(chǎn)的鎢粉連續(xù)3批次出現(xiàn)氧含量超標(biāo)（目標(biāo)≤0.15%，實際0.20%-0.25%），經(jīng)檢測原料WO?氧含量正常（≤0.5%），還原爐密封性良好。請分析可能的工藝原因，并提出至少3項改進(jìn)措施。答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.C5.B6.B7.D8.A9.C10.B11.B12.B13.D14.B15.A二、判斷題1.×（升溫速率過快會導(dǎo)致局部過熱，WO?粒度不均）2.√（鉬吸氫提供MoHx，晶格畸變，脆性增加）3.×（氫流量過大可能導(dǎo)致氣流擾動，影響溫度均勻性，且浪費資源）4.√（松裝密度高表示粉末堆積更緊密，填充性好）5.√（鉬在高溫下易與氧反應(yīng)，需惰性氣體保護(hù)）6.×（原料WO?粒度直接影響還原后鎢粉初始粒度）7.×（濃度過高可能腐蝕設(shè)備，且雜質(zhì)溶解達(dá)到平衡后無提升）8.√（露點-40℃對應(yīng)H?O含量約10ppm，可有效抑制氧化）9.×（球料比過大可能導(dǎo)致磨球間碰撞加劇，粉末污染增加）10.√（比表面積大，與氧氣接觸面積大，更易氧化）三、簡答題1.反應(yīng)過程：APT首先脫除結(jié)晶水（約100-200℃），隨后分解為(NH?)?W?O??（約300-400℃），進(jìn)一步分解為WO?（約500-800℃），最終NH?和H?O完全逸出。關(guān)鍵控制參數(shù)：煅燒溫度（決定WO?晶型和粒度）、升溫速率（影響分解均勻性）、停留時間（確保完全分解）、氣氛（空氣或弱還原氣氛，防止過度氧化）。2.工藝區(qū)別：一次還原（預(yù)還原）溫度較低（600-800℃），以H?為還原劑，將WO?部分還原為WO?；二次還原（深度還原）溫度較高（800-1000℃），進(jìn)一步將WO?還原為W。核心目標(biāo)：一次還原控制中間產(chǎn)物（WO?）的粒度和結(jié)構(gòu)，為二次還原提供均勻原料；二次還原降低氧含量至目標(biāo)值（≤0.1%），調(diào)整最終鎢粉粒度和形貌。3.原理：鉬在400-500℃下與H?反應(yīng)提供脆性氫化物（MoHx），通過機(jī)械破碎使氫化物解離為細(xì)粉，隨后加熱脫氫（300-400℃）得到純鉬粉。優(yōu)勢：氫化破碎避免了機(jī)械球磨的雜質(zhì)污染（如Fe、Cr），粉末純度更高；氫化物脆性大，破碎效率高，粒度分布更集中；可通過控制吸氫量調(diào)節(jié)破碎程度。4.主要因素：粉末粒度（粗顆粒松裝密度高）、顆粒形狀（球形顆粒松裝密度高于片狀）、表面粗糙度（光滑表面堆積更緊密）、粒度分布（寬分布可填充空隙，提高密度）。工藝調(diào)整：提高還原溫度使顆粒粗化；優(yōu)化破碎工藝（如氣流粉碎）獲得球形顆粒；控制分級過程，保留適當(dāng)粗細(xì)顆粒比例；減少粉末表面吸附氣體（如真空干燥）。5.質(zhì)量缺陷及原因：（1）氧含量超標(biāo)：還原溫度不足（未完全還原）、氫氣露點過高（H?O含量高，導(dǎo)致氧化）、料層過厚（內(nèi)部粉末接觸H?不充分）。（2）粒度偏粗：還原溫度過高（顆粒燒結(jié)長大）、氫氣流量過小（還原速率慢，顆粒有足夠時間長大）、原料WO?粒度粗（初始顆粒大）。（3）雜質(zhì)（Fe）含量高：球磨設(shè)備磨損（鋼球或襯板脫落）、原料APT純化不徹底（母液殘留金屬離子）、環(huán)境粉塵污染（車間清潔度不足）。四、計算題1.解：APT中W的摩爾數(shù)=(1000×103g×76.3%)/183.84g/mol≈4159.2molWO?中W的摩爾數(shù)與APT中W相等，故WO?質(zhì)量=4159.2mol×231.8g/mol≈964,122.6g≈964.12kg答：理論可得到WO?約964.12kg。2.解：WO?摩爾數(shù)=(50×103g×99.5%)/231.8g/mol≈214.6mol根據(jù)反應(yīng)式，1molWO?消耗3molH?，故H?摩爾數(shù)=214.6×3=643.8molH?質(zhì)量=643.8mol×2g/mol=1287.6g=1.2876kgH?體積（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)）=1.2876kg/0.0899kg/m3≈14.32m3答：氫氣理論消耗量約14.32m3/h。五、綜合分析題可能原因：（1）還原溫度不足：若爐溫實際低于設(shè)定值（如熱電偶偏差），WO?未完全還原為W，殘留氧。（2）氫氣流量偏低：H?與粉末接觸不充分，還原反應(yīng)動力學(xué)不足，未及時帶走H?O。（3）料層厚度過大：粉末堆積過厚，內(nèi)層粉末無法有效接觸H?，還原不徹底。（4）氫氣露點超標(biāo)：H?中H?O含量高（如干燥裝置失效），H?O與W反應(yīng)提供WO?，增加氧含量。（5）停留時間過短：粉末在高溫區(qū)停留時間不足，還原反應(yīng)未完成。改進(jìn)措施：