冶金概论[1]

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冶金概论答案

冶金概论答案

冶金概论作业答案

1.现代工业习惯如何将金属分类的?目前冶金方法大体可归结为哪几类?

金属分类:

1.冶金工业:黑色金属:Fe.Mn.Cr 有色金属:Cu.Al.Mg

2.密度:密度﹤4.5g/cm3 轻金属:K.Mg.Al。密度﹥4.5g/cm3 重金属:Fe.Os.Ag

3. 地壳含量:常见金属:Fe.Cu.Al. 稀有金属:Zr.Nb.Mo

冶金方法:湿法冶金、火法冶金和电冶金

2.2012年全球粗钢产量为15.47亿吨,其中中国大陆的粗钢产量为7.16亿吨。产量排名世界前五的生产

企业名单?

安赛乐米塔尔、新日铁住金、河北钢铁集团、宝钢集团、浦项

3.现代化钢铁联合企业的特点是什么?

生产的集中化使企业的设备逐步大型化、连续化能源利用。联合企业的优越性,突出地表现在能源利用方面,利用率高,工业废气少; 物料周转联合企业各工序所用的原料、材料和燃料,能够集中供应,减少中间周转,简化运输过程: 经营管理联合企业中装备、技术水平较高,合理利用各项物料,产品质量好、成本低的效果;,联合企业规模愈大,量技术力量集中;

4.钢铁企业未来的社会、经济角色应当是实现什么功能?

5.铁的直接还原度与燃料比有何关系?

降低铁的直接还原度可以降低高炉高炉炼铁的燃料比

6.铁与钢的含碳量范围各为多少?纯铁的熔点是多少?

生铁(2.11%~4.3%) 钢 (0.0218%~2.11%) 1535度

7.焦炉煤气的成分是什么?高炉煤气的成分是什么?

焦炉煤:气又称煤焦气主要成分为氢气和甲烷另外还有少量的一氧化碳C2以上不饱和烃,二氧化碳,氧气和氮气

冶金工业概论知识要点

冶金工业概论知识要点

2
料构成的材料和制品。耐火度是指材料在高温作用下达到特定软化程度的温度, 它标志材料抵抗高温作用的性能。钢铁冶金过程大多是高温反应, 冶炼新技术的 发展依赖优质高效耐火材料的开发;此外, 耐火材料在节能方面起到重要作用。 高温下 机械性能好, 能经受高温下熔渣和金属液的 侵蚀和温度剧烈变化, 高温下不与周围介质 产生化学反应,且本身又不挥发分解。 13.按其原料的化学性质, 耐火材料可分为酸 性、中性和碱性三类,酸性耐火材料以 SiO2 为主要成分, 中性耐火材料以 Al2O3, Cr2O3 和碳质为主, 碱性耐火材料则以 CaO, MgO 为主。 14.耐火度的测定方法:将锥形被测耐火材料和具有一定耐火度的标准锥一起加 热,通过比较其高度的变化来测定耐火度。试样 1 具有较高的耐火度,试样 4 具有较低的耐火度,试样 2 和 3 耐火度相同。 15.抗热震性:耐火材料抵抗温度变化而不开裂的能力。抗蠕变性: 抵抗高温热 负荷和重负荷共同作用,不丧失强度,不发生蠕变和坍塌的能力。抗渣性:抵抗 化学侵蚀,不变质,不蚀损的能力。常温、高温的耐磨性:抵抗火焰和炉料、炉 尘的冲刷、撞击和磨损的能力。 16.废水处理:将废水中污染物分离处理或转化物无害的物质,从而净化水质。 现代废水处理技术,按处理的程度,划分为一级处理、二级处理和三级处理;一 级处理主要是去除废水中悬浮固体和漂浮物质,同时起到中和,均衡,调节水质 的作用。 二级处理主要是去除废水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质。 三级处 理是对难降解的有机物,磷,氮等营养性物质进一步处理。 17.炉渣处理技术:水淬法:熔渣由渣沟流下来,当渣粒经粒化轮的机械作用而 粒化,被粒化的渣粒在短时间内被喷水冷却,熔渣与水进入脱水装置脱水,形成 高炉渣。风淬法:渣罐接渣后,运到风淬装置处,倾翻渣罐,熔渣经过中间包流 出,经风吹形成渣粒,形成转炉渣。 第二章 采矿与选矿

冶金概论

冶金概论

2012年第一章绪论1.1金属及其分类

金属的分类

有两种分类方法

1.分为铁金属与非铁金属(ferrous and non- ferrous metals)欧、美、日等

2.分为黑色金属与有色金属前苏、我国等。

1.黑色金属:Fe Mn Cr

2.有色金属:

1)重有色金属(密度超过6.0g ∕cm³以上的有色常用金属): Cu Pb Zn Ni Co Sn Sb Hg Cd Bi

2)轻有色金属(密度为4.5g∕cm³以下的常用有色金属):Al Mg Na Ca K Ba Sr

3)贵金属:Au Ag 铂及铂族元素

4)稀有金属

稀有轻金属:Li Be Rb Cs 稀有难熔金属: Ti W Mo Nb Ta Zr Hf V

稀散金属: In Ge Ga Tl Se Te Re(铼)

稀土金属:Sc (钪)Y(钇)及La系元素

稀有放射金属:Th Pa U Ra 锕及锕系元素

10种常用有色金属:铝、铜、锌、铅、镍、镁、锡、锑、钛、汞,因其产量大,用途广,价格低,又称常用有色金属或贱金属。

贵金属因其化学活性很低,故又称惰性金属。

稀有金属,在目前已知的93种金属元素中约占60种。

/吨)

1.3冶金方法和冶金过程

冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其它原料中提取金属或金属化合物,并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。

广义的冶金包括矿石的开采、选矿、冶炼和金属加工。狭义的冶金是指矿石或精矿的冶炼,即提取冶金。

从矿石或精矿提取金属(包括金属化合物)的生产过程称为提取冶金。

由于这些生产过程伴有化学反应,又称为化学冶金;它研究火法冶炼、湿法提取或电化学沉积

冶金概论

冶金概论

1.1 冶金基本概念

冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。由于矿石性能不同,提取金属的原理、工艺过程和设备不同,从而形成专门的冶金学科—冶金学(Metallurgy)。

物理冶金

化学冶金

1.2 钢铁工业

钢铁是使用最多的金属材料

原因:储量大;冶炼加工容易;综合性能好

含碳量 杂质 机械性能 机械加工 生铁:2%-4.3%,较多,质硬而脆无韧性,可铸不可锻 钢 :0.03%-2%,较少,质硬、有韧性,可铸可锻可延压

1.3 钢铁冶炼

钢铁冶炼的任务是把铁矿石冶炼成合格的钢。

1.4 钢铁产品及副产品

产品(生铁,钢,铁合金) ⎩⎨⎧)钢铁冶金(黑色冶金有色冶金⎪⎩

⎪⎨⎧电冶金湿法冶金火法冶金

生铁:主要由高炉生产,按其用途可分为炼钢生

铁和铸造生铁

铁合金:主要用于炼钢脱氧或作为合金添加剂,还

原剂(金属热还原法)

副产品(炉渣,煤气)

炉渣(主要成分是CaO、MgO、SiO2、Al2O3):炉渣是炉料在冶炼过程中不能进到生铁和钢中的

氧化物、硫化物等形成的熔融体。

炉渣分为高炉渣和炼钢渣(根据冶炼方法的不同),又可分为碱性渣和酸性渣(按炉渣中含有不同的化学成分)

煤气(主要成分:CO、H2、CO2、N2、CH4):高炉炼铁可产生高炉煤气,转炉炼钢可获得转炉煤

气,炼焦时可得焦炉煤气

1.5 钢铁工业能耗及能源

节能途径:

改进生产工艺及操作,更新和改造耗能高的设备。

降低能源损失(“废料”、煤气、热能、压力能),减少生产工序。

回收利用散失热量。

加强企业能源管理,加强能源利用技术的研究工作,提高操作技术水平,充分发挥现有设备能力,以节能为目标合理组织生产

冶金概论

冶金概论

绪论

【冶金】是一门研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物,并用各种加工方法制成一定性能的金属材料的科学。

地壳中的元素含量:【氧硅铝铁钙钠钾镁】

【冶金方法】1.火法冶金(是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金) 2.湿法冶金(是常温或低于100℃下,用溶剂

处理属的过程。矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,而其它杂质不

溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。) 3.电冶金(是利用

电能提取和精炼金属的方法。)【钢铁冶金主要用火法】

钢铁工业在国民经济中的地位:评价一个国家的工业发达程度

【钢铁产品的特点】1) 价格低廉2) 有较高的强度和韧性3) 易于加工制造4) 所需原料资源丰富5) 冶炼工艺成熟、效率高。

【钢铁工业的发展】底吹空气转炉的发明、平炉时代、电弧炉的发明、氧气转炉时代、直接还原和熔融还原。

中国既是钢铁大国,也是钢铁穷国:(1)2008年中国钢铁产量5.02亿吨,最大的钢铁生产国,最大的钢铁消费国,最大的铁矿石进口国(2)人均消费钢铁的数量低(其反映了一个国家经济发达程度)

【钢铁生产基本流程】请同学们考前自己填写好

铁矿粉造块Agglomeration of Iron Ore Fines

铁矿石(Iron Ore):凡是在一定技术条件下,可经济地提取出金属铁的岩石。

【铁矿石性质】(1)地壳中的Fe元素居第四位,占4.2%,由于以富集状态存在,故有开采价值。(2)不存在纯金属状态的铁,而是以氧化物、碳酸盐、硫化物的

形式存在。(3)冶炼1吨生铁,约需铁矿石1.6~1.8吨。

冶金概论1

冶金概论1

叠铸技术 在战国和秦汉时期逐渐形成了一次铸造数十件器物 的层叠铸造技术,大大提高了铸造效率,减少了金属的 消耗。 胆铜法 始于汉代,在宋代大规模使用的湿法冶铜技术,是世 界上最早的湿法冶金技术。
白铜
中国是白铜的故乡,《汉书》中已有“白铜”的记载。
冶金概论
采矿和深井技术 大冶铜绿山古矿冶遗址的发掘,展示了商周以来规模 宏大的地下采矿场面。
校长周其凤对该校学生如是说
冶金概论
次问:为何设置冶金专业? 答曰:培养冶金工程师 回问:何谓工程师?
冶金概论
再问:合格的冶金工程师是什么样?
● 知识渊博、道德高尚、专业精通 ● 要有: 言必有信、行必有果之人品 国家兴亡、匹夫有责之情感 以苦为荣、励精图治之志向 脚踏实地、做事不苟之态度 疑字当头、敢为人先之精神 ● 学起于思,思起于疑 人贵有疑,小疑则小进、大疑则大进;凡事先要会疑, 于不疑处有疑,方是进矣 冶金概论
走进冶金的技能(素质)
技能(素质)= 基本技能(素质)+ 特殊技能(素质) 基本素质 ● 道德素质(有良知):忠诚国家、奉献人民、热爱本行 ● 学识素质(有才华):精通专业、文哲史地、兼而有之 ● 创新素质(有胆识):敢为人先,人无我有、人有我优 ● 集成素质(善融汇):兼容并包、海纳百川、他石攻玉 ● 沟通素质(善交流):熟知外文、融贯中西、互通有无 ● 身心素质(有体力):连续作战,身子不倒、干劲不减

冶金概论复习题及答案

冶金概论复习题及答案

学校:内蒙古科技大学

学院:能源与环境学院

专业:热能与动力工程09-1班

姓名:郭冠中

1.金属是如何分类的?黑色金属包括哪些?

答:有色金属和黑色金属两类。黑色金属包括:铁、铬、锰。

2.简述各种冶金方法及其特点?

答:(1)火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准备、冶炼和精炼三个工

序。过程所需能源主要靠燃料供给,也有依靠过程中的化学反应热来提供的。

(2)湿法冶金。它是在常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取

的金属溶解于溶液中,而其他杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来

的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液,故也称水法冶金。该方法包括浸出、分离、富集和提取等工序。

3.钢铁冶炼的任务是什么?

答:在炼铁炉内把铁矿石炼成生铁,再以生铁为原料,用不同方法炼成合格的钢,再铸成钢锭或连铸坯。

4.提取冶金学和物理冶金学?

答:提取冶金学:是研究如何从矿石中提取金属或金属化合物的生产过程,由于该过程伴有化学反应,故又称化学冶金。

物理冶金学:是通过成形加工制备有一定性能的金属或合金材料,研究其组成、结构的内在联系,以及在各种条件下的变化规律,为有效地使用和发展

特定性能的金属材料服务。它包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金

属压力加工等。

(3)电冶金:它是利用电能提取和精炼金属的方法。按电能形式可分为两类:

1) 电热冶金:利用电能转变成热能,在高温下提炼金属,本质上与火

法冶金相同。

2)电化学冶金:用化学反应使金属从含金属的盐类的水溶剂或熔体中

冶金概论1

冶金概论1

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第一篇:冶金概论1

第一章绪论

1.1.1 冶金学

冶金学是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,并用一定加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。由于矿石性能不同,提取金属的原理、工艺过程和设备不同,从而形成专门的冶金学科—冶金学。

冶金学研究所涉及的内容:金属的制取,金属的加工,金属性能的改进→对金属成分、组织结构、性能和相关理论的研究。

冶金学按研究的领域分:提取冶金学(化学冶金学)和物理冶金学(材料的加工成型,通过控制其组成、结构使已提取的金属具有某种性能)。

提取冶金(extractive metallurgy):从矿石中提取金属及金属化合物的过程,因其中进行很多化学反应,又称化学冶金(chemical metallurgy)。

提取冶金的分类按所冶炼金属类型分:有色冶金钢铁冶金(黑色冶金)

按冶金工艺过程不同分:火法冶金湿法冶金电冶金

1.1.2 火法冶金主要过程简介

干燥:去水,温度为400~600℃。

焙烧:以改变原料组成为目的的、在低于矿石熔点温度下、在特定气氛中进行的冶金过程。

煅烧:在空气中以去CO2和水为目的的冶金过程。

烧结与球团:以获得特定矿物组成、结构及性能的造块。

熔炼:还原氧化物,提取粗金属。

精炼:氧化杂质,获得纯金属。

铸造:液态金属凝固成固态。

1.2.1 钢铁材料

钢铁是使用最多的金属材料原因:储量大;冶炼加工容易;综合性能好;易改质处理预计未来几年钢铁产品在各行业中占的比例

1.2.3 钢铁冶炼技术发展简史

远古至13世纪末:半熔融状态的铁块—海绵铁;13世纪末至19世纪中叶:熔融状态的生铁→粗钢,形成两步法炼钢;19世纪中期至今:1856年英国人发明了空气底吹酸性转炉炼钢法;1864年法国人发明了平炉炼钢法;1874年发明了空气底吹碱性转炉炼钢法;20世纪初发明了电弧炉炼钢;20世纪中叶氧气顶吹转炉(LD法)。

冶金概论考试重点总结

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冶⾦概论考试重点总结

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第⼀章:绪论

1、冶⾦学的分类?

按研究的领域分:提取冶⾦学(从矿⽯中提取⾦属及⾦属化合物的过程,因其中进⾏很多化学反应,⼜称化学冶⾦)和物理冶⾦学(材料的加⼯成型,通过控制其组成、结构使已提取的⾦属具有某种性能)。

按所冶炼⾦属类型分:有⾊冶⾦和钢铁冶⾦(⿊⾊冶⾦)。

按冶⾦⼯艺过程不同分:⽕法冶⾦、湿法冶⾦、电冶⾦。

2、钢与⽣铁的区别?

3、钢铁⽣产的典型⼯艺(长流程)?

4、什么是耐⽕材料?钢铁⽣产对耐⽕材料的要求是什么?

凡是耐⽕度⾼于1580℃,能在⼀定程度上抵抗温度骤变、炉渣侵蚀和承受⾼温荷重作⽤的⽆机⾮⾦属材料,称为耐⽕材料。其要求是:耐⽕度⾼;能抵抗温度骤变;抗熔渣、⾦属液等侵蚀能⼒强;⾼温性能和化学稳定性好。

5、什么是炉渣?炉渣的分类以及碱度?

炉渣是炉料在冶炼过程中不能进到⽣铁和钢中的氧化物、硫化物等形成的熔融体。

其主要成分是CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO、FeO、P2O5、CaS等。

根据冶炼⽅法的不同,钢铁⽣产产⽣的炉渣分为⾼炉渣和炼钢渣,按炉渣中含有不同的化学成分⼜可分为碱性渣和酸性渣。

第⼆章:⾼炉炼铁

1、⾼炉冶炼⽤原料?

⾼炉冶炼⽤的原料主要有铁矿⽯(天然富矿和⼈造富矿)、燃料(焦炭和喷吹燃料)、熔剂(⽯灰⽯与⽩云⽯等)。⾼炉冶炼是连续⽣产过程,必须尽可能为其提供数量充⾜、品味⾼、强度好、粒度均匀粉末少、有害杂质少及性能稳定的原料。

2、⾼炉结构及附属设备?

⾼炉本体主要由钢结构(炉体⽀承框架、炉壳)、炉衬(耐⽕材料)、冷却设备(冷却壁、冷却板等)、送风装置(热风围管、⽀管、直吹管、风⼝)和检测仪器设备等组成。

冶金概论题库

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一、填空题

1、从矿石中提取金属的方法可归结为三种:火法冶金、湿法冶金、电冶金,其中电冶金按电能形式分为电热冶金和电化学冶金。冶金分类:钢铁冶金和有色金属冶金。

2、炼钢原材料(高炉炼铁原料)主要由铁矿石、溶剂和燃料组成。

3、铁矿石入炉前处理步骤包括破碎和筛分、焙烧、混匀、选矿。选矿包括重选、磁选和浮选。

4、非高炉炼铁按工艺特征、产品类型及用途分为直接还原法和熔融还原法。

5、高炉炼铁常用铁矿石有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿和菱铁矿。

6、高炉炼铁主要产品是生铁,副产品是炉渣、高炉煤气及其带出的炉尘。

7、高炉炼铁其主体设备除了高炉本体以外,还包括炉后供料和炉顶装料系统、送风系统、煤气除尘系统、渣铁处理系统和喷吹系统等。

8、转炉炼钢原材料按性质分类,可分为金属料、非金属料和气体。金属料包括铁水、废钢、铁合金、直接还原铁及碳化铁,非金属料包括石灰、白云石、萤石、合成造渣剂,气体包括氧气、氮气和氩气等。按用途分类,可分为金属料、造渣剂、化渣剂、氧化剂、冷却剂和增碳剂等。

9、火法炼铜主要工艺步骤包括四个主要步骤,即造镏熔炼、铜镏吹炼、火法精练和电解精练。

10、从矿石中提取氧化铝的方法分为酸法和碱法两大类,酸法未能在工业中应用,碱法分为拜耳法、碱石灰烧结法和拜耳-烧结联合法,其中以拜耳法为主。

11、冶金工业废气治理方法分为冷凝法、吸收法、吸附法、燃烧法和催化转化法。

12、冶金工业固体废物对人类环境造成的危害主要表现在:侵占土地、污染土壤、污染水体和污染大气。

二、简答题

1、高炉炉渣有什么作用,它是如何形成的?

冶金工程概论ppt课件

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湿法冶金;在常温(低于100℃)常压或 高温(100-300℃)高压下,用溶剂处理 矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶 液中,而其它杂质不溶解,然后再从溶液 中将金属提取和分离出来的过程。它包括 浸出,分离,富集和提取等工序。
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6
电冶金;利用电能提取和精练金属的方法。 按电能利用形式可分为两类;
煅烧;将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在 空气中加热分解,除去二氧化碳或水分变 成氧化物的过程,又称焙解。如石灰石煅 烧成石灰;氢氧化铝。
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11
烧结和球团;将粉矿或精矿经加热焙烧,固结 成多孔状或球状的物料,以适应下一工序的要 求。如铁矿粉的烧结,铅精矿的烧结。
熔炼;在高温下(熔点以上)通过氧化还原反 应,使矿物原料中金属组分与脉石和杂质分离 两个液相层即金属(或金属锍)熔体和熔渣的 过程,也叫冶炼。按作业条件可分为还原熔炼, 造锍熔炼和氧化吹炼等。
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9
工艺流程图:各工序间的联系及其所 获得的产品(包括中间产物)间流动 线路图。
设备连接图;表示主要设备间的联系。
原则流程图;表示各阶段作业间的联 系。
数质量连接图;表示各阶段所获产物 的数量和质量的情况。
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10
冶金工艺过程;由单元冶金过程组成。
焙烧;在适当气氛下,加热至低于熔点温 度,发生氧化,还原或其它化学变化的过 程。其目的改变原料中提取对象的化学组 成,满足熔炼或埐出的要求。按气氛不同 分为氧化焙烧,还原焙烧,硫酸化焙烧, 氯化焙烧等.

精品课件冶金概论14707

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四、连铸设备














等 离 子 加 热 装 置
结 晶 器 及 振 动 台
电 磁 搅 拌 设 备
二 冷 段






引 锭 杆 存 放 装 置
22
1.钢包及回转台
作 用: 存储钢水,并将钢水
运输至连铸机,同时底部 设吹Ar管起精炼作用; 结构与功能:
由本体、滑动水口连 接板、透气砖、倾翻吊环 组成; 滑动水口:
四周冷却均匀,不易 产生内部和表面裂纹,有 利于夹杂物上浮; 缺 点:
设备高度大,投资费 用高,铸坯断面和定尺长 度及拉速受到限制。
7
立弯式连铸机:
可适应较长定尺的 要求(2m),钢水从 结晶器开始凝固,完 全凝固后进入弯曲段, 在水平方向出坯,铸 机的中间包、结晶器、 导辊、引锭杆沿垂线 布置,拉矫机、切割 机沿水平布置。
概 念: 指中间包钢水温度,
由合适的过热度+钢种的液 相线温度确定;
在一包钢水浇注1/4时 过热度最大,浇注结束时 最低。过热度高,拉速低 则漏钢危险增加,柱状晶 发达,中心偏析重;过热 度低,拉速高,漏钢几率 减少,中心偏析轻,夹杂 上浮困难。
36

冶金概论

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1. 绪论

1.1钢铁冶金基本概念

冶金是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物,并用各种加工方法制成一定性能的金属材料的科学。

冶金方法:

1)火法冶金:是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业,使其中的金属和杂质分开,获得

较纯金属的过程。

2)湿法冶金:是常温或低于100℃下,用溶剂处理矿石或精矿,使所要提取的金属溶解于溶液中,

而其它杂质不溶解,然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。

3)电冶金:是利用电能提取和精炼金属的方法。

1.2钢铁工业在国民经济中的地位

评价一个国家的工业发达程度

工业化水平国民生活水准

↓↓

工业生产所占比重↓工业机械化自动化程度交通工具市政设施工业化水平的标志民用住宅生活用品

↓↓

劳动生产率提高需要大量的基础材料

↓↓

需要大量的机械设备

钢铁产品

1) 价格低廉

2) 有较高的强度和韧性

3) 易于加工制造

4) 所需原料资源丰富

5) 冶炼工艺成熟、效率高

1.3钢铁工业的发展

1856年英国人H.Bessemer发明底吹酸性空气转炉炼钢法。

1864年法国人Martin发明酸性平炉法炼钢。

1878年英国人S.G.Thomas发明碱性底吹空气转炉炼钢法

1899年法国人Heroult发明三相交流电弧炉。

1948年德国人Robert成功进行氧气顶吹转炉炼钢试验。

2007年11月24日世界最大的Corex熔融还原炉在我国宝钢投产。国内最大转炉

⑴底吹空气转炉的发明⑵平炉时代⑶电弧炉的发明⑷氧气转炉时代⑸直接还原和熔融还原

二次世界大战后的四十多年中,钢铁工业获得重大发展

冶金概论

冶金概论

第一章绪论

1.提取冶金过程可以按如下方式进行分类

1)按所冶炼金属类型分:钢铁冶金,有色冶金

2)按冶金工艺过程不同分:电冶金(采用电能提取和精炼金属),湿法冶金(包括浸出、净化和提取三步骤),火法冶金(包括原料准备、冶炼和精炼三步骤)

2.钢铁生产的典型工艺(长流程)

3.钢铁厂产生的各种污染物有:大气污染物质,污水,固体废弃物。

4.凡是耐火度高于1580℃,能在一定程度上抵抗温度骤变、炉渣侵蚀和承受高温荷重作用韵无饥非金属材料,称为耐火材料。

耐火材料由耐火砂岩进入到现代科技产品,已成为独立的生产行业,其产品的60~80%消耗于冶金工业。

5.钢铁工业能耗

我国钢铁工业的能源消耗中,钢铁冶炼是耗能最高的工序,占钢铁工业能耗的60~70%。其主要耗于炼铁系统,焦化、烧结、球团、炼铁等工序,占钢铁生产能耗的一半以上。

第二章:铁矿粉造块

1. 烧结过程的定义

将各种粉状铁,配入适宜的燃料和熔剂,均匀混合,然后放在烧结机上点火烧结。在燃料燃烧产生高温和一系列物理化学变化作用下,部分混合料颗粒表面发生软化熔融,产生一定数量的液相,并润湿其它未融化的矿石颗粒。冷却后,液相将矿粉颗粒粘结成块。这一过程叫是烧结过程,所得到的块矿叫烧结矿。

2.球团生产过程和球团矿

将准备好的原料(细磨精矿或其他细磨粉状物料、添加剂等),按一定比例经过配料、混匀制成一定尺寸的小球,然后采用干燥焙烧或其他方法使其发生一系列的物理化学变化而硬化固结.这一过程即为球团过程。其产品即为球团矿。

3. 高炉炉料结构

炉料结构即高炉生产中酸性炉料、碱性炉料及块矿所占的比例。

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开采方法:
为了经济而有效地开发地下资源,需根据矿床所处的 地理位置、埋藏条件以及国民经济发展的需要,进行 可行性的技术经济分析,选择合理的开采方法。
露天开采:如果矿床埋藏得比较浅时可采用露天开采, 以台阶的方式一层一层地向下开采,剥离岩石到达矿 体,然后再以台阶方式开采矿石。露天采矿的步骤主 要包括矿区的地面准备、矿山基本建设、剥离岩石和 回采矿石。
还原熔炼、造锍熔炼、吹炼、浸出或溶出、浸出液的净化、 矿浆的絮凝、沉降和澄清等等。
流程选择
考虑某种金属的工艺流程选择时,应注意分析原料条件 (包括化学组成、颗粒大小、脉石和有害杂质等)、冶炼 原理、冶炼设备、冶炼技术条件、产品质量和技术经济指 标等。
另外,还有水电供应、交通运输。 根据具体情况过程越少,工艺流程越短越好。
2021/8/30
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二、中间层——地幔
成分:亲硫元素锑、砷、铋、镉、铜、铅、汞和锌和硫化物。 在约1200km处有变化。 分为2带: 上层:橄榄岩带,平均密度3.8g/cm3,温度1200~1500℃, 压力50万atm。 下层:金属矿带 平均密度5.6g/cm3,温度1500~2000℃,压力150万atm。
锡、稀土等7种金属占世界首位,铝等5种金属储量占 第二位,传统出口的商品有钨、锡、锑、铜、汞等, 创汇率很高,因此,有色金属工业成为我国的优势产 业。

冶金概论

冶金概论

(3)在熔点附近,液体与固体金属的热容相近,说 明液体原子热运动的形式与固体金属原子热运动形式相 近。 (4)金属熔化前后的热导率与电导率变化不显着, 电铋、锑、锗的变化稍大 率,热导率都相差不多,说 明液体金属与固体金属的导电机理及导热机理相近;另 外两者都具有较小的可压缩性。 (5)液体金属的性质有些与固体金属相差较远,如 流动性,液体金属之间相互扩散的速率等。 这些都说明液体金属的性质接近固体金属,而与气 体的性质相差较远。又由于液体金属的流动性及扩散系 数与固体金属差别较大。因此,它们的结构即相近又有 明显的差别。
ห้องสมุดไป่ตู้
第一章
ξ1-1 ξ1-2 ξ1-3 ξ1-4
冶金溶液
液体金属的性质和结构 理想溶液 真实溶液 活度的测定与计算
ξ1-1 液体金属的性质和结构
液态是介于固态和气态的一种中间状 态,其性质因具体的研究对象与条件不同 而不同,在临界温度附近,其性质与气体 相似,而在接近熔点时,却与固态相似。 在火法冶金中所遇到的的熔体,主要是熔 点附近的液态金属与液态炉渣等。
液体金属的结构:
• 准晶体结构模型(孔隙理论):液体有类似晶体的结构。 温度升高,质点运动加剧,使晶格发生膨胀,因而晶格 结点转移至晶格间隙中去的原子数增多,同时晶体中的 空位数增加,晶格发生歪扭。当空位数大于某一临界数 值时,固体发生熔化。远程有序结构的晶体变成只具有 近程有序的液体。 流动集团模型:液体中存在有质点数目不等的各种流动 集团。流动集团中,质点间保留着接近于晶体所具有的 有序排列,在这些流动集团中,质点间保留着接近于晶 体所具有的有序排列。在紧邻的流动集团之间存在着无 序的表面层。液体认为除近程有序以外,还存在着更大 的流动集团有序区域。
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近三十年,我国GDP年平均 增长率为9.5%,而相应的能源消 耗增长率仅为4.2%,不到GDP年 平均增长率的一半(44%)。
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冶金概论[1]
6)钢铁工业能源消耗比例
钢铁工业是能源和资源密集 型产业, 例如能源消耗约占世界总 能耗的10%。我国钢铁工业在上 世纪七十年代时占全国总能耗的 13%—14%,从八十年代起有所 降低,但也在10%以上。
冶金概论
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2020/11/10
冶金概论[1]
课程的主要目的
介绍钢铁冶炼及加工过程的基本 原理、工艺特点及基本工艺流程,使 非冶金专业学生对钢铁联合企业的生 产过程有一个全面而概括的了解,并 初步掌握冶金的基本知识。
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冶金概论[1]
课程的主要内容
• 第一部分:绪论 • 第二部分:铁冶金 • 第三部分:铁合金冶炼 • 第四部分:钢冶金 • 第五部分:炉外精炼与连铸 • 第六部分:钢铁材料压力加工
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冶金概论[1]
第一部分:绪论
• 1.1 冶金的基本概念 • 1.2 冶金的相关学科 • 1.3 冶金工业发展史 • 1.4 现代冶金过程 • 1.5 钢铁产品及副产品 • 1.6 钢铁资源与能耗 • 1.7 冶金中的耐火材料 • 1.8 钢铁工业发展现状 • 1.9 环保、循环经济与钢铁可持续发展
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冶金概论[1]
中国冶金的辉煌历史
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冶金概论[1]
1.4 现代冶金过程—冶炼过程
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冶金概论[1]
现代冶金过程—轧钢过程
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冶金概论[1]
1.5 钢铁产品及副产品
1)钢铁冶炼产品
(1)生铁:
炼钢生铁[Si]≤1.25%
铁与C、Si、Mn、P、S组成的合金,主要由高炉生产
铸造生铁 1.25%≤[Si]≤4.25%
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冶金概论[1]
冶炼设备:转炉钢、电炉钢
脱氧程度:沸腾钢、镇静钢、半镇静钢
按冶炼方法分:
碳素钢:低、中、高碳 合金钢:低、中、高合金
按化学成分分:
(2)钢:
含[C]≤2%,并含普有通其碳它素元钢素的Fe-C合金
优质碳素钢
按质量分:
来自百度文库
高级优质钢
按用途分:
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冶金概论[1]
每万元GDP的能耗从1980年的7.98吨标煤降低到 2002年的2.63吨标煤,减少了近2/3;每吨标煤所创 造的GDP从1980年的2335元提高到2000年的 6880元。
每万元GDP能耗(吨标煤) 吨标煤创造产值(元)
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冶金概论[1]
5)我国能源消耗增长率
• 矿产资源人均占有量只有世界平均水平的 58%,排世界第53位;
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冶金概论[1]
在13种主要金属原料的地区分布前五位排名上,我 国除锡(占14.8%)和钼(占6.0%)外,其余都榜上 无名。
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冶金概论[1]
2)我国主要自然资源使用现状
我国是资源和能源利用率较低的国 家之一。我国最终产品量仅占原料投 入量的20%——30%,60%以上的原 料变成了废弃物,资源回收率比世界 平均水平低20%。
结构钢 工具钢
特殊性能钢
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冶金概论[1]
(3)铁合金:
铁与一种或几种元素组成的中间合金,用于炼钢脱氧及合金化
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2)钢铁副产品
(1)炉渣 炉料冶炼过程中不能进到金属中的S-化物,O-化物
等形成的熔融体,主要成分: CaO,MgO,SiO2, Al2O3,MnO,FeO, P2O5, CaS 等。
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冶金概论[1]
1.6 钢铁资源与能耗
1)我国主要自然资源现状
• 我国的四类基本资源中,耕地、淡水人均 占有量只分别相当于世界平均水平的1/3 和1/4,森林和草地只分别相当于世界平 均水平的1/7和1/3;
• 能源资源中,煤炭、石油和天然气的人均 探明储量分别只有世界平均水平的1/2、 1/10和1/20。
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冶金概论[1]
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冶金概论[1]
1.2 冶金学的支撑学科
物理学
冶金学
化学
物理化学
(理 论 基 础)
流体力学
电子技术
(提供技术材料及研究课题)
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计算机技术
冶金概论[1]
1.3 冶金工业发展历史
人类社会发展史: 原始社会→奴隶社会→封建社会→资本主义社会
人类使用材料的历史: 石器→青铜器→铁器→工业化(钢铁) →信息社 会(多种新材料)
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冶金概论[1]
3)我国能源使用情况
据资料统计,我国的能源开采回收率 只有32%, 能源加工、转换和储存的 效率为70.3%, 终端能源利用率平均为 42%, 这表示所生产能源中得到利用 的只占29%。
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冶金概论[1]
4)我国单位产值能耗
据资料统计,我国每百万美元的单位 产 值 能 耗 为 1172 吨 油 当 量 , 远 高 于 日 本(162)、德国(229)、英国(292) 和美国(384)等发达国家的数值,也 远高于世界平均水平(397)。
(2)煤气:焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气
CO(5~7%)+H2(50~60%) +CO2(2~5%)+N2(5~10%) +CH4(20~30%) 发热量15000~19000kJ/Nm3
CO(50~70%)+H2(0.5~2.0%)
+CO2(14~15%)+N2(10~20%) 发热量7500~11000kJ/Nm3
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冶金概论[1]
1.1 冶金的基本概念
1) 冶金的概念: 冶金是研究如何经济地从矿石或其他原
料中提取金属或金属化合物,并采用各种 加工方法制成具有一定性能的金属材料的 科学。
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冶金概论[1]
• 2)冶金分类

提取冶金:研究提取金属,存在化学反应

物理冶金:研究金属材料成型过程
由冶炼方法不同分为:高炉渣和炼钢渣
炉渣的用途: (高炉炉渣渣分)类水:泥、隔热材料、填料; (转炉渣)烧结、炼铁、水泥、筑路、富集提取稀有金属
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按化学成分不同分为:碱性渣和酸性渣
冶金概论[1]
CO(26~30%)+H2(1~3%) +CO2(10~14%)+N2(56~58%) +CH4(0.2~0.60%) 发热量3300~4200kJ/Nm3
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