金属材料的制备冶金概括

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材料工程基础-第1章金属材料的制备--冶金

材料工程基础-第1章金属材料的制备--冶金
I、对原料的适应性强,可处理各种不同类型的原料, 甚至液态粗金属;
II、作业温度比其他火法冶金过程低; III、分离效率高,综合利用好。在高品位矿石资源逐 渐枯竭的情况下,对储量很大的低品位、成分复杂难 选的贫矿来说,氯化冶金将发挥它的作用。
1.1 冶金工艺
㈡、火法冶金的主要方法 ②氯化冶金 尚有三个问题待解决: I、氯化剂的利用效率和氯化剂的再生返回利用是关 键性问题; II、继续解决氯化冶金设备的防腐蚀; III、环境保护
A 形状控制:电磁铸造、金属薄膜的电磁成行,电磁 塑性成型,悬浮熔炼等
B 驱动金属液体:电磁搅拌,电磁泵 C 抑制流动:磁力制动,抑制波动 D 悬浮:非金属夹杂物的电磁分离 E 热量生成:感应熔炼,电磁加热、电弧熔炼、等离
子熔炼等 F 组织控制:晶粒细(粗)化,非晶金属制备
1.1 冶金工艺
三、电冶金 ㈠电热熔炼 ②电磁熔炼
的化合物析出或造
渣。
◆ 物理法 基于在两相平衡时杂质和主金属在两相
间分
配比的不同。
◇ 利用粗金属凝固或熔化过程中,粗金属中的杂质和主金
属在液–固两相间分配比的不同——熔析精炼、区域精
炼(区域熔炼)。
◇ 利用杂质和主金属蒸气压的不同,因而粗金属蒸发过程
中,其易蒸发的组份将主要进入气相,与难蒸发组分分
离——蒸馏精炼、升华精炼。
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
氧势图(Ellingham)的形成原理
为了直观地分析和考虑各种元素与氧的亲和能力,了解不同 元素之间的氧化和还原关系,比较各种氧化物的稳定顺序, 埃林汉曾将氧化物的标准生成吉布斯自由能数值折合成元素 与1mol氧气反应的标准吉布斯自由能变化即,将反应:

冶金工程中的金属材料制备与处理

冶金工程中的金属材料制备与处理

冶金工程中的金属材料制备与处理冶金工程是研究和应用金属材料的学科,涉及金属材料的制备、加工以及性能改善等方面。

金属材料是冶金工程中的核心,其制备与处理技术的发展对于现代工业的进步有着重要意义。

本文将从金属材料制备的基本原理,常见的制备方法,以及处理技术等方面进行论述。

一、金属材料制备的基本原理金属材料制备过程中的基本原理主要包括金属的途径形成和结晶行为。

金属的形成途径有两种,一种是地质过程,如矿石的形成;另一种是冶金过程,如金属的提取和冶炼。

金属在固态状态下具有晶体结构,通过加热和冷却等方式可以控制其晶体形貌和晶粒尺寸。

二、金属材料制备的常见方法1. 粉末冶金法:粉末冶金法是将金属或合金粉末压制成型,再进行烧结或热处理的一种制备方法。

其优点是可以得到具有高纯度和均匀组织的材料。

粉末冶金法广泛应用于金属粉末冶金制品、金属陶瓷制品和各种复合材料的制备。

2. 液相冶金法:液相冶金法是指将金属或合金在液态下进行熔化和制备的方法。

常见的液相冶金法有熔模铸造法、凝固锭法等。

这些方法可以制备大型和复杂形状的金属制品。

三、金属材料的处理技术金属材料制备完成后,还需要进行一系列的处理技术以改善其性能和使用价值。

常见的处理技术有热处理、表面处理和变形处理等。

1. 热处理:热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程,改变其组织结构和性能的一种方法。

常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。

热处理可以提高金属的硬度、强度和耐腐蚀性能。

2. 表面处理:表面处理是指对金属材料表面进行物理、化学或机械上的处理,以改变其表面特性的方法。

常见的表面处理方法有电镀、喷涂、陶瓷涂层等。

表面处理可以提高金属的耐磨性、耐腐蚀性和装饰性。

3. 变形处理:变形处理是通过塑性变形改变金属材料的组织结构和性能。

常见的变形处理方法有压力加工、轧制、拉伸等。

变形处理可以提高金属的强度、韧性和塑性。

综上所述,冶金工程中的金属材料制备与处理是冶金学的重要内容。

制备金属材料的技术和应用

制备金属材料的技术和应用

制备金属材料的技术和应用金属材料是现代工业的基础材料之一,广泛应用于各种制造和加工过程中。

金属材料的制备技术不断发展,各种新型材料不断涌现,这些材料的应用范围也越来越广泛。

一、传统金属材料的制备技术1. 熔铸法熔铸法是最传统的金属材料制备技术之一,也是应用最广泛的方法。

熔铸法适用于制备各种合金和纯金属材料。

熔铸法的基本原理是将金属或金属合金加热到熔点,在熔化状态下通过特定的操作方式,将其倒入模具中或在特定的工艺条件下制成棒材、板材等形状。

2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种金属材料制备的重要技术,它采用微米尺度的金属粉末作为原料,并通过压制、烧结或热等方法将其加工成材料。

粉末冶金法可以制备复杂的形状和结构,还可以制备高强度、高硬度、高耐磨等特殊性能的材料。

3. 拉伸法拉伸法是一种金属材料制备的传统方式。

拉伸法的原理是将金属材料加热到一定温度,然后通过拉伸外力将其变形,使其达到一定的形状和尺寸。

二、新型金属材料的制备技术1. 3D打印技术3D打印技术是目前最为热门的金属材料制备技术之一。

利用3D打印技术,可以在计算机辅助下将金属材料精细地制成各种三维形状。

这种技术不仅可以制备各种形状的金属制品,还可以制备各种复杂的内部结构和空洞结构。

2. 等离子喷涂技术等离子喷涂技术是一种新型的金属材料制备技术,利用等离子体技术将金属粉末制成涂层。

这种技术具有制作高性能、高应力、耐热、耐化学腐蚀的薄膜等特点,适用于高温、高压、腐蚀性环境下的应用。

3. 碳化物浸渍技术碳化物浸渍技术是一种新型的金属材料制备技术,利用气相物理或化学方法将碳化物材料浸渍到金属基底中。

这种技术具有制备高性能的复合材料、高强度、耐磨、耐腐蚀等特点,可以广泛应用于工业生产中。

三、金属材料的应用金属材料应用范围广泛,涉及到各个领域和行业。

以下是几个典型的应用领域:1. 机械制造金属材料在机械制造领域中发挥着重要的作用,可以制造车辆、机器人、船舶等各种机械装备。

冶金原理的概念

冶金原理的概念

冶金原理的概念冶金原理是指研究金属材料的制备、加工及性能形成规律的科学理论。

其多种学科交叉和互相渗透,包括物理学、化学、热力学、动力学、材料科学等诸多学科知识。

冶金原理旨在深入探究金属材料的基本结构、组织与性能之间的相互关系,为相关材料的加工和应用提供科学依据与物理基础。

冶金原理的学科特点总体上具有两个层次,一是具有相对雄厚的基础理论,并穿插于多个学科,如化学、热力学、力学等进行研究;而二是具有强烈的应用性,在金属材料各领域中有重要的应用价值。

冶金原理在金属材料的制备方面涉及多个方面,包括原料选择、熔炼、合金化、过程控制等。

其中熔炼是最为重要的步骤之一。

熔炼涉及到化学反应、热力学和动力学过程,如供能、加热、传热、反应动力学、传质和相变等。

另外,熔金过程中的密封、保护和稳定生产也是冶金原理必须考虑的问题。

冶金原理在金属材料的加工方面,同样涉及多个方面,包括塑性变形、热处理、表面处理等。

其中重要的方面是塑性变形。

塑性变形是指质点在外力作用下发生的变形,是金属物理学和机械学研究的关键问题之一。

冶金原理中的塑性变形理论可以用于控制金属材料中的晶粒与尺寸等变形相关的因素。

冶金原理在金属材料的性能形成方面,主要包括热力学、动力学、组织与结构、晶体界面等多个方面。

金属材料的性能常常是通过其组织与微观结构所决定的,如晶体轻松度、形变硬化及硬度、塑性、韧性、抗疲劳性、耐腐蚀性及磨损性等,均是冶金原理中所探讨的具体内容。

冶金原理的其他应用领域还包括材料分析和检测、有限元分析和模拟等,同时也涉及基于材料组织结构的工程基本材料设计等方面。

总之,冶金原理是研究金属材料制备、加工和性能形成规律的科学体系,它广泛应用于冶金、机械、汽车、电子、航天、石油化工等产业,对产业发展和现代经济的发展都有很重要的意义。

冶金技术的概念

冶金技术的概念

冶金技术的概念冶金技术是一门研究金属材料的提取、精炼、加工和应用等工程技术学科。

它主要关注的是金属材料的制备、性能调控和工艺控制等方面,旨在为实现材料的高质量、高效率和能耐性能提供科学依据和技术支持。

冶金技术的研究对象是金属材料及其合金。

金属材料具有良好的导电、导热、韧性和塑性等优良性能,广泛应用于建筑、交通、能源、机械制造等领域。

然而,金属材料的原料资源有限,生产过程中会受到能源消耗、环境污染、成本等问题的制约。

因此,冶金技术的发展是为了改进金属材料生产过程,提高资源利用率,减少能源消耗和环境污染。

冶金技术的基本内容可以概括为金属的提取、精炼和加工三个环节。

首先是金属的提取。

不同的金属材料来源于地壳中不同的矿石,冶金技术研究如何从矿石中提取所需的金属元素。

这一过程主要包括的步骤有矿石选矿、矿石破碎、矿石磨矿、矿石浮选等。

冶金技术通过开发新的选矿工艺、优化破碎和磨矿设备等手段,提高提取效率和经济效益。

其次是金属的精炼。

提取出的金属元素往往会掺杂着其他杂质元素,通过冶金技术的精炼工艺,可以将其纯度提高到所需的水平。

金属精炼的常用方法包括火法、湿法和电法等。

火法包括熔炼、热还原和化学蒸发等过程,湿法是利用溶液提取、萃取和电解等方法进行金属的分离和纯化,电法则是利用电解过程进行纯金属的得到。

冶金技术通过改进精炼工艺和设备,探索新的精炼方法,提高金属的纯度和品质。

最后是金属的加工。

金属材料在制备和精炼之后,需要经过加工工艺才能得到所需的形状和性能。

传统的金属加工工艺包括锻造、轧制、挤压、拉伸等,现代金属加工工艺则包括粉末冶金、表面处理、焊接和成型等。

冶金技术在金属加工方面的研究重点是探究金属的变形行为、组织演变规律和加工工艺参数对材料性能的影响,以实现金属的高强度、高韧性和高耐蚀性。

除了金属的提取、精炼和加工,冶金技术还涉及金属材料的应用和管理等方面。

金属材料的应用广泛,冶金技术研究如何根据不同领域的需求,通过改进材料配方、调控组织和优化加工工艺,提供满足具体应用要求的金属材料。

现代金属材料的制备与成型技术

现代金属材料的制备与成型技术

现代金属材料的制备与成型技术一、金属材料的制备技术:1.熔炼法:熔炼法是制备金属材料最常用的方法之一、它通过将金属原料加热至熔化状态,然后通过冷却凝固形成所需形状的材料。

熔炼法可分为电熔法、真空熔炼法、坩埚熔炼法等。

2.粉末冶金法:粉末冶金是一种将金属粉末通过成形与烧结来制备金属材料的方法。

该方法不需要熔化金属,可直接使用金属粉末,在高压下成型成所需形状,然后通过烧结得到金属材料。

3.化学法:化学法是一种利用化学反应来制备金属材料的方法。

常见的化学法包括电解法、沉积法和溶液法等。

这些方法通过将溶解金属离子的溶液与适当的反应剂反应,使金属离子还原成金属固体。

4.气相沉积法:气相沉积法是一种利用高温高压条件下,使金属原料气化后沉积在衬底上的方法。

这种方法可以制备薄膜、纤维等金属材料。

二、金属材料的成型技术:1.锻造成型:锻造是一种将金属材料加热至一定温度后施以一定的力使金属发生塑性变形,从而得到所需形状的方法。

锻造可分为自由锻造、模锻造和挤压锻造等。

2.压力成型:压力成型是一种利用压力来使金属材料发生塑性变形,从而得到所需形状的方法。

常见的压力成型包括挤压、拉伸、连续模锻等。

3.粉末冶金成型:粉末冶金成型技术是指利用金属粉末进行成型的方法。

通过将金属粉末与适当的粘结剂混合,然后在高压下成形。

最后通过烧结将金属粉末与粘结剂固化在一起,得到所需形状的金属成品。

4.焊接与连接:焊接是一种将两个或多个金属材料通过加热、溶解或者高压连接在一起的方法。

常见的焊接方法有电弧焊接、气焊、激光焊接等。

除了焊接外,还有螺纹连接、铆接和胶粘连接等方法。

三、现代金属材料的设备与工具:1.熔炉:熔炉是用于将金属原料熔化的设备,它可以提供高温条件,使金属原料达到熔点,进行熔炼制备。

2.成型机床:成型机床是用于金属材料成型的机床设备,如锻压机、冲床、拉伸机等。

它们通过施加力或者压力,使金属发生塑性变形,得到所需形状。

3.烧结炉:烧结炉是用于粉末冶金制备的设备,它可以将金属粉末在高温条件下烧结成一体。

冶金工程知识概述

冶金工程知识概述

冶金工程知识概述冶金工程是一门关于金属材料的加工与应用的学科,它涉及到金属材料的提取、制备、加工、性能评估等方面。

本文将对冶金工程的基本知识进行概述,包括冶金工程的定义、发展历史、主要分支和应用领域等内容。

一、冶金工程的定义冶金工程是一门研究金属材料的加工与应用的学科,其目的是通过改变金属材料的组织结构和性能来满足不同工程领域的需求。

冶金工程主要包括金属材料的提取、制备、加工和性能评估等方面。

二、冶金工程的发展历史冶金工程作为一门学科,其发展历史可以追溯到古代。

在古代,人们通过熔炼和锻造等方法,将天然金属提取出来,并加工成各种实用工具。

随着社会的发展,冶金工程逐渐成为一门独立的学科,并在工业革命时期得到了迅猛发展。

在工业革命时期,冶金工程得到了前所未有的发展。

人们发明了高炉、转炉等先进的冶炼设备,使得金属材料的生产效率大大提高。

同时,冶金工程的理论研究也取得了重要进展,为冶金工程的发展奠定了坚实的基础。

三、冶金工程的主要分支冶金工程是一个综合性学科,涉及到多个分支领域。

以下是冶金工程的主要分支:1. 冶金物理化学:研究金属材料的相变规律、热力学性质和反应动力学等方面的知识。

2. 冶金原理与工艺:研究金属材料的提取、制备和加工工艺,包括熔炼、铸造、锻造、挤压等工艺过程。

3. 材料加工与表征:研究金属材料的加工方法和技术,包括金属的切削、焊接、热处理等加工过程,以及对材料性能进行测试和表征的方法。

4. 金属材料与工程应用:研究金属材料的性能评估和应用,包括金属的力学性能、耐腐蚀性能、导热性能等方面的研究。

四、冶金工程的应用领域冶金工程的应用领域非常广泛,涵盖了各个工程领域。

以下是冶金工程的一些主要应用领域:1. 金属材料工业:冶金工程在金属材料的生产和加工方面发挥着重要作用,包括钢铁、有色金属等行业。

2. 汽车工业:冶金工程在汽车制造中起着关键作用,包括车身结构、发动机部件等方面的材料选择和加工。

3. 航空航天工业:冶金工程在航空航天领域的应用非常广泛,包括航空发动机、航天器结构材料等方面的研究和应用。

金属材料工程与冶金工程

金属材料工程与冶金工程

金属材料工程与冶金工程金属材料工程与冶金工程是两个紧密相关的学科,都是研究金属材料的制备、加工、性能、应用等方面的科学。

它们是现代工业中不可或缺的学科,对于推动国民经济的发展和科技进步有着举足轻重的作用。

金属材料工程主要研究金属材料的制备、加工和性能等方面。

金属材料是现代工业生产中最为重要的材料之一,广泛用于制造航空、汽车、电子、建筑等各个领域。

金属材料工程的研究内容包括金属材料的物理、化学性质,金属材料的加工工艺,金属材料的性能优化等方面。

工程师们通过研究金属材料的结构、组织、性能等方面的信息,来提高金属材料的使用性能和降低生产成本。

金属材料工程是一门综合性学科,涉及到的知识领域非常广泛,需要工程师们具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。

冶金工程则是研究冶炼金属的工程学科。

冶金工程的研究领域包括冶炼原理、冶炼工艺、冶金设备的设计与制造、冶金工业的自动化控制等方面。

在冶金工程中,工程师们需要通过研究金属材料的物理、化学性质,来确定最优的冶炼工艺和冶炼设备的设计参数。

冶金工程是一门具有挑战性的学科,需要工程师们具备一定的创新能力和实践经验。

金属材料工程和冶金工程是相辅相成的,它们之间的关系非常密切。

在金属材料工程中,工程师们需要研究金属材料的制备工艺和性能,而这些工艺离不开冶金工程中提供的金属冶炼技术。

同时,在冶金工程中,工程师们需要研究金属材料的物理、化学性质,来确定最优的冶炼工艺和冶炼设备的设计参数。

除了在实践应用中,金属材料工程和冶金工程也有很多的理论研究。

例如,金属材料工程中研究金属材料的组织和性能之间的关系,以及不同加工工艺对金属材料性能的影响等方面的问题;而冶金工程中则研究金属材料的冶炼原理、冶炼工艺、金属材料的相变等方面的问题。

金属材料工程和冶金工程是两门极其重要的学科,它们的研究内容涉及到金属材料的制备、加工、性能、应用等方方面面,对于推动现代工业的发展和科技进步有着不可替代的作用。

合金材料的制备及其应用

合金材料的制备及其应用

合金材料的制备及其应用随着科技的不断进步,各种新材料的研发与应用不断涌现。

其中,合金材料作为一种重要的材料,在现代工业、电子技术、航空航天等领域中扮演着重要的角色。

本文将介绍合金材料的制备方法,以及在不同领域中的应用。

一、合金材料的制备方法1.物理法物理法制备合金材料是最为普遍和常用的方法之一。

它包括凝固法、粉末冶金法、物理气相沉积法、磁控溅射法等。

凝固法是指利用金属在液态和固态转化过程中的显微结构演变形成合金材料的方法。

按照凝固过程的不同可以分为淬凝法、单晶法和等温固溶法等。

粉末冶金法是指通过粉末冶金技术制备合金材料。

具体来说,就是将所需金属粉末混合均匀,再经过压制、烧结等步骤制成所需要的整块材料。

物理气相沉积法是指通过控制气相流速、温度、压力等参数,将金属原子或分子在基底表面上进行化学反应,形成新的合金材料。

通过这种方法,可以制备出一些高精度、高性能的功能材料。

磁控溅射法是指将金属材料置于真空室内,通过高能离子轰击或者热释放等方式,使金属材料表面产生等离子体,并将其沉积在基底表面上,形成新的合金材料。

2.化学法化学法制备合金材料是一种比较新的制备方法。

它包括溶胶-凝胶法、燃烧合成法、水热法、微波辅助合成法等。

溶胶-凝胶法是指通过将金属离子溶解在溶剂中,形成胶体溶液后,通过热处理、射线辐照等方法来制备合金材料的技术。

燃烧合成法是指将金属粉末和氧化物粉末混合在一起,并点燃混合物,通过燃烧反应来制备合金材料的技术。

水热法是指将化学反应所需的混合物溶于水溶液中,然后将其放在高压、高温的环境下,使其反应并形成合金材料的技术。

微波辅助合成法是指将反应物放在微波场中,利用微波分子自旋转加热的特性来帮助反应并形成合金材料的技术。

二、合金材料的应用合金材料在现代工业、电子技术、航空航天等领域中具有广泛的应用。

以下是其具体应用举例:1.现代工业领域中,合金材料广泛应用于机械、汽车、钢铁、化工、船舶等诸多领域。

其中,高强度、高耐磨的高速钢和硬质合金,作为机械零件的重要材料,功不可没。

金属材料制备工艺

金属材料制备工艺

金属材料制备工艺一、引言金属材料是工业生产中应用广泛的材料之一,其制备工艺对材料的性能和质量具有重要影响。

本文将介绍金属材料制备的一般工艺流程及常见的制备方法。

二、金属材料制备工艺流程金属材料的制备工艺一般包括原料准备、熔炼、铸造、加热处理和成形等环节。

1. 原料准备金属材料的原料通常是金属矿石或金属化合物。

在原料准备环节,需要对原料进行选矿、破碎、粉碎等处理,以获得具备一定纯度和颗粒度的原料。

2. 熔炼熔炼是将金属原料加热至熔点并使其熔化的过程。

常用的熔炼方法包括电弧炉熔炼、电感炉熔炼、氩弧熔炼等。

通过熔炼,可以得到液态金属。

3. 铸造铸造是将熔融金属倒入预先准备好的铸型中,并使其冷却凝固,获得所需形状的金属制品。

铸造方法主要包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。

铸造工艺的选择与所需制品的形状、尺寸和性能要求密切相关。

4. 加热处理加热处理是指对铸件或其他金属制品进行加热和冷却处理,以改变其组织结构和性能。

常用的加热处理方法有退火、淬火、正火等。

加热处理可以提高金属制品的硬度、强度、耐磨性等性能。

5. 成形成形是通过机械加工或其他方法将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。

常见的成形方法有锻造、轧制、拉伸、冲压等。

成形工艺可以进一步改善金属材料的性能,并满足不同应用的需求。

三、常见的金属材料制备方法除了一般的工艺流程外,金属材料的制备还有一些特殊的方法和技术。

1. 粉末冶金粉末冶金是指利用金属粉末作为原料,通过混合、压制和烧结等工艺制备金属制品的方法。

粉末冶金可以制备出具有特殊形状和复杂结构的金属制品,并具有较高的密度和机械性能。

2. 电化学方法电化学方法是利用电解池中的电流和电解质溶液对金属进行电解、沉积或溶解的方法。

通过电化学方法可以制备出具有高纯度、均匀性好的金属材料。

3. 薄膜制备薄膜制备是一种制备薄膜材料的方法,常用于制备金属薄膜、合金薄膜等。

常见的薄膜制备方法有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积等。

冶金工程课程总结模板冶金物理化学课程总结

冶金工程课程总结模板冶金物理化学课程总结

冶金工程课程总结模板冶金物理化学课程总结冶金工程是一门关于金属及其合金的提取、改性和应用的学科,是现代工程技术领域中重要而复杂的学科之一。

在学习冶金工程课程期间,我深入了解了冶金学的基本原理与技术,学习了金属材料的提取、制备和加工技术,掌握了相关实验和分析方法。

通过这门课程的学习,我收获颇丰,以下是我对冶金工程课程总结的一些重点。

首先,在冶金物理化学课程中,我学习了金属材料的晶体结构和相变规律。

通过学习晶体学的基本原理和晶体的结构特点,我了解到晶体在冶金工程中的重要性。

晶体结构不仅影响着金属的力学性能和物理化学性质,也对金属的加工工艺和热处理过程产生深远影响。

此外,我还学习了晶体晶界和缺陷的结构与性质,了解了金属材料在加工和使用过程中的缺陷类型及其对材料性能的影响。

其次,我在冶金物理化学课程中学到了金属的相图和相变规律。

相图是表征金属与合金相组成和相变规律的图示,对于冶金工程中的物质相变和相平衡的研究至关重要。

通过学习相图,我可以了解金属材料在不同温度和成分条件下的相变行为,有助于合理选择金属合金的组成和制备工艺。

此外,我还学习了固溶体的形成和固溶体的稳定性,了解了金属合金中的固溶体相变和相分离现象。

在冶金物理化学课程的实验环节中,我通过参与化学分析和材料测试实验,锻炼了实验操作和数据分析能力。

通过化学分析实验,我掌握了常用的金属提纯和分析方法,如溶剂萃取、电解、分光光度法和电化学分析方法等。

这些实验方法可以用于金属材料的分离、提纯和定量分析。

材料测试实验使我熟悉了常用的材料测试仪器和测试方法,如拉伸试验、冲击试验、硬度测试和热处理试验等。

这些实验方法可以用于评估金属材料的力学性能和热处理效果。

总之,通过冶金物理化学课程的学习,我对冶金工程学科有了更深入的了解。

通过学习晶体学、相图和实验操作,我对金属材料的结构与性能,以及金属相变和相平衡规律有了更全面的认识。

我相信这些知识和技能将对我未来的冶金工程研究和实践起到重要的指导作用。

金属材料工程与冶金工程

金属材料工程与冶金工程

金属材料工程与冶金工程金属材料工程与冶金工程是两个紧密相关的领域,它们都涉及到金属材料的制备、加工、性能研究和应用等方面。

本文将从这两个领域的基本概念、发展历程、研究内容和应用前景等方面进行探讨。

一、金属材料工程的基本概念和发展历程金属材料工程是一门研究金属材料制备、加工、性能和应用的学科。

它涉及到金属材料的物理、化学、力学、热力学等多个方面,是现代工程技术中不可或缺的一部分。

金属材料工程的发展历程可以追溯到古代,但是真正成为一门独立的学科还是在20世纪初期。

随着工业化的发展,金属材料的需求量越来越大,对金属材料的性能和质量的要求也越来越高,这促进了金属材料工程的发展。

目前,金属材料工程已经成为一个非常成熟的学科,涉及到的领域非常广泛,包括金属材料的制备、加工、性能研究和应用等方面。

二、冶金工程的基本概念和发展历程冶金工程是一门研究金属的提取、精炼和制备等方面的学科。

它是金属材料工程的一个重要分支,也是现代工程技术中不可或缺的一部分。

冶金工程的发展历程可以追溯到古代,但是真正成为一门独立的学科还是在20世纪初期。

随着工业化的发展,金属的需求量越来越大,对金属的纯度和质量的要求也越来越高,这促进了冶金工程的发展。

目前,冶金工程已经成为一个非常成熟的学科,涉及到的领域非常广泛,包括金属的提取、精炼、制备和应用等方面。

三、金属材料工程和冶金工程的研究内容金属材料工程和冶金工程都是研究金属材料的制备、加工、性能和应用等方面的学科,但是它们的研究内容有所不同。

金属材料工程主要研究金属材料的制备、加工和性能等方面,包括金属材料的物理、化学、力学、热力学等多个方面。

金属材料工程的研究内容包括金属材料的制备技术、金属材料的加工技术、金属材料的性能测试和评价等方面。

冶金工程主要研究金属的提取、精炼和制备等方面,包括金属的物理、化学、热力学等多个方面。

冶金工程的研究内容包括金属的提取技术、金属的精炼技术、金属的制备技术等方面。

冶金概论

冶金概论

感应炉冶炼一、冶金历史简介:冶金概念:就是从矿石中提取金属或金属化合物,用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。

冶金作为一门古老的技术,在国内外都已有几千年的历史。

人类由使用石器、陶器进入到使用金属,这是人类文明的一次飞跃。

根据冶金史的研究,大约在公元前30世纪,人类开始大量使用青铜,此时代被称为“青铜器时代”;到公元前13世纪,铁器的应用在埃及已占一定比例,通常认为这是人类进入“铁器时代”的开端。

人类同金属材料及其制品的关系日益密切,在人们的日常生活、生产和其他活动中所使用的工具及设施都离不开金属材料及其制品,也就是说没有金属材料就没有人类的物质文明。

中国古代冶金技术的发展要比欧洲国家早,尤其是在掌握铸铁及热处理技术方面。

就金属种类而言,中国在春秋战国之际(公元前7世纪),已经能够提取铜、铁、锡、铅、汞、金和银等7种常用金属。

但由于冶金技术长期停留在凭经验操作或师徒传授的传统方式,在中世纪近一千多年内,全世界的冶金技术发展均十分缓慢。

现代冶金可以认为是开始于19世纪前后,冶金学受到其他学科的影响而获得迅速发展。

特别是化学、物理学、热能及工程学等方面的成就,促使冶金的生产技术不断改进。

例如,冶金方法已不仅局限于传统的碳还原法和氧化法,而开始使用电能和制造出能够产生高温和能控制气氛的电炉,并出现了熔盐电解铝和水溶液电解有色金属的新方法、在冶金过程中应用氧气、使用大型自动化炼铁高炉、氧气顶吹转炉炼钢、真空冶金和闪速熔炼等新技术,从此冶金技术进入到新的发展阶段。

冶金工业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门,包括黑色冶金工业和有色冶金工业两大类,前者包括生铁、钢和铁合金(如铬铁、锰铁等)的生产;后者包括其余所有各种金属的生产。

是重要的原材料工业部门,为国民经济各部门提供金属材料,也是经济发展的物质基础。

冶金工程领域是研究从矿石等资源中提取金属或化合物,并制成具有良好的使用性能和经济价值的材料的工程技术领域。

钢铁冶金原理知识点总结

钢铁冶金原理知识点总结

钢铁冶金原理知识点总结钢铁冶金是一门专门研究金属材料制备和性质改善的学科。

钢铁是一种重要的金属材料,在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。

掌握钢铁冶金原理对于材料工程师和金属材料从业者来说是非常重要的。

在这篇文章中,我将对钢铁冶金的一些重要知识点进行总结。

1. 钢铁冶金的历史背景钢铁冶金的历史可以追溯到几千年前的古代,人类开始使用铁器制品,进行熔炼和鍮制的技术。

随着工业的发展,钢铁冶金技术得到了不断的改进和发展,出现了许多新的制备和处理方法,同时也推动了金属材料从原始水平到今天的发展。

通过对钢铁冶金的历史背景进行了解,可以更好地理解钢铁冶金的发展和变革。

2. 钢铁冶金的基本原理钢铁是铁与碳的合金,具有优良的机械性能和耐磨性,是一种重要的结构材料。

在钢铁冶金中,主要包括炼铁、钢水处理、热处理和表面处理等主要工艺。

炼铁是指将原料(铁矿石、焦炭、石灰石等)加热熔化,在熔融状态下去除杂质,得到高纯度的铁。

钢水处理是指将熔化的铁与合金元素混合调整成符合要求的合金成分,通过控制温度和化学成分来调整钢的性能。

热处理是指通过加热和冷却过程来改变钢的物理和化学性能,提高其机械性能和耐腐蚀性。

表面处理是指通过对钢材表面进行化学处理或机械加工,提高其表面硬度和耐磨性。

这些基本原理是钢铁冶金学的基础,掌握这些知识对于进行钢铁冶金工艺设计和材料性能改善具有重要意义。

3. 钢铁材料的组织结构钢铁是由铁和碳组成的合金,除此之外还含有少量的合金元素,如锰、硅、磷、硫等。

钢铁的组织结构主要包括铁素体、珠光体、贝氏体和马氏体等组织。

铁素体是最基本的组织结构,其性能最差,珠光体比铁素体的性能要好,贝氏体和马氏体比珠光体的性能更优越。

通过对钢铁材料的组织结构进行研究,可以更好地理解钢铁材料的性能和应用。

4. 钢铁冶金中的煅烧技术煅烧是指将金属矿石或精矿通过高温加热而非完全熔化的过程,通过煅烧可以去除矿石中的挥发性物质和硫、砷等杂质,在矿石中得到合金的金属。

冶金工程中的冶金过程与材料制备实验总结

冶金工程中的冶金过程与材料制备实验总结

冶金工程中的冶金过程与材料制备实验总结在冶金工程中,冶金过程和材料制备实验是非常重要的环节。

通过实验的方式,研究人员能够深入了解冶金过程的原理和材料制备的方法,从而提高材料的性能和质量。

本文将对冶金过程与材料制备实验进行总结,以期为冶金工程的学习和研究提供一定的参考和指导。

一、冶金过程的实验总结冶金过程实验是通过模拟和重现真实的冶金工艺过程,来研究和探索冶金工程中的各种现象与规律。

下面我们将从熔炼、热处理和表面处理三个方面对冶金过程实验进行总结。

1. 熔炼实验熔炼是冶金工程中最基本的过程之一,通过将原料加热至一定温度,使其熔化并进行物质分离和提纯。

在熔炼实验中,我通过设计和搭建实验装置,模拟真实的熔炼工艺。

在实验过程中,我精确控制温度和压力等参数,并不断记录和观察实验现象,以便分析和研究熔炼过程中的变化和规律。

2. 热处理实验热处理是改变材料组织和性能的一种方法,常用于提高材料的强度和硬度等方面。

在热处理实验中,我选择了不同的材料和热处理工艺,通过加热和冷却的处理,改变材料的晶体结构和相变行为。

通过对实验样品进行金相观察和硬度测试等分析手段,我得出了一些结论和规律,为热处理工艺的优化提供了一定的理论依据。

3. 表面处理实验表面处理是为了改善材料表面性能,如耐磨性、耐腐蚀性和附着性等。

在表面处理实验中,我探索了不同的表面处理方法,如镀层、阳极氧化和喷涂等技术。

通过实验,我评估了不同表面处理方法对材料性能的影响,并对其适用范围和操作要求进行了总结和分析。

二、材料制备实验的总结材料制备实验是为了合成、制备和优化各种材料,以满足特定的需求和要求。

下面我们将从金属材料、陶瓷材料和复合材料三个方面对材料制备实验进行总结。

1. 金属材料制备实验在金属材料制备实验中,我主要关注了金属合金的合成和材料的改性等方面。

通过选择不同的原料和配比,并运用溶解、混合、调整温度等工艺方法,我成功合成了多种金属合金,并通过测试和分析了合金的物理和化学性能。

金属材料的制备冶金

金属材料的制备冶金

第一章金属材料的制备—冶金.本章内容及要求1. 本章共三节,教授课时2 学时,通过本章学习,要掌握金属材料的三种冶金方法的工艺过程、特点及应用。

1.1 冶金工艺1.2 钢铁冶金1.3 有色金属冶炼2. 重点是生铁冶炼的过程(包括冶炼的方法,使用的原料及各自的作用,主要装置,以及主要的物理化学过程)和炼钢的基本过程(元素的氧化,脱硫,脱磷,脱氧,合金化)。

3. 难点:生铁冶炼过程中高炉中发生的物理化学变化。

4. 要求:①掌握常用的冶金方法,以及各自的特点;②掌握生铁冶炼的过程;③掌握炼钢的基本过程;④了解铜的冶炼工艺过程;⑤了解金属铝电冶金的原因和工艺过程。

具体内容第一节冶金工艺1.1.1冶金冶金的定义:关于矿产资源的开发利用和金属材料生产加工过程的工程技术。

冶金的原因和目的:地球上已发现86 种金属元素,除金、银、铂等金属元素能以自然状态存在外,其他绝大多数金属元素都以氧化物(例如Fe2O3)、硫化物(例如CuS)、砷化物(例如NiAs )、碳酸盐(例如FeCQ)、硅酸盐(例如CuSiO3 2H2O)、硫酸盐(例如CuSO4 5H2O)等形态存在于各类矿物中。

因此,要获得各种金属及其合金材料,必须首先通过各种方法将金属元素从矿物中提取出来,接着对粗炼金属产品进行精炼提纯和合金化处理,然后浇注成锭,轧制成材,才能得到所需成分、结构、性能和规格的金属材料。

1.1.2冶金的方法冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金和电冶金三大类1.1.2.1火法冶金火法冶金:利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。

特点:火法冶金是生产金属材料的重要方法,钢铁及大多数有色金属(铝、铜、镍、铅、锌等)材料主要靠火法冶金工艺生产。

用火法冶金方法提取金属的成本较低,所以,火法冶金是生产金属材料的主要方法。

缺点:火法冶金存在的主要问题是污染环境。

1.火法冶金的基本过程火法冶金通常包括矿石准备、冶炼和精炼三个过程。

(1)矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石,需要经过选矿以获得含有较多金属元素的精矿。

冶金的原理

冶金的原理

冶金的原理
冶金的原理是通过物质的熔炼和热处理等工艺,将金属矿石中的金属元素提取出来,并通过改变其化学成分和物理性质,进而获得所需的金属材料。

冶金的主要原理包括矿石选别、矿石还原和提纯、金属合金化以及热处理等过程。

首先,矿石选别是根据矿石的成分和质量特点将其分离和分类处理,以提取目标金属。

其次,矿石还原和提纯是通过化学反应、物理分离等方法,将金属元素从矿石中分离出来,减少杂质含量,达到提纯的目的。

提取的金属元素常常需要进行合金化处理,即将其与其他金属或非金属元素混合,以改善金属的性能和机械性能,使其适应不同的工艺要求。

合金的形成常常需要控制合金元素的比例和添加方式,以达到所需的物理和化学性能。

最后,热处理在冶金工艺中起到重要的作用,通过控制金属材料的加热和冷却过程,改变其晶粒结构和组织,从而调整材料的力学性能(如硬度、韧性等)和组织性能(如晶粒大小、相变等)。

综上所述,冶金的原理涉及矿石选别、还原和提纯、金属合金化以及热处理等过程,旨在提取金属元素、改善其性能和实现特定的结构。

通过这些原理,可以生产出各种不同的金属材料,广泛应用于工业制造、建筑、交通运输、电子等领域。

冶金工业的详细生产流程

冶金工业的详细生产流程

冶金工业的详细生产流程冶金工业是一门重要的工业领域,涉及到金属材料的提取、制备和加工等过程。

下面将详细介绍冶金工业的生产流程。

1. 原料准备冶金工业的第一步是准备原料。

原料可以是矿石、废料或合金等。

矿石是冶金工业中最常见的原料之一,其含有金属元素,需要经过破碎、磨矿和分类等步骤,得到适合冶炼的粒度和成分。

废料和合金也需要进行预处理,去除杂质和控制成分。

2. 提取金属提取金属是冶金工业的核心环节。

常见的提取方法包括熔炼、化学法、电解和浸出等。

熔炼是最常见的提取金属的方法,通过高温将原料加热熔化,使金属与非金属分离。

化学法则是利用化学反应将金属与非金属分离,例如用化学溶剂溶解非金属,从而得到纯金属。

电解是利用电流通过电解液,使金属离子还原为金属沉积在电极上。

浸出则是利用溶剂将金属从矿石中溶解出来。

3. 精炼和合金制备提取金属后,还需要对金属进行精炼和合金制备。

精炼是为了去除金属中的杂质,提高纯度。

常见的精炼方法包括火法精炼、湿法精炼和气体精炼等。

火法精炼是利用高温将金属加热,使杂质氧化或挥发,从而提高金属纯度。

湿法精炼则是利用溶剂将杂质溶解掉,从而分离出纯金属。

合金制备则是将两种或多种金属混合在一起,以改变金属的性质和性能。

4. 材料加工提取金属和制备合金后,需要对金属进行加工。

常见的材料加工方法包括锻造、轧制、拉伸、焊接和冲压等。

锻造是利用压力或冲击力改变金属形状和性能的加工方法。

轧制是通过机械辊将金属压制成板材、线材或型材等。

拉伸则是将金属材料拉长,使其变细。

焊接是将两个金属材料通过高温或压力连接在一起。

冲压则是利用冲压模具对金属进行冲击,使其成型。

5. 表面处理材料加工后,还需要对金属进行表面处理,以提高金属的耐腐蚀性、美观性和功能性。

常见的表面处理方法包括镀层、喷涂和热处理等。

镀层是将金属浸入含有金属离子的溶液中,通过电流或化学反应使金属离子还原为金属沉积在金属表面。

喷涂则是将涂料喷洒在金属表面,形成保护层。

钢铁是如何炼成的归纳总结

钢铁是如何炼成的归纳总结

钢铁是如何炼成的归纳总结钢铁作为一种重要的建筑材料和工业原料,在现代社会中扮演着重要的角色。

它的制备过程经历了多个阶段,包括选矿、冶炼、炼钢和加工等。

本文旨在归纳总结钢铁是如何炼成的过程,探讨每个环节的重要性和具体实施方法。

一. 选矿选矿是钢铁制备过程的第一步,其目的是从含有金属矿石的矿石矿石中提取出所需的金属元素。

在选矿过程中,各种物理和化学手段被使用,包括浮选、重选、磁选等。

这些方法可以分离出金属矿石中的有用成分,减少杂质的含量,并为后续的冶炼工艺提供良好的原料基础。

二. 冶炼冶炼是将选矿获得的有价金属矿石进行高温处理的过程,以提取出金属元素。

冶炼过程中主要包含热法冶炼和湿法冶炼两种方法。

热法冶炼主要通过高温将金属矿石还原成金属,其中包括焙烧、熔炼等步骤。

湿法冶炼主要通过化学反应将金属矿石溶解,并通过电解或其他方法析出金属。

在冶炼过程中,温度和化学反应控制是非常重要的,以确保金属的纯度和质量。

三. 炼钢炼钢是将冶炼得到的金属提炼成钢的过程。

钢是一种含碳量在0.02%-2.11%之间的铁碳合金。

在炼钢过程中,常用的方法有转炉法、电炉法和氧气碳梯度法等。

在这些方法中,转炉法是较常用的一种,其将生铁和废钢放入转炉中,在高温下进行溶解和氧化还原反应,去除杂质并控制碳含量,最终得到质量合格的钢材。

四. 加工加工是将炼钢获得的钢材进行进一步处理和加工的过程,以满足特定的用途要求。

加工过程中可以利用各种机械设备,如轧机、剪切机等,对钢材进行切割、折弯、冲压等操作,形成适合实际应用的制品。

同时,加工过程中还可以进行热处理、表面处理等,以改善钢材的性能和外观质量。

综上所述,钢铁的炼制过程包括选矿、冶炼、炼钢和加工等几个关键环节。

每个环节都有其独特的重要性和实施方法。

选矿确保了金属矿石的纯度和质量,冶炼提取了金属元素,炼钢使金属纯净并得到合格钢材,加工使钢材成为实际可用的制品。

只有这些环节的高效运作和严格控制,才能产生优质的钢铁产品,并满足不同领域对钢材的需求。

金属加工与冶金职业总结

金属加工与冶金职业总结

金属加工与冶金职业总结金属加工与冶金是现代工业领域中至关重要的职业。

通过对金属的加工和冶炼,我们能够创造出各种各样的金属制品,包括建筑材料、机械零件、汽车部件等,为社会的发展做出了巨大贡献。

一、金属加工技术的发展随着科学技术的不断进步和工业化的发展,金属加工技术也在不断演进和创新。

传统的金属加工包括锻造、铸造、冲压、焊接等工艺,这些工艺在不同的生产领域中仍然起着重要作用。

锻造技术是将金属材料加热至一定温度后,通过锤击或压制等手段,将金属材料塑形成所需的形状。

铸造技术则是将熔化的金属倒入铸型中,经过冷却和凝固后得到所需的铸件。

而冲压工艺则是通过模具的压制、剪切和冲孔等形式,将金属材料冲压成所需形状的零件。

焊接作为将不同金属材料或相同金属材料连接在一起的工艺,被广泛应用于机械、航空航天等领域。

随着计算机技术和自动化控制技术的发展,数字化加工、激光加工、数控加工等新一代金属加工技术也逐渐崭露头角。

这些新技术不仅提高了加工效率和质量,同时也降低了生产成本和能源消耗,对工业的发展具有重要意义。

二、金属冶金技术的应用金属冶金技术是将矿石经过熔炼、精炼、合金化等一系列工艺,将有用金属从矿石中提取出来,并加工成所需的金属制品。

金属冶金技术的应用范围非常广泛,可以分为采矿冶金、黑色金属冶金、有色金属冶金等领域。

采矿冶金主要是从矿石中提取有用金属。

在采矿过程中,需要进行矿石的选矿、破碎、磨矿等操作,然后通过熔炼和冶炼等工艺,将金属从矿石中分离出来,并进一步精炼和合金化得到所需的金属制品。

黑色金属冶金主要是指钢铁冶金,包括铁矿石的熔炼、炼钢等工艺。

铁是最常见的金属之一,广泛应用于建筑、制造业等领域。

通过合理的冶金工艺和控制技术,可以提高钢铁的质量和性能,满足不同领域对于钢铁制品的需求。

有色金属冶金则涉及铜、铝、锌、镍、铅等金属的冶炼和加工。

有色金属在电子、航空航天、汽车等行业中有着广泛的应用。

冶炼工艺和合金化技术的不断改进,使得有色金属的强度、导电性、耐蚀性等性能得到了极大提升。

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理、化学和机械性能会发生变化。
◆ 生产出含有各种规定量的合金元素的金属,使其具 有一定的物理、化学和机械性能;如合金钢的生产
◆ 回收其中具有很高经济价值的稀贵金属“杂质”。
◆ 如:粗铅、粗铜中的金、银及其他稀贵金属。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ③精炼
利用主金属与杂质的物理和化学性质的差异, 形成与主金属不同的新相,将杂质富集于其中; 或者:将主金属全部转移至新相,而使杂质残留下来。
为了直观地分析和考虑各种元素与氧的亲和能力,了解不同 元素之间的氧化和还原关系,比较各种氧化物的稳定顺序, 埃林汉曾将氧化物的标准生成吉布斯自由能数值折合成元素 与1mol氧气反应的标准吉布斯自由能变化即,将反应:
2x y
M
2+O2=
2 y
M
xO
y
把上式的rGθ与温度T的二项式关系绘制成图。该图又称为 氧势图,或称为埃林汉姆图,或称为氧化物标准生成自由能 与温度的关系图。
金属材料的制备-冶金
目录
1.1、冶金工艺 1.2、钢铁冶炼 1.3、有色金属冶炼
1.1 冶金工艺
一、火法冶金
➢ 定义:火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化
合物的方法。(干法冶金)
➢ 工艺过程:
矿石准备 冶炼
选矿、干燥 、焙烧、球
化或烧结
氧化还原提 取金属
精炼
除去杂质 提纯金属
1.1 冶金工艺
1.1 冶金工艺
㈡、火法冶金的主要方法
①提炼冶金(不一定完全包括以下步骤) 焙烧 烧结(促进氧化还原反应) 还原熔炼(还原出金属、含巨多杂质) 氧化熔炼(烧掉一部分杂质) 造渣(用造渣剂把杂质变成渣后排出) 造锍(把要提取的贵金属杂质以硫化物的 形态富集于锍中。) 精炼
1.1 冶金工艺
㈡、火法冶金的主要方法 ②氯化冶金
㈠、火法冶金的基本过程
①矿石准备
选矿 焙烧 烧结(球化)
不加添加剂的焙烧,也称煅烧:
I、分解矿石,如石灰石化学 加工制成氧化钙,同时制得二 氧化碳气体;
、活化矿石,目的在于改变矿 石结构,使其易于分解,例如:
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ①矿石准备 选矿 焙烧 烧结(球化)
、脱除杂质,如脱硫、脱除有机物和吸附水等; 、晶型转化,如焙烧二氧化钛使其改变晶型,改 善其使用性质。
煤、焦碳等,其有效成分为C; 气体还原剂
和H2等 液体还原剂
、等 C、、H2为冶金反应提供所需要的热能 C、、H2是金属氧化物的良好还原剂
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
还原剂的选择
✓ 还原剂和被还原金属生成化合物的标准吉布斯自由能及生成 热应有足够大的差值,以便尽可能不由外部供给热量并能使 反应完全地进行;
• 主要过程:浸取、固-液分离、溶液的 富集、从溶液中提取金属或化合物;
1.1 冶金工艺
1.1 冶金工艺
1.1 冶金工艺
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程
①矿石准备
选矿 焙烧 烧结(球化)
高炉炼铁生产前,将各 种粉状含铁原料,配入 适量的燃料和熔剂,加 入适量的水,经混合和 造球后在烧结设备上使 物料发生一系列物理化 学变化,烧结成块的过 程。
目的:促进反应的发生
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
rGθ rH TrS
(1)斜率是反应的熵变 的负值
(2)转折点一定是在该 温度有反应物或产物的相 变 注意纵坐标是负数,越靠下, 表示ΔG<0 的程度越大,自 发进行的趋势越强。
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼 • 氧势图用于判断氧的走向:从上往下走
气体还原剂还原 用或H2作还原剂还原金属氧化物。 固体碳还原 用固体碳作还原剂还原金属氧化物。 金属热还原 用位于 G -T 图下方的曲线所表示的金属作还 原剂,还原位于 G -T 图上方曲线所表示的金属 氧化物(氯化物、氟化物)以制取金属。
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
氧势图(Ellingham)的形成原理
㈡、火法冶金的主要方法
③喷射冶金
利用气流输送将冶金用粉末 物料通过喷枪直接吹入金属 熔池内部,使金属得到精炼 的工艺。可用于金属的脱氧、 脱硫、脱磷、脱硅以及脱除 其他元素.
1.1 冶金工艺
㈡、火法冶金的主要方法
④真空冶金
在低于标准大气压条件下进行的 冶金作业。可以实现大气中无法 进行的冶金过程,能防止金属氧 化,分离沸点不同的物质,除去 金属中的气体或杂质,增强金属 中碳的脱氧能力,提高金属和合 金的质最。
氯化冶金就是将矿石(或冶金半成品)与 氯化剂混合,在一定条件下发生化学反应, 使金属转变为氯化物再进一步将金属提取 出来的方法。
• 20世纪20年代,氯化冶金除了应用于镁的 提取之外,还以氯化离析法用于提取有色 重金属(主要是铜)。50年代以来,氯化 冶金广泛用于稀有金属冶金中。
1.1 冶金工艺
1.1 冶金工艺
㈡、火法冶金的主要方法 火法冶金的优点:简单粗暴,成本较低。 火法冶金的主要缺点: A、污染(粉尘、有毒气体) B、无法冶炼低品位矿石 C、很难冶炼高熔点金属
1.1 冶金工艺
二、湿法冶金 ➢难熔化或微粉状的矿石 ➢低浓度矿石(金、铀) ➢相似金属的分离(铪-锆)、(镍-钴)
• 湿法冶金是指利用溶剂的化学作用,在 水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还 原、中和、水解和络合等反应,对原料、 中间产物或二次再生资源中的金属进行 提取和分离的冶金过程;
✓ 还原剂在被提取金属中的溶解度要小或容易与之分离; ✓ 形成的炉渣应易熔,比重要小,以利于金属和炉渣的分离; ✓ 还原剂纯度要高,以免污染被还原金属; ✓ 应尽量选择价格便宜和货源较广的还原剂。
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ③精炼
◆ 除去有害杂质,生产出具有一定纯度的金属;

当金属中的杂质含量超过一定限度时,其物
• 除了氧势图,实际生产中还有碳、硫、氯、 磷势图
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
火法冶金常用的燃料 固体燃料
煤和焦碳,其可燃成分为C 气体燃料
煤气和天然气,其可燃成分主要为和H2 液体燃料
重油等,其可燃成分主要为和H2
1.1 冶金工艺
㈠、火法冶金的基本过程 ②冶炼
火法冶金常用的还原剂 固体还原剂
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