武科大冶金概论-1

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武科大冶金概论-PPT课件

02 冶金原料与预处理
原料种类及特点
矿石
包括铁矿石、锰矿石、铬矿石等，是冶金工业的主要原料，具有不同的成分和物理性质。
废钢
是钢铁冶金的重要原料之一，具有来源广泛、成本低廉、节能环保等优点。
合金料
如硅铁、锰铁、铬铁等，用于调整钢液成分，提高钢材性能。
原料预处理方法
选矿
通过物理或化学方法将矿石中有用矿物与脉石矿物分离，提高原料品位。
中国环境保护政策发展
中国政府高度重视环境保护工作，制定了一系列法律法规和政策文件，推动环境保护事业不断向前发展。
钢铁行业环保政策要求
钢铁行业作为高污染、高能耗行业之一，面临着更加严格的环保政策要求，包括排放标准、能源消耗限额等方面的规定。
资源循环利用途径探讨
钢铁企业资源循环利用现状
钢铁企业在资源循环利用方面已经取得了一定的成果，但仍存在一些问题，如资源利用效率不高、废弃物排放量大等。
包括铁矿石、焦炭、石灰石等原料的选矿、破碎、配料和混合等预处理环节。
高炉冶炼
在高炉内通过还原反应将铁矿石中的铁元素还原出来，同时生成炉渣和煤气。
炼钢
将生铁和废钢作为原料，通过氧化反应去除杂质，调整钢的成分和温度，最终得到符合要求的钢水。
连铸
将钢水连续注入水冷结晶器中，使钢水凝固成坯，再经过切割、矫直等工序得到成品钢材。
发展趋势和前景展望
冶炼技术不断创新
随着科技的发展，有色金属冶炼技术也在不断创新，如连续冶炼、自动化控制等技术的应用，提高了冶炼效率和产品质量。
资源综合利用水平提高
为了提高资源利用率和降低生产成本，有色金属冶炼过程中越来越注重资源的综合利用，如从冶炼废渣中回收有用金属等。

冶金工程概论

第1章绪论1.1金属及其分类人类最早使用的金属——黄金。

铜是人类最早发现和使用的金属之一，距今8000年以前，人类已经使用铜。

铅也是人类史前金属，炼铅术和炼铜术大致始于同一历史时期。

锡也是古老金属，最初是在熔炼自然铜和锡矿石或处理锡铜矿石的混合物偶然获得锡铜合金（锡青铜）－构成了人类古代文明的青铜器时代。

锌在古代是被人类制成黄铜作装饰品应用。

我国是最早掌握炼锌技术的国家，大概在北宋末年（12世纪初）已使用了金属锌。

镍是既古老又年轻的金属。

古代埃及、中国、巴比伦人都曾用含镍很高的陨铁制作器物。

古代云南生产的白铜中含镍很高，在欧洲曾经称这种白铜为“中国银”。

而到了1751年，瑞典矿物学家克朗斯塔特（A.F.Cronstedt）才分离出金属镍，而且镍用于工业上是近一百多年的事。

西方分为：铁和非铁金属。

苏联、中国：黑色金属和有色金属。

黑色金属通常指铁，锰、铬及它们的合金（主要指钢铁）。

锰和铬主要应用于制合金钢，而钢铁表面常覆盖着一层黑色的四氧化三铁，所以把铁、锰、铬及它们的合金叫做黑色金属。

这样分类，主要是从钢铁在国民经济中占有极重要的地位出发的。

有色金属通常是指除黑色金属以外的其他金属。

有色金属可分为四类：（1）重金属，如铜、锌、铅、镍等；（2）轻金属，如钠、钙、镁、铝等；（3）贵金属，如金、银、铂、铱等；（4）稀有金属，如锗、铍、镧、铀等。

轻金属密度在4.5 g·cm-3以下的金属叫轻金属。

例如钠、钾、镁、钙、铝等。

周期系中第ⅠA、ⅡA族均为轻金属。

重金属一般是指密度在4.5 g·cm-3以上的金属叫重金属。

例如铜、锌、钻、镍、钨、钼、锑、铋、铅、锡、镉、汞等，过渡元素大都属于重金属。

贵金属贵金属通常是指金、银和铂族元素。

这些金属在地壳中含量较少，不易开采，价格较贵，所以叫贵金属。

这些金属对氧和其他试剂较稳定，金、银常用来制造装饰品和硬币。

稀有金属稀有金属通常指在自然界中含量较少或分布稀散的金属。

武汉科技大学《冶金概论》试卷及答案

模拟试题一一选择题1．高炉生产的产品有：A）生铁 B）炉渣 C）高炉煤气 D）炉尘2．高炉干式除尘的方法有：A）文氏管 B）布袋除尘 C）电除尘 D）洗涤塔3．高炉内对煤气阻力最大的区域为：A）块状带 B）滴落带 C）软熔带 D）风口回旋区4．炼钢过程的主要反应是：A）碳的氧化 B）硅的氧化 C）锰的氧化 D）磷的氧化5．常用的氧枪喷头类型为：A）直孔型 B）拉瓦尔型 C）螺旋型 D）扇型6．炼钢终点控制主要控制：A）钢水成分 B）钢水温度 C）冶炼时间 D）终渣量7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为：A）双渣留渣法 B）返回吹氧法 C）氧化法 D）不氧化法8．氧枪的常用冷却保护介质为：A）水 B）气态碳氢化合物 C）燃料油 D）植物油9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是：A）N2 B）Ar C）O2 D）H210高炉中配加焦炭的作用是：A）作还原剂 B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用 D）氧化剂1： A、B、C、D 2：B、C 3： C 4：A 5：B6： A、B 7：B、C 8： A 9：A、B、C 10：A、B、C二名词解释1）冶金学 2）热脆 3）硫负荷 4）烧结矿 5）炉外精炼1、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。

2、钢材在轧制和锻造时，由于温度升高，晶界上的富含硫化物的网状结构又变成液态，在力的作用下，就会引起这些富硫液相沿晶界滑动，造成钢材的破裂，产生了所谓的热脆现象3、冶炼一吨生铁由炉料带入高炉硫的总量称为“硫负荷”4、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2、碱性氧化物与酸性氧化物的质量百分数之比。

3、直接氧化和间接氧化4、烧结矿层、燃烧层、预热层、干燥层、过湿层5、热风炉。

6、将成分和温度合格的钢水浇注成坯。

连铸7、Si、Mn、Al，弱，强8、火法冶金、湿法冶金、电冶金，火法冶金，电冶金四问答题1 请用图示法说明钢铁工业的两种生产流程。

1-1-1钨冶金绪论

表1-1-1金属钨的部分物理性质及机械性质
原子序数原子量 74 183.85 沸点, ℃ 5700±20 5.5×10-6
电阻率 (25℃), Ω ·cm 硬度 HB , kg/mm2 晶体结构 α -W:体心立方 a=3.165 烧结棒 β -W:立方晶格 a=5.046 锻造棒密度, g/cm3 19.3 弹性模量 (丝材), kg/mm2) 熔点, ℃ 3410±20 抗拉强度极限 (未退火丝), kg/mm2
钨、钼冶金
主讲人：梁勇
二O一一年四月
主要参考书目
《钨冶金原理及工艺》--莫似浩《钨冶金学》---彭少方《钨钼冶金》---张启修，赵秦生
稀有金属的分类（44种）： 1、稀有轻金属（4）：Li、Rb、Cs、Be 2、稀有高熔点金属（9）：W、Mo、Ta、Nb、 Ti 、V、Zr、Hf、Re铼 3、稀有分散金属（4）：Ga、In、Tl、Ge 4、稀土金属（16）：La-Lu、Y、Sc 5、放射性元素（11）：Ra、Po、Pm、Fr、Tc、 Ac、Ac系元素（5种）
发现: 1781年,K.W.Sheele (瑞典）

1783年制取钨粉 1893年生产钨铁 1900年高速切削钨钢 1904年钨丝灯泡 1909可塑性钨的生产方法问世 1927～1928年炭化钨基烧结硬质合金
中国的钨工业
历史
1911年中国发现钨矿 1914年开始采矿 1918年钨矿产量居世界首位 1952年开始建立钨冶炼厂 1972年生产钨丝
2005年统计资料：
钨精矿产量： APT:48家 9.099万吨生产能力:13.1万吨
钨粉:69家
生产能力:5.36万吨
硬质合金:197户生产能力:2.84万吨钨丝:33家生产能力:297亿米

冶金概论考试重点总结

冶⾦概论考试重点总结冶⾦概论考试重点总结第⼀章：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。

附属设备：原料供应系统、送风系统、煤⽓净化系统、渣铁处理系统。

3、⾼炉⽣产主要技术经济指标？有效容积利⽤系数（?V）：⾼炉每⽴⽅⽶有效容积每天⽣产的合格铁⽔量（t/m3·d）⼊炉焦⽐（K）：冶炼⼀吨⽣铁消耗的焦炭量（kg/t）煤⽐（或油⽐）：冶炼⼀吨⽣铁消耗的煤粉量或重油（kg/t）燃料⽐＝焦⽐＋煤⽐（或油⽐）冶炼强度：⾼炉每⽴⽅⽶有效容积每天消耗的（⼲）焦炭量（焦⽐⼀定的情况下）⽣铁合格率：⽣铁化学成分符合国家标准的总量占⽣铁总量的指标。

冶金概论第一章

第一章、概述1.1. 金属及其分类1.1.1.金属：通常把元素周期表中具有光亮的金属光泽，很高的导热、导电性及良好的延展加工性的化学元素称为金属有色轻金属黑色金属稀有轻金属1.1.2.分类有色重金属稀有高熔点金属有色金属稀有金属稀有分散性金属贵金属稀土金属稀有放射性金属1.2. 冶金和冶金方法1.2.1. 冶金1、定义：冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿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备成具有一定性能的金属材料科学2、广义的冶金：包括矿石的开采、选矿、冶炼、金属加工3、狭义的冶金：指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金4、冶金：提取冶金、物理冶金（1）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，也称为化学冶金；（2）物理冶金：加工制备具有一定性能的金属或合金材料5、冶金学（过程冶金学）：它研究火法冶炼、湿法提取或电化学沉积等过程的原理、流程、工艺及设备1.2.2. 二、冶金方法1、火法冶金（1）定义：它是指在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石和杂质分开，获得较纯金属的过程。

（2）过程：原料准备、熔炼、精炼2、湿法冶金（1）定义：它是在常温（或低于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。

也称为水法冶金。

（2）过程：浸出、分离、富集、提取等3、电冶金（1）定义：它是利用电能提取和精炼金属的方法（2）分类：①电热冶金：利用电能转化为热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同②电化学冶金：用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出（3）过程：水溶液电解、熔盐电解等1.3. 冶金工艺流程和冶金过程1.3.1. 工艺流程图1、设备连接图：表示冶炼厂主要设备之间的联系2、原则流程图：表示各个阶段作业间联系3、数质量流程图：表示各阶段作业获得产物的数量和质量情况1.3.2. 冶金过程1、焙烧：是指将矿石或精矿置于适当气氛下，加热至低于它们的熔点温度，发生氧化、还原或其他化学变化的过程。

《冶金概论》课程简介

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欢迎进入《冶金概论》欢迎进入《冶金概论》课程的学习！课程的学习！
2012-4-25/22:15:16
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冶金概论
课程基本情况
课程中文名称：课程中文名称：冶金概论课程英文名称：课程英文名称： General Discussion of Metallurgy 课程类别：课程类别：专业选修课课程学分：课程学分：1 课程学时：课程学时：18 授课对象：授课对象：非冶金专业本科学生前导课程：物理化学、前导课程：物理化学、金属学考核方法：平时成绩20％＋闭卷考试80％％＋闭卷考试考核方法：平时成绩％＋闭卷考试％
2012
薛正良主编，冶金概论》教材：薛正良主编，《冶金概论》，冶金工业出版社，冶金工业出版社，2007年年参考书：参考书：
王筱留编，钢铁冶金学》炼铁部分），王筱留编，《钢铁冶金学》（炼铁部分），冶金工业出版社， 2005年冶金工业出版社，年王新华编，钢铁冶金-炼钢学炼钢学》王新华编，《钢铁冶金炼钢学》，冶金工业出版社，冶金工业出版社，2007年年徐曾启编，炉外精炼》冶金工业出版社，徐曾启编，《炉外精炼》，冶金工业出版社，2008年年贺道中编，连续铸钢》冶金工业出版社，贺道中编，《连续铸钢》，冶金工业出版社，2008年年
2012-4-25/22:15:16
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课程教学目的
通过钢铁冶炼过程的基本原理、主要设备、通过钢铁冶炼过程的基本原理、主要设备、生产工艺及操作制度的学习，生产工艺及操作制度的学习，使从事与冶金行业有关的非冶金专业学生对钢铁工业及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。了解，并初步掌握冶金的基本知识。

冶金概论(1)

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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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7）钢铁工业在降低能耗方面的成绩
近20年来钢铁工业在降低资源消耗和环境负荷方面已作出很大努力并取得显著的成绩，大幅降低了吨钢综合能耗和大中型企业吨钢可比能耗。
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例如吨钢综合能耗从1980年的2040公斤标煤降低到1999年的1083公斤标煤，大中型企业吨钢可比能耗从1980年的1285公斤标煤降低到1999年的 833.0公斤标煤。
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3)中国钢铁工业实施循环经济的战略构想
金属材料的发现开创了人类物质文明的新纪元，几千年来大规模的应用又加速了人类社会发展的历史进程，金属材料和其它材料一起构成了人类社会的四大支柱之一。但是随着地球表壳资源的日益贫化，金属矿产资源已迅速枯竭。据专家估计，地球上金属矿产的开采只能维持100至300年，其中，铁只能开采100——160年，而钛、铜、银的开采将不足50年。
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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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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）。

冶金概论-中国冶金历史

冶金工程概论论文——中国冶金历史概述***************中国冶金历史概述作为四大文明古国之一，中国是在公元前1500年左右开始进入青铜时代，公元前500年左右开始进入铁器时代的。

上了几节冶金工程概论，对于冶金还是不甚了解。

为了更好的对冶金这个行业有个清楚的认识，我浏览了一下中国冶金历史，希望对于我们今后冶金的学习有些许帮助！前述、中国冶金工艺简述在早期的文明国度和地区中，中国使用铜、铁等金属的年代相对说来是较晚的。

但是，由于中国在冶铸技术方面的发明和创新，使中国的冶金业很快就后来居上，跃升于世界的前列，并为中国古代文明的高度发达奠定了坚实的物质基础。

从这里我们可以看到一个技术进步带动生产发展，并进而促进社会文明进步的典型范例。

中国冶金史上的一个最突出的特点，是铸造技术占有重要的地位，以至于铸造既作为成形工艺而存在，又成为冶炼工序中的一个组成部分，达到了“冶”与“铸”密不可分的地步。

因此在古代文献中往往是冶铸并称，并对中国文化产生了深刻的影响。

如常用词汇“模范”、“范围”、“陶冶”、“就范”等，都是由冶铸技术衍生而来的。

这种冶与铸密不可分的冶金传统，是古代世界上其它国家和地区所无法比拟的。

一、夏王朝时期中国冶金是从新石器时代晚期的采石和烧陶发展起来的。

采石时不断发现各种金属矿石，烧陶窑为金属的冶铸准备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。

在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发现的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石器晚期遗址中相继发现的早期铜器和铜渣等，标志着中国冶金业的诞生。

《左传》等古文献中关于夏代铸九鼎的记载和这时期遗址中出土的青铜器物，说明随着夏王朝的建立，青铜冶铸业有了初步发展。

二、商周青铜冶铸的兴盛历年出土的商周青铜工具有锄、铲、、锛、斧、凿、钻、刀、削、锯等，青铜武器有戈、矛、钺、戟、剑、镞等，礼乐器有鼎、簋、盘、盂、钟等。

青铜工具以超过木石工具的优良性能提高了整个社会生产力，青铜武器则成为维护奴隶制国家的物质力量。

冶金工程概论全册配套最完整精品课件 (一)

冶金工程概论全册配套最完整精品课件 (一)随着现代工业的发展，冶金工程已经成为现代工业生产的重要领域之一。

为了更好地帮助学生了解冶金工程的相关知识，提高学生的专业素养和实践能力，冶金学教研室特别推出了一套配套最完整精品课件，旨在为学生提供全面深入的教学内容和系统性的学习方法，让学生在学习冶金工程时更加得心应手、轻松自如。

本套课件是由冶金学教研室精心打造，集结了冶金学专业领域技术、理论和实践等多方面知识。

其中，“冶金工程概论”是系统的精品课件之一，主要内容包括：第一部分：冶金工程概述和发展历程。

本部分从多个角度为学生介绍了冶金工程的基本概念、研究内容和研究对象，并详细描述了冶金工程的发展历程和现状，帮助学生全面了解冶金工程的相关背景知识。

第二部分：冶金工程材料学。

本部分主要介绍了冶金工程材料学的基本原理和理论知识，涵盖了金属材料、非金属材料、复合材料等多个方面的内容，让学生对冶金工程材料的种类、性能、制备、加工和应用有更加清晰、深入的认识。

第三部分：冶金工程设备。

本部分涉及冶金设备的基本设备、制造和选择、使用与维护等多个方面的知识，为学生提供了一个完整的冶金工程设备知识体系。

第四部分：冶金工艺学。

本部分主要讲解了冶金工艺学的相关知识和技术，包括热力学、动力学、反应过程等多个方面的内容，让学生更好地理解冶金工艺的基本原理和技术要领。

第五部分：冶金工程实践。

本部分为学生提供了充分的实践场景和案例，将学生所学到的知识应用到实践环节中，更好地帮助学生掌握和运用冶金工程知识和技能。

此外，本套课件还包括了丰富多样的教学资源和教学工具，如课件动画、图像、表格等，使学生在学习过程中更加形象直观、生动有趣。

总之，本套冶金工程概论全册配套最完整精品课件不仅具备全面深入、系统完整的教学内容，还提供了丰富多样的教学资源和工具，让学生更加便捷的学习和掌握冶金工程知识和技能，是冶金学教育中不可或缺的重要教育工具。

钢铁冶金概论---连铸

钢铁冶金概论—连铸引言钢铁冶金是现代工业的重要组成部分。

而连铸作为钢铁冶金中的一个重要工艺，被广泛应用于钢铁生产过程中。

本文将介绍钢铁冶金的概念以及连铸工艺的基本原理、应用和优势。

1. 钢铁冶金概述钢铁冶金是通过物理和化学的方法，将铁矿石转化为铁和钢的过程。

它是现代工业领域中最重要的基础材料之一，广泛应用于建筑、制造业、交通运输等领域。

钢铁冶金过程主要包括炼铁和炼钢两个阶段。

炼铁是将铁矿石经过还原而转化为铁的过程，主要包括矿石的炼制、高炉冶炼等工艺。

而炼钢是通过将生铁中的杂质去除，并添加适量的合金元素，使其成为具有特定性能的钢材。

2. 连铸工艺连铸工艺是炼钢中的一个重要环节，它是将熔炼好的钢液直接浇铸成连续铸坯的过程。

与传统的铸造相比，连铸具有快捷、高效、经济的特点。

在连铸过程中，钢液通过水冷铜模连续浇铸成连续铸坯。

连铸可以分为直接连铸和间接连铸两种方式。

直接连铸是指钢液从炼钢炉直接流入连铸机进行浇铸，而间接连铸是指钢液从炼钢炉先经过连铸钢包，然后再流入连铸机进行浇铸。

3. 连铸工艺的优势连铸工艺相比传统的铸造工艺具有很多优势。

•高效：连铸工艺可以实现连续生产，提高生产率。

•资源节约：连铸过程中不需要经过凝固、升温等环节，节约能源和材料。

•品质稳定：连铸工艺可以减少钢液的氧化和夹杂物的存在，提高钢材的质量。

•加工性能好：连铸的连续铸坯尺寸均匀，便于后续加工操作。

4. 连铸工艺的应用连铸工艺广泛应用于钢铁冶金生产中，尤其在大型钢铁企业中得到了广泛的应用。

在钢铁生产的初级阶段，连铸可以直接将钢液浇铸成连续铸坯，减少转运环节和能源消耗。

在钢铁后续加工的工艺中，连铸得到了广泛的应用，可以将连续铸坯切割成所需尺寸的板坯、方坯、圆坯等。

此外，连铸还可以用于特殊材料的生产，如不锈钢、合金钢等。

结论连铸作为钢铁冶金中的重要工艺，在钢铁生产中发挥着重要的作用。

它具有高效、资源节约、品质稳定、加工性能好等优势，并广泛应用于钢铁冶金生产中。

武汉科技大学2022年《冶金原理》考研真题与答案解析

武汉科技大学2022年《冶金原理》考研真题与答案解析一、名词解释1、活度2、分子扩散3、二元共晶反应4、酸性氧化物5、沉淀脱氧二、简述题1、钢铁冶金从铁矿石开始到生产出连铸坯的过程主要工序有哪些。

2、请简述热力学第一定律。

3、拉乌尔定律表达式p B ＝p B *⋅x B 中p B *的含义？4、球团矿的还原反应应该采用什么动力学模型进行描述，由那些环节组成？5、熔渣中4个组元：CaO 、TiO 2、K 2O 、FeO, 请说明酸碱性强弱顺序。

其中光学碱度大于1的氧化物是哪一个？6、如果忽略压力对相平衡体系的影响，相律的表达式为，其中C和分别表示什么？ϕ7、钢水脱磷反应式为：2[P]＋5（FeO ）＝（P 2O 5）＋5[Fe] ，请改写为离子方程式。

8、氧势图中2Cu ＋O 2＝2CuO 线为何倾斜向上？C （石）＋O 2＝CO 2线为何近似水平？9、简述温度、渣的碱度以及氧化性对炼钢脱磷的影响？10、请简述熔渣分子结构理论？1f C ϕ=-+三、计算题700℃时测得Cd—Sn合金的镉蒸汽压与镉浓度关系如下：%Cd 1 50 100Pc d(mmHg) 5 150 250试分别以纯物质和重量1%溶液为标准态，确定含镉50%的Cd—Sn合金中镉的活度和活度系数。

（已知M Cd=112.4，M Sn=118.7）四、相图分析题下图为具有一个二元中间化合物D的三元系相图，看图在答题纸上回答问题：1、D是稳定的中间化合物还是不稳定中间化合物，为什么？2、分别写出P、E点发生的相变反应名称及反应式。

3、体系点O的质量为W，纯液态O开始冷却，当液相冷却至S点时，作图表示出此时固相所处的位置，并用做出的线段表示出此时液相、固相、以及固相中B、C的质量为多少？4、若S作为体系点，其结晶终点及结晶产物分别是什么？5、画出体系点Q的冷却曲线。

五、分析题分析某高炉利用炉渣去硫，已知渣铁间脱硫反应式为：[S]＋（CaO）＝（CaS）＋[O] =124 kJ/molH式中，[S]、[O]以质量1%溶液为标准态，(CaO)、（CaS）以纯物质为标准态。

冶金概论

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新中国成立以后，特别是改革开放以来，我国钢铁工业有了重大发展中国既是钢铁大国，也是钢铁穷国1、从1996年中国大陆钢产量首次超过一亿吨大关，并跃居世界第一位以后，中国钢产量连年快速增长，并一直保持钢产量世界排名第一的位臵，中国钢产量已经连续13年居世界第一位。

2008年中国钢铁产量5.02亿吨，相当于日美俄印韩德乌巴等8国的总和。

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。

4.我国大中型高炉炉料结构（1）高碱度烧结矿+酸性球团矿（2）高碱度烧结矿+块矿（3）高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿第三章高炉炼铁1.高炉炼铁：在高炉中采用还原剂将铁矿石经济而高效的还原得到温度和成分符合要求的液态生铁的过程。

2.燃料焦炭的作用：发热剂、还原剂及料柱骨架。

粒度：大型高炉40~60mm；中型高炉25~40mm；小型高炉15~25mm；喷吹燃料：发热剂、还原剂。

冶金概论复习题及答案

1.冶金概论复习题及答案答：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预备、冶炼和精炼三个工序。

过程所需能源要紧靠燃料供给，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，为有效地使用和进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析出，前者成为溶液电解，如铜的电解冶炼，可归入湿法冶金；后者称为熔盐电解，如电解铝，可列入火法冶金。

5.钢铁与的区别答：钢和铁最全然的区别是含碳量不同。

生铁中含碳量大于2%，钢中含碳量小于2%。

钢的综合性能，专门是机械性能（抗拉强度、韧性、塑形）比生铁好得多，因而用途也比生铁广泛的多。

6.什么缘故要进行选矿？常用对选矿方法有哪几种？答：选矿的目的要紧是为了提高矿石品位；常用的方法有:重力选矿法、磁力选矿法、浮游选矿法。

冶金概论

第一章绪论1.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。

2.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。

3.火法冶金主要过程：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。

4.钢铁冶炼的任务是把铁矿石冶炼成合格的钢。

5.钢铁生产长流程（高炉炼铁）：烧结/球团—高炉—转炉—连铸机—轧机短流程（非高炉炼铁）：直接还原或熔融还原—电炉—连铸机—轧机6.钢铁生产的典型工艺（长流程）：7.钢铁工业是能源消耗的大户，约占全国总能源消耗量的10～11％。

钢铁生产所用能源主要有煤炭、燃料油(重油)、天然气、电力等。

煤占钢铁生产中燃料消耗的70%，钢铁工业用煤量已超过煤炭总产量的15％。

煤在钢铁企业主要用来炼焦和自备电厂发电、蒸汽机车烧煤、烧工业锅炉及部分窑炉，少部分制成粉煤用于高炉喷吹及烧结生产。

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。

8.耐火材料：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9.钢铁生产对耐火材料的要求是：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。

10.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。

冶金概论

８．熔盐电解：以熔盐作电解质的电解过程。
水溶液电解一般都在低于100℃的温度下进行，而进行熔盐电解时，必须使电解质成为熔融体，因此，过程是在高温下进行的。如电解生产铅的过程，就是在约1000 ℃ 的温度下，电解冰晶石和氧化铝熔融体的过程。熔盐电解其主要用于制取轻金属如铅、镁、钙、钠等。原因很简单，因它们化学活性很大，其对氧、卤素和碳的化合物都很稳定。水溶液电解得不到金属。有些稀有金属如铍、锂、钍、锆、钽也用熔盐电解制取。
５．火法精炼：
就是用各种方法除去熔融粗金属中的杂质的精炼过程。根据金属和杂质的不同特性，常用下列一些方法：加剂法、熔析法、精馏法等。加剂精炼就是向熔融的粗金属中加入一种或几种附加物质，使杂质与附加物质生成不溶于金属的稳定化合物，并上浮成渣而除去杂质的过程。如氧化熔炼、氯化熔炼、硫化熔炼等。熔析精炼是将粗金属加热熔化后，在冷却的过程中，控制温度，由于杂质与金属相互溶解及比重的不同，发生分层而达到分离杂质的目的。例如粗铅熔析除铜。
７．水溶液电解：
水溶液电解就是在水溶液的电解质中，插入两个电极，让电流通过电解质使其发生化学反应的过程。重有色金属的电解过程大多采用水溶液电解法。根据使用的阳极不同分为：可溶阳极电解称为电解精炼；不溶性阳极电解称为电积。如铜的电解精炼，粗铜为阳极，纯铜为阴极。在硫酸铜溶液中进行电解。在通电电解时，阳极粗铜逐渐溶解，纯铜则阴极上沉积出来，达到了精练的目的，称电解精练。又如锌的电积就是用铅板作成不溶阳极，对浸出过程中所得到的硫酸锌溶液来进行电积，以便使溶液中的锌在阴极上沉淀出来。
炼铜的步骤：（１）炉料制备（炉料）（２）熔炼（３）吹炼（粗铜）（４）火法精炼（阳极）（５）电解精炼

冶金概论——钢铁是这样炼成的智慧树知到答案章节测试2023年武汉科技大学

第一章测试1.同生铁相比，含碳量不同，钢的碳含量高。

（）A:错B:对答案:A2.同钢相比，韧性不同，铁的韧性差。

（）A:错B:对答案:B3.1856年法国人发明了空气底吹酸性转炉炼钢法。

（）A:错B:对答案:A4.短流程工艺较长流程工艺投资低。

（）A:错B:对答案:B5.长流程工艺生产的钢品种种类较短流程多。

（）A:错B:对答案:B第二章测试1.焦炭的主要成分是什么？（）A:硫分B:固定碳C:灰分D:挥发分答案:B2.磁铁矿的理论含铁量为多少？（）A:55%B:70%C:80%D:72.4%答案:D3.高炉炼铁的任务有哪些？（）A:将铁氧化物还原成铁B:去除杂质元素C:得到煤气D:去除脉石答案:ABD4.高炉炉渣的主要成分有哪些？（）A:MgOB:CaOC:SiO2D:Al2O3答案:ABCD5.当前高炉使用的铁矿石种类有哪些？（）A:赤铁矿B:褐铁矿C:菱铁矿D:磁铁矿答案:ABCD第三章测试1.普通铁水预处理主要是进行脱硅、脱铬和脱锰等。

（）A:对B:错答案:B2.硫会引起钢的热脆。

（）A:对B:错答案:A3.磷会引起钢的热脆。

（）A:错B:对答案:A4.CaO脱硫剂的脱硫能力要大于CaC。

（）A:对B:错答案:B5.铁水预处理脱磷和脱硅主要采用氧化脱除法。

（）A:对B:错答案:A第四章测试1.炼钢炉渣的主要成分是金属氧化物。

（）A:错B:对答案:B2.1855年英国人亨利.贝塞麦(Henly)开发了酸性底吹转炉炼钢法采用的气体为富氧空气。

（）A:对B:错答案:B3.氧气底吹转炉脱硫效率高、熔池热效率高，并能顺利化渣。

（）A:对B:错答案:B4.氧气底吹转炉的炉底喷枪易烧损、寿命低。

（）A:错B:对答案:B5.氧气顶吹转炉中渣反应不平衡，吹炼后期钢渣易过氧化。

（）A:对B:错答案:A第五章测试1.电弧炉炼钢原料以什么为主（）。

A:直接还原铁B:冷废钢C:铁水D:冷生铁答案:B2.电弧主要能量来源为（）A:化学能B:势能C:电能D:物理热量答案:C3.偏心底出钢时倾动角度为（）A:10°-30°B:30°-40°C:5°-10°D:10°-20°答案:D4.高压电源一般为 ( )A:10-110KVB:110-180KVC:10-30KVD:40-80KV答案:A5.脱氧方法包括：沉淀脱氧、扩散脱氧和综合脱氧。