冶金工程概论

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1、冶金工程概论班级：应用化学1102班姓名：李文超学号：11404600206引言：冶金工程是国民经济的基础工业，它涉及生活中的各个方面，如建筑、工艺产品、生活用品等等；它也是国家实力和工业水平的重要指标，为机械、能源、航空航天、国防军工等领域提供所需的材料产品。随着世界的发展，人们对冶金工业不断提出新的要求，推动着冶金学科和工程技术的发展。如今，冶金工程已发展有一套比较完善的工艺流程了。正文：一、冶金的基本概念：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冶金学：研究金属的制取、加工和改进金属性能的各种技术及

2、金属成分、组织结构、性能和相关基础理论，分为提取冶金和物理冶金两门学科提取冶金：从矿石或精矿中提取金属（包括金属化合物）的生产过程（又称化学冶金、过程冶金学）物理冶金：通过成型加工制备具有一定性能的金属或合金材料，包括金属学、粉末冶金、金属铸造、金属压力加工等我国铁矿资源特点：贫矿多、复合矿多质量要求：矿石品位要高；酸性脉石要低（SiO2、Al2O3）；有害杂质(S、P)要少其他含铁原料：高炉烟尘转炉烟尘烧结矿分类：酸性烧结矿碱度<1自熔性烧结矿碱度1.0-1.5熔剂性烧结矿碱度2.0-2.4碱烧结矿与球团矿的比较：(1)细精矿粉(-325目占80％)适宜造球，球团矿有利于贫矿资

3、源利用（可对矿石细磨精选）。(2)烧结矿对原料的适应性强，粗粒不适于造球的矿粉，钢厂氧化铁粉、炉尘、其它含铁物料仍需烧结处理。(3)球团冶金性能好（强度高、微气孔多、粒度均匀铁分高、还原性好），特别是小高炉，对降低焦比，提高产量十分显著。但在大高炉上高温还原膨胀粉化，使炉料透气性变坏，影响顺行。且球团碱度低，高炉若用100％球团冶炼，势必增大石灰石加入量。故此，高炉常使用烧结与球团混合炉料，特别是熔剂性烧结矿和酸性球团配合使用时能收到较为理想的冶炼效果。度：（CaO+MgO）/（SiO2+Al2O3）冶金工艺流程图一、铁冶金铁矿石：磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等高炉冶炼高炉生产

4、时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣使用的熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳和鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。任务：用还原法将矿石中铁氧化物的铁与氧分离，用高温熔化法将已还原的金属铁与脉石分离，然后经过脱硫、渗碳，最后得到合格的生铁。优缺点：热效率高、生产率高、原料适应性强、炉子寿命长（1

5、5-20年）；但铁水成分及温度难以准确控制。渗碳反应：2Fe+2CO=Fe3C+CO23[Fe]+C=[Fe3C]高炉生产的主要技术经济指标1．高炉有效容积利用系数平均水平1.5-2.0t/m3·d先进水平3.0t/m3·d2．焦比生产1t生铁所消耗的焦炭量一般水平400-600kg/tFe先进水平400kg/tFe3．冶炼强度每昼夜高炉燃烧的焦炭量与高炉容积的比值4．生铁合格率生铁分为炼钢铁和铸造铁1．炉龄高炉从点火开始到停炉大修为止的时间一般10年，高者可达15－20年高炉炼铁技术的发展(1)高炉大型化(2)精料(3)高压操作(4)高风温(5)富氧鼓风(6)喷吹燃料(7)脱湿

6、鼓风(8)炉顶煤气余压发电(9)高炉操作自动化铁冶金炼钢概述钢铁分类及其性能工业纯铁：C<0.02%生铁:C>2.11%(2%)钢:0.02%

7、00％。废钢：是电弧炉炼钢的基本原料，占钢铁料的70～90％，对氧气转炉来说，则既是金属料，又是冷却剂。铁合金：作为脱氧和合金化元素，如Fe-Mn、Fe-Si、Fe-Cr；以及复合脱氧剂，如硅锰合金、硅钙合金硅锰铝合金；还有铝、锰、镍、钴等金属。造渣材料：石灰(CaO)，萤石(CaF2)，白云石。氧化剂：氧气、铁矿石、氧化铁皮。冷却剂：废钢、富铁矿、团矿、烧结矿、氧化铁皮。还原剂和增碳剂：电炉炼钢使用的还原剂和增碳剂有石墨电极木炭、焦炭、电石、硅铁、硅钙、铝等。氧气转炉冶炼高碳钢