冶金工程概论总复习.ppt

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1、冶金工程概论总复习第一章绪论冶金与提取冶金P3金属及其分类P1－2金属在地壳中的赋存状态P11冶金方法P4冶金（单元）过程P6冶金工业面临的问题及发展方向P4，P8发展方向：强化过程节能低污染或无污染产品多样化、精细化第一章绪论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）第一章绪论金属及其分类自然界已发现109种元素，金属元素共93种，按提取冶金分类可分为：黑色金属：Fe,Cr,Mn有色金属：其余的金属元素重金属、轻金属、稀有金属、贵金

2、属10种常用有色金属第一章绪论冶金方法火法冶金：高温无水相参与的过程湿法冶金：低温有水相参与的过程电冶金：利用电能提取和精炼金属的方法第二章矿石与选矿矿石P9有用矿石与脉石矿物矿床品位选矿P13原矿精矿尾矿中矿第二章矿石与选矿矿石矿床：具有一定规模的矿石天然集合体矿石：提取金属或生产其他产品的矿物集合体有用矿石：能够为人类利用的矿石脉石：不含有用矿物或含量过少，不宜以工业规模进行加工的矿石品位：矿石中有用成分的含量矿物：具有一定化学成分及物理属性的天然元素和化合物第二章矿石与选矿选矿选矿以廉价的处理费用，既不改变原矿的组成，又能使其高品位化原矿：直接开采出来的矿石精矿：经选矿使有用矿物进一

3、步富集后的产品尾矿：经选矿获得的主要为脉石或有害杂质的产品第二章矿石与选矿选矿方法重选法浮选法磁选法第三章炼铁炼铁原料P21-23铁矿石熔剂焦炭铁矿粉造块P24-25方法烧结法团矿法第三章炼铁烧结设备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铁冶炼过程原理高炉冶炼过程P26原料与产物物料走向高炉炉内分区及其特征P26第三章炼铁碳的燃烧反应P26-27布多尔反应的特点铁氧化物的还原P27-31氧化物的分解压金属氧化物稳定性判据氧化物标准生成自由能氧化物分解压－温度关系结论P28铁氧化物的离解规律铁氧化物的直接还原与间接还原第三章炼铁碳的燃烧反应化

4、学反应（1）C焦+O2=CO2+400928kJ不可逆反应（2）2C焦+O2=2CO+235130kJ不可逆反应（3）C焦+CO2=2CO-165797kJ可逆反应平衡气相成分与温度的关系反应（3）的特点及在高炉冶炼过程中的作用第三章炼铁结论(1)各种氧化物分解压随温度升高而增大，只有CO除外；(2)图中位置越低的氧化物，分解压愈小，氧化物愈稳定；(3)位置低的元素可还原位置高的氧化物；(4)在一定温度条件下，几乎所有的氧化物都可被C还原。第三章炼铁高炉冶炼炉内反应P31-35煅烧P32还原反应渗碳过程作用P33造渣过程炉渣组成与渣系炉渣性质酸碱性——碱度氧化物分类熔化温度第三章炼铁渗碳过

5、程渗碳反应2Fe+2CO=Fe3C+CO23[Fe]+C=[Fe3C]渗碳作用第三章炼铁造渣过程炉渣作用P33－34(1)具有适当的熔化温度，以保证炉缸温度适当(2)具有良好的流动性，以利渣铁分离(3)具有足够的脱硫能力，以降低生铁含硫量(4)具有调整生铁成分，保证生铁质量的作用(5)性能稳定，有利于保护炉衬炉渣组成炉渣是各种氧化物的熔合体CaO-SiO2-Al2O3-(MgO)系第三章炼铁炉渣性质酸碱性氧化物分类P34炉渣碱度：炉渣中碱性氧化物含量/酸性氧化物含量CaO/SiO2>1碱性渣CaO/SiO2<1酸性渣CaO/SiO20.9-1.2我国炼铁高炉渣熔化温度与熔化性温度炉渣完全转

6、变为均一液体时之温度第三章炼铁炉渣粘度及其影响因素常见液体的粘度流动好的渣<0.5Pa•s稠渣1.5-2.0Pa•s很粘的渣>3.0Pa•s生铁液1698K0.0015Pa•s脱硫过程脱硫反应提高炉渣脱硫能力的措施第三章炼铁脱硫过程高炉内生铁脱硫主要通过炉渣去除炉渣脱硫反应[FeS]十(CaO)十C＝(CaS)十[Fe]十CO—141055kJ提高炉渣脱硫能力措施(1)提高炉渣碱度(2)提高温度(3)还原性炉渣第三章炼铁高炉设备P35－39高炉生产主要技术经济指标P39－40高炉有效容积利用系数焦比冶炼强度炉龄高炉炼铁技术的发展P40-41第四章炼钢钢铁分类P43炼钢过程原理炼钢的基本任务

7、炼钢原料金属料辅助材料炼钢炉渣炉渣分类与渣系P46－47第四章炼钢炉渣来源炉渣作用P47炉渣性质炉渣碱度炉渣氧化性P47炼钢过程的基本反应P48熔池传氧过程（氧来源、存在形式、传氧类型）熔池中元素的氧化次序及其影响因素第四章炼钢钢铁分类工业纯铁C<0.02%生铁C>2.11%(2%)钢0.02%