冶金工程概论

1、 自然界已发现自然界已发现109109种元素，金属元素共种元素，金属元素共9393种，种， 按提取冶金分类可分为：按提取冶金分类可分为： 黑色金属 黑色金属： ：Fe, Cr, MnFe, Cr, Mn 有色金属 有色金属：其余的金属元素 ：其余的金属元素 重重金属金属、轻轻金属金属、稀有稀有金属金属、贵贵金属金属 1010种常用有色金属种常用有色金属 A A B B B B B B B B A A A A A A 1 1 H 2 He 2 3 Li 4 Be 5 B 6 C 7 N 8 O 9 F 10 Ne 3 11 Na 12 Mg 13 Al 14 Si 15 P 6 S 17 Cl

2、18 Ar 4 19 K 20 Ca 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn 26 Fe 27 Co 28 Ni 29 Cu 30 Zn 31 Ga 32 Ge 33 As 34 Se 35 Br 36 Kr 5 37 Rb 38 Sr 39 Y 40 Zr 41 Nb 42 Mo 43 Tc 44 Ru 45 Rh 46 Pd 47 Ag 48 Cd 49 In 50 Sn 51 Sb 52 Te 53 I 54 Xe 6 55 Cs 56 Ba 57 La 72 Hf 73 Ta 74 W 75 Re 76 Os 77 Ir 78 Pt 79 Au 80 Hg 81 Tl

3、 82 Pb 83 Bi 84 Po 85 At 86 Rn 7 87 Fr 88 Ra 89 Ac 104 Ku 105 106 58-71 镧系 90-103 锕系 稀有轻金属 稀有高熔点金属 稀土金属 稀有分散性金属 稀有放射性金属 有害杂质有害杂质(S(S、P)P)要少要少 （人造富矿或熟料）（人造富矿或熟料） 烧结法烧结法将矿粉、熔剂、燃料按一定将矿粉、熔剂、燃料按一定 比例混合，在比例混合，在1300一一1500条件下，条件下，矿粉矿粉 局部熔化局部熔化造渣，造渣，烧结烧结成具有一定强度、一成具有一定强度、一 定粒度、化学成分稳定的高炉料。定粒度、化学成分稳定的高炉料。 团矿法团矿

4、法是不适宜烧结的细磨精矿粉是不适宜烧结的细磨精矿粉 和其它含铁和其它含铁粉料粉料造块的方法。造块的方法。 烧结设备烧结设备：带式烧结机：带式烧结机 结构结构 P24图图3-1 烧结过程烧结过程 P25图图3-2 点火炉点火炉台车行进方向台车行进方向 图图2-2 风口径向煤气成分的变化风口径向煤气成分的变化 图 2-8 氧化物标准生成自由能随温度的变化图 3-8 纯氧化物分解压与温度关系 图图3-20 KR法法 1-脱硫剂；脱硫剂；2-搅拌槽；搅拌槽；3- 至除尘器至除尘器 图图3-20 顶部喷吹法顶部喷吹法 1-喷枪；喷枪；2-脱硫剂；脱硫剂；3-料仓；料仓； 4-称量料仓；称量料仓；5-N2

5、 炉外脱硫炉外脱硫 炼钢炉 1823-1923K 热源氧化剂 钢水 钢渣 铁水 生铁 废钢 造渣剂 炼钢过程示意图炼钢过程示意图 氧化精炼氧化精炼 高炉炼铁炉渣高炉炼铁炉渣 3545 3545 0.30.9 0.31.5 - 68 814 0.91.3 图 2-8 氧化物标准生成自由能随温度的变化图 3-8 纯氧化物分解压与温度关系 影响炉渣脱硫的因素影响炉渣脱硫的因素 炉渣碱度高炉渣碱度高 ，渣中氧化铁，渣中氧化铁(FeO)含含 量低，温度高，渣量大，炉渣流动性量低，温度高，渣量大，炉渣流动性 好，则有利于脱硫好，则有利于脱硫 优优 点点 冶金过程灵活冶金过程灵活 热损失少热损失少 温度易控

6、制温度易控制 基建投资省基建投资省 能耗低能耗低 操作灵活操作灵活 缺缺 点点 氢、氧含量较转氢、氧含量较转 炉钢高炉钢高 炉内温度分布不炉内温度分布不 均匀均匀 火法炼铜工艺特点火法炼铜工艺特点 优优 点点 耗费较少的能量耗费较少的能量 从铜硫化矿物一从铜硫化矿物一 直炼到金属铜，直炼到金属铜， 铜的生产效率高铜的生产效率高 缺缺 点点 SO2烟气对环境烟气对环境 的污染的污染 熔炼方法简介熔炼方法简介 反射炉熔炼优缺点反射炉熔炼优缺点 优优 点点 对原料适应性强，炉子 结构简单，对耐火材料 要求不高对自控水平、 操作水平要求较低渣含 铜低，不需处理可直接 弃去 缺缺 点点 烟气SO2浓度低(0.5- 2%)，难于回收利用， 环境污染严重；热效 率低，能耗高；冰铜 品位低，吹炼负荷大； 生产率低 发展趋势：改良发展趋势：改良 新技术取代新技术取代 炉子结构炉子结构 炉子结构炉子结构 金川公司闪速炉结构金川公司闪速炉结构 (3)(3)提高热风温度提高热风温度 炉子结构炉子结构 典型钢筋混凝土电解槽结构典型钢筋混凝土电解槽结构 1.进液管进液管 2.阳极阳极 3.阴极阴极 4.出液管出液管 5.放液管放液管 6