【正文】 鋼鐵冶煉 a 碳脫氧： FeO+C→Fe+CO 主要在渣中進(jìn)行，不產(chǎn)生非金屬氧化物，利于優(yōu)質(zhì)鋼產(chǎn)生，缺點(diǎn)是： 1600℃ 時(shí)與 ％ [c]相平衡的氧含量 ％，在鋼錠冷卻過程，可再次發(fā)生碳氧反應(yīng)。在用濃差法測(cè)定氧時(shí)才測(cè)定鋼液中溶解的氧 （ 氧的活度 ）。 (FeS)+(CaO)→(FeO)+(CaS) II、氣化脫硫 [S]+2[O] → SO [S]+O2 → SO2 [S]+2(FeO) → SO2 氣 +2[Fe] ② 造渣脫磷脫硫 鋼鐵冶煉 ? 鋼中的氧鋼中氧過高 的危害： ? 澆鑄過程無法得到正確凝固組織結(jié)構(gòu)的鑄坯； ? 會(huì)產(chǎn)生皮下氣泡、疏松等缺陷； ? 會(huì)加速硫的熱脆； ? 生成的氧化物夾雜會(huì)降低鋼加工性能。② 造渣脫磷脫硫 鋼鐵冶煉 I、爐渣脫硫 利用渣中足夠的 CaO，把鋼液中 FeS去除。加工性能：①塑性夾雜；②脆性夾雜。② 造渣脫磷脫硫 鋼鐵冶煉 ? 鋼中的非金屬夾雜來源：①外來夾雜；②內(nèi)生夾雜。熱脆：當(dāng)鋼中的 S 含量較高，熱加工時(shí)，鑄坯沿著鑄錠表面液體處開裂的現(xiàn)象。鋼中 [P] 含量要求高級(jí)鋼： w[P] ≤ %優(yōu)質(zhì)鋼： w[P] ≤ %特殊質(zhì)量優(yōu)質(zhì)鋼： w[P] ≤ % 鋼鐵冶煉 ? 鋼中硫硫在鋼中以 [ FeS ] 形式存在，但通常以 [S ] 來表示。磷的危害如下： ? 冷脆； ? 降低鋼的抗裂性能； ? 偏析高且難以消除。一般高爐煤氣總量的 1/3左右用于自身熱風(fēng)爐的加熱，其余可供動(dòng)力、煉焦、煉鋼、燒結(jié)、軋鋼等部門使用。? 一般爐渣出爐溫度為 14 00 ～ 15 00 ℃ ，熱含量 16 80 ～19 00 KJ/K g 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ㈣產(chǎn)品和副產(chǎn)品 ?③煤氣 將含塵量降到 10～ 20毫克 /m3。? 渣比：每噸生鐵的產(chǎn)渣量。它僅占生鐵產(chǎn)量的 1 ～ 3 ％。II 、特殊 生鐵：如錳鐵、硅鐵、錳鐵（含 M n 1 0 ～ 25 ％）等，為高爐冶煉的鐵合金，用作煉鋼脫氧劑。用于鑄件生產(chǎn)。約占生鐵產(chǎn)量的 80 ～ 90 ％。 為什么要吹氣？ 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ㈢物理化學(xué)過程 完全燃燒（發(fā)生在氧過剩的地區(qū)） C＋ O2＝ CO2 不完全燃燒（發(fā)生在碳過剩的地區(qū)） C+1/2O2=CO 還發(fā)生以下反應(yīng)： CO＋ 1/2O2＝ CO2 CO2＋ C焦 = 2CO H2O＋ C＝ H2＋ C O 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ㈢物理化學(xué)過程 鐵氧化物還原順序? 遵循逐級(jí)還原的原則? T 570 ℃ : Fe2O3→ Fe3O4→ FeO → Fe? T 570 ℃ :Fe2O3→ Fe3O4→ Fe (FeO → Fe3O4+Fe) 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ㈣產(chǎn)品和副產(chǎn)品 ?①生鐵 I 、煉鋼 生鐵：作為平爐、轉(zhuǎn)爐熱裝煉鋼的原料。 II、產(chǎn)生 CO氣體，促成（氣相 +固相）還原反應(yīng)。 可以數(shù)十年不停機(jī)。爐。耐火度不低于 1580℃ 的無機(jī)非金屬材料 ④燃料。 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ㈠煉鐵的原料 ①鐵礦石 ②熔劑，用于除去 SiO2CaOHgOAlO3。 鋼鐵冶煉 鋼鐵冶煉 鋼鐵冶煉 鋼鐵冶煉 一、生鐵冶煉 ? 生鐵是鐵和碳及少量硅。 三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ?②電磁熔煉 A 形狀控制： 電磁鑄造、金屬薄膜的電磁成行，電磁塑性成型，懸浮熔煉等 B 驅(qū)動(dòng)金屬液體： 電磁攪拌，電磁泵 C 抑制流動(dòng)： 磁力制動(dòng)，抑制波動(dòng) D 懸?。?非金屬夾雜物的電磁分離 E 熱量生成： 感應(yīng)熔煉，電磁加熱、電弧熔煉、等離子熔煉等 F 組織控制： 晶粒細(xì)（粗）化，非晶金屬制備 三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ?②電磁熔煉 細(xì)化晶粒 冶金工藝 ㈡水溶液電解：應(yīng)用水溶液電解精煉金屬的一種冶金方法。 三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ?①等離子冶金 三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ?②電磁熔煉 以電磁熱流體力學(xué)理論為基礎(chǔ)，研究冶金過程和材料制備的科學(xué)。 熱量高度集中，可以達(dá)到非常高的溫度。等，表示正負(fù)相等，為電中性。 三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ?①等離子冶金 等離子是固體、液體、氣體以為的第四種存在狀態(tài)。三、電冶金 冶金工藝 ㈠電熱熔煉 ： 不同于火法冶金，點(diǎn)熱冶金是直接用電加熱生產(chǎn)金屬的一種冶金方法。存在高溫含塵煙氣污染問題，治理費(fèi)用高；難以處理低品味原料；工作場(chǎng)地勞動(dòng)衛(wèi)生條件差?；鸱ㄒ苯鹑秉c(diǎn)優(yōu)點(diǎn)方法生產(chǎn)能力低，設(shè)備龐大，設(shè)備費(fèi)用高，單位車間面積的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)低于火法冶金；能耗大；存在廢水、廢渣的污染和治理問題。濕法冶金1. 存在高溫含塵煙氣污染問題，治理費(fèi)用高；2. 難以處理低品味原料；3. 工作場(chǎng)地勞動(dòng)衛(wèi)生條件差。 冶金工藝 冶金工藝 1. 生產(chǎn)能力低，設(shè)備龐大，設(shè)備費(fèi)用高，單位車間面積的生產(chǎn)能力遠(yuǎn)低于火法冶金；2. 能耗大；3. 存在廢水、廢渣的污染和治理問題。 III、礦巖的物理化學(xué)條件：要求目的金屬礦物易溶于溶浸藥劑而圍巖礦物不能溶于溶浸藥劑。 冶金工藝 ①浸取 ?就地浸出（地下浸出） 地下原地鉆孔溶浸采礦方法適用條件苛刻，一般需要同時(shí)具備以下條件： I、礦床地質(zhì)條件：礦體具有天然滲透性能，平緩，連續(xù)穩(wěn)定，并具有一定的規(guī)模。 II、基礎(chǔ)建投資少，建設(shè)周期短，生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。 冶金工藝 ①浸取 ?堆浸法 將細(xì)菌溶液噴灑到預(yù)先堆置好的礦石堆上，有選擇性地溶解（浸出）礦石中的目標(biāo)金屬成分，使金屬形成離子或絡(luò)合離子并使之轉(zhuǎn)入溶液。 二、濕法冶金 ? 定義 ： 濕法冶金這種冶金過程是用酸、堿、鹽類的水溶液，以化學(xué)方法從礦石中提取所需金屬組分，然后用水溶液電解等各種方法制取金屬?？捎糜诮饘俚拿撗酢⒚摿?、脫磷、脫硅以及脫除其他元素 . 冶金工藝 ㈡、火法冶金的主要方法 ④真空冶金 在低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓條件下進(jìn)行的冶金作業(yè)。在高品位礦石資源逐漸枯竭的情況下，對(duì)儲(chǔ)量很大的低品位、成分復(fù)雜難選的貧礦來說，氯化冶金將發(fā)揮它的作用。） ?精煉 冶金工藝 ㈡、火法冶金的主要方法 ②氯化冶金 氯化冶金就是將礦石 （ 或冶金半成品 ） 與氯化劑混合 ， 在一定條件下發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ， 使金屬轉(zhuǎn)變?yōu)槁然镌龠M(jìn)一步將金屬提取出來的方法 。 ◇ 利用雜質(zhì)和主金屬蒸氣壓的不同，因而粗金屬蒸發(fā)過程中，其易蒸發(fā)的組份將主要進(jìn)入氣相，與難蒸發(fā)組分分離 ——蒸餾精煉、升華精煉。 ◆ 物理法 基于在兩相平衡時(shí)雜質(zhì)和主金屬在兩相 間分配比的不同 。 冶金工藝 ㈠、火法冶金的基本過程 ③精煉 利用主金屬與雜質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)的差異 ， ◆ 形成與主金屬不同的新相 ， 將雜質(zhì)富集于其中； ◆ 或者 ：將主金屬全部轉(zhuǎn)移至新相 ， 而使雜質(zhì)殘留下來 。 ◆ 生產(chǎn)出含有各種規(guī)定量的合金元素的金屬 ， 使其具有一定的物理