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AABBBBBBBBAAAAAA11H2He23Li4Be5B6C7N8O9F10Ne311Na12Mg13Al14Si15P6S17Cl18Ar419K20Ca21Sc22Ti23V24Cr25Mn26Fe27Co28Ni29Cu30Zn31Ga32Ge33As34Se35Br36Kr537Rb38Sr39Y40Zr41Nb42Mo43Tc44Ru45Rh46Pd47Ag48Cd49In50Sn51Sb52Te53I54Xe655Cs56Ba57La72Hf73Ta74W75Re76Os77Ir78Pt79Au80Hg81Tl82Pb83Bi84Po85At86Rn787Fr88Ra89Ac104Ku105 10658-71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.放阳极泥管放阳极泥管电解液循环方式电解液循环方式