第一篇金属材料及制备加工工艺-金属材料的制备-冶金ppt课件

1、 第一章第一章 金属资料的制备冶金金属资料的制备冶金 第二章第二章 铸造铸造 第三章第三章 金属的压力加工金属的压力加工 第四章第四章 金属资料热处置金属资料热处置 第五章第五章 金属的焊接金属的焊接 第六章第六章 工程资料工程资料 第一篇第一篇 金属资料及制备加工工艺金属资料及制备加工工艺第一节第一节 冶金工艺概述冶金工艺概述第二节第二节 钢铁冶炼钢铁冶炼第三节第三节 有色金属冶炼有色金属冶炼第一章第一章 金属资料的制备冶金金属资料的制备冶金 因此，要获得各种金属及其合金资料必需首先经过因此，要获得各种金属及其合金资料必需首先经过各种方法将金属元素从矿物中提取出来，接着对粗炼金属各种方法将金

2、属元素从矿物中提取出来，接着对粗炼金属产品进展精练提纯和合金化处置，然后浇注成锭，加工成产品进展精练提纯和合金化处置，然后浇注成锭，加工成形，才干得到所需成分、组织和规格的金属资料。形，才干得到所需成分、组织和规格的金属资料。 第一节第一节 冶金工艺概述冶金工艺概述 绝大多数金属元素除绝大多数金属元素除AuAu、AgAg、PtPt外都以氧化物、外都以氧化物、碳化物等化合物的方式存在地壳之中。碳化物等化合物的方式存在地壳之中。 金属的冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金、电冶金以及真空冶金等。q 火法冶金火法冶金 定义：火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化定义：火法冶金是指利用高温从矿石中提

3、取金属或其化合物的方法。合物的方法。 工艺过程：工艺过程：选矿、焙选矿、焙烧球化或烧球化或烧结烧结金属化合物金属化合物的复原的复原除去杂质除去杂质提纯金属提纯金属 工艺方法分类：工艺方法分类：提取提取冶金冶金真空真空冶金冶金放射放射冶金冶金氯化氯化冶金冶金q 湿法冶金湿法冶金 定义：湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，在定义：湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液中进展包括氧化、复原、中和、水解和水溶液或非水溶液中进展包括氧化、复原、中和、水解和络合等反响，对原料、中间产物或二次再生资源中的金属络合等反响，对原料、中间产物或二次再生资源中的金属进展提取和分别的冶金过程。

4、进展提取和分别的冶金过程。 工艺过程：工艺过程：q 电冶金电冶金 定义：利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精定义：利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精炼金属的冶金过程。炼金属的冶金过程。 工艺分类：工艺分类： Fe在地壳中的含量为5左右，在金属中仅次于铝， 除陨石外，纯铁在地壳中还未见到，铁容易与其它元素化合，特别是与氧化合，因此铁矿石多以氧化物方式存在。 铁矿石中除铁的氧化物外，还有其它元素的氧化物(SiO2、MnO2 等)，这些统称为脉石。 炼铁的目的就是使铁从铁的氧化物中复原，并使复原出的铁与脉石分别。 第二节第二节 钢铁冶炼钢铁冶炼 原料：脉石、熔剂如原料：脉石、熔剂如CaCO

5、3CaCO3用于造渣以及焦用于造渣以及焦炭等。炭等。q 生铁冶炼生铁冶炼 主要反响过程：主要反响过程：CO2 C 2COFe2O3 Fe3O4 FeO Fe 炼铁产品及副产品：炼铁产品及副产品：q 钢铁冶炼钢铁冶炼 炼钢的目的：除去生铁中多余的碳和大量杂质炼钢的目的：除去生铁中多余的碳和大量杂质元素，使其化学成分到达钢的要求。元素，使其化学成分到达钢的要求。 炼钢的根本过程：炼钢的根本过程：SiMnPC(FeO(FeOSiO2SiO2MnOMnOP2O5P2O5COCOFeFe 2P + 5FeO + 4CaO = 5Fe + 4CaOP2O5 FeS + CaO = FeO + CaS 由于

6、由于P P、S S元素的存在严重影响钢的性能，所以必需脱除。元素的存在严重影响钢的性能，所以必需脱除。 炼钢的常见工艺：炼钢的常见工艺：碱性平炉炼钢：以液态生铁或废钢为原料；利用炉气和碱性平炉炼钢：以液态生铁或废钢为原料；利用炉气和矿石供氧；以气体或液体燃料供热。矿石供氧；以气体或液体燃料供热。 电弧炉炼钢：利用石墨电极和金属炉料之间构成的电弧电弧炉炼钢：利用石墨电极和金属炉料之间构成的电弧高温高温(通常通常5000一一6000)加热和熔化金属，金属熔化后加热和熔化金属，金属熔化后参与铁矿石、熔剂等，并吹氧，以加速钢中的碳、硅、参与铁矿石、熔剂等，并吹氧，以加速钢中的碳、硅、锰、磷等元素的氧化

7、。锰、磷等元素的氧化。当碳、磷含量合格时，当碳、磷含量合格时，扒去氧化性炉渣再扒去氧化性炉渣再参与石灰、萤石、电参与石灰、萤石、电石、硅铁等造渣剂和石、硅铁等造渣剂和复原剂，构成高碱度复原剂，构成高碱度复原渣，脱去钢中的复原渣，脱去钢中的氧和硫。氧和硫。氧气顶吹转炉炼钢：氧气顶吹转炉炼钢： 熔池搅拌；放热升温；无需燃料。已成为现代冶炼熔池搅拌；放热升温；无需燃料。已成为现代冶炼碳钢和低合金钢的主要方法。碳钢和低合金钢的主要方法。 第三节第三节 有色金属冶炼有色金属冶炼q 铜的冶炼铜的冶炼 铜在地壳中的含量只需铜在地壳中的含量只需0.010.01，在自然界中大多以硫，在自然界中大多以硫化物和氧化

8、物的方式存在于各种伴生矿中。普通，硫化铜化物和氧化物的方式存在于各种伴生矿中。普通，硫化铜矿采用火法冶炼；氧化铜矿采用湿法冶炼。矿采用火法冶炼；氧化铜矿采用湿法冶炼。 铜精矿的火法冶炼：铜精矿的火法冶炼： 目前，湿法冶炼的开展出现新的契机，基于环保的要目前，湿法冶炼的开展出现新的契机，基于环保的要求，湿法冶炼的位置正在显示出不可取代的作用。求，湿法冶炼的位置正在显示出不可取代的作用。 铜的湿法冶炼：铜的湿法冶炼：溶溶 解解 由于铝的化学性质活泼，不能经过各种化学处置直接复原得到粗金属，所以长期以来铝的价钱极高。 后来，人类发现电解法很容易制备金属铝，铝的价钱大约降低了20倍。 电解法制备金属铝必需包括两个环节：一是从含铝的矿石中制取纯真的氧化铝；二是采用熔盐电解氧化铝得到纯铝。q 铝的冶炼铝的冶炼 铝的消费流程表示图铝的消费流程表示图纯冰晶石纯冰晶石铝铝 锭锭萤萤 石石铝铝 矿矿 石石消费氧化铝消费氧化铝纯氧化铝纯氧化铝电电 解解 制制 铝铝碳素资料碳素资料阳阳 极极 糊糊 或或其其 它它 产产 品品电极消费电极消费选选 矿矿再熔或精炼再熔或精炼电电 能能消费冰晶石消费冰晶石或或 氟氟 化化 物物铝冶炼的主要过程：铝冶炼的主要过程：Al3Al33e Al3e A