冶金概论绪论.ppt

冶 金 概 论 课程的主要目的 介绍钢铁冶炼及加工过程的基本原理、工艺特点及基本工艺流程，使非冶金专业学生对钢铁联合企业的生产过程有一个全面而概括的了解，并初步掌握冶金的基本知识。 课程的主要内容 第一部分:绪论 第二部分:铁冶金 第三部分:铁合金冶炼 第四部分:钢冶金 第五部分:炉外精炼与连铸 第六部分:钢铁材料压力加工 第一部分:绪论 1.1 冶金的基本概念 1.2 冶金的相关学科 1.3 冶金工业发展史 1.4 现代冶金过程 1.5 钢铁产品及副产品 1.6 钢铁资源与能耗 1.7 冶金中的耐火材料 1.8 钢铁工业发展现状 1.9 环保、循环经济与钢铁可持续发展 1.1 冶金的基本概念 1) 冶金的概念： 冶金是研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或金属化合物，并采用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。 2）冶金分类 提取冶金： 物理冶金： 1.2 冶金学的支撑学科 1.3 冶金工业发展历史 人类社会发展史： 原始社会→奴隶社会→封建社会→资本主义社会 中国冶金的辉煌历史 1.4 现代冶金过程—冶炼过程 现代冶金过程—轧钢过程 1.5 钢铁产品及副产品 1)钢铁冶炼产品 (1)炉渣 炉料冶炼过程中不能进到金属中的S-化物,O-化物等形成的熔融体,主要成分: CaO,MgO,SiO2, Al2O3,MnO,FeO, P2O5, CaS 等。 炉渣分类： (2)煤气：焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气 1.6 钢铁资源与能耗 1）我国主要自然资源现状 在13种主要金属原料的地区分布前五位排名上，我国除锡（占14.8%）和钼（占6.0%）外，其余都榜上无名。 2）我国主要自然资源使用现状 我国是资源和能源利用率较低的国家之一。我国最终产品量仅占原料投入量的20%——30%，60%以上的原料变成了废弃物，资源回收率比世界平均水平低20%。 3）我国能源使用情况 据资料统计,我国的能源开采回收率只有32%, 能源加工、转换和储存的效率为70.3%, 终端能源利用率平均为42%, 这表示所生产能源中得到利用的只占29%。 4）我国单位产值能耗 据资料统计，我国每百万美元的单位产值能耗为1172吨油当量，远高于日本（162）、德国（229）、英国（292）和美国（384）等发达国家的数值，也远高于世界平均水平（397）。 每万元GDP的能耗从1980年的7.98吨标煤降低到2002年的2.63吨标煤,减少了近2/3;每吨标煤所创造的GDP从1980年的2335元提高到2000年的6880元。 5）我国能源消耗增长率 近三十年，我国GDP年平均增长率为9.5%，而相应的能源消耗增长率仅为4.2%,不到GDP年平均增长率的一半（44%）。 6）钢铁工业能源消耗比例 钢铁工业是能源和资源密集型产业, 例如能源消耗约占世界总能耗的10%。我国钢铁工业在上世纪七十年代时占全国总能耗的13%—14%，从八十年代起有所降低，但也在10%以上。 7）钢铁工业在降低能耗方面的成绩 近20年来钢铁工业在降低资源消耗和环境负荷方面已作出很大努力并取得显著的成绩，大幅降低了吨钢综合能耗和大中型企业吨钢可比能耗。 例如吨钢综合能耗从1980年的2040公斤标煤降低到1999年的1083公斤标煤，大中型企业吨钢可比能耗从1980年的1285公斤标煤降低到1999年的833.0公斤标煤。 1.7 耐火材料 1）什么是耐火材料 2）钢铁冶金过程为什么要使用耐火材料 3）耐火材料的种类 抵抗高温热负荷作用，不软化，不熔融；（高耐火度） 体积不收缩、仅有均匀膨胀（体积稳定性）； 抵抗高温热负荷和重负荷共同作用，不丧失强度，不发生蠕变和坍塌（抗蠕变性）； 抵抗温度急剧变化或受热不均影响，不开裂，不剥落（耐热震性）； 抵抗化学侵蚀，不变质，不蚀损（抗渣性）； 抵抗火焰和炉料、炉尘的冲刷、撞击和磨损（常温、高温的耐磨性） 抵抗高温真空作业和气氛变动的影响，不挥发，不损坏（化学稳定性） 5）耐火材料的生产工艺过程 1.8 钢铁工业发展现状 1）目前钢铁材料的无法替代性； 2）世界主要产钢国家过去百年(1901-2000)的发展情况； 3）中国目前是世界第一产钢大国； 4）中国钢铁工业技术装备已跻身世界先进水平 世界主要产钢国家过去100年(1901~2000)的发展情况 中国目前是世界第一产钢大国 中国钢铁工业技术装备已跻身世界先进水平 高炉：大型化、长寿化、大喷煤、利用系数 转炉：生产效率、