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冶金原理与工艺（钢铁部分复习资料）

冶金原理与工艺（钢铁部分）

绪论

1.矿床：矿石集合体

矿石：矿物集合体。包括有用矿石和脉石

有用矿石：可提取矿物的矿石

脉石：含微量或不含矿物的矿石

矿物：有用元素或化合物

2.主要的冶金工序

干燥：除去水分，温度400~6000度

焙烧：适当气氛下，加热到熔点以下发生氧化、还原或其他化学

变化的冶金过程，除去有害杂质，回收有用元素，提高气孔率和还原

性

煅烧：将碳酸盐或氢氧化物的矿石原料在空气中加热分解，除去

二氧化碳或水分变成氧化物的过程，也称焙解

烧结和球团：将不同的粉矿混匀或造球后加热焙烧，团结成多孔

块状或球状的物料熔炼：将处理好的矿石或原料在高温下通过氧化还

原反应，使矿石中的金属和杂质分离成两个液相层即金属液和熔渣，

也叫冶炼

精炼：进一步除杂，以提高纯度

吹炼：实质是氧化熔炼，借鼓入的空气中的氧使铸铁中的磷，硫

和其他杂质元素氧化而分离去除

净化：溶液除杂至达标的过程，方法有离子沉淀法、置换沉淀法、

共沉淀法

3.冶金工业的发展趋势

钢铁工业：1）高效化、连续化、自动化；2）节约能源和资源，

降低成本；3）发展高新技术所需的新材料；4）连铸技术；5）发展近

终成型金属毛坯制备技术；6）人工智能控制

有色金属：1）供大于求；2）发展的国际化、集团化；3）低级产

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品向低成本地区转移；

4）适应高新技术发展的需求，新材料发展迅速

第一章高炉炼铁

1.高炉冶炼主要产品：生铁1）90%以上是炼钢铁（白口铁）；2）

铸造生铁（灰口铁）；

3）少量的铁合金

副产品：炉渣、煤气和炉尘

2.高炉冶炼的主要技术经济指标

1）高炉有效容积利用系数【η】：1立方米有效容积平均每天生

产的合格生铁的折合产量

2）焦比【K】：高炉冶炼1t生铁所消耗的干焦炭量

3）冶炼强度【I】：1立方米高炉有效容积每天所能燃烧的干焦炭

量，反映了炉料下降及冶炼的速度η=I/K

4）生铁的合格率：化学成分符合国家规定的生铁量占总监测量的

比例

5）焦炭负荷：一批料中矿石质量与焦炭质量之比

6）生铁原材料：铁矿石，碎杂铁等

7）富氧量：工业氧加入鼓风中后，鼓风中氧含量增加的百分数

8）生铁成本：原料、燃料、动力消耗费及车间经费等项组成

9）炉龄：高炉从开炉到大修之间的时间，为一代高炉的炉龄

3.提高利用系数的技术措施：提高矿石的品位、在顺行的基础上

实行全风操作、高压操

作及富氧鼓风等。提高合格生铁产量是提高利用系数的根本途径

4.高炉炼铁常用的铁矿石

1）磁铁矿矿石：Fe3O4，理论含铁量72.4%，实际40~70%，s、

p含量高，还原性差

2）赤铁矿矿石：Fe2O3，理论70%，实际55~60%，结构软易

破碎，s、p含量低，还原性好