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1、”冶金工程PPtchl课件内容,11、第第1章章绪论绪论1.2冶金进展史冶金进展史1.3冶金工业进展现状冶金工业进展现状课堂学习课堂学习目标目标Ll冶金基本概念冶金基本概念1.1冶金基本概念冶金基本概念本节主要介绍冶金相关基本概念，包括：冶金、冶金工程，同时介绍主本节主要介绍冶金相关基本概念，包括：冶金、冶金工程，同时介绍主要冶金方法及过程，最终介绍冶金的分类。要冶金方法及过程，最终介绍冶金的分类。LLI冶金及冶金工程冶金及冶金工程L冶金冶金冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成冶金就是从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有肯定性能的金属材料的过程和

2、工艺。具有肯定性能的金属2、材料的过程和工艺。2,冶金工程冶金工程冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为物品、冶金工程也称为金属工艺或金属加工，是一种把金属物料加工成为物品、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、零件、组件的工艺技术，包括了桥梁、轮船等的大型零件，乃至引擎、珠宝、腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引用的倒是比较全面贴珠宝、腕表的微小组件。（定义不精确，但后面引用的倒是比较全面贴切。）基础理论为物理冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域切。）基础理论为物理冶金学、冶金物理化学、冶金热力学；讨论领域为冶金反应工程、冶金热能工程、冶金

3、技术、钢铁冶金、有色金属冶金3、为冶金反应工程、冶金热能工程、冶金技术、钢铁冶金、有色金属冶金、冶金机械和冶金环境工程。冶金机械和冶金环境工程。1.1.2主要冶金方法及过程介绍主要冶金方法及过程介绍1.冶金方法冶金方法从矿石或其它原料中提取金属的方法许多，可归结为以下从矿石或其它原料中提取金属的方法许多，可归结为以下3种方法。种方法。（1）火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业，使）火法冶金。它是指在高温下矿石经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料准其中的金属和杂质分开，获得较纯金属的过程。整个过程可分为原料预备、冶炼和精炼三

4、个工序。过程所需能源，主要靠4、燃料燃烧供应，也有备、冶炼和精炼三个工序。过程所需能源，主要靠燃料燃烧供应，也有依靠过程中的化学反应热来供应的。依靠过程中的化学反应热来供应的。（2）湿法冶金。它是在常温或低于）湿法冶金。它是在常温或低于100下，用溶剂处理矿石或精矿，下，用溶剂处理矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分别出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液，故也称水将金属提取和分别出来的过程。由于绝大部分溶剂为水溶液，故也称水法冶金。该方法包括浸出、分别、富集和提取等工序。法冶金。该

5、方法包括浸出、分别、富集和提取等5、工序。（3）电冶金。它是利用电能提取和精炼金属的方法。）电冶金。它是利用电能提取和精炼金属的方法。2.冶金过程冶金过程1）火法冶金）火法冶金火法冶金是在高温下从冶金原料提取或精炼有色金属的科学和技术。火法冶金是在高温下从冶金原料提取或精炼有色金属的科学和技术。2）湿法冶金）湿法冶金湿法冶金是利用浸出剂将矿石、精矿、焙砂及其他物料中有价金属组分湿法冶金是利用浸出剂将矿石、精矿、焙砂及其他物料中有价金属组分溶解在溶液中或以新的固相析出，进行金属分别、富集和提取的科学技溶解在溶液中或以新的固相析出，进行金属分别、富集和提取的科学技术。由于这种冶金过程大都是在水溶液

6、中进行，故称湿法冶金。术。由于这种冶6、金过程大都是在水溶液中进行，故称湿法冶金。1.13冶金的分类冶金的分类冶金可以分为黑色冶金工业、有色冶金工业、稀有金属冶金工业和粉末冶金可以分为黑色冶金工业、有色冶金工业、稀有金属冶金工业和粉末冶金工业。冶金工业。1.黑色冶金工业黑色冶金工业黑色冶金工业指铁黑色冶金工业指铁（有时也包括镒、铭、钛和钢有时也包括镒、铭、钛和钮）和铁合金的生产，包括对和铁合金的生产，包括对铁矿石的开采与处理、炼铁、炼钢与轧钢成材的部门。铁矿石的开采与处理、炼铁、炼钢与轧钢成材的部门。2.有色冶金工业有色冶金工业有色冶金工业指通过熔炼、精练、电解或其他方法从有色金属矿、废杂有色

7、冶金工业指通过熔炼、精练、电解或其他7、方法从有色金属矿、废杂金属料等有色金属原料中提炼常用金属的生产活动。其中包括铝、铜、金属料等有色金属原料中提炼常用金属的生产活动。其中包括铝、铜、银、铅、锌、稀土、金、银等金属的冶炼。银、铅、锌、稀土、金、银等金属的冶炼。3.稀有金属冶金工业稀有金属冶金工业稀有元素是自然界中储量、分布稀有（一般地壳丰度为稀有元素是自然界中储量、分布稀有（一般地壳丰度为IooPPm以下）且以下）且人类应用较少的元素总称。稀有元素常用来制造特种金属材料，如特种人类应用较少的元素总称。稀有元素常用来制造特种金属材料，如特种钢、合金等，在飞机、火箭、原子能等工业领域属于关键性材

8、料。钢、合金等，在飞机、火箭、原子能等工8、业领域属于关键性材料。4.粉末冶金工业粉末冶金工业粉末冶金是制取金属粉末，及采纳成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末冶金是制取金属粉末，及采纳成形和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和粉末与非金属粉末的混合物）制成材料和制品的工艺技术。它是冶金和材料科学的一个分支学科。材料科学的一个分支学科。L2冶金进展史冶金进展史冶金的进展，往往伴随人类文明的进展，本节主要介绍从早期铸造技术，冶金的进展,往往伴随人类文明的进展，本节主要介绍从早期铸造技术，到近代工业革命中的冶金技术进展，再到新中国钢铁工业的进展，

9、最终到近代工业革命中的冶金技术进展，再到新9、中国钢铁工业的进展，最终介绍了有色金属冶炼技术的进展。介绍了有色金属冶炼技术的进展。1.2.1早期的冶炼方法早期的冶炼方法L夏王朝时期夏王朝时期中国冶金是从新石器时代晚期的采石和烧陶进展起来的。采石时不断发觉各种金属矿石，中国冶金是从新石器时代晚期的采石和烧陶进展起来的。采石时不断发觉各种金属矿石，烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林烧陶窑为金属的冶铸预备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。在甘肃东乡县林家马家窑文化遗址中发觉的距今约家马家窑文化遗址中发觉的距今约5000年的青铜刀，以及在其他一些新石

10、器晚期遗址中相年的青铜刀，以及在其他一些新10、石器晚期遗址中相继发觉的早期铜器和铜渣等，标志着中国冶金业的诞生。左传等古文献中关于夏代铸继发觉的早期铜器和铜渣等，标志着中国冶金业的诞生。左传等古文献中关于夏代铸九鼎的记载和这时期遗址中出土的青铜器物，说明随着夏王朝的建立，青铜冶铸业有了初九鼎的记载和这时期遗址中出土的青铜器物，说明随着夏王朝的建立，青铜冶铸业有了初步进展。步进展。2.商周青铜冶铸的兴盛商周青铜冶铸的兴盛历年出土的商周青铜工具有锄、铲、铸、斧、凿、钻、刀、削、锯等，青铜武器有历年出土的商周青铜工具有锄、铲、镑、斧、凿、钻、刀、削、锯等，青铜武器有戈、矛、钺、戟、佥h镶等，礼乐器

11、有鼎、箧、盘、盂、钟等。青铜工具以超过木石工具11、戈、矛、钺、戟、佥I、镀等，礼乐器有鼎、箧、盘、盂、钟等。青铜工具以超过木石工具的优良性能提高了整个社会生产力，青铜武器则成为维护奴隶制国家的物质力气。为数众的优良性能提高了整个社会生产力，青铜武器则成为维护奴隶制国家的物质力气。为数众多而花纹精细、造型简单的青铜礼乐器珍品更显示出青铜业进展的精湛工艺，反映了当时多而花纹精细、造型简单的青铜礼乐器珍品更显示出青铜业进展的精湛工艺，反映了当时社会文明的水平。社会文明的水平。3.东周、秦汉到南北朝时期冶铁业的进展东周、秦汉到南北朝时期冶铁业的进展冶铁业起于春秋时期。甘肃灵台、江苏六合、湖南长沙等地

12、区都有春秋时期的小件铁器冶铁业起于春秋时期。甘肃灵台12、江苏六合、湖南长沙等地区都有春秋时期的小件铁器物出土。早期的铁是以矿石直接还原得到的含碳量很低、性能较软的铁。春秋末期，炼铁物出土。早期的铁是以矿石直接还原得到的含碳量很低、性能较软的铁。春秋末期，炼铁炉温提高，得到含碳炉温提高，得到含碳3.5以上的生铁，可以在较低温度(以上的生铁，可以在较低温度(1200)熔化、铸造，并通过加)熔化、铸造，并通过加热退火，消退脆性，得到韧性铸铁器件。这一创造早于欧洲约热退火，消退脆性，得到韧性铸铁器件。这一创造早于欧洲约2000年。战国中期，铁在农年。战国中期，铁在农具、手工工具、兵器上大规模应用，冶

13、铁业中心渐渐形成。具、手工工具、兵器上大规模应用，冶铁业13、中心渐渐形成。1.2.1早期的冶炼方法早期的冶炼方法4.秦汉时期，冶铁业成秦汉时期，冶铁业成为最重要的手工业。秦灭六国后，迁冶铁业者赵人卓氏、齐人程郑入蜀，使临邛（今四川为最重要的手工业。秦灭六国后，迁冶铁业者赵人卓氏、齐人程郑入蜀，使临邛（今四川邛珠）进展为又一个冶铁业中心。公元前邛竦）进展为又一个冶铁业中心。公元前119年，汉武帝实行冶铁官营，在全国设铁官年，汉武帝实行冶铁官营，在全国设铁官49处，每个铁官下属一至几个作坊。已经发掘的汉代冶铁或铸铁遗址有处，每个铁官下属一至几个作坊。已经发掘的汉代冶铁或铸铁遗址有20多处，多数建

14、在有多处，多数建在有铁官的地区。这些作坊中，一种以冶铁为主14、（一般设在矿山四周），另一种以铸铁为主铁官的地区。这些作坊中，一种以冶铁为主（一般设在矿山四周），另一种以铸铁为主（设在城市郊区），少数是冶铸兼作。南阳瓦房庄遗址是一个大型铸造作坊，面积（设在城市郊区），少数是冶铸兼作。南阳瓦房庄遗址是一个大型铸造作坊，面积12万平万平方米，有熔炉方米，有熔炉17座。座。5.唐宋元时期冶金业的富强唐宋元时期冶金业的富强这一时期冶金业的富强可以从采冶地区的扩大、产量的提高、生产品种增加和大型铸件等这一时期冶金业的富强可以从采冶地区的扩大、产量的提高、生产品种增加和大型铸件等方面反映出来。新唐书方面反

15、映出来。新唐书食货志载唐前期有坑冶食货志载唐前期有坑冶168处,15、计银冶处，计银冶58处,铜冶处，铜冶96处，铁山处，铁山5处，锡山处，锡山2处，铅山处，铅山4处。处。6.明清时期冶金业的进展明清时期冶金业的进展这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长，并生产白铜这一时期金、铜、铁、锡、铅、锌的生产规模和产量都比唐宋时期有所增长，并生产白铜（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。（铜银锌合金）。银两逐步成为主要货币，银产量亦有增长。1.2.2近代钢铁冶炼技术的进展近代钢铁冶炼技术的进展历史上，西方钢铁生产技术长期落后于中国。历史上，西方钢铁生产技术长

16、期落后于中国。18世纪中期，工业革命世纪中期，工业革命在英国首先16、爆发。钢铁生产是受工业革命影响最大的工业部门之一。当在英国首先爆发。钢铁生产是受工业革命影响最大的工业部门之一。当时西方消失了一批致力于冶金工艺的技术创造家，他们在生产实践中，时西方消失了一批致力于冶金工艺的技术创造家，他们在生产实践中，不断摸索，百折不挠，为近代钢铁冶金工业开拓出一片宽阔的天地。不断摸索，百折不挠，为近代钢铁冶金工业开拓出一片宽阔的天地。19世纪中叶以前，英国钢铁生产进展最为迅猛，绝大部分的钢铁冶金技世纪中叶以前，英国钢铁生产进展最为迅猛，绝大部分的钢铁冶金技术创造都在英国产生,英国也有术创造都在英国产生，英国也有近代钢铁工业之母近代钢铁工业之母的美誉。在此之后，的美誉17、。在此之后，伴随着其次次工业革命的绽开，德、法、美等国家纷纷跟进，世界钢铁伴随着其次次工业革命的绽开，德、法、美等国家纷纷跟进，世界钢铁冶金工业进入飞速进展时期。冶金工业进入飞速进展时期。18世纪中叶以来西方钢铁生