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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，

17、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产技术的进世纪中叶以来西方钢铁生产技术的进步，到步，到19世纪末，现代钢铁工业基本上已经进展成为一个成熟的工业部世纪末，现代钢铁工业基本上已经进展成为一个成熟的工业部门,人类历史进入门，人类历史进入钢铁时代钢铁时代。1.2.3新中国钢铁工业的进展新中国钢铁工业的进展新中国成立后，我国钢铁工业快速进展。虽然过程曲折，

18、但总的来说是新中国成立后，我国钢铁工业快速进展。虽然过程曲18、折，但总的来说是成功的。成功的。1949-1989年这年这40年间，我国钢铁行业取得惊人成就：钢产量年间，我国钢铁行业取得惊人成就：钢产量约居世界第四位；建立了以大型企业为骨干、大中小结合的、基本配套约居世界第四位；建立了以大型企业为骨干、大中小结合的、基本配套的钢铁工业体系；品种质量状况有了明显改进；技术装备水品和生产技的钢铁工业体系；品种质量状况有了明显改进；技术装备水品和生产技术水品多有了较大提高；节能降耗取得显著成果；环保治理取得较大成术水品多有了较大提高；节能降耗取得显著成果；环保治理取得较大成效；实现利税大幅度增长；职

19、工生活有了较大改善；建立了一只正规和效；实现利税大幅度增长；职工19、生活有了较大改善；建立了一只正规和业务数值较好的钢铁职工队伍。业务数值较好的钢铁职工队伍。改革开放改革开放30多年以来，我国钢铁工业依托国民经济持续、高速增长对钢多年以来，我国钢铁工业依托国民经济持续、高速增长对钢材的强劲需求，采纳国外优质资源，引进成熟工艺、装备，是钢铁生产材的强劲需求，采纳国外优质资源，引进成熟工艺、装备，是钢铁生产规模快速扩大。规模快速扩大。20世纪世纪90年月后期，中国已成为世界钢铁产量第一的国年月后期，中国已成为世界钢铁产量第一的国家，并达到了国内市场一般产品供大于求、略有出口，特别刚才仍需进家，并

20、达到了国内市场一般产品供大于求、略有出口，特别刚才仍需进口的现状。口的20、现状。1.2.4有色金属冶炼技术的进展有色金属冶炼技术的进展从从1989年起，有色金属国内外市场形势发生了重大变化，我国有色金属年起，有色金属国内外市场形势发生了重大变化，我国有色金属工业由连续工业由连续40年的卖方市年的卖方市场开头进入买方市场。面对由卖方市场转为买场开头进入买方市场。面对由卖方市场转为买方市场的重大变化以及国内外两个市场的进一步融通，方市场的重大变化以及国内外两个市场的进一步融通，中国有色金属工中国有色金属工业总公司促进企业面对市场、转换经营机制，使我国有色金属工业在以业总公司促进企业面对市场、转换

21、经营机制，使我国有色金属工业在以后的几年中，后的几年中，尤其是尤其是八21、五八五期间得到了快速进展。到期间得到了快速进展。到1995年，年，10种主要种主要有色金属产量完成有色金属产量完成425万吨。其中，总公万吨。其中，总公司直属企业完成司直属企业完成235.1万吨；有万吨；有色金属产量已基本满意市场需要。色金属产量已基本满意市场需要。八五八五期间有色金属产品全面进期间有色金属产品全面进入市入市场。有色金属国家指令性方案的品种已由过去的场。有色金属国家指令性方案的品种已由过去的23种减至种减至3种，指令性平种，指令性平价产品的比重已经降到价产品的比重已经降到总产量的总产量的1以下。在上海、

22、深圳交易所建立以后，以下。在上海、深圳交易所建立以后，国内有色金22、属市场已经融通，国内市场价格与国国内有色金属市场已经融通，国内市场价格与国际市场价格接轨，市场际市场价格接轨，市场已成为有色金属工业进展的主要推动力。已成为有色金属工业进展的主要推动力。目前，我国目前，我国10种常用有色金属种常用有色金属产量已仅次美国，稳居世界其次位。产量已仅次美国，稳居世界其次位。1.3冶金工业进展现状冶金工业进展现状131冶金工业在国民经济中的地位冶金工业在国民经济中的地位钢铁产品是现代建筑业的主要消费部门之一。日本及美国用于建筑业的钢铁产品是现代建筑业的主要消费部门之-O日本及美国用于建筑业的钢材约占

23、百分之十三到十四。钢铁工业的生产水平，也是国防实力的表钢材约23、占百分之十三到十四。钢铁工业的生产水平，也是国防实力的表现之一。从远古的所谓现之一。从远古的所谓坚甲利兵坚甲利兵，到近代的，到近代的炮舰外交炮舰外交和现在核军备和现在核军备竞赛，都是以强大的钢铁生产作为后盾，现代战斗，从物质这个角度来竞赛，都是以强大的钢铁生产作为后盾，现代战斗，从物质这个角度来看，主要的就是钢铁的竞赛。这种竞赛，不仅取决于钢铁的数量，而且看，主要的就是钢铁的竞赛。这种竞赛，不仅取决于钢铁的数量，而且取决于钢铁的质量。一个军事强国必定是一个钢铁大国；而一个钢铁大取决于钢铁的质量。一个军事强国必定是一个钢铁大国；而

24、一个钢铁大国，则可能是一个潜在的军事强国。从人们直接消费角24、度看，经过加工国，则可能是一个潜在的军事强国。从人们直接消费角度看，经过加工和再加工，钢铁和人民生活联系紧密和再加工，钢铁和人民生活联系紧密:从餐具、炊具、家具、一般五金用从餐具、炊具、家具、一般五金用品到高级耐用消费品，各种现代的卫生设施等，处处都可以看到钢铁的品到高级耐用消费品，各种现代的卫生设施等，处处都可以看到钢铁的存在。钢铁工业是农业机械化、现代化的不行缺少的物质基础。存在。钢铁工业是农业机械化、现代化的不行缺少的物质基础。1.3.2冶金工业进展趋势冶金工业进展趋势1.将逐步提高行业集中度将逐步提高行业集中度2.节能降耗、改善环保节能降耗、改善环保3.加强钢铁冶金行业信息化建设加强钢铁冶金行业信息化建设4.加大扶持力度，更新设备。加大扶持力度，更新设备。本章小结本章小结本章主要介绍了冶金的一些基础学问。其中，主要叙述本章主要介绍了冶金的一些基础学问。其中，主要叙述了冶金相关的概念、分类。其次简要介绍了冶金的主要了冶金相关的概念、分类。其次简要介绍了冶金的主要方法和过程。同时梳理了我国冶金工业的进展历史和目方法和过程。同时梳理了我国冶金工业的进展历史和目前我国冶金工业的进展现状。前我国冶金工业的进展现状。