下载文档原格式
冶金工艺的熔炼原理冶金工艺的熔炼原理是指通过升温将金属和非金属物质转化为熔融状态，并利用其不同的物理和化学性质进行分离、提纯和合金化的过程。
冶金熔炼是冶金工艺的核心环节，它广泛应用于金属提取、金属精炼和合金制备等领域。
熔炼是将原料加热至高温并加入一定的熔剂，使原料熔化并与熔剂发生相互作用，从而完成金属和非金属的分离和提纯。
熔炼过程中，主要涉及到物料、炉料和炉气以及温度、气氛和反应动力学等方面的互相作用。
首先，物料和炉料的选择对熔炼过程至关重要。
物料包括矿石、废料等原料，而炉料则是用于提高熔融体的流动性或还原性能的添加剂。
物料的选择不仅取决于理化性质，还取决于金属的品位、矿石中的杂质含量以及石炭、焦炭和石油焦等炉料供热价值的高低。
其次，温度和气氛对熔炼过程也有重要影响。
温度是熔融过程的基本条件，一般具有合适的温度可以提高反应速率、降低粘度、促进溶质在溶剂中的扩散。
气氛则指的是熔炼过程中用于调节氧化还原性能的气体。
不同的气氛和温度可以对金属的熔融、氧化、还原和挥发等过程起到关键的调控作用。
例如，在熔炼铁矿石的过程中，通过调节气氛可以控制铁矿石的氧化还原反应，从而提高金属的回收率。
再次，反应动力学非常重要。
不同的反应需要不同的反应条件。
熔炼过程中的反应一般涉及到物料的熔化、扩散和传质作用。
熔炼的一些重要反应包括金属矿石的还原、硫化物的氧化、氧化物的还原以及金属的溶解和析出等。
这些反应的速率和平衡程度直接影响到熔炼的效率和产品质量。
另外，炉型和熔炼操作条件也对熔炼过程有重要影响。
常见的炉型包括电炉、重力炉和高炉等。
不同的炉型有不同的加热方式和反应区域，以及不同的熔炼效果。
熔炼操作条件包括炉温、料量、气压、搅拌强度等，这些条件可以直接影响到熔炼过程的控制水平和产品的特性。
总的来说，冶金工艺的熔炼原理是通过升温将物质转化为熔融状态，并利用其不同的物理和化学性质进行分离、提纯和合金化的过程。
这一过程涉及到物料、炉料和炉气以及温度、气氛和反应动力学等方面的互相作用，需要综合考虑各种因素才能达到所需的熔炼效果和产品质量。
《冶金原理及工艺》教学大纲Metallurgical Principles and Processes(学分2 ，学时32 ) 一、课程的性质和任务本课程是材料成型及控制工程专业的主要专业基础课程之一，是学生在《物理化学》课程学习结束以后，进一步学习物理化学的基本理论在金属冶金熔炼过程中的应用，是材料成型及控制工程专业课的基础，在材料成型及控制工程专业整个课程的学习中具有承上启下的作用。
通过对本课程的学习，使学生学习和掌握金属冶金及熔炼技术领域的基本概念、工艺原理和技术方法等，培养学生利用物理化学的基本原理，分析和解决金属冶金过程理论和实际问题的能力，为其它专业课程的学习打下良好基础。
二、课程内容、基本要求和学时分配§1. 绪论、活度及氧位图(2学时) §1.1 热力学基本概念；§1.2化学反应吉布斯自由能的计算；§1.3活度的概念及意义；§1.4氧位图及其意义。
§2. 熔渣、熔剂性质(2学时) §2.1 熔渣结构理论介绍；§2.2熔渣的化学性质（碱度、氧化能力、还原能力）；§2.3熔渣的物理性质（熔化性、粘度、界面性质）；§2.4 合金熔炼过程中的润湿现象。
§3.合金元素的氧化还原反应(4学时) §3.1 形成溶液时氧化物的氧位；§3.2氧化还原的热力学条件；§3.3金属元素在铁熔液中的氧化；§3.4合金元素被Cu2O氧化及被CO2氧化；§3.5合金元素的选择性氧化；§3.6脱碳反应。
§4. 合金熔体内杂质的去除(6学时) §4.1夹杂形成的动力学；§4.2夹杂形成的影响因素；§4.3脱氧反应；§4.4脱磷反应；§4.5脱硫反应；§4.6去气过程。
§5. 典型合金的熔炼工艺方法(12学时) §5.1铁合金熔炼工艺；（4学时）§5.2铝合金熔炼工艺；（3学时）§5.3铜合金熔炼工艺；（3学时）§5.4镁合金熔炼工艺；（1学时）§5.5钛合金熔炼工艺。
课程名称：《冶金原理》第 2 周，第1讲次摘要授课题目（章、节）第一章绪论第一节冶金的概况和原料、产品第二节冶金方法及生产工艺流程第三节学习冶金原理课程的意义本讲目的要求及重点难点：【目的要求】通过本讲课程的学习，应了解冶金发展历程，知道学习冶金原理的意义，掌握冶金方法和现代冶金生产工艺流程。
【重点】冶金方法，现代冶金生产工艺流程。
【难点】冶金生产工艺流程，矿物与矿石的区别。
内容1【本讲课程的引入】冶金原理是冶金技术专业学生最主要的专业基础课之一，是冶金技术专业学生基础课与专业课衔接的桥梁和纽带，对学生基础知识和专业知识的学习具有承上启下的重要作用。
课程中所涉及的冶金基础理论与专业知识是后续专业课的基础，也是学生以后从事冶金事业所必需的基础，对学生在以后发展中冶金工程思维模式和创新意识的形成起着至关重要的作用。
今天我们来讲冶金原理第一章的内容。
【本讲课程的内容】绪论第一节冶金的概况和原料、产品1. 冶金的发展简史远古时代使用的金属为自然状态下的金、银、铜、陨石铁→从矿石中提取金属→青铜（夏商就冶炼出青铜，商朝为青铜鼎盛时期）→铁（历史战争贡献大）商朝：四羊方尊，司母戊大方鼎；春秋青铜开始发展缓慢，铁器物发展迅速；冶炼金属由开始的师傅传徒弟→应用冶金原理的方法提取冶金。
2. 金属的分类黑色金属：铁、铬、锰有色金属：除铁、铬、锰之外的金属有色金属又分为重金属、轻金属、贵金属和稀有金属。
重金属：密度大，在7~11g/m3，包括铜、铅、锌、锡、镍、钴等。
轻金属：密度小于5g/m3，包括铝、镁、钙、钾、钠和钡等。
贵金属：价值比一般金属贵，包括：金、银、铂以及铂族元素。
稀有金属：指那些发现较晚、在工业上应用较迟、在自然界中分布分散以及在提炼方法上比较复杂的金属。
稀有金属并不是其在地壳中含量少，只是历史沿袭的习惯而已。
3. 矿物、矿石、脉石和精矿矿物：指自然界天然存在的化合物或自然元素。
矿石：在现有条件下能合理经济地提取有用矿物的矿物集合体。
