冶金工程和环境保护

第一篇：冶金工程和环境保护

冶金工程和环境保护

【摘要】当前我国正处在工业化快速发展期，处在环境污染、资源消耗的高峰期，环境状况距离全面建设小康社会的要求有相当大的差距。如何在加快发展的同时，切实保护好环境，促进人与自然的和谐发展，这是中国21世纪面临的最严峻的挑战之一。个人以为，只有牢固树立和认真落实科学的发展观，通过发展来解决环境问题，通过解决环境问题来促进发展，走发展与环境保护双赢之路，才能实现科学发展。

【关键词】

当前我国正处在工业化快速发展期，处在环境污染、资源消耗的高峰期，环境状况距离全面建设小康社会的要求有相当大的差距。如何在加快发展的同时，切实保护好环境，促进人与自然的和谐发展，这是中国21世纪面临的最严峻的挑战之一。

个人以为，只有牢固树立和认真落实科学的发展观，通过发展来解决环境问题，通过解决环境问题来促进发展，走发展与环境保护双赢之路，才能实现科学发展。

1，强化环境意识，树立生态理念。充分认识环境保护与科学发展的高度一致性，正确处理环境与建设的关系，树立人与自然和谐的生态理念。“环境保护强，教育为本”，要大力普及环保科学知识，提高全民环境意识，把协调人与自然关系的科学理念同中华民族关爱自然、勤俭节约的优良传统结合起来，通过多种途径，普及科学知识，在全社会形成了解国情、珍爱环境、保护生态、节约资源、造福后代的共识，大力倡导生态工业，以及生态环境、生态人居和生态文化建设，摒弃盲目追求过度消费，倡导正确的生活方式

2，把环境保护作为生产和消费过程中的重要环节，大力发展循环经济。解决我国经济高速增长与生态环境日益恶化这一矛盾，根本出路是转变经济增长方式，用“绿色核算体系”来重新审视和把握经济发展途径，走新型工业化道路，积极推动发展循环经济，实现经济与环境“双赢”。建立“资源——产品——废物——再生资源——再生产品”的循环生产新模式，彻底改变传统的“资源——产品——污染排放”的单向线性模式和“先污染，后治理”为特征的末端治理模式。推行清洁生产，不断运用综合性的预防战略，努力改进产品设计，改变生产工艺，减少对人体和环境的污染。要从企业内部循环的角度，大力发展生态工艺，推行清洁生产；从企业之间的循环角度，大力发展生态工业链园区；从社会整体循环的角度，大力发展绿色消费市场和资源回收产业，优化产业结构。

3制定并实施环境保护管理与执法纲要，建立健全执行环境影响评价法、完善排污申报制度、强化污染源动态管理和加强重点地区环境监管的程序，加大执法力度，认真解决关于民生的环境问题。

要以

第二篇：冶金环境保护论文

摘要：高浊度钢铁废水产生量很大，浊度很高，自然沉降性能不能满足污水回用的要求。目前大多数处理方法为物理化学法，即向废水中投加混凝剂，通过絮凝沉淀的方法去除废水中的污染物。只投加一种混凝剂处理工序简单，但不同混凝剂的混凝机理不同，处理效率高的混凝剂往往价格较高，与经济性不能兼顾。关键词：钢铁冶金；高浊废水；处理技术 中图分类号：K826文献标识码： A

一、钢铁废水的来源

废水的来源：高炉和热风炉的冷却、高炉煤气的洗涤、炉渣水淬和水力输送是主要的用水装置．此外还有一些用水量较小或间断用水的地方。以用水的作用来看。炼铁厂的用水可分为：设备间接冷却水： 设备及产品的直接冷却水： 生产工艺过程用水及其他杂用水。随之而产生的废水也就是间接冷却废水、设备或产品的直接冷却废水及生产工艺过程中的废水 炼铁厂生产工艺过程中产生的废水主要是高炉煤气洗涤水和冲渣废水。

二、钢铁废水的特点

废水的水量和水质： 炼铁厂的所有给水。除极少量损失外，均转为废水．所以用水量基本上与废水量相当。高炉煤气洗涤水是炼铁厂的主要废水．其特点是水量的，悬浮物含量高，含有酚、氰等有害物质，危害大，所以它是炼铁厂具有代表性的废水。

三、常见钢铁废水的处理方法

废水处理的技术路线： 主要的处理技术有悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定、沉渣的脱水与利用、重复用水等五方面内容。

悬浮物的去除：炼铁厂废水的污染． 以悬浮物污染为主要特征。高炉煤气洗涤水悬浮物含量达lO00~3000mg／L． 经沉淀后出水悬浮物含量应小于150mg／L。鉴于混凝药剂近年来得到广泛应用． 高炉煤气洗涤水大多采用聚丙烯酰胺与铁盐并用，都取得良好效果。

温度的控制：用水后水温升高．通称热污染，循环用水而不排放．热污染不构成对环境的破坏。但为了保证循环，针对不同系统的不同要求．应采取冷却措施。炼铁厂的几种废水都产生温升，由于生产工艺不同，有的系统可不设冷却设备，如冲渣水。水温度的高低． 对混凝沉淀效果以及解垢与腐蚀的程度均有影响。设备间接冷却水系统应设冷却塔，而直接冷却水或工艺过程冷却系统，则应视具体情况而定。

水质稳定：水的稳定性是指在输送水过程中．其本身的化学成分是否起变化，是否引起腐蚀或结垢的现象。既不结垢也不腐蚀的水称为稳定水 控制碳酸盐解垢的方法如下：(1)酸化法：酸化法是采用在水中投加硫酸或者盐酸，利用CaSO4、CaCI3的溶解度远远大于CaC0 的原理，防止结垢。(2)石灰软化法：在水中投入石灰乳，利用石灰的脱硬作用．去除暂时硬度，使水软化。(3)药剂缓垢法：加药稳定水质的机理是在水中投加有机磷类、聚羧酸型阻垢剂，利用它们的分散作用，晶格畸变效应等优异性能．控制晶体的成长，使水质得到稳定。最常用的水质稳定剂有聚磷酸钠、NTMP f氮基膦酸盐)、EDP(乙醇二膦酸盐)和聚马来酸酐等。

沉渣的脱水与利用：炼铁厂的沉渣主要是高炉煤气洗涤水沉渣和高炉渣．都是用之为宝、弃之为害的沉渣。高炉水淬渣用于生产水泥． 已是供不应求的形势。技术也十分成熟。高炉煤气洗涤沉渣的主要成分是铁的氧化物和焦炭粉． 将这些沉渣加以利用，经济效益十分可观，同时也减轻了对环境的污染。

重复用水：应该指出．悬浮物的去除、温度的控制、水质稳定和沉渣的脱水与利用是保证循环用水必不可少的关键技术。一环扣一环．哪一环解决不好，循环用水都是空谈。它们之间又不是孤立的，互相联系。互相影响。所以要坚持全面处理，形成良性循环。

四、废水处理工艺及现状

混凝剂复配使用具有良好的去除效果，适用范围较广，且具有良好的经济性。钢铁工业是用水大户，年耗水量超过30亿m3，废水排放量占全国工业废水排放量的10%以上钢铁工业生产过程包括采选、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工艺，其废水特点为浊度高，悬浮物质粒度小、颗粒比重不均匀、可生化性差，难以采用生物技术处理。对于高浊度废水的处理，目前国内外大多采取絮凝沉淀的方法，传统的无机混凝剂用量大，易产生大量的污泥，且絮凝效果不佳；有机高分子混凝剂，絮凝效果较好，但价格昂贵，大大增加了处理废水的成本。

(一)含油废水处理工艺

高浊含油废水是高浊废水中最难处理的一类污水。20世纪70年代，各国广泛采用气浮法去除水中悬浮态乳化油，同时结合生物法降解COD。后来日本学者研究出用电絮凝处理含油废水，用超声波分离乳化液，用亲油材料吸附油。近几年膜分离法处理含油废水得到了快速发展，并与生物法相结合，取得了较好的效果。目前含油废水处理采用的工艺主要有气浮-过滤-生物接触氧化、超滤-生物接触氧化/生物滤池-过滤、超滤-MBR。

(1)气浮一过滤一生物接触氧化工艺

气浮-过滤-生物接触氧化工艺主要是通过气浮法去除废水中的油类物质，过滤去除水中的SS和部分油类物质，采用生物接触氧化对废水中的COD进行降解。在该工艺中，也可以根据需要在生物接触氧化后增加过滤器或膜生物反应器(MBR)。

生物接触氧化法是生物膜法的一种，其技术实质是在生物反应池内填充填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长在填料表面，废水以一定的流速流经填料，在微生物的作用下，有机污染物被降解去除。MBR是将膜技术与生物技术相结合的一种废水处理新方法，首先利用生化技术降解水中的有机物，驯养优势菌类、阻隔细菌，然后利用膜技术过滤悬浮物和水溶性大分子物质，降低水浊度。与传统的生物水处理技术相比，MBR具有以下特点:处理效率高、出水水质好;设备紧凑、占地面积小;易实现自动控制、运行管理简单。

(2)超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺

超滤一生物接触氧化/生物滤池的组合工艺在高浊含油废水的处理中应用较为广泛。超滤法是膜分离法中的一种，通过超滤膜可以有效去除含油废水中的ss和油类物质，而生物接触氧化/生物滤池可以去除废水中大部分的COD。典型的超滤一生物接触氧化/生物滤池工艺如图所示。在实际应用中，通常根据需要在生物法后增加过滤或吸附工艺。

超滤-生物接触氧化/生物滤池工艺流程图

超滤是一种新型含油废水处理技术，具有物质在分离过程中无相变、耗能少、出水油含量低、油水分离过程不需要化学药剂、系统本身不产生污泥、可回收的废油浓度较高、维护管理方便等优点。超滤法的关键在于超滤膜的选择，超滤膜包括有机膜和无机膜。最早采用的超滤膜为有机膜，如醋酸纤维素膜、聚酞胺膜、聚醚矾膜等，但有机膜售价高、不耐高温、容易水解且不易清洗。20世纪90年代，南京化工大学研制出了以氧化错、氧化铝等为材料的无机陶瓷膜。无机陶瓷膜除具有有机膜的优点外，还具有稳定性好、机械强度高、使用寿命长、截油率高、清洗再生性能好等优点。

(3)超滤-MBR工艺

超滤一MBR工艺主要是先将含油废水经调节池调节后用纸带过滤机过滤，去除粗渣后进入到超滤系统进行油水分离，超滤出水进入膜生物反应器进一步处理。该工艺出水水质好，处理效率高，但需要严格控制操作条件与工艺参数，尽可能减轻膜污染，提高膜组件的处理能力和运行稳定性。

(二)含油废水处理现状

目前，国内高浊含油废水的处理多采用超滤技术，并将超滤技术与生物技术和MBR相组合，使出水的SS和油类物质得到了较好的控制，但COD的处理效果仍然达不到排放标准。

五、废水处理发展趋势

废水的处理，对于钢铁企业减少污水排放和新水补充量，提高废水循环利用率具有重要的意义。在轧钢废水处理工艺的选择上，应充分考虑废水的种类、水量、成分和排放制度，因地制宜地选择净化组合工艺。此外，对于高浊废水必须分质进行处理，尤其是含铬废水，在治理前绝不能与其他废水混合，这样有利于降低处理难度，减少运行费用并提高处理效率。未来应积极开发废水深度处理新工艺和新型水处理药剂，高效、低成本地处理轧钢废水。

结语

所处理废水浊度很高，达到几万NTU，须经一段时间预先沉降，对初沉池出水进行处理，然后投加混凝剂，通过投加经济性良好的传统混凝剂的方法去除废水中的污染物。传统混凝剂如膨润土、聚合氯化铝(PAC)，其单独投加时处理效果一般，不能达到国家污水回用的标准。但将二者按照一定的顺序投加后，处理效果则有所改善，通过控制生产工艺条件，能够取得很好的处理效果，较前面提到的两种混凝剂单独投加，复配混凝剂使用量较少，因此污泥产生量较少，经济性也较好。只要适当控制处理反应条件，处理后的水可以达到污水回用标准，这也为其他高浊度废水提供了一条新的处理思路。

参考文献

[1]张运华.钢铁工业综合废水处理与资源化技术研究[D].武汉大学,2011.[2]王海林,郭振英,杨绿,张振林.冶金行业乳化液废水处理技术与进展[J].环境工程,2009,S1:143-148.[3]曲余玲,毛艳丽,张东丽,王涿.轧钢废水处理工艺及发展趋势[A].中国金属学会.2013年全国冶金能源环保生产技术会论文集[C].中国金属学会:,2013:6.

第三篇：冶金工程

冶金工程

冶金工程是一个比较容易让人“误解”的专业。

一提到它，人们往往会将它和那些数不清的烟囱高炉，扫不尽的漫天尘土，看不完的冰冷的钢板铁材等联系在一起。因此，很多考生在面临专业选择时，往往视其为“畏途”，鲜有将它作为首选志愿专业的。那么，冶金工程专业究竟是怎样一门专业学科呢？它的培养目标是什么？就业前景如何？在科学技术高速发展的今天，各种新材料的研发和应用，冶金工程是否成为当今世界的“夕阳产业”？等等，带着这些问题，我们一同走进冶金工程这个广袤的世界。

一、历史的骄傲、现代的支柱

说起冶金工程，在我国可以追溯到商周时期的青铜器时代。那时，丰富的冶铜技术就成为了中国冶金行业的源头，并迅速把整个青铜技术推到更高的阶段，建立了世界上最为光辉灿烂的“青铜文明”。

之后，我国的冶金技术在世界上又率先取得了突破：人们在漫长的冶炼过程中逐渐掌握了金属冶炼所需要的高温技术和较高水平的冶金处理技术。如柔化处理技术、炒钢技术、百炼钢技术、灌钢技术等。公元十五世纪，在明带中叶我国已大量开始生产金属锌。宋应星的《天工开物•五金》中有关于密封加热冶炼“倭铅”（即锌）方法的记载。明代的钱币“永乐通宝”也具有较高的含锌量。而欧洲到了十八世纪才开始冶炼锌。此外，宋应星的《天工开物》记载了我国古代冶金技术的许多成就，如冶炼生铁和熟铁的连续生产工艺，退火、正火、淬火等钢铁热处理工艺等。

新中国成立以来，国家一直非常重视冶金工业的发展。近年来，我国的钢产量连续居于世界前列，足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然，现代科技的进步催生了一些高科技新材料的诞生和应用。但是，冶金材料在未来相当长的一段时期内，其优势和特性依然是其他材料所不可比拟和替代的。

二、高新技术与学科发展完美结合冶金工程专业是一门什么样的学科呢？它是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。

高新技术和学科发展相结合是本专业的一大特点。主要体现在以下两个方面：一是通过冶金过程的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求，二是最大限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和无害化）处理综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。

根据以上特点，冶金工程专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方向：学习内容包括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理化学、冶金和能源电化学等。二是冶金工程方向：学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和特殊材料的制备技术等。三是能源与环境工程方向：学习内容包括冶金工程环境控制、燃料的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气污染控制、技术及新产品的开发与试验工作等。这些广泛的分支领域构成了冶金工程的重要组成部分，极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。

与此同时，冶金工程技术也在不断汲取相关学科和工程技术的新成就进行充实、更新和深化，在冶金热力学、金属、熔锍、熔渣、熔盐结构等方面的研究会更加深入。随着冶金新技术、新设备、新工艺的出现，冶金产品将在超纯净和超高性能等方面发展。

三、就业前景十分广阔

目前，全国仅有20多所高校开设有此专业，每年培养的专业人才非常有限，而市场需求量又特别大。有关统计数据显示，市场对冶金工程专业人才的需求是实际该专业毕业生人数的10倍。如此大的市场需求也为该专业的学子提供了广阔的就业前景。

梦讹

回答采纳率:53.1% 2009-06-26 20:45

可以，我做这个的，冶金工程要分方向的，钢铁冶金和有色冶金多些。。主要就是这两项了，这个专业很稀缺。。楼上说的不假。在工厂干的话，很辛苦，条件很差。。我们话说，女的当男的用，男的当牲口用。在研究院条件就好了。。工作就就业上，你可以最大程度的选择公司。。前景也是很好的。。工资上肯定了不用说了不高不低，要是小有经验，工资是用不完的。要是女生就不要上这个专业了。。工作限制。个人意见

冶金工程是工学门类的一级学科，下设钢铁冶金、有色金属冶金和冶金物理化学三个二级学科。冶金工程是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。

冶金是国民经济建设的基础

冶金是国民经济建设的基础，是国家实力和工业发展水平的标志，它为机械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工业、国防军工等各行各业提供所需的材料产品。现代工业、农业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新的要求并推动着冶金工程学科和工程技术的发展，反过来，冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。

研究方向根据国家需求设置

我国有许多冶金技术与发达国家相比还存在着一定的差距，如节能、高效、环保、新品种开发等方面是21世纪我国冶金技术面临的课题。

据北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良介绍，北科大的冶金工程专业下设的研究方向大都是较前沿的研究方向，这些研究领域包括高炉炼铁新工艺与新技术、直接还原与熔融还原、高品质钢的品种及质量研究、凝固理论与连铸技术、特殊钢冶金、新钢种冶金工艺、材料和冶金过程中反应的物理化学、冶金物理化学与反应工程、有色金属冶金新工艺新理论、有色冶金过程模拟控制和节能优化、冶金工业生态与环保、资源高附加值循环利用技术开发、冶金能源技术。这些研究方向大多来自学校教授目前正在从事的国家或企业急需的研究课题，有很强的针对性。

中南大学冶金学院的冶金工程下设有色金属冶金、冶金物理化学、钢铁冶金、材料冶金、电化学工程、冶金环境工程6个二级学科。有色金属冶金的研究方向包括有色金属冶金新工艺及其基础理论、冶金过程强化与节能等。冶金物理化学的研究方向有冶金新理论与新方法的物理化学基础、冶金和材料计算物理化学等。钢铁冶金学科研究方向包括钢铁冶金短流程

新工艺及理论等。材料冶金研究方向包括特殊冶金与材料制备等。电化学工程学科研究方向包括熔盐电化学等。冶金环境工程研究方向包括无污染冶金工艺及其基础理论等。

东北大学材料与冶金学院下设有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金3个二级学科。有色金属冶金的研究方向包括有色金属资源生态化综合利用、先进材料制备技术等。冶金物理化学的研究方向包括材料物理化学、电池材料与电池、资源综合利用与环境物理化学等，钢铁冶金的研究方向包括现代高炉炼铁学与非高炉炼铁、现代炼钢学与特殊钢冶金等。材料和化学专业考生也适合报考

张建良说，除本科学习冶金工程的学生外，本科学习材料(如金属材料、无机非金属材料)、化学工程等相关专业的考生也适合报考。如化学专业的考生掌握扎实的化学热力学、动力学知识和较强的分析、检测方法，材料专业的考生对材料的性能和微观组织结构有更深入的了解，这些专业背景对其今后做相关课题有很大帮助。

跨专业考生报考冶金工程专业时可根据自身优势选择考研初试专业课科目。如安徽工业大学冶金与资源学院冶金工程专业初试专业课科目包括物理化学和金属学与热处理原理，考生可二选一；北科大冶金与生态工程学院的初试专业课科目包括普通生态学、传输原理和冶金物理化学，考生可三选一。

相关链接：

冶金工程专业被评为国家重点一级学科的招生单位包括：北京科技大学、东北大学。部分按冶金工程下设二级学科招收研究生的院校和科研院所包括：中南大学、辽宁科技大学、武汉科技大学、江西理工大学、昆明理工大学、上海大学、西安建筑科技大学、北京理工大学、北京有色金属研究总院、东北大学、钢铁研究总院、贵州大学、河南科技大学、吉林大学、江苏大学、江苏科技大学等。

部分按冶金工程一级学科招收研究生的院校包括：河北理工大学、重庆大学等。

第四篇：冶金工程概论

一 选择题

1．高炉生产的产品有：

A）生铁B）炉渣C）高炉煤气D）炉尘

2．高炉干式除尘的方法有：

A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔

3．高炉内对煤气阻力最大的区域为：

A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区

4．炼钢过程的主要反应是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化

5．常用的氧枪喷头类型为：

A）直孔型B）拉瓦尔型C）螺旋型D）扇型

6．炼钢终点控制主要控制：

A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量

7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为：

A）双渣留渣法B）返回吹氧法C）氧化法D）不氧化法

8．氧枪的常用冷却保护介质为：

A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油

9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是：

A）N2B）ArC）O2D）H

210．高炉中配加焦炭的作用是：

A）作还原剂 B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用 D）氧化剂

11．高炉生产的主要设备为高炉本体，其辅助系统包括：

A）渣铁处理系统B）原料系统C）煤气处理系统D）送风系统 E）装料系统

12．高炉湿式除尘的方法有：

A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔

13．高炉内发生间接还原反应的区域主要在：

A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区

14．炼钢过程前期的主要反应是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化

15．顶底复吹炼钢法中，可以用作底吹气体的有：

A）O2B）H2C）ArD）N2

16．在钢水成分达到要求后，炼钢终点控制主要控制：

A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量

17．顶底复吹炼钢法中，常用作底吹气体供气的元件类型有：

A）喷嘴型B）砖型C）细金属管多孔塞式D）环型供气元件

18．Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为：

A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油

19．采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时，关键是控制：

A）顶吹和底吹的流量比B）顶枪枪位C）底气量D）供氧强度

20．连铸钢坯激冷层的结构特点：

A）窄B）厚C）晶粒粗大D）晶粒细小

二、判断题

1我国钢铁工业的能源构成以煤为主，能源主要消耗在炼钢系统。

2铁矿石中w(T.Fe)>60％称为高炉富矿，可直接入炉。

3用固体碳还原铁氧化物，生成CO的还原反应叫直接还原。

4转炉终点控制主要控制钢水碳含量和钢水温度。

5连铸坯凝固组织结构由外到里分别为粗大等轴晶、柱状晶、细小等轴晶。

6我国钢铁工业的主要污染物质包括空气污染物、污水和炉尘。

7耐火材料在冶金中可用作高温炉管，炉膛，容器，热电偶保护管和绝缘管等。用CO还原铁氧化物，生成CO2的还原反应属铁氧化化物的间接还原。铁氧化物的还原是由高价氧化物逐级还原为低价氧化物的。

9生球的焙烧过程要经历干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个阶段。

10连铸坯的质量缺陷主要有表面质量缺陷、内部质量缺陷和脱方。

三 名词解释

1）冶金学2）热 脆3）硫负荷4）烧结矿5）炉外精炼6）料线零位7）直接还原度8）球团矿9）高炉煤气净化系统 10）矿物、矿石、矿石的品位11）

低温烧结12）高炉有效容积13）枪位14）溅渣护炉 15）炉外精炼16）拉坯速度

17）熔炼 18）硬吹 19）连铸结晶器20）连铸机台数、机数、流数

四 填空

1钢铁工业的主要污染包括、和。

2渣中和浓度之比值称为炉渣碱度。

3氧从气相进入金属液有和两种途径。

4在烧结过程中，烧结料沿料层高度方向由上到下依次分

为，。

5高炉冶炼过程中送往高炉的热风是由提供的。

6钢液浇铸的任务是，常用的方法是。

7常用脱氧元素有、和，脱氧剂的加入次序是先后。8冶金方法按冶炼工艺过程分、和，其中钢铁冶金属于，采用ZnSO4 的水溶液电解制取Zn属于。

9非高炉炼铁主要包括和两种方法。

10炉渣的氧化性通过来体现。炉渣吸收有害元素的能力用性质来衡量。

11水当量即。

12电弧炉的装料原则：下，上，中间，四周，炉门口无大料，使得穿井快，不搭桥。

13转炉炉膛内氧气射流的特点是：。142R4.56—450表示一台机，拉辊辊身长度为，外弧半径为的弧形 连铸机。

15高炉炼铁中加入焦炭的作用是、、。炼钢中，常用脱氧元素脱氧后的产物分别为、和。

16高炉炉型为圆断面五段式即：、、和，五部分。

17按冶炼工艺过程分，钢铁冶金属于；锌精矿经浸出再电解得到Zn属于、。

18炉外精炼即。

19提取冶金过程按冶金工艺过程不同分为____、_____、______三种。

20烧结料层有明显的分层，依次出现烧结矿层、______、______、______、_____，然后又相继消失，最后剩下烧结矿层。

21高炉炼铁中，焦炭的作用：______、______及______。

22某大型高炉有效容积4350m3，年产370万吨炼钢生铁，消耗100万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉205kg，此高炉有效容积利用系数为_____，焦比为_____，燃料比为_____。23 根据高炉冶炼中炉料的状态，高炉内可分为____、____、____、____和____5个区域。24 炼钢的任务的四脱为______、_____、_____、_____，二去为_____、_____。25 顶底复吹转炉吹炼中，前中期底吹气体为_____，后期底吹气体为_____。RH最主要的精炼手段是____，最主要的精炼功能是____。连铸中，钢水过热度定义为_____与____之差。冶金学按研究的领域分为提取冶金学（化学冶金学）和_____；提取冶金过程按冶炼的金属不同分为_____和____两类。生产烧结矿时先经过______、______、______、_____等工序，然后对烧结矿进行破碎、筛分、冷却及整粒处理。高炉炼铁中，可以通过喷煤代替_____的部分作用。

某大型高炉有效容积4000m3，年（365天）产370万吨炼钢生铁，消耗105万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉200kg，此高炉有效容积利用系数为__，燃料比为_____。32 高炉炼铁时热风是由热风炉产生的，目前用得最多的热风炉是____。

顶底复吹转炉炼钢工艺包括 ______、_____、_____、_____、_____、_____等内容。34 传统电炉炼钢过程中，主要的金属料为____，造渣剂主要有_____、萤石及火砖块等。35 LF基本的精炼手段是_、、___，其精炼功能有____、____、__ __和__。36炉外精炼方法中的RH法的具体含义是_____。

连铸机的主要设备有钢包及回转台、____、结晶器、_____、____、切割装置和引锭杆。

五 问答题为什么要选矿？选矿生产工艺过程分为几个阶段？各起什么作用？选矿方法有哪些？如何选用？衡量选矿效果有哪些技术经济指标？粉矿造块的意义和方法有哪些？烧结法的流程和机理是什么？烧结过程涉及到哪些化学反应？

3请用图示法说明钢铁工业的两种生产流程。以图示出钢铁冶金生产长流程主要工序，并标出各工序主要原料及产品。炼钢脱氧的方法有哪几种，它们有什么特点？风口前燃料燃烧有何重要的意义？高炉内燃烧反应的特点是什么？写出风口前焦炭燃烧的化学反应式。什么是回旋区和燃烧带？高炉冶炼过程为什么P被全部还原进入生铁中？以高炉为中心，图示出高炉炼铁生产中的原料及其来源和各产品的去向。高炉造渣的作用是什么？写出有炉渣脱硫反应的化学方程式（分子式或离子式），并讨论影响脱硫的因素。氧对钢材质量有什么影响？请说出常用的脱氧方法有哪些？

10转炉炼钢过程对造渣有什么要求？目前用到的造渣方法根据什么确定？转炉炼钢时的造渣方法有哪些，各有何特点？

11转炉炼钢的基本任务是什么？其中影响钢液脱碳的因素有哪些？写出有石灰参与的氧化性脱磷反应的分子式或离子式，并讨论影响脱磷的因素。13 为什么要进行炉外脱硫？采用哪些脱硫剂？主要有哪些方法？

14何谓传统电弧炉炼钢法？该法有哪些优点？电弧炉炼钢的装料经验是什么？钢和生铁有哪些区别？传统的氧化法电炉炼钢冶炼工艺操作过程包括哪几个阶段，其中哪三个阶段为老三期，老三期每个期的任务是什么？电弧炉炼钢的操作方法有哪两类？炉外精炼的基本手段有哪些，其作用是什么？电弧炉有哪些主要机械设备？电弧炉的电气设备主要由哪几部分组成？各自的任务是什么？叙述真空提升脱气法、循环脱气法、钢包炉精炼法的工作原理。叙述连铸的工艺流程。连铸与模铸相比的优越性表现在哪些方面？

21常用的弧形连铸机的主要设备有哪些，并简要说明各设备的作用。

22冶金的方法及其特点是什么？

23一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序，用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。

24铁矿石入炉前需要进行哪些准备工作？烧结矿是如何形成的？

25高炉冶炼过程分为几个区域？高炉内燃烧反应有什么特点？什么是回旋区和燃烧带？

第五篇：冶金工程概论

冶金工程概论绪论

1． 1金属及其分类

元素周期表中109个元素，其中93个为金属元素。

欧美分类：铁金属；Fe,Cr,Mn.非铁金属

前苏联：黑色金属；有色金属――我国采用此类分类方法

有色金属按密度大小，原料富集程度，发现早晚以及用途和价格又分为；重，轻，稀，贵金属四大类。

重金属；密度大于6g/cm3,如Sb（6.2）,Zn(7.14),Cu(8.95),Pb(11.34),Hg(14.2)。其产量大，用途广，价格低，又称常用有色金属或贱金属。火法加湿法提取。

轻金属；密度小于4.5g/cm3,Al（2.7）,Mg(1.74).比重金属化学性质活泼，提取较困难，采用熔盐电解或金属热还原。

贵金属；价格比常用金属贵而得名，如Au,Ag,Pt族等。与其它金属区别在于其化学活性很低，不与氧起反应，故又称惰性金属。小部分从矿石中提出，大部分从Cu,Ni,Pb,Zn冶炼过程的付产品（阳极泥）中回收。

稀有金属；已知的93种金属元素中约占60种。这类金属中有的地壳丰度小，天然资源少；有的地壳丰度大，但赋存状态分散，不易经济的提取，有的物化性质上近似不易分离成单一金属。故制取和使用得很少，得名为稀有金属。其提取方法多种多样。

稀有金属根据其物化性质，赋存状态，生产工艺等特征，又分为稀有轻金属，稀有高熔点金属，稀有分散性金属，稀土金属和稀有放射性金属等五类。

稀有轻金属；特点是密度小，如锂密度为0.53g/cm3。

稀有高熔点金属；特点是熔点高，如Ti的熔点为1660℃，W的熔点为3400℃。

稀散金属；特点是在地壳中平均分布，没有单独的矿物，更没有单一的矿床，常以微量杂质形态存在于其它矿物的晶格中。

稀土金属；包括镧系元素和化学性质近似的钪和钇共17个元素。稀土并不似土，也不稀少，地壳中含量比Pb,Zn,Sn等多几十倍，但物化性质非常近似，总是相互伴生；所有提取单独的纯金属或其化合物都相当困难。

稀有放射性金属；习惯上不视为普通提取冶金的对象。

1．2 金属产量和价格

p3 图1－2

1．3 冶金和冶金方法

冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其它原料中提取金属或化合物，并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。

广义的冶金包括采矿，选矿，冶炼和金属加工。由于科技进步和工业发展，采矿，选矿和金属加工已形成各自独立的科学。狭义的冶金是指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金。

冶金又分为物理冶金（性能――结构）和化学冶金（性能――成分）；即提取冶金。它研究火法冶炼，湿法提取或电化学沉积等各过程的原理，流程，工艺及设备，故又称过程冶金学。

冶金方法；

（1）火法冶金；在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石

和杂质分开，获得纯金属的过程。包括备料，熔炼，精练三个工序。

（2）湿法冶金；在常温（低于100℃）常压或高温（100－300℃）高压下，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，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。它包括浸出，分离，富集和提取等工序。

（3）电冶金；利用电能提取和精练金属的方法。按电能利用形式可分为两类； 电热冶金；利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同。

电化学冶金；用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出。

水溶液电解；如铜的电解精炼和锌的电解沉积，属湿法冶金。

熔盐电解；如铝电解，属火法冶金。

冶金方法的采用：

（1）节能

（2）环保

（3）处理低品位矿

（4）综合利用

1．4冶金工艺流程和冶金过程

黑色金属矿石的冶炼：一般情况下，矿石成分单一，常采用火法处理，即使矿石成分较为复杂，通过火法处理后，也能促使其伴生的有价进入渣中，再处理渣提取有价金属。如高炉冶炼钒钛磁铁矿。

有色金属矿石的冶炼：由于其矿石的成分极为复杂，含有多种金属矿物，不仅要提取或提纯某种金属，还要考虑综合回收各种有价金属，以充分利用资源和降低生产成本。考虑冶金方法时，要用多种方法才能完成。

工艺流程图：各工序间的联系及其所获得的产品（包括中间产物）间流动线路图。设备连接图；表示主要设备间的联系。

原则流程图；表示各阶段作业间的联系。

数质量连接图；表示各阶段所获产物的数量和质量的情况。

冶金工艺过程；由单元冶金过程组成。

（1）焙烧；在适当气氛下，加热至低于熔点温度，发生氧化，还原或其它化学变化的过

程。其目的改变原料中提取对象的化学组成，满足熔炼或埐出的要求。按气氛不同分为氧化焙烧，还原焙烧，硫酸化焙烧，氯化焙烧等.（2）煅烧；将碳酸盐或氢氧化物的矿物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，又称焙解。如石灰石煅烧成石灰；氢氧化铝。

（3）烧结和球团；将粉矿或精矿经加热焙烧，固结成多孔状或球状的物料，以适应下一

工序的要求。如铁矿粉的烧结，铅精矿的烧结。

（4）熔炼；在高温下（熔点以上）通过氧化还原反应，使矿物原料中金属组分与脉石和

杂质分离两个液相层即金属（或金属锍）熔体和熔渣的过程，也叫冶炼。按作业条件可分为还原熔炼，造锍熔炼和氧化吹炼等。

（5）火法精炼；在高温下处理含少量杂质的粗金属，以提高其纯度。如生铁经氧化精炼

成钢。火法炼锌得到的粗锌，再经蒸馏精炼得纯锌。其种类有氧化精炼，硫化精炼，氯化精炼，熔析精炼，碱性精炼，区域精炼，真空冶金，蒸馏等。

（6）浸出：用适当的浸出剂选择性地与原料中金属组分发生化学作用，使其溶解而与其

它不溶组分初步分离的过程。浸出又称浸取（重金属冶金）,溶出（轻金属冶金），湿法分解（稀有金属冶金）。

（7）液固分离：将残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相和固相的湿法冶金单元过程。

主要用物理方法和机械方法，如重力沉降，离心分离，过滤等。

（8）溶液净化；将浸出液中杂质除去的湿法冶金单元过程。其方法多种多样，主要有结

晶，蒸馏，沉淀，置换，溶剂萃取，离子交换，电渗析和膜分离。

（9）水溶液电解；利用电能转化为化学能使溶液中的金属离子还原成金属而析出，或使

粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极。前者为电积，也称不溶阳极电解。后者为电解精炼或可溶阳极电解。

（10）熔盐电解；利用电热维持熔盐所要求的温度，又利用直流电转化的化学能自熔盐中

还原金属。

1．5冶金工业在国民经济中的地位和作用

冶金工业与能源工业和交通运输业一样是构成国民经济的基础产业。能源技术，信息技术和材料技术是人类现代文明的三大支柱。材料是人类社会发展的物质基础和先导，没有金属材料便没有人类的物质文明。

钢铁是用途最广泛的金属材料，占使用金属的90％以上。目前我国是世界上第一钢铁大国，但还不是钢铁强国，我国的钢铁工业将以提高质量，扩大品种，降低成本和节约原材料和能源为中心，进一步发展现代化钢铁冶炼技术。

世界有色金属产量仅占钢产量的7％左右，我国目前只占4.8%，但有色金属具有许多特殊的优良性能，如导电，导热性好，密度小，化学性能稳定，耐热，耐酸碱和耐腐蚀，工艺性能好等特点是许多工业部门不可缺少和不可替代的材料。我国有色金属工业具有潜在的资源优势，矿产资源潜在总值仅次于前苏联和美国而居世界第三位，是资源总量丰富，储量可观，品种齐全，资源配套程度较高的少数国家之一。我国有色金属工业的发展目标是充分利用有色金属资源，依靠科技进步，高效率，低成本，节能降耗，减少污染，提高综合利用水平，生产品种齐，纯度高，质量优的更多有色金属及材料。