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开放分类: 冶金术语 机械零件
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冶金2014-03-10 
冶金摘要

冶金,就是从矿石中提取金属或金属化合物,用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。人类很早就学会了如何从大自然获取自身需要的物质。从石器时代到随后的青铜器时代,再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。随着物理化学在冶金中成功应用,冶金从工艺走向科学,于是有了大学里的冶金工程专业。冶金是一项从金属矿中提炼金属、提纯与合成金属,以及用金属制造有用物质过程的技术。

目录

1 冶金的定义
2 冶金的历史概述
3 冶金的技术
  1. 3.1 电冶金
4 分类
5 中国冶金工业的发展
6 中国古代冶金名著
  1. 6.1 《盐铁论》
  2. 6.2 《浸铜要略》
  3. 6.3 《铁冶志》
  4. 6.4 《天工开物》
  5. 6.5 《铸炮铁模图说》

冶金 - 冶金的定义

 冶金 yějīn   〖metallurgy〗冶炼金属冶金,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一定性能的金属材料的过程和工艺。 冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金,同时冶金在我国具有悠久的发展历史,从石器时代到随后的青铜器时代,再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。随着物理化学在冶金中成功应用,冶金从工艺走向科学,于是有了大学里的冶金工程专业。

冶金 - 冶金的历史概述

 30~40亿年前,茫茫宇宙中诞生了地球。宇宙好比是一个高温冶炼炉,将还原的金属向中心聚集,沉在地球的中心成为地核(Fe、Ni金属熔体),然后金属的表面形成硫化物层(熔锍),再在表面形成氧化物层(渣) ,最后在金属熔体及渣的外表面包围一层大气层(相当于温度压力气氛),于是人类赖以生存的地球形成了。随后上帝在地球上创造了万物,也创造了人类。上帝对人类真的是太偏爱了,他不仅给与了人类赖以生存的各种物质,同时他让人类学会了思考和利用工具,于是人类成为了主宰世界万物命运的主人(仅指地球)。 从古代陶术中发展而来。首先是冶铜,铜的熔点相对较低,随着陶术的发展,陶术需要的温度越来越高,达到铜的熔点温度,而在陶术制作过程中,在一些有铜矿的地方制作陶术,铜自然成了附生物质而被发现。古人也慢慢掌握铜的冶炼方法。  

人类很早就学会了如何从大自然获取自身需要的物质。从石器时代到随后的青铜器时代,再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。   

随着物理化学在冶金中成功应用,冶金从工艺走向科学,于是有了大学里的冶金工程专业。

冶金 - 冶金的技术

火法冶金

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火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化,生成另一种形态的化合物或单质,分别富集在气体、液体或固体产物中,达到所要捉取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能,通常是依靠燃料燃烧来供给,也有依靠过程中的化学反应来供给的,比如,硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热;金属热还原过程也是自热进行的。冶金炉火法冶金包括:干燥、焙解、焙烧、熔炼,精炼,蒸馏等过程
湿法冶金

炼钢炉前炼钢炉前

 湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高,一般低于!,现代湿法冶金中的高温高压过程,温度也不过$左右,极个别情况温度可达%。湿法冶金包括:浸出、净化、制备金属等过程。   

1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿,使要提取的金属成某种离子(阳离子或络阴离子)形态进入溶液,而脉石及其它杂质则不溶解,这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤,得到含金属(离子)的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣(浸出渣)。对某些难浸出的矿石或精矿,在浸出前常常需要进行预备处理,使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如,转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等,都是常用的预备处理方法。    

2、制备金属用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。

电冶金

 电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同,电冶金又分为电热冶金和电化冶金。   

1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。在电热冶金的过程中,按其物理化学变化的实质来说,与火法冶金过程差别不大,两者的主要区别只饲冶炼时热能来源不同。   

2、电化冶金(电解和电积)是利用电化学反应,使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解,如锕的电解精炼和锌的电积,可列入湿法冶金一类;后者称为熔盐电解,不仅利用电能的化学效应,而且也利用电能转变为热能,借以加热金属盐类使之成为熔体,故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程,常常是既有火法过程,又有湿法过程,即使是以火法为主的工艺流程,比如,硫化锅精矿的火法冶炼,最后还须要有湿法的电解精炼过程;而在湿法炼锌中,硫化锌精矿还需要用高温氧化焙烧对原料进行炼前处理。

冶金 - 分类

 冶金工业可以分黑色冶金工业和有色冶金工业,黑色冶金主要指包括生铁、钢和铁合金(如铬铁、锰铁等)的生产,有色冶金指后者包括其余所有各种金属的生产。   

另外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 - 中国冶金工业的发展

冶金工业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门,包括黑色冶金工业和有色冶金工业两大类,是重要的原材料工业部门,为国民经济各部门提供金属材料,也是经济发展的物质基础。   

新中国成立50多年来,钢铁工业发展迅速。在大连、天津、上海等沿海城市发展钢铁工业的同时,在内地的包头、太原、武汉、重庆、攀枝花等地建设了一批大型钢铁和铁合金、耐火材料等辅助原料企业。在黑色冶金工业发展的同时,中国有色金属冶炼及加工业迅速发展起来,辽宁、黑龙江、山东、河南、四川、贵州、甘肃等地先后建设了一批大型氧化铝厂、电解铝厂和铝材加工厂。还在湖南、江西、贵州、广西等地建立了大型的有色金属生产基地。2007年,中国有色金属行业工业增加值(按可比价格计算)比2006年增长18.7%,增幅比全国规模以上企业工业增加值的增幅高0.2个百分点。 生产粗钢48924.08万吨,比上年增加6625.22万吨,增长15.66%;生产生铁46944.63万吨,比上年增加6189.22 ,总体呈较快增长态势。2008年第一季度中国钢铁产品出口同比下降了19.3%,但出口金额却同比上升7.6%。   

中国冶金工业科技水平正在走强,“大而弱”的声音已经降调。中国应当以提高 一步提高冶金工业科技水平。冶金行业安全问题要引起高度重视,解决安全问题要采用综合性措施,常抓不懈。完善中国冶金行业的标准从一定意义上来讲是解决冶 构建安全标准体系保障行业健康发展。   

今后中国有色金属行业要充分利用国内、国外两种有色金属再生资源,大幅度增加再生资源回收利 年主要有色金属铜、铝、铅、锌再生利用量达到650万吨的基础上,2020年再生金属利用量达到1200万吨,占总量的40%,再生资源循环利用能力显著增强。  

冶金 - 中国古代冶金名著

《盐铁论》

《盐铁论》是汉代(公元前206年~公元220年)关于煮盐、冶铁和铸钱等经济政策的重要著作,反映了西汉中期某些冶铁的技术、经济状况。全书共60篇,前41篇追溯公元前81年朝廷讨论盐铁官营政策的言论,后19篇是余论和著者的后序。著者桓宽是中国中部河南省汝南人,汉朝宣帝皇帝的侍从官,后任庐江太守丞。

《盐铁论》记载盐铁会议上关于义和利(精神和物质关系)、官营和民营(政权和经济关系)、本和末(农业和工商业关系)、贫和富(生产和消费关系)的原则争论,深刻反映封建经济的内部矛盾、其影响久远,是研究中国古代经济思想的重要资料,并为后世处理复杂的经济问题,提供了宝贵的经验。

《浸铜要略》

《浸铜要略》是北宋(公元960年~公元1127年)时期张潜撰写的一本从含铜矿水(或称胆水)提取铜的著作,见于《宋史·艺文志》著录。元代(公元1279年~公元1368年),张潜的后代张理将此书献于朝廷。明代(公元1368~公元1644年)早期危素为此书作《浸铜要略序》,称赞此书所述胆铜法具有“用费少而收功博”的优点。

《铁冶志》

中国明代时期傅浚编著的《铁冶志》二卷,现已失传。《明史》记载,傅浚字汝源,福建南安人,弘治时期(公元1488年~公元1505年)进士,任职工部郎中,正德年间(公元1506年~公元1521年)曾管理遵化铁厂。遵化是明代重要的铁冶场所。《铁冶志》在一定程度上反映遵化和明代冶铁的生产技术状况。

《天工开物》

《天工开物》是中国古代著名的综合技术著作。初刊于明代崇祯十年(公元1637年)。全书有十八个门类。其中“冶铸”、“锤锻”和“五金”三类专门论述矿冶技术;“作咸”、“陶埏”、“燔石”、“丹青”和“珠玉”五类,则全部或部分论述非金属矿产的开采和加工技术。

明代手工业生产技术先进,金属冶炼和加工工业的生产规模、产量和技术都居于世界前列。《天工开物》用了约占全书四分之一的篇幅,比较系统和全面地反映了这方面的成就。特别是在“五金”中比较详细而系统地介绍了中国明代晚期金、银、铜、铁、锡、铅、锌等七种金属矿的开采、洗选、冶炼、加工的方法。其中记录了关于生铁熔炼和炒炼(即炒钢)的生产过程以及木风箱、焦炭冶炼、铸锅、铸千钧钟、锻千钧锚、炼锌等中国劳动人民在冶炼技术上独特的发明创造。作者宋应星(公元1587年生)字长庚,江西奉新县人,《天工开物》是他在江西当官时撰写的。

《铸炮铁模图说》

《铸炮铁模图说》是世界上最早的论述金属型铸造的专著。中国清代(公元1644年~公元1911年)时期龚振麟编著,公元1842年刊印,后收入魏源所编的《海国图志》。

编著者曾任浙江嘉兴县丞,平时注重研究科学技术。1840年鸦片战争期间,被调到宁波军营监制军械。为赶铸铁炮打击侵略者,他首创铁模(即铸铁金属型)铸炮。随后写成此书,刊发沿海地区。书中详述由泥范翻铸铁模,再由铁模铸制铁炮的工艺过程和有关技术措施,指出铁模具有可以多次使用、生产费用低、产品质量好、能适应战时紧急需要等优点。
 

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