金属材料的制备冶金
冶金工程中的金属材料制备与处理
冶金工程中的金属材料制备与处理冶金工程是研究和应用金属材料的学科，涉及金属材料的制备、加工以及性能改善等方面。
金属材料是冶金工程中的核心，其制备与处理技术的发展对于现代工业的进步有着重要意义。
本文将从金属材料制备的基本原理，常见的制备方法，以及处理技术等方面进行论述。
一、金属材料制备的基本原理金属材料制备过程中的基本原理主要包括金属的途径形成和结晶行为。
金属的形成途径有两种，一种是地质过程，如矿石的形成；另一种是冶金过程，如金属的提取和冶炼。
金属在固态状态下具有晶体结构，通过加热和冷却等方式可以控制其晶体形貌和晶粒尺寸。
二、金属材料制备的常见方法1. 粉末冶金法：粉末冶金法是将金属或合金粉末压制成型，再进行烧结或热处理的一种制备方法。
其优点是可以得到具有高纯度和均匀组织的材料。
粉末冶金法广泛应用于金属粉末冶金制品、金属陶瓷制品和各种复合材料的制备。
2. 液相冶金法：液相冶金法是指将金属或合金在液态下进行熔化和制备的方法。
常见的液相冶金法有熔模铸造法、凝固锭法等。
这些方法可以制备大型和复杂形状的金属制品。
三、金属材料的处理技术金属材料制备完成后，还需要进行一系列的处理技术以改善其性能和使用价值。
常见的处理技术有热处理、表面处理和变形处理等。
1. 热处理：热处理是通过控制金属材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的一种方法。
常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。
热处理可以提高金属的硬度、强度和耐腐蚀性能。
2. 表面处理：表面处理是指对金属材料表面进行物理、化学或机械上的处理，以改变其表面特性的方法。
常见的表面处理方法有电镀、喷涂、陶瓷涂层等。
表面处理可以提高金属的耐磨性、耐腐蚀性和装饰性。
3. 变形处理：变形处理是通过塑性变形改变金属材料的组织结构和性能。
常见的变形处理方法有压力加工、轧制、拉伸等。
变形处理可以提高金属的强度、韧性和塑性。
综上所述，冶金工程中的金属材料制备与处理是冶金学的重要内容。
粉末冶金的生产过程
粉末冶金的生产过程
粉末冶金是一种通过粉体材料制造金属和合金的技术。
生产过程包括如下几个步骤：
1.材料粉碎: 通过研磨机将原材料粉碎成粉末状。
2.混合: 将不同的金属粉末混合在一起，以达到所需的化
学成分。
3.压坯: 通过压坯机将粉末压成坯体。
4.烧结: 将坯体置于高温炉中，经过高温烧结，使粉末粘
合在一起并形成金属块。
5.成型: 将烧结后的金属块加工成所需的形状，可以使用
铣削、钻孔、镗削等工艺。
6.热处理: 将金属块置于高温炉中进行热处理，以调整金
属的组织结构和性能。
7.淬火: 将金属块置于高温炉中进行淬火，以提高金属的
硬度和耐磨性。
8.深火: 将金属块置于高温炉中进行深火，以提高金属的
韧性。
9.清理: 将金属块清理干净，以确保其表面干净无杂质。
10.检测: 对金属块进行检测，以确保其质量符合标准。
第一篇 金属材料的制备与加工工艺
一、生铁冶炼
2、高炉设备及工艺过程
一、生铁冶炼
2、高炉设备及工艺过程
图 5-4 高炉内型示意图
炼 铁 高 炉 的 结 构
炼铁工业设备图
炼铁工业设备图
一、生铁冶炼
铁 矿 石 熔 剂 焦 炭
2、高炉设备及工艺过程
上料机
喷吹 燃料罐
燃料 高炉
热风 热风炉
冷风 鼓风机
空气
炉渣
生铁
煤气
水 渣
渣 棉
矿石中的磷主要以(CaO)3P2O5[Ca3(PO4)2]的形 式存在，磷酸钙在1200~1500℃以固体碳为还原剂 发生直接还原反应，反应为： (CaO)3P2O5+5C=3CaO+2P+5CO 而SiO2存在，又能与磷酸钙中的CaO相结合， 使P2O5游离出来，从而加速磷酸钙的还原，反应为： 2(3CaO· 2O5)+3SiO2=3(2CaO· 2)+2P2O5 P SiO 2P2O5+10C=4P+10CO 被还原出来的磷除小部分挥发外都溶入铁中， 还原出来的磷与铁结合生成Fe2P或Fe3P并溶于生铁 中，因此控制生铁含磷量的唯一方法是控制炉料的 含磷量。
一、生铁冶炼
1、炼铁的原料
（2）熔剂
作用：
降低脉石熔点，生成熔渣； 去硫
种类：
通常用碱性熔剂石灰石
要求：
碱性氧化物高（CaO+MgO）＞50%，酸性氧化物低(SiO2+Al2O3） ≤3.5% P、S低，强度高，粒度均匀，一般25~75mm，最好与矿石粒度一 致
一、生铁冶炼
1、炼铁的原料
一、生铁冶炼
（2） 高炉渣
现代金属材料的制备与成型技术
现代金属材料的制备与成型技术一、金属材料的制备技术：1.熔炼法：熔炼法是制备金属材料最常用的方法之一、它通过将金属原料加热至熔化状态，然后通过冷却凝固形成所需形状的材料。
熔炼法可分为电熔法、真空熔炼法、坩埚熔炼法等。
2.粉末冶金法：粉末冶金是一种将金属粉末通过成形与烧结来制备金属材料的方法。
该方法不需要熔化金属，可直接使用金属粉末，在高压下成型成所需形状，然后通过烧结得到金属材料。
3.化学法：化学法是一种利用化学反应来制备金属材料的方法。
常见的化学法包括电解法、沉积法和溶液法等。
这些方法通过将溶解金属离子的溶液与适当的反应剂反应，使金属离子还原成金属固体。
4.气相沉积法：气相沉积法是一种利用高温高压条件下，使金属原料气化后沉积在衬底上的方法。
这种方法可以制备薄膜、纤维等金属材料。
二、金属材料的成型技术：1.锻造成型：锻造是一种将金属材料加热至一定温度后施以一定的力使金属发生塑性变形，从而得到所需形状的方法。
锻造可分为自由锻造、模锻造和挤压锻造等。
2.压力成型：压力成型是一种利用压力来使金属材料发生塑性变形，从而得到所需形状的方法。
常见的压力成型包括挤压、拉伸、连续模锻等。
3.粉末冶金成型：粉末冶金成型技术是指利用金属粉末进行成型的方法。
通过将金属粉末与适当的粘结剂混合，然后在高压下成形。
最后通过烧结将金属粉末与粘结剂固化在一起，得到所需形状的金属成品。
4.焊接与连接：焊接是一种将两个或多个金属材料通过加热、溶解或者高压连接在一起的方法。
常见的焊接方法有电弧焊接、气焊、激光焊接等。
除了焊接外，还有螺纹连接、铆接和胶粘连接等方法。
三、现代金属材料的设备与工具：1.熔炉：熔炉是用于将金属原料熔化的设备，它可以提供高温条件，使金属原料达到熔点，进行熔炼制备。
2.成型机床：成型机床是用于金属材料成型的机床设备，如锻压机、冲床、拉伸机等。
它们通过施加力或者压力，使金属发生塑性变形，得到所需形状。
3.烧结炉：烧结炉是用于粉末冶金制备的设备，它可以将金属粉末在高温条件下烧结成一体。
金属材料工程与冶金工程
金属材料工程与冶金工程金属材料工程与冶金工程是两个紧密相关的学科，都是研究金属材料的制备、加工、性能、应用等方面的科学。
它们是现代工业中不可或缺的学科，对于推动国民经济的发展和科技进步有着举足轻重的作用。
金属材料工程主要研究金属材料的制备、加工和性能等方面。
金属材料是现代工业生产中最为重要的材料之一，广泛用于制造航空、汽车、电子、建筑等各个领域。
金属材料工程的研究内容包括金属材料的物理、化学性质，金属材料的加工工艺，金属材料的性能优化等方面。
工程师们通过研究金属材料的结构、组织、性能等方面的信息，来提高金属材料的使用性能和降低生产成本。
金属材料工程是一门综合性学科，涉及到的知识领域非常广泛，需要工程师们具备扎实的理论基础和丰富的实践经验。
冶金工程则是研究冶炼金属的工程学科。
冶金工程的研究领域包括冶炼原理、冶炼工艺、冶金设备的设计与制造、冶金工业的自动化控制等方面。
在冶金工程中，工程师们需要通过研究金属材料的物理、化学性质，来确定最优的冶炼工艺和冶炼设备的设计参数。
冶金工程是一门具有挑战性的学科，需要工程师们具备一定的创新能力和实践经验。
金属材料工程和冶金工程是相辅相成的，它们之间的关系非常密切。
在金属材料工程中，工程师们需要研究金属材料的制备工艺和性能，而这些工艺离不开冶金工程中提供的金属冶炼技术。
同时，在冶金工程中，工程师们需要研究金属材料的物理、化学性质，来确定最优的冶炼工艺和冶炼设备的设计参数。
除了在实践应用中，金属材料工程和冶金工程也有很多的理论研究。
例如，金属材料工程中研究金属材料的组织和性能之间的关系，以及不同加工工艺对金属材料性能的影响等方面的问题；而冶金工程中则研究金属材料的冶炼原理、冶炼工艺、金属材料的相变等方面的问题。
金属材料工程和冶金工程是两门极其重要的学科，它们的研究内容涉及到金属材料的制备、加工、性能、应用等方方面面，对于推动现代工业的发展和科技进步有着不可替代的作用。
金属材料制备工艺
金属材料制备工艺一、引言金属材料是工业生产中应用广泛的材料之一，其制备工艺对材料的性能和质量具有重要影响。
本文将介绍金属材料制备的一般工艺流程及常见的制备方法。
二、金属材料制备工艺流程金属材料的制备工艺一般包括原料准备、熔炼、铸造、加热处理和成形等环节。
1. 原料准备金属材料的原料通常是金属矿石或金属化合物。
在原料准备环节，需要对原料进行选矿、破碎、粉碎等处理，以获得具备一定纯度和颗粒度的原料。
2. 熔炼熔炼是将金属原料加热至熔点并使其熔化的过程。
常用的熔炼方法包括电弧炉熔炼、电感炉熔炼、氩弧熔炼等。
通过熔炼，可以得到液态金属。
3. 铸造铸造是将熔融金属倒入预先准备好的铸型中，并使其冷却凝固，获得所需形状的金属制品。
铸造方法主要包括砂型铸造、金属型铸造、压铸等。
铸造工艺的选择与所需制品的形状、尺寸和性能要求密切相关。
4. 加热处理加热处理是指对铸件或其他金属制品进行加热和冷却处理，以改变其组织结构和性能。
常用的加热处理方法有退火、淬火、正火等。
加热处理可以提高金属制品的硬度、强度、耐磨性等性能。
5. 成形成形是通过机械加工或其他方法将金属材料加工成所需形状和尺寸的工艺。
常见的成形方法有锻造、轧制、拉伸、冲压等。
成形工艺可以进一步改善金属材料的性能，并满足不同应用的需求。
三、常见的金属材料制备方法除了一般的工艺流程外，金属材料的制备还有一些特殊的方法和技术。
1. 粉末冶金粉末冶金是指利用金属粉末作为原料，通过混合、压制和烧结等工艺制备金属制品的方法。
粉末冶金可以制备出具有特殊形状和复杂结构的金属制品，并具有较高的密度和机械性能。
2. 电化学方法电化学方法是利用电解池中的电流和电解质溶液对金属进行电解、沉积或溶解的方法。
通过电化学方法可以制备出具有高纯度、均匀性好的金属材料。
3. 薄膜制备薄膜制备是一种制备薄膜材料的方法，常用于制备金属薄膜、合金薄膜等。
常见的薄膜制备方法有物理气相沉积、化学气相沉积、溅射沉积等。
金属材料的冶炼ppt课件
▪ 粗铅熔析除铜所得到的铜 含铅要高于0.06％。
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➢ 主要讲解钢铁冶炼和有色金 属冶炼。
概述
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第1章
金属材料的制备
冶金工艺
1.1 冶金工艺
金属冶金按其原理可划分为：火法冶金(又称干 法冶金) 、湿法冶金、电冶金三大基本类型。
第1章 金属材料的制备
1.2 钢铁冶金
钢铁冶炼
铸造生铁
铁矿石
炼铁
炼钢
铸锭
轧制
钢材
一 炼铁： 铁矿石（化合态）→铁单质（游离态）
（1）基本反应原理： 3CO+
高温
Fe2O3=====2Fe+3CO2
利用氧化还原反应，在高温下，用还原剂（主要 是CO)从铁矿石中还原出铁。
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2 . 固-液分离：将浸出液与残渣分离成液相和固相。 3. 溶液净化 ：分离掉杂质，净化和富集溶液。 4. 提取金属或化合物：利用电解、化学置换和加压氢还原
等方发提取金属或化合物。
▪ 在有色金金属、稀有金属及贵金属的冶金中占重要地位。
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冶金工程专业课程
冶金工程专业课程冶金工程是一门研究金属材料加工与利用的学科，其专业课程涵盖了金属材料的性能、制备、加工、应用等方面。
本文将从不同角度介绍冶金工程专业课程的内容和意义。
一、金属材料性能课程金属材料性能课程是冶金工程专业的基础课之一。
该课程主要介绍金属材料的基本性能，包括机械性能、物理性能、化学性能等方面。
学生通过学习金属材料的性能特点，能够理解金属材料的内在规律，为后续的课程打下基础。
二、金属材料制备课程金属材料制备课程是冶金工程专业的核心课程之一。
该课程主要介绍金属材料的制备方法，包括冶炼、铸造、热处理等方面。
学生通过学习金属材料的制备过程，掌握金属材料的制备技术，能够根据不同的需求选择合适的制备方法。
三、金属材料加工课程金属材料加工课程是冶金工程专业的实践课程之一。
该课程主要介绍金属材料的加工方法，包括锻造、轧制、拉伸等方面。
学生通过学习金属材料的加工过程，掌握金属材料的加工技术，能够根据不同的需求选择合适的加工方法，提高金属材料的性能。
四、金属材料应用课程金属材料应用课程是冶金工程专业的综合课程之一。
该课程主要介绍金属材料的应用领域，包括航空航天、汽车制造、建筑等方面。
学生通过学习金属材料的应用案例，了解金属材料在实际工程中的应用情况，能够根据不同的应用需求选择合适的金属材料。
五、金属材料检测课程金属材料检测课程是冶金工程专业的实验课程之一。
该课程主要介绍金属材料的检测方法，包括金相显微镜、扫描电镜等方面。
学生通过学习金属材料的检测技术，能够对金属材料进行有效的检测和评估，确保金属材料的质量。
六、金属材料理论课程金属材料理论课程是冶金工程专业的理论基础课程之一。
该课程主要介绍金属材料的理论知识，包括晶体结构、相变规律等方面。
学生通过学习金属材料的理论知识，能够深入理解金属材料的本质，为后续的研究和创新提供理论支持。
通过以上介绍，我们可以看出，冶金工程专业课程的内容非常丰富多样。
这些课程不仅涵盖了金属材料的基本性能、制备、加工、应用等方面，还包括了实验和理论两个方面的内容。
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第一章金属材料的制备—冶金一．本章内容及要求1.本章共三节，教授课时2学时，通过本章学习，要掌握金属材料的三种冶金方法的工艺过程、特点及应用。
1.1 冶金工艺1.2 钢铁冶金1.3 有色金属冶炼2.重点是生铁冶炼的过程（包括冶炼的方法，使用的原料及各自的作用，主要装置，以及主要的物理化学过程）和炼钢的基本过程（元素的氧化，脱硫，脱磷，脱氧，合金化）。
3.难点：生铁冶炼过程中高炉中发生的物理化学变化。
4.要求：①掌握常用的冶金方法，以及各自的特点；②掌握生铁冶炼的过程；③掌握炼钢的基本过程；④了解铜的冶炼工艺过程；⑤了解金属铝电冶金的原因和工艺过程。
具体内容第一节冶金工艺1.1.1冶金冶金的定义：关于矿产资源的开发利用和金属材料生产加工过程的工程技术。
冶金的原因和目的：地球上已发现86种金属元素，除金、银、铂等金属元素能以自然状态存在外，其他绝大多数金属元素都以氧化物（例如Fe2O3）、硫化物（例如CuS）、砷化物（例如NiAs）、碳酸盐（例如FeCO3）、硅酸盐（例如CuSiO3·2H2O）、硫酸盐（例如CuSO4·5H2O）等形态存在于各类矿物中。
因此，要获得各种金属及其合金材料，必须首先通过各种方法将金属元素从矿物中提取出来，接着对粗炼金属产品进行精炼提纯和合金化处理，然后浇注成锭，轧制成材，才能得到所需成分、结构、性能和规格的金属材料。
1.1.2冶金的方法冶金工艺可以分为火法冶金、湿法冶金和电冶金三大类。
1.1.2.1火法冶金火法冶金：利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。
特点：火法冶金是生产金属材料的重要方法，钢铁及大多数有色金属（铝、铜、镍、铅、锌等）材料主要靠火法冶金工艺生产。
用火法冶金方法提取金属的成本较低，所以，火法冶金是生产金属材料的主要方法。
缺点：火法冶金存在的主要问题是污染环境。
1．火法冶金的基本过程火法冶金通常包括矿石准备、冶炼和精炼三个过程。
（1）矿石准备采掘的矿石含有大量无用的脉石，需要经过选矿以获得含有较多金属元素的精矿。
经过选矿后，有时还需对矿石进行焙烧、球化或烧结等。
（2）冶炼将处理好的矿石，用气体或固体还原剂还原为金属的过程称为冶炼。
金属冶炼所采用的还原剂包括焦炭、氢和活泼金属等。
以金属热还原法为例，用Ca，Mg，Al，Na等化学性质活泼的金属，可以还原出一些其他金属的化合物。
例如，利用Al可以从Cr2O3还原出金属Cr：Cr2O3+Al → Al2O3+Cr同样，利用Mg可以从TiCl 4还原出金属Ti：TiCl4+Mg → MgCl2+Ti但是活泼金属比较贵，在自然界也是以化合态存在，作为还原剂成本太高,氢气成本高，作为可燃性气体安全系数不高。
CO虽然在自然界存在很少，却可以用廉价的焦炭制取，所以是最佳的还原剂。
（3）精炼冶炼所得到的金属含有少量的杂质, 需要进一步处理以去除杂质，这种对冶炼的金属进行去除杂质提高纯度的处理过程称为精炼。
2．火法冶金的主要方法火法冶金的主要方法有提炼冶金、氯化冶金、喷射冶金和真空冶金等。
（1）提炼冶金提炼冶金是指由焙烧、烧结、还原熔炼、氧化熔炼、造渣、造硫、精炼等单元过程按照需要所构成的冶金方法。
提炼冶金是火法冶金中应用最广泛的方法。
（2）氯化冶金通过氯化物提取金属的方法称为氯化冶金。
氯化冶金主要依据不同金属氯化物的物理化学性质，来有效实现金属的分离、提取和精炼。
轻金属和稀有金属的提取多采用火法氯化冶金。
（3）喷射冶金利用气泡、液滴、颗粒等高度弥散系统来提高冶金反应效率的冶金过程称为喷射冶金。
喷射冶金是70年代由钢包中喷粉精炼发展起来的新工艺。
（4）真空冶金在真空条件下完成金属和合金的熔炼、精炼、重熔、铸造等冶金单元操作，以及使金属液在真空下脱氧、脱气、挥发、减免二次玷污等的工艺原理和方法称为真空冶金。
真空冶金是提高金属材料质量，保证高技术所必需的特殊材料生产的重要方法。
1.1.2.2湿法冶金湿法冶金：是利用一些溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中和、水解和络合等反应，对原料、中间产物或二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。
湿法冶金包括浸取、固—液分离、溶液的富集和从溶液中提取金属或化合物等四个过程。
1．浸取浸取是选择性溶解的过程。
通过选择合适的溶剂使被处理过的矿石中包含的一种或几种有价值的金属选择性地溶解进入溶液，从而与其他不溶物质分离。
根据所用的浸取液的不同，可分为酸浸、碱浸、氨浸、氰化物浸取、有机溶剂浸取等。
在选择浸取液时，不仅要考虑它应具有高的浸取率和选择性好，而且要考虑它应易于过滤和回收。
2．固—液分离固—液分离包括过滤、洗涤或离心分离等操作。
在固—液分离的过程中，一方面要将浸取的溶液与残渣分离，另一方面还要将留存在残渣中的溶剂和金属离子等回收利用。
3．溶液的富集富集是对浸取溶液的净化和浓集过程。
富集的方法有化学沉淀、离子沉淀、溶剂萃取、膜分离或其他方法。
4．提取金属或化合物在金属材料的生产中，常采用电解、化学置换和加氢还原等方法来提取金属或化合物。
例如用电解法从净化液中提取Au，Ag，Cu，Zn，Ni，Co等纯金属；而Al，W，Mo，V等多数以含氧酸的形式存在于净化液中，一般先析出其氧化物，然后用氢还原或熔盐电解制取金属。
湿法冶金在有色金属、稀有金属及贵金属等生产中占有重要地位。
世界上全部的氧化铝、氧化铀、约74％的锌、12％的铜及多数稀有金属都是用湿法冶金方法生产的。
湿法冶金的最大优点是对环境的污染较小，能处理低品位的矿石。
1.1.2.3电冶金利用电能从矿石或其他原料中提取、回收、精炼金属的冶金过程称为电冶金。
电冶金主要包括电热熔炼、水溶液电解和熔盐电解三个方面。
1．电热熔炼用电加热生产金属的冶金方法称为电热熔炼。
铁合金冶炼及用废钢炼钢主要采用电热熔炼。
电热熔炼包括电弧熔炼、等离子冶金和电磁冶金等。
（1）等离子冶金等离子是清洁能源，是电能转换为热能的最有效途径。
等离子弧有非常高的能量密度，为超高温冶金提供了有力条件。
等离子弧可以方便地控制气氛。
无论是在大规模熔炼铁合金或有色金属、快速加热钢液或高炉风口方面，还是在惰性气氛下重熔或熔铸金属方面，都有广阔的发展前景。
（2）电磁冶金利用电磁感应在金属熔体内产生可控流动的冶金过程称为电磁冶金。
早期利用电磁力对钢包和连铸坯的钢液进行搅拌以改善钢的质量；近来又发展了悬浮熔炼、冷坩埚熔炼、电磁铸造等。
电磁冶金对于防止耐火材料污染金属、熔炼难熔及活泼金属具有重要作用。
2．水溶液电解在电冶金中，应用水溶液电解精炼金属称为电解精炼或可溶阳极电解；而应用水溶液电解从浸取液中提取金属称为电解提取或不溶阳极电解，如图1-1所示。
（1）电解精炼以铜的电解精炼为例，将火法精炼制得的铜板作为阳极，以电解产出的薄铜片为阴极，置两极于充满电解液的电解槽中。
在两极间通以低电压大电流直流电。
这时，阳极将发生电化学溶解：Cu→2e+Cu2+阳极反应使得电解液中Cu2+浓度增大，由于其电极电位大于零，故纯铜在阴极上沉积：Cu2++2e→Cu被精炼的铜中包含的比铜电极电位高的稀贵金属和杂质将以粒子形式落入电解槽底部或附于阳极形成阳极泥，比铜电极电位低的杂质元素以离子形态留于电解液中。
这种方法也可以看作对火法冶炼铜的精炼。
金、银、铜、钴和镍等金属大都采用这种电解方法进行精炼。
（2）电解提取电解提取是从富集后的浸取液中提取金属或化合物的过程。
这种方法采用不溶性电极，溶剂可以经过再生后作为浸取液重复使用。
3．熔盐电解铝、镁、钠等活泼金属无法在水溶液中电解，必须选用具有高导电率、低熔点的熔盐（通常为几种卤化物的混合物）作为电解质在熔盐中进行电解。
熔盐电解时，阴极反应是金属离子的还原：M n++ne→M通常用碳作为阳极。
例如电解MgCl2时阳极的反应如下：2C1—→C12↑+2eAl2O3在冰晶石中电解时，阳极将生成CO2：2O2—+C→CO2↑+4e第二节钢铁冶炼钢铁冶炼包括从开采铁矿石到使之变成供制造零件所使用的钢材和铸造生铁为止的全过程。
其基本过程如图1-2所示。
1.2.1生铁的冶炼生铁是用铁矿石在高炉中经过一系列的物理化学过程冶炼出来的。
高炉炼铁的本质是铁的还原过程，即使用焦炭做燃料和还原剂，在高温下将铁矿石或含铁原料中的铁从氧化物或矿物状态（如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO3、Fe3O4·TiO2等）还原为液态生铁。
高炉炼铁的基本过程如图1-3所示。
1. 炼铁的原料炼铁的原料主要包括铁矿石、熔剂及焦炭。
焦炭作为燃料和还原剂，是主要能源；熔剂，如石灰石，主要用来助熔、造渣；铁矿石则是冶炼的对象。
这些原料是高炉冶炼的物质基础，其质量对冶炼过程及冶炼效果影响极大。
（1）铁矿石铁矿石的工业类型铁矿石是由一种或几种含铁矿物和脉石所组成。
含铁矿物是具有一定化学成分和结晶构造的化合物，脉石也是由各种矿物加石英、长石等组成并以化合物形态存在的，所以，铁矿石实际是由各种化台物所组成的机械混合物。
自然界含铁矿物很多，而具有经济价值的矿床，一般认为有四类：赤铁矿（Fe2O3）、磁铁矿（Fe3O4）、褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）和菱铁矿（FeCO3），其基本特性列于表1中。
表1.铁矿物类型对铁矿石的要求a. 含铁量愈高愈好铁矿石中铁的含量在很大的范围内(30％~70%) 变动，按其铁含量可分为贫矿[ω(Fe)＜45％] 和富矿[ω(Fe) ＞45％]两种。
工业上使用的铁矿石，富矿的含铁量较多，杂质较少，可直接进行冶炼，因而其价值较高；贫矿在冶炼前需要进行选矿，以提高其含铁量，然后制成烧结矿或球团矿，才好进行冶炼，因而其价值较低。
b. 还原性要好铁矿石还原性是指铁矿石被还原性气体CO或H2还原的难易程度，是评价铁矿石质量的重要指标。
矿石还原性好，有利于降低焦比，提高产量。
改善矿石还原性（或采用易还原矿石）是强化高炉冶炼的重要措施之一。
影响铁矿石还原性的因素主要有矿物组成、矿石结构的致密程度、粒度和气孔率等。
c. 粒度和强度入炉铁矿石应具有适宜的粒度和足够的强度。
粒度过大会减小煤气与铁矿石的接触面积，使铁矿石不易还原；过小则增加气流阻力，同时易吹出炉外形成炉尘损失；粒度大小不均，则严重影响料柱透气性。
因此，大块应破碎，粉末应筛除，粒度应适宜而均匀。
一般要求矿石粒度在5~40mm范围，并力求缩小上下限粒度差。
铁矿石的强度是指铁矿石耐冲击、耐摩擦的强弱程度。
随着高炉容积不断扩大，入炉铁矿石的强度也要相应提高。
否则易生成粉末、碎块，一方面增加炉尘损失，另一方面使高炉料柱透气性变坏，引起炉况不顺。
d. 脉石成分脉石中含有碱性脉石，如CaO、MgO；有酸性脉石，如SiO2、Al2O3。
一般铁矿石含酸性脉石者居多，即其中SiO2高，需加入相当数量的石灰石造成碱度ω(CaO)/ ω(SiO2)为1.0左右的炉渣，才能满足冶炼工艺的需求。