金属材料的制备与加工
材料制备与加工实验-金属部分-实验报告(样例)
成绩：批阅人：批阅日期：材料制备与加工实验金属部分实验报告学号:姓名:班级:2021实验一 奥氏体晶粒度的测定 一、实验目的 1、熟悉奥氏体晶粒的显示和晶粒度的测定方法。
2、测定钢的实际晶粒度。
3、验证加热温度、保温时间对奥氏体晶粒长大的影响规律。
二、实验结果与分析1、测定奥氏体晶粒度的目的：（1）由于奥氏体晶粒的大小直接影响钢冷却后所得到的组织和性能。
因此通过对奥氏体 晶粒度的测定，可以对钢的有关性能做出评估。
（2）本质晶粒的测定。
其实质是测定钢加热及保温时晶粒长大的 ，为确定热处理的加热温度和保温时间提供依据。
以保证获得细小的奥氏体晶粒。
2、奥氏体晶粒大小对组织和性能有什么影响？列举显示奥氏体晶粒的方法。
3、写出奥氏体晶粒显示方法、显微组织并评级 (100×)。
（1）45钢860℃空冷，正火法 晶粒度级别 ；黑块为 ；白网为（2）40Cr 淬火+高温回火 热蚀法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为（3）45钢850℃油淬，一端淬火法 晶粒度级别 ；黑网为 ；基体组织为4、将相关照片放在本部分，并依据国标判定晶粒度级别。
（题目4提交电子版报告）100× 100× 100×实验二碳钢及合金钢热处理组织的观察与分析一、实验目的1、观察分析片状、球状珠光体的形态，了解不同含碳量及不同温度处理时珠光体的形态特征。
2、观察并分析钢的贝氏体组织形态。
3、观察各类型马氏体的组织形态。
了解钢化学成分对马氏体形态与性能的影响。
熟悉回火对淬火钢组织及性能的影响。
二、实验结果与分析1、判断下列照片中的材料标识是否正确（括号中填是或否），如不正确，请填写正确的钢号（备注：均为退火态，4%硝酸酒精溶液浸蚀）。
08钢（）若否，为钢20钢（）若否，为钢45钢（）若否，为钢65钢（）若否，为钢2、依据下图碳钢退火态组织形貌，确定此碳钢的碳含量。
3、贝氏体是钢经奥氏体化后，过冷到中温区转变的产物，就其组织组成而言，仍然是与的混合物，但其金相形态与珠光体不同。
金属材料毕业论文
金属材料毕业论文金属材料的研究已经有着很长的历史，并且它在工业生产中扮演着重要的角色。
近年来，随着新材料技术和高科技产业的发展，金属材料在世界各个领域的应用越来越广泛。
作为一位金属材料专业的毕业生，我在近几年所学习和研究的金属材料方面，深刻认识到了金属材料在现代工业生产中的地位和作用。
在此，本文将就金属材料的种类、制备方法和应用进行介绍和探讨。
一、金属材料的种类金属材料是一种广泛的材料类型，按其结构划分可分为晶体和非晶体金属；按其组成划分可分为铁基金属、有色金属和合金三大类。
其中，铁基金属包括铁、钢、铸铁、钢铁等；有色金属包括铜、铝、镁、锌、铅等；合金则是由两个或两个以上的金属或非金属混合而成的金属材料，常见的有不锈钢、花纹板、航空材料等。
二、金属材料的制备方法一般来说，金属材料的制备方法可以按其材料特性分为两大类，即铸造法和变形加工法。
下面简要介绍一下两种方法。
1、铸造法铸造法是指将金属熔化后注入到模具里，所得金属坯料就是铸造件。
铸造法是金属材料制备中比较基本的方法，其优点是生产率高、多样性大且在制备大型件方面具有独特的优势。
但它也有缺点，比如制品的纯净度较低、力学性能较差等。
2、变形加工法变形加工法是指对已经得到的金属坯料进行改变其形状、大小、厚度等特性的方法，包括锻造、轧制、拉伸、冲压和剪切等工艺。
变形加工法具有许多优点，例如制品的密度高、结构致密、力学性能好、化学稳定等。
出于不同目的，变形加工法也可以被分为热变形加工和冷变形加工两种。
三、金属材料的应用金属材料的应用范围非常广泛，几乎涵盖了现代工业的所有领域。
下面列举一些常见的金属材料应用。
1、金属制造业：金属制造业是指经过铸造、质量控制和加工工艺处理的金属制品。
例如，汽车、电子产品、航空航天工业、建筑业等等，实际上都离不开金属材料的应用。
2、能源：金属材料在能源工业中也发挥着重要的作用。
例如，石油、天然气、煤炭等都需要金属设备进行运输和加工。
材料制备与加工工艺
材料制备与加工工艺对于材料的制备与加工工艺的研究，是现代科学技术领域的一项重要工作。
材料的选择、制备和加工工艺直接影响了产品的质量、性能和使用寿命。
本文将介绍一些常见的材料制备与加工工艺，并探讨其在不同领域中的应用。
一、金属材料制备与加工工艺金属材料是最常见的材料之一，广泛应用于机械、建筑、航空等各个领域。
金属材料的制备与加工工艺主要包括熔炼、铸造、锻造、热处理等。
熔炼是将金属原料加热至熔点，使其液化后借助重力或电磁力等方法进行分离和纯化的过程。
铸造是将液态金属倒入模具中，经过冷却凝固得到所需形状的工艺。
锻造是通过将金属材料置于锻机上，借助外力作用使其发生塑性变形得到所需形状。
热处理则是通过对金属材料进行加热、保温和冷却等过程，改变其结构和性能。
二、陶瓷材料制备与加工工艺陶瓷材料具有优异的耐高温、耐腐蚀和绝缘性能，广泛应用于电子、化工、建筑等领域。
陶瓷材料的制备与加工工艺主要包括研磨、成型、烧结等步骤。
研磨是将原料进行细磨，使其粒度均匀。
成型是将研磨后的陶瓷原料进行压制或注塑等工艺，得到所需形状。
烧结是将成型后的陶瓷材料进行高温加热，使其颗粒间发生结合，形成致密的材料。
三、聚合物材料制备与加工工艺聚合物材料具有很好的可塑性和耐磨性，广泛应用于塑料、纺织、医药等领域。
聚合物材料的制备与加工工艺主要包括聚合、挤出、注塑、模压等。
聚合是将单体分子进行化学反应，形成高分子链的过程。
挤出则是将聚合物料塑化后通过模具挤出成型。
注塑是将塑化的聚合物料注入到模具中，通过冷却凝固得到所需形状。
模压则是将聚合物加热塑化后放入模具中压制，形成所需形状。
四、复合材料制备与加工工艺复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的新材料，具有优异的特性和广泛的应用前景。
复合材料的制备与加工工艺主要包括预浸法、层叠法、注射法等。
预浸法是将纤维材料与树脂浸渍后固化，形成复合材料。
层叠法是将纤维和树脂分层叠加，经过压制和热处理形成复合材料。
金属材料制备与加工技术
金属材料制备与加工技术金属材料是工业生产中最广泛应用的材料之一，其特点是强度高、重量轻、导电性好、延展性强等。
金属材料的制备与加工技术是工业生产中不可或缺的重要环节。
本文将从金属原料的提取、金属材料的制备、金属材料的特性及加工技术等角度，展开论述金属材料制备与加工技术的相关知识。
一、金属原料的提取金属原料来自于矿石，矿石是地球上自然产生的含有金属元素的矿物石。
几乎所有矿石都需要经过熔炼、冶炼等一系列加工过程，才能将金属元素提取出来。
不同的金属矿石有不同的提取方法，如铁矿石通常采用高炉冶炼技术，铜、铅、锌等常见的有色金属，则采用闪速炉或氧气活性炉等技术。
二、金属材料的制备金属材料的制备通常包含提纯、合金化、制备成型三个主要步骤。
提纯是指通过各种方法，去除杂质，提高金属材料的纯度。
在高纯度金属制备过程中，物理化学方法是常用的手段。
合金是指在金属中加入一定的其他金属元素，以改变原有金属的性能、强度和其它特性。
合金化处理通常采用电解沉积、熔锅法、原位反应等多种方法。
制备成型是将经过提纯和合金化处理后的金属材料，通过成型处理，达到特定形状和尺寸的目的。
制备成型通常分为加热塑性成型和非加热塑性成型两种方法，加热塑性成型包括锻造、轧制、挤压、拉伸、深冲等；非加热塑性成型包括压铸、砂型铸造、金属模铸造等。
三、金属材料的特性金属材料的特性有很多，其中包括密度、热膨胀系数、导热系数、热传导率、电导率、热稳定性等。
不同的金属材料在这些特性方面的表现是不同的，而在材料的物理性质、化学性质等方面也有很大的不同。
钢铁是三维有序排列的铁原子和碳原子的合金，具有高强度和韧性，可以制成各种机械零件，用途广泛；铝和铜等有色金属，密度轻、延展性强，广泛应用于航空航天、电子、建筑等领域；而铂、金等贵金属具有良好的耐腐蚀性，广泛用于化工、电子领域等。
四、金属材料的加工技术金属材料的加工技术是将金属材料变成成品的重要环节。
金属材料的加工技术种类繁多，依据不同的材料、产品、加工要求等，可以进行精密加工、焊接、切削加工、热处理等多种不同的加工方法。
制备金属材料的技术和应用
制备金属材料的技术和应用金属材料是现代工业的基础材料之一，广泛应用于各种制造和加工过程中。
金属材料的制备技术不断发展，各种新型材料不断涌现，这些材料的应用范围也越来越广泛。
一、传统金属材料的制备技术1. 熔铸法熔铸法是最传统的金属材料制备技术之一，也是应用最广泛的方法。
熔铸法适用于制备各种合金和纯金属材料。
熔铸法的基本原理是将金属或金属合金加热到熔点，在熔化状态下通过特定的操作方式，将其倒入模具中或在特定的工艺条件下制成棒材、板材等形状。
2. 粉末冶金法粉末冶金法是一种金属材料制备的重要技术，它采用微米尺度的金属粉末作为原料，并通过压制、烧结或热等方法将其加工成材料。
粉末冶金法可以制备复杂的形状和结构，还可以制备高强度、高硬度、高耐磨等特殊性能的材料。
3. 拉伸法拉伸法是一种金属材料制备的传统方式。
拉伸法的原理是将金属材料加热到一定温度，然后通过拉伸外力将其变形，使其达到一定的形状和尺寸。
二、新型金属材料的制备技术1. 3D打印技术3D打印技术是目前最为热门的金属材料制备技术之一。
利用3D打印技术，可以在计算机辅助下将金属材料精细地制成各种三维形状。
这种技术不仅可以制备各种形状的金属制品，还可以制备各种复杂的内部结构和空洞结构。
2. 等离子喷涂技术等离子喷涂技术是一种新型的金属材料制备技术，利用等离子体技术将金属粉末制成涂层。
这种技术具有制作高性能、高应力、耐热、耐化学腐蚀的薄膜等特点，适用于高温、高压、腐蚀性环境下的应用。
3. 碳化物浸渍技术碳化物浸渍技术是一种新型的金属材料制备技术，利用气相物理或化学方法将碳化物材料浸渍到金属基底中。
这种技术具有制备高性能的复合材料、高强度、耐磨、耐腐蚀等特点，可以广泛应用于工业生产中。
三、金属材料的应用金属材料应用范围广泛，涉及到各个领域和行业。
以下是几个典型的应用领域：1. 机械制造金属材料在机械制造领域中发挥着重要的作用，可以制造车辆、机器人、船舶等各种机械装备。
金属工程材料加工工艺
金属工程材料加工工艺一、金属熔炼金属熔炼是指将金属材料加热至熔点，使其成为液态，然后进行搅拌、熔化、澄清、浇铸等操作，以制备出所需形状和性能的金属材料。
金属熔炼是金属材料加工工艺中的重要环节之一，其质量直接影响到金属材料的性能和使用寿命。
二、金属成型金属成型是指将金属材料加工成所需形状的过程，包括锻造、铸造、冲压、轧制等工艺。
金属成型是金属材料加工中最基本的工艺之一，其质量直接影响到金属材料的使用性能和外观质量。
三、金属连接金属连接是指将金属材料通过焊接、铆接、螺栓连接等方式连接在一起的过程。
金属连接是金属材料加工中必不可少的环节之一，其质量直接影响到金属结构的强度和稳定性。
四、金属表面处理金属表面处理是指通过化学或物理方法对金属表面进行处理，以提高其耐腐蚀性、美观度和使用性能的过程。
金属表面处理包括镀层、涂层、氧化处理等工艺。
五、金属热处理金属热处理是指将金属材料加热至一定温度，并在此温度下保持一段时间，以改变其内部结构，从而达到改变其力学性能和耐腐蚀性能等目的的过程。
金属热处理包括淬火、回火、退火等工艺。
六、金属加工金属加工是指通过切削、磨削、钻孔等方式将金属材料加工成所需形状和尺寸的过程。
金属加工是金属材料加工中重要的环节之一，其质量直接影响到金属制品的质量和使用性能。
七、金属检测金属检测是指通过各种检测手段对金属材料的质量、性能和成分进行检测和评估的过程。
金属检测是保证金属材料加工质量和安全性的重要环节之一，包括无损检测、物理检测等方法。
八、金属包装金属包装是指对加工好的金属制品进行包装的过程，以保护其在使用和运输过程中不受损坏和污染。
金属包装应具有防震、防潮、防锈等功能，同时也要考虑到包装的外观美观度和成本等因素。
金属材料的加工与制造技术
金属材料的加工与制造技术一、引言金属是自然界中的一种重要物质，具有良好的导电、导热、机械强度等优良性能，在现代社会中广泛应用于机械、汽车、航空航天、电子、建筑等众多领域。
然而，金属材料的制造过程及其加工技术对于材料的性能和质量具有极大的影响。
因此，精细的金属制造和加工技术才能满足各行各业对于金属材料性能和量的不断提高的需求。
二、金属材料的制造金属材料的制造方法大致可分为化学方法、物理方法和机械方法三种。
1. 化学方法其中最常见的化学制备方法是纯化法、电解法和还原法。
纯化法指的是通过一系列物理化学过程，从矿物中提取出纯金属材料。
电解法是指在电解质中将金属阳离子还原成金属沉积在电极上的方法。
还原法是指将金属矿物质通过还原反应制得金属。
2. 物理方法金属材料的物理制备方法主要有准单晶生长法、沉积法等。
准单晶生长法是通过在单晶种子上沉积原子或离子，制备出具有完整晶格的单晶。
沉积法是指通过某些物理化学方法，将金属薄膜沉积在衬底上的过程。
3. 机械方法金属材料的机械制备方法主要有压力加工和热处理等。
压力加工是将金属材料置于特定的压力下进行拉伸、压缩、弯曲等加工过程。
热处理是指对金属材料进行加热处理或冷却处理，以改善其力学性能、物理性能和化学性能等。
三、金属材料的加工技术金属材料的加工技术主要包括以下几种加工方法：1. 切削切削加工是指将金属材料置于切削工具下，通过不断切削去掉材料表面的方式来达到加工目的。
该方法采用的加工工具有车刀、铣刀、钻头、刨刀等，并可根据材料硬度的不同而选择不同的加工工具。
2. 压缩压缩加工是指将金属材料放置于两个平行的模具中，通过模具相对移动，施加压力将材料加工成所需形状。
常见的压缩加工有铸造、锻造、压铸、等离子熔覆等。
3. 生成型生成型加工是指通过在金属材料表面创造出所需形状的表面处理，从而达到加工效果。
如打孔、喷丸、电镀等。
4. 焊接焊接是指通过热源将金属材料熔化，加入金属或合金材料，将两个或多个材料接合在一起。
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。
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休风率：高炉休风时间（不包括计划大、中、小修） 占日历工作时间的百分数。
规定的日历作业时间=日历时间-计划大中修及封炉
时间
休风率=
高炉休风时间 规定的日历作业时间 ×100%
休风率反映高炉操作及设备维护的水平。
生铁成本：生产每吨合格生铁所需原料、燃料、材 料、动力、人工等一切费用的总和，单位：元/tFe。
精矿、粉矿 （0~10mm）
石灰石、白云石 （80~0mm）
碎焦、无烟煤 （25~0mm）
瓦斯灰、轧钢皮 （10~0mm）
烧结 工艺 流程
破碎
>3mm
破碎
筛分
3~0mm
配
料
3~0mm
皮
带
烟道灰
一 次 混 料（混匀） 二 次 混 料（制粒）
布料
点火器
烧
结机
水 水蒸汽
灰尘
除尘
破碎
抽风
筛分
热返矿
烟筒
冷却
N挥2发：N鼓2风，带在入上的升N过2程，中焦不炭参中加的任有何机反N2应和，喷绝吹对燃量料不中变的。 CH4：高温时少量焦炭与H2作用生成CH4，上升过程中
又加入焦炭挥发分中CH4，但数量很少，变化不大。
煤气温度的变化
炉内热交换现象：炉缸煤气在上升过程中 把热量传递给炉料，温度逐渐降低；而炉 料在下降过程吸收煤气的热量，温度逐渐 上升。
煤气的体积的变化
煤气量取决于冶炼强度、鼓风成分、焦比 等因素。
煤气的体积 总量在上升 过程中是增 加的。
煤气的成分变化
CO：煤气上升过程中，CO在高炉下部高温区开始增 加，煤气中的CO含量会相应减小。
CO2：在炉缸、炉腹部位几乎为零，从中温区开始增 加。
H2：来源于风中H2O汽和焦炭中的有机H2和喷吹燃料 中 C生H成的4，部挥含分发量HH22逐， ，渐上 又减升可少过适，程量但中增由由加于于煤炉参气料中加中间H结2接的晶还含水原量和和。碳生作成用
亨利·贝塞麦在1855年发明了酸性空气 底吹转炉炼钢法，第一次解决了用铁水直 接炼得液态钢的问题，使炼钢生产的质量、 产量提高了一大步。
1878年英国入托马斯(S.G.Thoma s)发明了碱 性炉衬的底吹转炉炼钢法，在工业炉中以 白云石加少量粘土作粘结剂制成炉衬，在 吹炼过程中加入石灰造碱性渣，解决了高 温铁水的脱磷问题。
小结
重点掌握内容： ➢ 高炉炼铁原料及作用、烧结及过程； ➢ 高炉结构、高炉内区域及进行反应、高炉
生产主要技术经济指标；
➢ 思考题：如何实现炼铁工艺的清洁化生产？
五、高炉生产
1.生产原则 “优质、低耗、高产、长寿、高效益”
ŋV=I/K 提高利用系数的四种途径： （1）冶炼强度不变，不断降低焦比 （2）焦比不变，冶炼强度提高 （3）随着冶炼强度提高，焦比降低 （4）随着冶炼强度提高，焦比有所上升，但
排放
整粒 高炉矿槽 高炉
冷返矿 冷返矿
烧结过程主要反应
燃烧反应：C+O2，烧结废气中以CO2为主，存 在少量CO，还有一些自由氧和氮。
2C+O2=2CO； C+O2=CO2
分解反应：
结晶水的分解：褐铁矿（mFe2O3·nH2O）
高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O)
熔剂分解：CaCO3=CaO+CO2(750℃以上)
熔剂
概念：由于高炉造渣需要，入炉料中常需要配 加一定数量的助熔剂，简称熔剂。
常用熔剂主要有：碱性：石灰石(calcite)和白云 石(dolomite)；
酸性：石英石（SiO2），含酸性脉石贫铁矿； 中性：高Al原料。
熔剂的要求：
– 有效成分含量高（CaO+MgO）； – 有害杂质S、P低； – 粒度均匀，强度好，粉末少。
2.条件：
稳定可靠的原材料资源：煤炭、焦炭、铁 矿石、辅料等。
稳定可靠的动力资源：电力、水等。
稳定可靠的运输系统：铁路、海运、公路 等。
3.钢铁工业的特点：钢铁具有高强度及韧 性、易于加工、资源储量丰富。制造成本 较低、技术成熟、高能耗和高碳排放、污 染较重。
二、钢铁工业概况
1.历史：
上升幅度小于冶炼强度
四种途径都被应用过，冶炼强度对焦比的影响 成为高炉增产的关键。
2.高炉操作制度
高炉冶炼是逆流式连续过程。在高炉上颈部 预热及反应程度对下部工作状况有极大影响， 通过控制操作制度可维持操作的稳定，是生 产的基础。
操作制度包括：装料制度、送风制度、造 渣制度即热制度。
（1）装料制度
褐铁矿（mFe2O3·nH2O）-limonite 菱铁矿（FeCO3）-siderite
燃料
焦炭的作用：发热剂、还原剂及料柱骨架。 粒度：大型高炉 40~60mm； 中型高炉 25~40mm； 小型高炉 15~25mm；
喷吹燃料： 固体（无烟煤与烟煤粉） 液体（重油、煤焦油） 气体（天然气或焦炉煤气）
2.现状
1949年，中国钢铁工业技术水平及装别极其落后， 钢的年产量只有25万吨。
1960年后，我国逐渐建立了现代化钢铁工业基础， 年产钢量1000万吨以上。
2011年，我国年钢产量近7亿吨，居世界首位，其 中某些企业技术装备已经接近甚至达到世界领先 水平。
注意：我国是世界上的钢铁大国，但不Байду номын сангаас钢铁强 国！
1.高炉炼铁目的
目的：将铁矿石高效而经济地得到温度与 成分合乎要求的液态生铁。
一方面实现矿石重金属元素Fe与O的分离， 即还原过程，另一方面还要实现被还原金 属与脉石的机械分离，即熔化与造渣过程。
2 .高炉结构及炉内区域分布 2.1 高炉结构
2.2高炉内各区域分布
3.含铁原料及其他辅料 3.1 基本概念 3.2 主要原料 3.3 烧结(sintering) 3.4 球团(pelletizing)
＞1.0~2.0
家
特级
≤0.10
标 准
w (P)
一级 二级 三级
＞0.10~0.15 ＞0.15~0.25 ＞0.25~0.40
w (S)
特类 一类 二类 三类
≤0.02 ＞0.02~0.03 ＞0.03~0.05 ＞0.05~0.07
铁水温度在1450~1550℃。按照Si含量的不同，将高炉铁水分为炼钢生铁(w [Si]<1.25%) 和铸造生铁(w [Si]≥1.25%)。炼钢生铁中C含量在3.7~4.3%之间。
球团矿生产的工艺流程一般包括原料准备、 配料、混合、造球、干燥和焙烧、冷却、 成品和返矿处理等工序。
圆盘造球机
竖炉 球团 矿生 产的 工艺 流程
铁精矿 膨润土
配料
燃烧煤气
混匀（圆筒混料机） (精矿过湿时)
造球（圆盘造球机）
返
生球过筛（辊轴筛） 矿
布料（移动布料机）
焙烧固结（竖炉）
(经链板机)
筛分（振动筛）
金属材料的制备与加工
参考书目： 《钢铁冶金原理（炼铁部分）》
《钢铁冶金原理（炼铁部分）》 黄希祐 主编
《有色金属熔炼与铸锭》陈存中 主 编
《钢铁冶金学》王莜留 主编
第一部分 炼铁部分简介 一、钢铁工业在国民经济中的地位
国家钢铁工业的发展状况也反映其国民经 济发达程度。
1.原因：钢铁工业是基础材料工业，可用于 制造提高劳动生产率的各种机械设备。
4 脉石(Gauge)：矿石中没有用的成分称为脉石， 一般在冶炼过程中需要去除。
5、富矿(high-grade ore)：含铁品位>50%的铁矿石
赤铁矿：理论含铁量70%
磁铁矿：理论含铁量72.4%
菱铁矿：理论含铁量48 . 3%
褐铁矿：理论含铁量55 . 2~66.1%
6、贫矿(lean ore)：实际含铁量低于理论含铁量70%的铁 矿石称贫矿（必须经过选矿后使用）
返矿
(送烧结)
φ9~16mm
成品球团矿
(送高炉)
5.高炉冶炼主要技术经济指标
有效容积利用系数（ŋV）：高炉每立方米有 效容积每天生产的合格铁水量（t/m3·d）
高炉每天的合格生铁量P
ηV=
高炉有效容积Vu
入炉焦比（K）：冶炼一吨生铁消耗的焦 炭量（kg/t）
每天装入高炉的焦炭量 K=
高炉每天出铁量
中国是最早使用铁器的国家之一，春 秋晚期（公元前6世纪），铁器已经广泛应 用。西汉时期盐铁官营，使冶铁业得以大 规模发展，据资料显示，当时已经有炉缸 横断面积8.5m2的高炉。
优势保持了2000年，直到明代中叶 （17世纪初），西方资本主义世界产业革 命兴起时为止。
1740年出现了一种可以熔炼液体钢的方 法——坩埚法，它是将生铁和废铁送入石 墨和粘土制成的坩埚内用火焰加热熔化炉 料，之后将熔化的炉料铸成钢锭，但这种 方法不能去除钢中的有害杂质。
煤比M（或油比）：冶炼一吨生铁消耗的煤粉 量或重油（kg/t）
每天喷入高炉的煤粉量 M=
高炉每天出铁量
燃料比＝焦比＋煤比（或油比） 冶炼强度I：高炉每立方米有效容积每天消耗的
（干）焦炭量（焦比一定的情况下）
高炉每天消耗的焦炭量 I=
高炉的有效容积
ŋV=I/K
生铁合格率：生铁化学成分符合国家标准的总量占 生铁总量的指标。
3.1基本概念
1 矿物(Minerals)：地壳中具有均一内部结构、化 学组成及一定物理、化学性质的天然化合物或自 然元素称为矿物。其中能够为人类利用的称为有 用矿物。
2 矿石(Ore)：在现代的技术经济条件下，能以工 业规模从中提取金属、金属化合物或其它产品的 矿物称为矿石。
3 矿石的品位(Ore grade)：矿石中有用成分的质 量百分含量，称为该矿石的品位。
7、块矿(lump ore)和粉矿(fine ore)