工業如何冶煉

① 工業鋼鐵是怎樣煉成的

煉鋼過程造渣造渣：調整鋼、鐵生產中熔渣成分、鹼度和粘度及其反應能力的操作。目的是通過 渣——金屬反應煉出具有所要求成分和溫度的金屬。例如氧氣頂吹轉爐造渣和吹氧操作是為了生成有足夠流動性和鹼度的熔渣，能夠向金屬液面中傳遞足夠的氧，以便把硫、磷降到計劃鋼種的上限以下，並使吹氧時噴濺和溢渣的量減至最小。 出渣出渣：電弧爐煉鋼時根據不同冶煉條件和目的在冶煉過程中所採取的放渣或扒渣操作。如用單渣法冶煉時，氧化末期須扒氧化渣；用雙渣法造還原渣時，原來的氧化渣必須徹底放出，以防回磷等。 熔池攪拌熔池攪拌：向金屬熔池供應能量，使金屬液和熔渣產生運動，以改善冶金反應的動力學條件。熔池攪拌可藉助於氣體、機械、電磁感應等方法來實現。 脫磷減少鋼液中含磷量的化學反應。磷是鋼中有害雜質之一。含磷較多的鋼,在室溫或更低的溫度下使用時,容易脆裂，稱為「冷脆」。鋼中含碳越高，磷引起的脆性越嚴重。一般普通鋼中規定含磷量不超過 0.045％，優質鋼要求含磷更少。生鐵中的磷，主要來自鐵礦石中的磷酸鹽。氧化磷和氧化鐵的熱力學穩定性相近。在高爐的還原條件下，爐料中的磷幾乎全部被還原並溶入鐵水。如選礦不能除去磷的化合物，脫磷就只能在（高）爐外或鹼性煉鋼爐中進行。 鐵中脫磷問題的認識和解決，在鋼鐵生產發展史上具有特殊的重要意義。鋼的大規模工業生產開始於1856年貝塞麥(H.Bessemer)發明的酸性轉爐煉鋼法。但酸性轉爐煉鋼不能脫磷；而含磷低的鐵礦石又很少，嚴重地阻礙了鋼生產的發展。1879年托馬斯(S.Thomas)發明了能處理高磷鐵水的鹼性轉爐煉鋼法，鹼性爐渣的脫磷原理接著被推廣到平爐煉鋼中去，使大量含磷鐵礦石得以用於生產鋼鐵，對現代鋼鐵工業的發展作出了重大的貢獻。 鹼性渣的脫磷作用 脫磷反應是在爐渣與含磷鐵水的界面上進行的。鋼液中的磷 【P】和氧 【O】結合成氣態P2O5的反應 電爐底吹電爐底吹：通過置於爐底的噴嘴將N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等氣體根據工藝要求吹入爐內熔池以達到加速熔化，促進冶金反應過程的目的。採用底吹工藝可縮短冶煉時間，降低電耗，改善脫磷、脫硫操作，提高鋼中殘錳量，提高金屬和合金收得率。並能使鋼水成分、溫度更均勻，從而改善鋼質量，降低成本，提高生產率。 熔化期熔化期：煉鋼的熔化期主要是對平爐和電爐煉鋼而言。電弧爐煉鋼從通電開始到爐料全部熔清為止、平爐煉鋼從兌完鐵水到爐料全部化完為止都稱熔化期。熔化期的任務是盡快將爐料熔化及升溫，並造好熔化期的爐渣。 氧化期和脫炭期氧化期和脫炭期：普通功率電弧爐煉鋼的氧化期，通常指爐料溶清、取樣分析到扒完氧化渣這一工藝階段。也有認為是從吹氧或加礦脫碳開始的。氧化期的主要任務是氧化鋼液中的碳、磷；去除氣體及夾雜物；使鋼液均勻加熱升溫。脫碳是氧化期的一項重要操作工藝。為了保證鋼的純凈度，要求脫碳量大於0.2％左右。隨著爐外精煉技術的發展，電弧爐的氧化精煉大多移到鋼包或精煉爐中進行。 精煉期精煉期：煉鋼過程通過造渣和其他方法把對鋼的質量有害的一些元素和化合物，經化學反應選入氣相或排、浮入渣中，使之從鋼液中排除的工藝操作期。 還原期還原期：普通功率電弧爐煉鋼操作中，通常把氧化末期扒渣完畢到出鋼這段時間稱為還原期。其主要任務是造還原渣進行擴散、脫氧、脫硫、控制化學成分和調整溫度。目前高功率和超功率電弧爐煉鋼操作已取消還原期。 爐外精煉爐外精煉：將煉鋼爐（轉爐、電爐等）中初煉過的鋼液移到另一個容器中進行精煉的煉鋼過程，也叫二次冶金。煉鋼過程因此分為初煉和精煉兩步進行。初煉：爐料在氧化性氣氛的爐內進行熔化、脫磷、脫碳和主合金化。精煉：將初煉的鋼液在真空、惰性氣體或還原性氣氛的容器中進行脫氣、脫氧、脫硫，去除夾雜物和進行成分微調等。將煉鋼分兩步進行的好處是：可提高鋼的質量縮短冶煉時間，簡化工藝過程並降低生產成本。爐外精煉的種類很多，大致可分為常壓下爐外精煉和真空下爐外精煉兩類。按處理方式的不同，又可分為鋼包處理型爐外精煉及鋼包精煉型爐外精煉等。 鋼液攪拌鋼液攪拌：爐外精煉過程中對鋼液進行的攪拌。它使鋼液成分和溫度均勻化，並能促進冶金反應。多數冶金反應過程是相界面反應，反應物和生成物的擴散速度是這些反應的限制性環節。鋼液在靜止狀態下，其冶金反應速度很慢，如電爐中靜止的鋼液脫硫需30～60分鍾；而在爐精煉中採取攪拌鋼液的辦法脫硫只需3～5分鍾。鋼液在靜止狀態下，夾雜物*上浮除去，排除速度較慢；攪拌鋼液時，夾雜物的除去速度按指數規律遞增，並與攪拌強度、類型和夾雜物的特性、濃度有關。 鋼包喂絲鋼包喂絲：通過喂絲機向鋼包內喂入用鐵皮包裹的脫氧、脫硫及微調成分的粉劑，如Ca-Si粉、或直接喂入鋁線、碳線等對鋼水進行深脫硫、鈣處理以及微調鋼中碳和鋁等成分的方法。它還具有清潔鋼水、改善非金屬夾雜物形態的功能。 鋼包處理鋼包處理：鋼包處理型爐外精煉的簡稱。其特點是精煉時間短（約10～30分鍾），精煉任務單一，沒有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，工藝操作簡單，設備投資少。它有鋼水脫氣、脫硫、成分控制和改變夾雜物形態等裝置。如真空循環脫氣法（RH、DH），鋼包真空吹氬法（Gazid），鋼包噴粉處理法（IJ、TN、SL）等均屬此類。 鋼包精煉鋼包精煉：鋼包精煉型爐外精煉的簡稱。其特點是比鋼包處理的精煉時間長（約60～180分鍾），具有多種精煉功能，有補償鋼水溫度降低的加熱裝置，適於各類高合金鋼和特殊性能鋼種（如超純鋼種）的精煉。真空吹氧脫碳法（VOD）、真空電弧加熱脫氣法（VAD）、鋼包精煉法（ASEA-SKF）、封閉式吹氬成分微調法（CAS）等，均屬此類；與此類似的還有氬氧脫碳法（AOD）。 惰性氣體處理惰性氣體處理：向鋼液中吹入惰性氣體Ar，這種氣體本身不參與冶金反應，但從鋼水中上升的每個小氣泡都相當於一個「小真空室」（氣泡中H2、N2、CO的分壓接近於零），具有「氣洗」作用。爐外精煉法生產不銹鋼的原理，就是應用不同的CO分壓下碳鉻和溫度之間的平衡關系。用惰性氣體加氧進行精煉脫碳，可以降低碳氧反應中CO分壓，在較低溫度的條件下，碳含量降低而鉻不被氧化。 預合金化預合金化：向鋼液加入一種或幾種合金元素，使其達到成品鋼成分規格要求的操作過程稱為合金化。多數情況下脫氧和合金化是同時進行的，加入鋼中的脫氧劑一部分消耗於鋼的脫氧，轉化為脫氧產物排出；另一部則為鋼水所吸收，起合金化作用。在脫氧操作未全部完成前，與脫氧劑同時加入的合金被鋼水吸收所起到的合金化作用稱為預合金化。 成分控製成分控制：保證成品鋼成分全部符合標准要求的操作。成分控制貫穿於從配料到出鋼的各個環節，但重點是合金化時對合金元素成分的控制。對優質鋼往往要求把成分精確地控制在一個狹窄的范圍內；一般在不影響鋼性能的前提下，按中、下限控制。 增硅增硅：吹煉終點時，鋼液中含硅量極低。為達到各鋼號對硅含量的要求，必須以合金料形式加入一定量的硅。它除了用作脫氧劑消耗部分外，還使鋼液中的硅增加。增硅量要經過准確計算，不可超過吹煉鋼種所允許的范圍。 終點控制終點控制：氧氣轉爐煉鋼吹煉終點（吹氧結束）時使金屬的化學成分和溫度同時達到計劃鋼種出鋼要求而進行的控制。終點控制有增碳法和拉碳法兩種方法。 出鋼出鋼：鋼液的溫度和成分達到所煉鋼種的規定要求時將鋼水放出的操作。出鋼時要注意防止熔渣流入鋼包。用於調整鋼水溫度、成分和脫氧用的添加劑在出鋼過程中加入鋼包或出鋼流中也叫脫氧合金化。

② 工業煉鐵的原理是什麼

其原理是將鐵礦石在特定的環境中，用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成生鐵。生鐵除了少部分用於鑄造外，絕大部分是作為煉鋼原料。工業煉鐵工藝主要有高爐法，直接還原法，熔融還原法，等離子法。

鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程。把鐵礦石、焦炭和石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用爐內反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。

鐵礦石的含鐵量叫作品位，在冶煉前要經過選礦，除去其它雜質，提高鐵礦石的品位，然後經破碎、磨粉、燒結，才可以送入高爐冶煉。焦炭的作用是提供熱量並產生還原劑一氧化碳。

用還原劑將鐵礦石中的鐵氧化物還原成生鐵。鐵氧化物（Fe2O3、Fe3O4、FeO）+還原劑（C、CO、H2）鐵（Fe）。

煉鐵的方法

有高爐法（主要方法），直接還原法（非高爐煉鐵法），熔融還原法，等離子法。

其反應式為：

Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2(高溫)(還原反應）

Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2(高溫)（還原反應）

爐渣的形成：

CaCO3=CaO+CO2(條件：高溫）

CaO+SiO2=CaSiO3(條件：高溫）

③ 工業上怎樣治煉鋼鐵

工業生產的鐵根據含碳量分為生鐵（含碳量2％以上）和鋼（含碳量低於2％）。基本生產過程是在煉鐵爐內把鐵礦石煉成生鐵，再以生鐵為原料，用不同方法煉成鋼，再鑄成鋼錠或連鑄坯。

鋼冶煉 煉鋼主要是以高爐煉成的生鐵和直接還原煉鐵法煉成的海綿鐵以及廢鋼為原料，用不同的方法煉成鋼。主要的煉鋼方法有轉爐煉鋼法、平爐煉鋼法、電弧爐煉鋼法3 類（見鋼，轉爐，平爐，電弧爐）。以上3種煉鋼工藝可滿足一般用戶對鋼質量的要求。為了滿足更高質量、更多品種的高級鋼，便出現了多種鋼水爐外處理（又稱 爐外精煉）的方法。如吹氬處理、真空脫氣、爐外脫硫等，對轉爐、平爐、電弧爐煉出的鋼水進行附加處理之後，都可以生產高級的鋼種。對某些特殊用途，要求特 高質量的鋼，用爐外處理仍達不到要求，則要用特殊煉鋼法煉制。如電渣重熔，是把轉爐、平爐、電弧爐等冶煉的鋼，鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進行二 次重熔的精煉工藝；真空冶金，即在低於1個大氣壓直至超高真空條件下進行的冶金過程，包括金屬及合金的冶煉、提純、精煉、成型和處理。

鋼液在煉鋼爐中冶煉完成之後，必須經盛鋼桶（鋼包）注入鑄模，凝固成一定形狀的鋼錠或鋼坯才能進行再加工。鋼錠澆鑄可分為上鑄法和下鑄法。上鑄鋼錠一般內 部結構較好，夾雜物較少，操作費用低；下鑄鋼錠表面質量良好，但因通過中注管和湯道，使鋼中夾雜物增多。近年來，在鑄錠方面出現了連續鑄鋼、壓力澆鑄和真 空澆鑄等新技術

④ 工業上冶煉各種金屬都用什麼方法

以下是金屬冶煉方法：

K,Ca,Na,Mg,Al,| Zn,Fe,Sn.Pb.(H),Cu,| Hg,Ag,Pt,Au

可以大致分成三段
1、Al之前的金屬很活潑，用電解鹽或氧化物的方法冶煉
如，Na是電解熔融NaCl
Mg是電解熔融MgCl2
Al是電解熔融Al2O3

2、中間一段一般是熱還原法，加熱時，用合適的還原劑，如，H2、C、CO、或者較活潑的金屬Al（鋁熱反應）進行冶煉
如，H2、C、CO加熱還原CuO得到Cu，還原Fe2O3得到Fe等
Al高溫鋁熱反應冶煉Fe、Cr、Mn等金屬

3、後面的不活潑金屬可以通過直接加熱氧化物分解的方法得到金屬單質
如，HgO加熱分解成Hg和O2，就是拉瓦錫發現空氣中存在O2的經典實驗

一、電解法
金屬活動順序表中金屬的冶煉如：
2Al2O3 =冰晶石，電解= 4Al + 3O2↑
〔生成的O2與陽極炭棒反應生成CO、CO2，所以應不斷補充陽極炭棒，冰晶石（Na3AlF6）為助熔劑。〕

二、熱還原法

（1）用C（焦炭、木炭）、CO作還原劑。如：3CO + Fe2O3 =高溫= 2Fe + 3CO2
（我國是世界上冶煉鋅最早的國家，明朝宋應星在《天工開物》一書中有記載）

（2）鋁熱劑冶煉難熔的金屬
2Al + Fe2O3 == Al2O3 + 2Fe

三、加熱法

等不活潑金屬的冶煉，可用加熱其氧化物或鍛燒其硫化物的方法。如：
2HgO =加熱= 2Hg + O2↑
唐代李白的秋浦歌：爐火照天地，紅星亂紫煙。郝郎明月夜，歌曲動川寒。秋浦：在今安徽省池洲市西，當時產銀、銅。郝郎指冶煉工人。

四、物理提取

在自然界中存在，其密度很大，用多次淘洗法去掉礦粒、泥沙等雜質，便可得。劉禹錫的浪淘沙：日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾侯王印，盡是沙中浪底來。（隈：水轉彎的地方）

五、濕法冶金

即利用溶液中發生的化學反應（如置換、氧化還原、中和、水解等），對原料中的金屬進行提取和分離的冶金過程。
如銅的冶煉：Fe + CuSO4 == FeSO4 + Cu

⑤ 工業煉鐵的原理是什麼

工業煉鐵的原理：在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內的石灰石等熔劑結合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導出，經除塵後，作為工業用煤氣。

將含鐵原料（燒結礦、球團礦或鐵礦）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它輔助原料（石灰石、白雲石、錳礦等）按一定比例自高爐爐頂裝入高爐，並由熱風爐在高爐下部沿爐周的風口向高爐內鼓入熱風助焦炭燃燒（有的高爐也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料），在高溫下焦炭中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣。

原料、燃料隨著爐內熔煉等過程的進行而下降，在爐料下降和上升的煤氣相遇，先後發生傳熱、還原、熔化、脫炭作用而生成生鐵，鐵礦石原料中的雜質與加入爐內的熔劑相結合而成渣，爐底鐵水間斷地放出裝入鐵水罐，送往煉鋼廠。

(5)工業如何冶煉擴展閱讀

高爐煉鐵的特點：規模大，不論是世界其它國家還是中國，高爐的容積在不斷擴大，如我國寶鋼高爐是4063立方米，日產生鐵超過10000噸，爐渣4000多噸，日耗焦4000多噸。

國內單一性生鐵廠家，高爐容積也以達到500左右立方米，但多數仍維持在100-300立方米之間，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高爐，其產品質量參差不齊，公布分散，不具有期規模性，更不能與國際上的鋼鐵廠相比。

⑥ 請問工業上如何冶煉金屬汞

工業上一般採用將辰砂在空氣中焙燒或與生石灰共熱得到汞。

汞制備方法

在自然界中，汞多以化合物的性質存在，汞親銅和硫，故汞大部分談配御以硫化汞（硃砂）的形式分布。在古代人們就已經掌握了硃砂提汞的方法，即在空氣中煅燒，收集蒸發的汞蒸氣並冷凝既得金屬汞。

在空氣流中加熱辰砂，所得蒸氣經冷凝可得汞。

汞是化學元素，元素周期表第80位。俗稱水銀。元素符號Hg，在化學元素周期表中位於第6周期、第IIB族，是常溫常壓下唯一以液態存在的金屬。汞是銀白色閃亮的重質液體，化學性質穩定，不賣廳溶含岩於酸也不溶於鹼。汞常溫下即可蒸發，汞蒸氣和汞的化合物多有劇毒（慢性）。

汞是在常溫、常壓下唯一以液態存在的金屬。熔點-38.87℃，沸點356.6℃，密度13.59克/立方厘米。內聚力很強，在空氣中穩定，常溫下蒸發出汞蒸氣，蒸氣有劇毒。天然的汞是汞的七種同位素的混合物。汞微溶於水，在有空氣存在時溶解度增大。

⑦ 工業上冶煉鋁的原理是什麼

生產金屬鋁（電解鋁），第一步先生產氧化鋁。世界上的氧化鋁幾乎都是用鹼法生產的，分拜爾法、燒結法和拜爾-燒結聯合法，以拜耳法法為主。

(7)工業如何冶煉擴展閱讀

拜耳法用在處理低硅鋁土礦，特別是用在處理三水鋁石型鋁土礦時，流程簡單，作業方便，產品質量高，其經濟效果遠非其它方法所能比美，目前全世界生產的氧化鋁和氫氧化鋁，有90%以上是用拜耳法生產的。

⑧ 工業怎樣冶煉鋁

。 鋁以化合態的形式存在於各種岩石或礦石里，如長石、雲母、高嶺石、鋁土礦、明礬時，等等。由鋁的氧化物與冰晶石（3NaF·AlF₃）共熔電解可製得鋁，其主要反映過程如下： 從鋁土礦中提取鋁反應過程 ①溶解：將鋁土礦溶於NaOH（aq)Al₂O₃+ 2NaOH ==== 2NaAlO₂（偏鋁酸鈉）+ H₂O ②過濾：除去殘渣氧化亞鐵(FeO)、硅鋁酸鈉等 ③酸化：向濾液中通入過量CO₂.NaAlO₂+ CO₂+ 2H₂O ==== Al(OH)₃↓+ NaHCO₃ ④過濾、灼燒 Al(OH)₃2Al(OH)₃==高溫== Al₂O₃+ 3H₂O 註：電解時為使氧化鋁熔融溫度降低，在Al₂O₃ 中添加冰晶石(3NaF·AlF₃) ⑤電解：2Al₂O₃(l)==通電== 4Al + 3O₂↑ 註：不電解熔融AlCl₃煉Al 原因：AlCl₃是共價化合物，其熔融態不導電。 1、從整個工藝流程看，可分成提純和冶煉兩個階段 2、NaOH溶解鋁土礦的目的是溶解氧化鋁 3、兩次過濾的作用是除去雜質和分離Al（OH）3 4、把濾液酸化的作用是生成Al（OH）3 5、流程中用二氧化碳而不用鹽酸的原因是Al（OH）3可溶解在過量的HCl中 6、將過濾後的白色固體灼燒，生成了Al2O3 2Al（OH）3 Al2O3+3H2O