冶金原理自己总结_冶金原理总结
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1.熔渣主要由冶金原料中的氧化物或冶金过程中生成的氧化物组成的熔体。
2.熔渣组分的来源:
矿石或精矿中的脉石;
为满足冶炼过程需要而加入的熔剂;
冶炼过程中金属或化合物（如硫化物）的氧化产物;
被熔融金属或熔渣侵蚀和冲刷下来的炉衬材料.3.冶炼渣（熔炼渣）:是在以矿石或精矿为原料、以粗金属或熔锍为冶炼产物的熔炼过程中生成的主要作用——汇集炉料（矿石或精矿、燃料、熔剂等）中的全部脉石成分、灰分以及大部分杂质，从而使其与熔融的主要冶炼产物（金属、熔锍等）分离。
4.精炼渣（氧化渣）:是粗金属精炼过程的产物。
主要作用——捕集粗金属中杂质元素的氧化产物，使之与主金属分离。
5.富集渣:是某些熔炼过程的产物。
作用——使原料中的某些有用成分富集于炉渣中，以便在后续工序中将它们回收利用。
6.合成渣:是指由为达到一定的冶炼目的、按一定成分预先配制的渣料熔合而成的炉渣。如电渣重熔用渣、铸钢用保护渣、钢液炉外精炼用渣等。
这些炉渣所起的冶金作用差别很大。
例如，电渣重熔渣一方面作为发热体，为精炼提供所需要的热量；另一方面还能脱出金属液中的杂质、吸收非金属夹杂物。
保护渣的主要作用是减少熔融金属液面与大气的接触、防止其二次氧化，减少金属液面的热损失。
7.熔渣的其它作用:
作为金属液滴或锍的液滴汇集、长大和沉降的介质;
在竖炉（如鼓风炉）冶炼过程中，炉渣的化学组成直接决定了炉缸的最高温度;
在许多金属硫化矿物的烧结焙烧过程中，熔渣是一种粘合剂;
在金属和合金的精炼时，熔渣覆盖在金属熔体表面，可以防止金属熔体被氧化性气体氧化，减小有害气体（如H2、N2）在金属熔体中的溶解。
8.熔渣的副作用:
熔渣对炉衬的化学侵蚀和机械冲刷;
炉渣带走了大量热量;
渣中含有各种有价金属.9.熔盐——盐的熔融态液体通常指无机盐的熔融体
10.熔锍——多种金属硫化物（如FeS、Cu2S、Ni3S2、CoS等）的共熔体.11.从平面投影图绘制等温截面图步骤：
将平面投影图中给定温度以外的等温线、温度高于给定温度的部分界线（fe1）去掉
将界线与给定温度下的等温线的交点（f）与该界线对应二组元的组成点相连接，形成结线三角形（BfC）
去掉余下的界线（Ef，Ee2，Ee3）
在液–固两相区画出一系列结线
标出各相区的平衡物相
用 “边界规则”检查所绘制的等温截面图
12.加速石灰块的溶解或造渣的主要措施：
降低炉渣熔化温度
提高熔池温度
加入添加剂或熔剂（如MgO、MnO、CaF2、Al2O3、Fe2O3）等。
增大渣中∑FeO含量
显著降低C2S初晶面的温度；
破坏C2S壳层，促进石灰块的溶解。
13.熔化性温度——粘度由平缓增大到急剧增大的转变温度。
14.熔化温度 —— 冶金熔体由其固态物质完全转变成均匀的液态时的温度。
15.熔渣可分为两种：氧化渣和还原渣。
氧化渣——能向金属液输送氧、使金属液被氧饱和或使金属液中的杂质氧化的渣。还原渣——能从金属液中吸收氧、即发生金属液脱氧过程的渣。
16.熔渣的供氧能力或吸收氧的能力取决于熔渣中与金属液中氧势的相对大小。
当熔渣中的氧势大于金属液中的氧势时，此炉渣为氧化性渣。
当熔渣中的氧势小于金属液中的氧势时，此炉渣为还原性渣。
17.金属氧化物分解压的大小是衡量氧化物稳定性的标准。
氧化物的分解压愈大，此氧化物愈不稳定，愈容易分解析出金属；
分解压愈小，此氧化物愈稳定；要使它分解就需要更高的温度或更高的真空度。
18.降低生成物活度aXA、aMe
◆ 当生成物XA不是纯物质，而是处于某种溶液（熔体）中或形成另一复杂化合物时，其活度小于1,对还原反应有利。
◆ 当生成物XA或Me为气态时，降低生成物的分压，对还原反应有利。?
◆ 当生成物Me处于合金状态，其活度小于1，对还原反应有利。?
19.降低反应物（MeA、X）的活度对还原反应不利
◆ 当反应物MeA及还原剂X处于溶液状态，或以复杂化合物形态存在时，不利于还原反应。◆ 当还原剂X为气体，其分压小于P?时，不利于还原反应。
20.对还原剂X的基本要求
◆ X对A的亲和势大于Me对A的亲和势。
◆ 还原产物XA易与产出的金属分离；
◆ 还原剂不污染产品——不与金属产物形成合金或化合物。
◆ 价廉易得。
21.H2、CO还原金属氧化物的比较
在1083 K（810 oC）以上，H2的还原能力较CO强；在1083 K以下，CO的还原能力较H2强。
MeO的CO还原反应，有些是吸热的，有些是放热的；MeO的H2还原反应几乎都是吸热反应。
H2在高温下具有较强的还原能力，且生成的H2O较易除去;
H2的扩散速率大于CO,用H2代替CO作还原剂可以提高还原反应的速率。
用H2作还原剂可以得到不含碳的金属产品；而用CO作还原剂常因渗碳作用而使金属含碳
22.金属热还原法——以活性金属为还原剂，还原金属氧化物或卤化物以制取金属或其合金的过程。
用CO、H2作还原剂只能还原一部分氧化物；
用C作还原剂时，随着温度的升高可以还原更多的氧化物，但高温受到能耗和耐火材料的限制；
对于吉布斯自由能图中位置低的稳定性很高的氧化物，只能用位置比其更低的金属来还原； 硫化物、氯化物等也可用金属来还原；
金属热还原可在常压下进行，也可在真空中进行。
23.还原剂的选择
还原剂和被还原金属生成化合物的标准吉布斯自由能及生成热应有足够大的差值，以便尽可能不由外部供给热量并能使反应完全地进行；
还原剂在被提取金属中的溶解度要小或容易与之分离；
形成的炉渣应易熔，比重要小，以利于金属和炉渣的分离；
还原剂纯度要高，以免污染被还原金属；
应尽量选择价格便宜和货源较广的还原剂。
24.影响氧化精炼过程除杂效果的因素
1）温度
◆ 金属中许多杂质的氧化过程为放热过程,升高温度对精炼除杂反应不利。
◆ 炼钢过程中硅、锰、铬、磷氧化反应的平衡常数随温度升高而减小,升高温度不利于这些杂质的氧化。
2）熔渣的成分
◆ 渣的酸碱度影响渣中氧化物的活度。
◆ 当生成的杂质氧化物为酸性（如SiO2，P2O5等）时，则在碱性渣中其活度小，有利于其除去。
◆ 当杂质氧化产物为碱性氧化物时，则炉渣应保持为酸性。
◆ 渣中主金属氧化物（MeO）的活度对氧化精炼有重大影响。
3）金属相的成分
金属相的成分将影响杂质A的活度系数f[A]。
4）杂质的性质
25.熔析精炼的类型
1、冷却凝析精炼
将具有二元共晶型的液态粗金属熔体缓慢冷却到稍高于共晶温度，杂质以固体（或固溶体）析出并浮于金属熔体的表面上，使固相与液相分离。
2、加热熔析精炼
将具有二元共晶型的固态粗金属加热到稍高于共晶温度,杂质含量接近共晶组成的熔体，沿倾斜的炉底流出，而杂质仍留在固相中。
26.熔析过程的主要影响因素
温度
过程温度愈按近共晶温度，提纯效果愈好。
粗金属成份
粗金属中某些其化杂质的存在，可能形成溶解度更小的化合物，提高精炼效果。
27.粗铅的加锌除银与其它化学精炼(萃取精炼)
原理:在熔融粗金属中加入第三种金属，该金属与粗金属中的杂质形成高熔点化合物而从熔融粗金属析出，从而实现杂质的分离。
应用:粗铅加锌除银；粗铅加钙、镁除铋精炼；粗铅加铝除银；铁水加铅脱铜
