东北大学冶金发展史.pptx

冶金1304 第一组 主讲人：丁伟、陈闽俊、陈友，刘颍宾 ;1、从西周晚期到春秋晚期出土的铁器的基本特点： ;2、冶铁术的中心： 3、早期冶铁技术： （1） 低温冶炼 （2） 高温冶炼 ; 块炼铁技术：就是在较低温度（约800℃--1000℃）下，用木炭直接还原的技术，因其出炉产品是一种海绵状的固体块，所以叫做块炼铁。 这种冶炼技术的基本特点： ①产品含碳量较低，通常是熟铁或低碳钢，比较软，使用范围小； ②出炉产品是海绵状的固体快，须用锻打方式成型； ③产品中含有许多大块的氧化亚铁-硅酸盐共晶夹杂，虽经反复锻打，难以除尽。 ④不能连续作业，每炼完一炉，将铁块取出后，炉体就要受到破坏，下次冶炼需要重新建造，生产效率低。;生铁技术是在块炼铁基础上发展起来的，由块炼铁到生铁，最为重要的技术有两个：(a)炉身必须足够高、大，使炉料和燃烧出来的铁有足够的时间和空间进行传热、还原和渗碳，并熔成生铁；(b)鼓风能力足够强，使炼炉能获得足够的高温。 这种冶炼技术的特点： ①产品含碳量高，熔点较低，强度和硬度大； ②因其经历液态，渣铁分离较容易；而且炉渣具有不同程度的脱硫能力，故产品所含非金属夹杂少； ③出炉产品成液态，可用浇铸方式成型，成型生产率较高； ④炉体可连续生产，生产效率较高。;我国炼铁技术大约发明于西周晚期，战国中后期时，铁器在农业、手工业中取代了青铜器而占据主导地位。 由西周到春秋，铁器以锻制居多；战国之后铸制铁器占据了主导地位。 先秦炼铁技术的主要成就是建造了较为高大的竖炉，使用了多橐送风，炼出了生铁。;二、流传下来的炒钢和灌钢技术; 基本方法 将生铁加热成半液体和液体状，然后加入铁矿粉，同时不断搅拌，利用铁矿粉和空气中的氧去掉生铁中的一部分碳，使生铁中的碳含量降低，去渣，直接获得钢，这就是炒钢技术。 影响 这项技术的发明是炼钢技术的重大突破，使冶炼业能向社会提供大量廉价、优质的熟铁或钢，满足生产和战争的需要。炒钢的出现促进百炼钢技术的发展，人们以炒钢为原料，经过反复加热、折叠、锻打成质量很好的钢件。 缺陷 ：炒钢和百炼钢技术还存在一定缺陷，如炒钢工艺复杂，不容易掌握；百炼钢费工费时。 ;2.1炒钢技术;2.1.1单穴式炒炼炉;2.1.1单穴式炒炼炉;2.1.1单穴式炒炼炉;2.1.1单穴式炒炼炉;2.1.2双穴式炼钢;（1）綦江甑式反射炉;（2）威远甑式反射炉;2.1.2双穴式炼钢;2.2传统的灌钢技术;三、流传下来的几种表面处理技术; 流传至今的金属表面处理技术依然较多，今主要介绍表面渗碳、镀金和乌铜技术三种。 它们的发展历程各不相同，前二者都发明较早，沿用时间较长，使用地域也较宽。表面渗碳在20世纪50年代还可以看到，镀金技术至今在南北许多地方仍在广为流传，乌铜技术这发明较晚，主要见于云南一带。; 20世纪50年代时，我国河南、湖北、江苏、天津等民间仍流传一种俗称为“焖钢”的罐式渗碳法，这大约是一种兼具表面渗碳、渗碳制钢两项性能的工艺操作。 其渗碳“罐”有铁罐和砂罐等种，加热炉多为土坯筑成的方炉。渗透剂主要是木炭粉，但具体配料各地又有些许差别。 如：(1)河南鲁山一种配方是：每焖100铁，配木炭粉10斤、牛骨粉6斤、火硝粉4斤。 (2)河南林县一种配方是：每焖100铁，配木炭粉20斤、黄血盐12至14两、红汞1两6钱、黄碘1钱。上述配料中，多数配有催渗剂，也有只用渗透剂而不用催渗剂的。; 镀金技术发明于先秦时期，汉谓之“金涂”、“黄金塗”； 六朝时期又谓之“度金”、“镀金”。《宣炉博论》说：“宣炉有流金一种......流口耳之间，名覆祥云。” 在清代，塗金、镀金、鎏金等名都是并行使用的。 近代民间有谓之“火镀金”，今世使用较广的名称是“镀金”和“鎏金”，此工艺主要用在建筑物和工艺品的装饰上。;（一）镀金前的准备 1、对需要镀金的器物表面进行去污和活化处理，即用酸、碱（往昔只用山楂、酸梅、皂角等一些有机的酸碱洗刷）泡洗，以去除各种不洁之物和原有的表面氧化层。 2、煞金，即制作金汞剂，古又谓之“灭金”。先将黄金料捶打成薄片，细剪成丝，将用与煞金的罐子置于炉上加热至发红（约400℃）时，将金丝倾入，随即将水银倾入，速搅，使之成为膏状。此金与汞之配比常为3:7或2:8，习有“七煞”、“八煞”之说。 3、做抹金棍，即镀金的抹子，系特制的扁头铜棍。长约15厘米，径约1厘米，一端打扁，并略翘起。棍表面须磨光，扁端须用酸梅汁洗过，并伸入水银中反复涂抹，令其沾满水银后晾干，待用。金泥不易被他物粘连，唯此金棍除外。 ;（二）抹金