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1、 選課課號： (2011-2012-2)-BG11191-320105-1 課程類別： 公選課 《冶金工程概論》課程考核 （課程論文） 題目：淺談鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)以及與計算機的聯(lián)系 作 者： 學 號： 授課教師： 班 級： 重慶科技學院冶金與材料工程學院 二零一二年 11 月 中國 重慶 摘要 現(xiàn)今社會，隨著科技越來越發(fā)達，鋼鐵冶金工業(yè)也占有重要的地位。建國六十多年來，我國的鋼鐵工業(yè)也取得了巨大的成就。中國鋼鐵冶金工業(yè)科技水平正在走強

2、，我國鋼產(chǎn)量連年增長，并一直保持鋼產(chǎn)量世界排名第一名的位置。本文主要講的是對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的一些了解，如它有哪些主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它的生產(chǎn)過程，過程中要用到的哪些設(shè)備，以及它的生產(chǎn)方法和特點。還講了鋼鐵冶金工業(yè)與計算機科學與技術(shù)和信息化的一些相關(guān)聯(lián)系，最后談到了學習了冶金工程概論課的一些感受和體會。 關(guān)鍵詞： 鋼鐵 冶金 計算機 信息化 目 錄 1鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié) 4 1．1各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和過程 4 1．2各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要設(shè)備 5 2 鋼鐵冶金與計算機和信息化

3、的聯(lián)系 7 2．1 鋼鐵冶金與計算機的聯(lián)系 7 2．2 鋼鐵冶金與信息化的聯(lián)系 7 3 學習了冶金工程概論課的心得 8 參考文獻 ...9 1.鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié) 在鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)中，主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是燒結(jié)、高爐、煉焦爐、轉(zhuǎn)爐、電弧熔爐、精煉、連續(xù)鑄造、軋鋼。 1.1各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和過程 （1）燒結(jié)。 在燒結(jié)車間中，制備鐵礦石。鐵礦石被壓碎碾成標準化的顆粒，被燒結(jié)或粘合在一起。燒結(jié)的鐵礦石隨后被壓碎，并按一層焦炭、一層礦石的交替方式，被加入高爐中。焦炭是是從富炭煤蒸餾出的固體殘渣，極易燃燒。 （2）高

4、爐。 在高爐中，從鐵礦石中提取鐵。固態(tài)的礦石和焦炭由頂部加入高爐，而高爐底部送來的一股熱氣（1200℃）致使幾乎是100%含炭量的焦炭開始燃燒。 這便產(chǎn)生了碳的氧化物，它通過除氧過程來減少了氧化鐵，從而分離出鐵。 由燃燒產(chǎn)生的熱量將鐵和脈石（礦石中礦物的集合）熔化成液體。 脈石，由于比較輕，會漂浮至鐵水表面，就是所謂的“生鐵”。爐渣是熔融脈石產(chǎn)生的殘渣，可用于其他工業(yè)用途，比如用于鋪設(shè)道路或生產(chǎn)水泥。 （3）煉焦爐。 是煤在煉焦爐中通過干餾（即將不需要的成分氣化掉）得到的可燃物質(zhì)。焦炭幾乎是純碳，其結(jié)構(gòu)呈多孔狀，且抗碾性能很強。焦炭在高爐中燃燒，提供了熔化鐵礦石所需的熱量和氣體。

5、 （4）轉(zhuǎn)爐。 在吹氧轉(zhuǎn)爐中，生鐵轉(zhuǎn)換成鋼鐵。熔化的生鐵會被倒在一層鐵屑上。 碳和殘渣等不需要的物質(zhì)都會通過注入純凈的氧氣燃燒掉，從而生產(chǎn)出粗鋼。 然后，殘渣或者爐渣就會被撇去。 粗鋼(之所以稱為粗鋼，是因為它還必須經(jīng)過進一步的精煉)然后倒入桶內(nèi)。 （5）電弧熔爐。 加入電弧熔爐爐中的可以是經(jīng)過選擇的但未經(jīng)處理的廢(比如舊的機器零件），或者可以是含鐵量至少為92％的經(jīng)過篩選的、碾碎的、達到標準的廢鐵。 廢鐵在電弧熔爐中被熔化。這就生產(chǎn)出了鋼水，然后進行與生鐵同樣的精煉和分級。 廢鐵包括報廢的鋼制包裝材料、建筑材料、機器和車輛零件、或者從煉鋼過程或由鋼鐵加工裝置產(chǎn)生的廢生鐵和鋼鐵。針

6、對每種不同鋼種，原材料的都必須經(jīng)過仔細的選擇。 這種選擇取決于任何廢鐵中金屬或礦石都可能含有的“雜質(zhì)”的類型。電弧熔爐磁性“廢鋼桶”將原料送入熔爐中。 冶煉過程由強大的電弧驅(qū)動，這些電弧在電極和熔爐中的原料之間“跳動”。 殘渣或爐渣會從熔爐中回收。 最終的產(chǎn)品是鋼水，現(xiàn)在正被送入鋼包爐和分級設(shè)備。 （6）精煉。 精煉（脫碳）和化學添加劑的夾雜物 這兩項操作需在一個真空密封的容器中進行。 鋼鐵借助惰性氣體－氬氣在精煉桶和容器之間旋轉(zhuǎn)。 這一工藝過程使得鋼鐵的化學成分得到高精度的調(diào)整，以得到特種鋼鐵。 （7）連續(xù)鑄造。 這里所示的是正在鑄造的扁鋼錠。 鋼水被不斷地倒入沒有底部的鑄模

7、中。 當鑄模被拉動時，鋼鐵就開始與鑄模的水冷內(nèi)壁接觸，并開始凝固。 然后，鑄造好的金屬由一連串的輥筒引導被向下拉，同時持續(xù)得到冷卻。 當它到達末端時，鋼鐵已完全凝固，并立刻被切成所需的長度。 （8）軋鋼。 將坯料轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品。 此時，扁鋼錠被轉(zhuǎn)軋制成薄板。 扁鋼錠首先在爐中被再加熱。 這使它具有更好的延展性，促進拔出和成形。 緊接著，坯料通過了臺架的軋輥而被“瘦身”，或者使它逐漸地變薄。 1.2各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要設(shè)備 （1）燒結(jié)機。燒結(jié)機有效燒結(jié)面積一般應≥90m2；主機驅(qū)動裝置為柔性傳動或剛性傳動，交流變頻調(diào)速，燒結(jié)機系統(tǒng)漏風率≤50%；配料采用自動重量配料；有蒸汽預熱或

8、熱返礦等提高料溫的措施；點火器為節(jié)能型點火器；有簡單的燒結(jié)礦冷卻余熱利用裝置；有簡單的整粒流程；采用PLC或模擬式檢測儀表對生產(chǎn)過程進行自動操作、控制及管理；有廢水處理設(shè)施；所有產(chǎn)塵點均設(shè)有除塵設(shè)施，粉塵排放濃度度≤100mg／m3；產(chǎn)生噪音的設(shè)備設(shè)有消聲設(shè)施。 （2）高爐（400m3及以上）。無料鐘爐頂，爐頂壓力0.1—0.15Mpa，或雙鐘單室爐頂結(jié)構(gòu)，爐頂壓力為0.05MPa及以上；有主要參數(shù)的檢測裝置，高爐配料、上料、爐頂布料及熱風爐操作等采用PLC等作自動控制；熱風爐能保證熱風溫度在1000℃以上，熱風爐一代壽命≥1倍高爐爐體壽命；有煤粉噴吹設(shè)施，煤比≥120kg／t—p；出鐵場、

9、原料系統(tǒng)有較完備的除塵設(shè)施，粉塵排放濃度≤100mg／m3。 （3）焦爐。焦爐炭化室高≥4.3m；具有主要工藝參數(shù)的檢測儀表、傳動設(shè)備有必要的電氣聯(lián)鎖控制；裝煤采用高壓氨水消煙裝置、熄焦塔設(shè)有捕塵裝置。 （4）電爐。公稱爐容量≥60t；普通功率（噸鋼功率450～600kVA），冶煉時間100～120minn；配有必要的檢測儀表，設(shè)有電極升降自動控制；配備吹氧裝置；有煙氣除塵設(shè)備。 （5）轉(zhuǎn)爐。公稱容量≥50t；采用部分鐵水預處理，在轉(zhuǎn)爐配套設(shè)備上具備擋渣出鋼裝置，濺渣護爐裝置，爐令≥5000爐；配備爐前鋼水快速分析系統(tǒng)；建立計算機系統(tǒng)，采用自適應統(tǒng)計模型進行靜態(tài)過程控制或以經(jīng)

10、驗模型指導操作。具備物料稱量、采用PLC等進行氧氣、氧槍、煤氣回收、鐵水預處理、爐外精煉的控制系統(tǒng)；配備一次、二次煙氣除塵及廢水處理設(shè)施；配有煤氣回收系統(tǒng)。 （6）連鑄機。具有必要的檢測儀表以及繼電聯(lián)鎖控制系統(tǒng)；配備鋼包吹氬、保護澆注等保證鑄坯質(zhì)量的簡易設(shè)施；配有水處理設(shè)施。 （7）鋼梁軋機?？缮a(chǎn)大型型材；推鋼式加熱爐；軋機配置為1架開坯機，和多架橫列式軋機；步進式冷床（或推鋼式冷床），長尺或短冷卻；普通輥式矯直機，采用熱鋸或冷鋸定尺鋸切；壓力矯直機；人工落垛、打捆、貼標記。 （8）軌梁軋機。步進梁式加熱爐，爐前、后設(shè)裝、取料機；一架開坯機和一組3架橫列式軋機；帶有夾

11、緊裝置的熱鋸機組； 4）步進式冷床，冷床人口設(shè)鋼軌預彎裝置。 （9）鋼軌和型材各自有精整線。鋼軌精整線有平—立聯(lián)合矯直機；鋼軌平直度檢測儀、超聲波探傷儀、渦流探傷儀；鋼軌四面壓力矯直機；縱向布置的鋸鉆組合機床。型鋼精整線有變節(jié)距輥式矯直機或與鋼軌共用平-立聯(lián)合矯直機；冷鋸切定尺；液壓壓力矯直機；自動落垛、打捆、打標記。 2.鋼鐵冶金與計算機和信息化的聯(lián)系 2.1鋼鐵冶金與計算機的聯(lián)系 現(xiàn)在的鋼鐵冶金工業(yè)生產(chǎn)是大型裝置工業(yè)，需要復雜的生產(chǎn)過程，是高能耗高污染生產(chǎn)單位，就導致了它在操作方面單機設(shè)備大，多半不是連續(xù)過程，

12、而是間歇過程，人工操作仍相當多。在這種原料、能量、設(shè)備償還和勞動力費用方面都受到很大壓力下，以計算機控制是有效的解決對策。 在計算機的控制中，計算機主要完成幾個任務。完成行政管理任務，以減輕日常管理工作強度，為企業(yè)管理建立信息系統(tǒng)，以便快速而全面地掌握企業(yè)的定貨、生產(chǎn)和財務情況，使生產(chǎn)過程合理化，以降低成本和保證質(zhì)量。在生產(chǎn)流程計算機主要完成三項任務。 一是收集在線數(shù)據(jù)，作為管理生產(chǎn)和分析生產(chǎn)經(jīng)濟性的手段；二是收集在線數(shù)據(jù)，作為保證質(zhì)量的輔助手段；三是收集直接與生產(chǎn)過程連接的在線數(shù)據(jù)，作為控制工藝流程的手段，以達到保證質(zhì)量和降低成本的目的。 隨著鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)學科的進步，計算

13、機技術(shù)的發(fā)展和在冶金過程中的廣泛應用，使冶金學理論和工藝的研究方法、冶金生產(chǎn)及其控制技術(shù)發(fā)生了重大變革。由傳統(tǒng)冶金學和傳統(tǒng)冶金工藝學所構(gòu)成的知識體系和結(jié)構(gòu)，已不能完全滿足現(xiàn)代冶金工藝發(fā)展和理論研究的需要。計算機的應用起著推動冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進步的重要作用。 2.2鋼鐵冶金企業(yè)的信息化 鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)引起了我國政府部門和冶金行業(yè)的高度重視和支持。據(jù)統(tǒng)計，2001年共有7家大型鋼鐵廠的信息化工程被列入國家經(jīng)貿(mào)委國家重點技術(shù)改造項目，共獲得銀行貸款17億多元，總投資超過27億元。企業(yè)信息化正在成為我國鋼鐵企業(yè)管理和技術(shù)創(chuàng)新的重要課題。 對于鋼鐵企業(yè)來說，從企業(yè)高層領(lǐng)導的宏觀決策到

14、崗位工人的具體操作，其基本組織方式可分為五級，即決策級、管理級、車間調(diào)度級、過程控制級和設(shè)備控制級。鋼鐵生產(chǎn)制造企業(yè)信息化的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容必須與企業(yè)核心業(yè)務組織方式緊密聯(lián)系在一起。企業(yè)信息化不斷深入，人們開始突破設(shè)備自動化、過程控制、車間管理和區(qū)域管理信息化建設(shè)中出現(xiàn)的開放性、靈活性和可維護性的局限，要求從企業(yè)的整體出發(fā)，利用信息化的手段實現(xiàn)訂單管理、生產(chǎn)計劃和執(zhí)行、物料管理和財務管理的一體化。 3.學習了冶金工程概論的心得 學習了冶金工程概論課，使我學到了許多知識，這些都是我在平時學習中和生活中學不到的內(nèi)容。因為我是計算機科學與技術(shù)專業(yè)的學生，感覺這個專業(yè)涉及到鋼鐵冶金的知識內(nèi)容

15、幾乎沒有，可是學了這個冶金工程概論課，我才知道我的想法是錯誤的。其實計算機和鋼鐵冶金有很大的聯(lián)系，在鋼鐵冶金工業(yè)中，計算機的應用是不可缺少的一部分。就比如我們在計算機方面會學到很多編程的知識，而這些軟件編程對鋼鐵冶金自動化的控制，模具制造和工程制圖會有很大的幫助。所以在以后的學習中，我不會單單只是一味的學習專業(yè)知識，會更靈活得結(jié)合各方面的知識一起學習。 在上課的過程中，隨著老師的講解，我也了解了關(guān)于鋼鐵冶金的許多基本知識，例如我知道了什么是鐵，什么是鋼，它們的基本聯(lián)系和區(qū)別，以及怎樣煉鐵、煉鋼的原理、基本步驟內(nèi)容和注意事項。并且對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它的生產(chǎn)過程，過程中主要用到的

16、設(shè)備以及生產(chǎn)的方法和特點有了更深一步的了解?，F(xiàn)在我不至于對鋼鐵冶金這一方面一無所知了，而且還有了一些基礎(chǔ)的知識骨架，相信這些知識會給我以后得生活帶來更多的幫助。 最后也特別感謝田老師，是他的細心教導和耐心講解，把理論知識和實踐相結(jié)合，才讓我學到了這么多關(guān)于鋼鐵冶金方面的知識。真的非常感謝！ 參考文獻 （1） 薛正良.《鋼鐵冶金概論》.冶金工業(yè)出版社 2008 （2） 杜長坤.《冶金工程概論》.冶金工業(yè)出版社 2012 （3） 李永鎮(zhèn).《鋼鐵概論》.冶金工業(yè)出版社 1981 （4） 王筱留.《鋼鐵冶金學》.冶金工業(yè)出版社 1991 9