东北大学鞍钢实习报告

东北大学鞍钢实习报告 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

东北大学

鞍钢实习报告

姓名：

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学号：

日期：201

目录

5.大型厂 (19)

6.实习总结 (26)

1 引言

实习目的

生产实习是自动化专业教学计划中重要的实践性教学环节，其目的在于了解生产工艺及自动化专业应用概况，理论联系实际，深入了解所学理论在生产上的应

用。

学生在较系统地完成了公共基础课、技术基础课和部分专业课的学习后，通过生产实习，使学生进一步巩固和深化学过的基础理论和专业理论知识。学会运用所学知识分析现场实际问题，培养积极探索和不断进取的创新精神，为后续课程的学习和毕业设计打下坚实的基础。

学生通过生产实习，可以进一步接触和认识社会，提高社交能力，树立劳动观念、集体观念、纪律观念和创业精神。

实习任务

本次实习安排在鞍山钢铁集团公司进行，主要包括：炼铁总厂，无缝钢管厂，冷轧厂，大型厂，计量厂共5个工厂。

（1）通过现场参观，熟悉冶金工业生产工艺流程和典型控制系统的构成、功能及特点：了解冶金工业企业的基础自动化、过程自动化、管理自动化系统和生产组织管理系统的组成结构、典型设备。

（2）通过听取相关工程技术人员和企业管理者的报告，了解现代工业企业的各种管理、工艺、控制现状和未来发展趋势。

实习内容及要求

（1）企业安全教育；

（2）现场专家和工程技术人员讲课；

（3）参观考察生产流程；

（4）现场实习。

通过实习，达到以下目的：

（1）了解企业的生产环境、生产过程的基本特点。

了解企业的产品结构、产品特点、产品销路和生产成本。了解企业生产过程的组织、计划、供能、物料配送的特点。了解企业生产经营发展历史、现状、地位及远景规划。

（2）了解企业生产过程的基本原理、方法、原则。

熟悉典型企业的生产工艺流程、主要工艺指标。熟悉各种传动设备、控制设备和辅助设备的技术数据、应用场合及使用特点。了解并熟悉各种实际控制系统和控制方法。

（3）可以应且要求，完成一些技术服务工作，或提出建议和意见。

(1）实习纪律

实习为集体活动，在实习期间实行统一行动、统一指挥。在厂内实习时，不得擅自行动，按要求穿着实习服装（安全帽、工作服、防护鞋等）。在实习过程中服从指挥，遵守作息时间，实行早中晚点名制度，不得单独行动。在实习期间，要讲文明、礼貌，不得打架、喝酒，未经指导老师允许，不得外出。

(2)实习安全

在实习全过程的每个阶段时刻注意自身和他人的安全，遵守实习要求中的安全内容和实习单位的安全制度。遇到突发事件时不慌不乱、服从指挥。

(3)实习笔记

每人都需要带笔记本和笔，在讲课过程中记笔记，回住宿地之后整理笔记。指导老师不定期检查实习笔记，实习结束后，需上交实习笔记。

(4)乘车

由于实习地点在外地，路程较远，需要乘坐汽车，往返厂内实习时也统一乘车往返，因此要求必须听从指挥，严格执行相关纪律和指令。乘车前按照分组整队，经指导教师点名后，等候指令。上下车时做到有秩序，服从安排，注意谦让，互相帮助，保持车内卫生。

(5)住宿

参加实习的所有人员在实习期间都必须在住宿地住宿，不允许擅自离开，绝对不允许夜不归宿。保管好自己随身携带的物品，特别是贵重物品要妥善保管。

(6)就餐

实习队负责联系办理就餐卡（每卡预存40元，由班长负责收取，在领取多功能卡、房间钥匙时一起缴纳；按照鞍钢实业集团有限公司生活服务分公司的要求，食堂收取实际发生的就餐费用15%的管理费，该费用由就餐人员自己承担；自己准备餐具。）

(7)卫生

为保持、维护东北大学的形象，要求全体同学保持环境卫生，包括汽车、驻地和实习工厂。在车内、寝室内和工厂内禁止吸烟，要注意个人形象、个人卫生和寝室卫生。

2 生产实习之炼钢总厂

转炉炼钢

炉体可转动，用于吹炼钢或吹炼锍的冶金炉。转炉炉体用钢板制成，呈圆筒形，内衬耐火材料，吹炼时靠化学反应热加热，不需外加热源，是最重要的炼钢设备，也可用于铜、镍冶炼。转炉按炉衬的耐火材料性质分为碱性（用镁砂或白云石为内衬）和酸性（用硅质材料为内衬）转炉；按气体吹入炉内的部位分为底吹、顶吹和侧吹转炉；按吹炼采用的气体，分为空气转炉和氧气转炉。转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加

能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

转炉炼钢主要是以液态生铁为原料的炼钢方法。其主要特点是：靠转炉内液态生铁的物理热和生铁内各组分（如碳、锰、硅、磷等）与送入炉内的氧进行化学反应所产生的热量，使金属达到出钢要求的成分和温度。炉料主要为铁水和造渣料（如石灰、石英、萤石等），为调整温度，可加入废钢及少量的冷生铁块和矿石等。在转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合气体，即转炉煤气。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，且成分也有变化，通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气经降温、除尘，输入储气柜，混匀后再输送给用户。

转炉炼钢设备由转炉主体部分、供氧系统、铁水供应系统、散状原料供应系统，废钢供应设备、铁合金供应设备、出渣和出钢以及铸锭系统、修炉机械设备、烟气净化和回收设备组成。

RH精炼炉

RH精炼全称为RH真空循环脱气精炼法。RH系统设备是一种用于生产优质钢的钢水二次精炼工艺装备。整个钢水冶金反应是在砌有耐火衬的真空槽内进行的。真

空槽的下部是两个带耐火衬的浸渍管，上部装有热弯管。被抽气体由热弯管经气体冷却器至真空泵系统排到厂房外。

钢水处理前，先将浸渍管浸入待处理的钢包钢水中。当真空槽抽真空时，钢水表面的大气压力迫使钢水从浸渍管流入真空槽内(真空槽内大约时可使钢水上升高度)。与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。由于上升管不断向钢液吹入氩气，相对没有吹氩的下降管产生了一个较高的静压差，使钢水从上升管进入并通过真空槽下部流向下降管，如此不断循环反复。在真空状态下，流经真空槽钢水中的氩气、氢气、一氧化碳等气体在钢液循环过程中被抽走。同时，进入真空槽内的钢水还进行一系列的冶金反应，比如碳氧反应等;如此循环脱气精炼使钢液得到净化。

经RH处理的钢水优点明显:合金基本不与炉渣反应，合金直接加入钢水之中，收得率高;钢水能快速均匀混合;合金成分可控制在狭窄的范围之内;气体含量低，夹杂物少，钢水纯净度高;还可以用顶枪进行化学升温的温度调整，为连铸机提供流动性好、纯净度高、符合浇铸温度的钢水，以利于连铸生产的多炉连浇。

RH处理模式及工艺流程 :

1）处理模式

RH处理根据钢种要求不同，可分为轻处理模式、中间处理模式、深脱碳处理模式和特殊处理模式。

轻处理模式针对钢种以低碳铝镇静钢为主，钢种主要特点是含碳量较低%～%)、低硅(≤%)，代表钢种有SPHC,SS400等。处理特点是真空度要求较低，

一般控制在6～7kPa左右;处理时间短，一般处理时间小于15min，环流气体流量控制较低。对转炉要求控制C,N，转炉过来的钢水可以是带氧钢或者脱氧钢，对脱氧钢要求碳基本符合要求。

中间处理模式与轻处理基本差不多，其要求钢水碳成份一般在%～%，要求转炉过来的钢水必须是带氧钢(目的是脱碳)。对象钢种为对H不敏感，但使用条件较为严格;不含Cr,Ni的耐候钢;低等级管线钢;强度级别不太高的管线钢等。代表钢种如DI材(易拉罐),X65,SM490等。深脱碳处理模式针对钢种为超低碳钢，代表钢种为IF钢，也就是平常俗称的汽车板钢。其要求的钢种碳含量小于100PPm，现在日本达到的水平为≤13ppm，我国宝钢也基本达到这个水平，其对C,N,O,S都有非常严格的要求。工艺特点是要求真空度高，达到65Pa以下;要求转炉钢水为带氧钢，带氧量控制在400～800ppm之间，碳含量小于%，氮含量较低;处理时间长，脱碳时间大于15min，冶炼时间大于30min;对环流气体的控制较为严格。

特殊处理主要是针对硅钢为主的一种处理方式，其实质是对深脱碳处理后的钢水进行Si,Al的合金化处理及钢水纯净化的处理。

2）工艺简介

待处理钢水包由行车吊运至RH钢包台车上，钢包台车开到真空槽下部的处理位置。并进行钢水液面高度人工判定。

根据人工判定钢水液面高度，钢包被液压缸顶升（或将真空槽放下），使真空槽的浸渍管浸入钢水到预定的深度。同时，上升浸渍管以预定的流速喷吹氩气。随着浸渍管完全浸入钢液，真空泵启动。各级真空泵根据预先的抽气曲线进行工作。

进行测温、取样、定氧操作。真空脱氢处理，将在规定时间及规定低压条件下持续进行循环脱气操作以达到氢含量的目标值。真空脱碳处理(低碳或超低碳等级钢水)，循环脱气将持续一定时间以获得碳含量的目标值。在脱碳过程中，钢水中的碳和氧反应形成一氧化碳通过真空泵排出。如钢中氧含量不够，可通过顶枪吹氧提供氧气。脱碳结束时，钢水通过加铝进行脱氧。钢水脱氧后，合金料通过真空料斗加入真空槽。对钢水进行测温、定氧和确定化学成份。钢水处理完毕时，真空泵系统依次关闭，真空槽复压，重新处于大气压状态。处理完毕后，钢包下降。上升浸渍管自动改吹氩为吹氮。钢包台车开出，行车把钢包吊运至连铸大包回转台进行浇注。

连续铸钢

连续铸钢简称连铸，使钢水不断地通过水冷结晶器，凝成硬壳后从结晶器下方出连续拉出，经喷水冷却，全部凝固后切成坯料的铸造工艺。同通常钢锭浇铸相比，具有增加金属收得率，节约能源，提高铸坯质量，改善劳动条件，便于实现机械化、自动化等优点。连铸镇静钢的钢材综合收得率比模铸的约高10%。沸腾钢连铸比较困难，至今尚未成功。近年对沸腾钢成分的钢液进行真空“轻处理”，可以顺利地进行连铸。有色金属的连铸发展比钢铁连铸为早。如在辊式连铸机上，兼有凝固和塑性变形，则称连续铸轧。

图1 连铸工艺流程图

由于连铸简化了炼钢铸锭及轧钢开坯加工工序，每吨钢可节约能量（～）×10千卡,如进一步解决铸坯和成材轧机的合理配合问题，热送直接成材，还可进一步节约能源。

连铸坯在结晶结构上的主要特点是：连铸工艺使钢水迅速而均匀地冷却，因而迅速形成较厚微晶细粒的表面凝固层，没有充分时间形成柱状晶区；连铸坯断面较小，整罐钢水的连铸从开始到终了的冷却凝固时间接近，连铸坯纵向成分偏析差别可在10%以内，这是模铸钢锭无法与之比拟的；连铸坯不像模铸钢锭那样分单根浇铸，所以可避免形成缩孔或空洞，使金属收得率提高；在塑性加工中，为消除铸态组织所需的压缩比也可较小。

连铸机必须与出钢操作密切配合，钢水开始浇入结晶器的同时,一面启动结晶器振动,进行润滑和开放冷却水，一面启动拉坯矫直机拖引锭杆运转，铸坯随引锭杆拉曳前进，铸坯过拉坯矫直机到一定位置后，脱卸并移开引锭杆，铸坯本身由拉

坯矫直机继续拉曳。前进的铸坯按定尺长度逐次切割，输送、堆存，待全炉钢水铸完为止。在生产中应力争多炉连铸，以提高经济效益。

钢水成分和温度控制

对钢水成分和温度要有严格的要求。一般用伸入式水口或吹氩密封保护钢流，或两者兼用，以防止钢水二次氧化。钢水含铝高时容易产生粘膜堵塞水口,用定径水口浇铸小方坯,一般控制钢水的含铝量小于%。对铝镇静钢或对含铝量有一定要求的钢种,常从结晶器上口以铝条或铝粒加入钢水,而不经过中间罐水口。钢水浇铸温度一般高于钢的凝固点20～50℃。现在普遍采用浇铸前在钢包内吹氩气搅拌钢水,以使钢水的成分及温度均匀,温度波动可控制到±5℃。

拉速控制

在保证铸坯质量和安全生产的前提下，拉速主要受铸坯凝固速度的制约。其关系式为:s=K堢。式中s为钢凝固层厚度(毫米)，s为凝固时间（分）。一定的s值应保证硬壳不破裂和安全生产,K值为23～32,视钢种、断面、钢水温度和拉速变化而定。拉速过快易发生漏钢、断接等；拉速慢则易发生铸坯表面不光整、结疤等。高碳钢和合金钢的拉速应比低碳钢慢。铸坯断面（厚度）大的拉速应比断面小的慢。提高拉速须尽量保持低温浇铸,并对钢液面采用60Co、红外线或电磁检测仪表等控制手段。拉速范围与铸坯断面品种有关，以普通碳钢为例：板坯～米/分，大方坯～米/分，小方坯～米/分。

冷却控制

连续铸钢的冷却区集中在结晶器、二冷段和后部工序冷却等三个部分。一般认为结晶器段占冷却量的14～20%，二冷段占23～30%。冷却强度过大和拉速不适应时，会造成铸坯内裂和外裂纹。冷却强度过小和不均匀则易产生铸坯鼓肚、漏钢等现象。冷却强度必须随钢种、铸坯温度和拉速快慢进行控制调节。每公斤钢的冷却水消耗量约1～2公斤。要求各断面部位冷却均匀，冷却水要过滤净化，使水质洁净，导热均匀。提高连铸机生产能力应降低钢水浇铸时的过热温度，提高拉速，扩大铸坯断面和采用多流连铸。铸坯断面的选定和轧机轧制成材道次的综合考虑也很重要。采用多炉连铸可提高连铸机作业率，但要力求浇铸时间与冶炼周期相互协调。

3 炼铁生产流程及工艺

炼铁厂介绍

鞍钢股份炼铁总厂是由始建于 1917 年的原鞍钢烧结总厂和炼钢厂于 2000 年7月组建而成，是鞍钢股份下属的主体生产厂之一，占地面积尽 240 万平方米，主体设备有烧结机 9 台、总面积 1906 平方米，带式焙烧机，面积为平方米，大、中型高炉九座，高炉有效容积 20191 立方米 ; 在建一座 2580 立方米高炉。主要产品是人造富矿和制钢生铁，人造富矿生产能力达 2100 万吨，生铁生产能力达 1500 万吨。随着鞍钢股份改造东部、开发西部整体战略的推进，炼铁总厂也发生了翻天覆地的变化。西部新区 2 座 3200 立方米的现代化高炉、配套新建的 2 台 328 平方米现代化烧结机己于 2005 年底陆续投入生产。2007 年，炼铁总厂形成 3 座 3200 立方米和 5 座 2580 立方米高炉，年产生铁能力将达到 1600 万吨。

炼铁工艺及流程

炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例装入高炉，并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧，原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。炼铁工艺流程如图2所示。

图2

炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。

高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。

高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上

升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼流程见图3所示。

图3

高炉冶炼用的原料：

高炉冶炼用的原料主要由铁矿石、燃料（焦炭）和熔剂（石灰石）三部分组成。

通常，冶炼1吨生铁需要吨铁矿石，吨焦炭，吨熔剂，总计需要2-3吨原料。为了保证高炉生产的连续性，要求有足够数量的原料供应。因此，无论是生铁厂家还是钢厂采购原料的工作是尤其重要。生铁的冶炼虽原理相同，但由于方法不同、冶炼设备不同，所以工艺流程也不同。下面分别简单予以介绍。

高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的

石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

生铁是高炉产品（指高炉冶炼生铁），而高炉的产品不只是生铁，还有锰铁等，属于铁合金产品。锰铁高炉不参加炼铁高炉各种指标的计算。高炉炼铁过程中还产生副产品水渣、矿渣棉和高炉煤气等。

高炉炼铁的特点：规模大，不论是世界其它国家还是中国，高炉的容积在不断扩大，如我国宝钢高炉是4063立方米，日产生铁超过10000吨，炉渣4000多吨，日耗焦4000多吨。

目前国内单一性生铁厂家，高炉容积也以达到500左右立方米，但多数仍维持在100-300立方米之间，甚至仍存在100立方米以下的高耗能高污染的小高炉，其产品质量参差不齐，公布分散，不具有期规模性，更不能与国际上的钢铁厂相比。

4鞍钢股份热轧带钢厂简介

概述

鞍钢股份有限公司热轧带钢厂产品覆盖了碳素及优质碳素钢、低合金钢、合金钢、船用钢、桥梁钢、工程机械钢、耐候钢（铁路车辆、集装箱钢）、汽车结构用钢、石油及天然气输送管线钢、锅炉及压力容器用钢、军工钢、超细晶粒钢、花纹板、冷轧原料（冷轧普板、汽车板、家电板、涂镀板等）、冷轧硅钢原料（无取向、取向硅钢）等18大类。

热轧带钢厂产品质量达到国内领先水平，其中一些产品质量达到国际先进水平。其中集装箱被授予中国名牌称号，汽车大梁、管线钢等7类系列产品30余个钢种荣获冶金产品实物质量金杯奖，船板CCSA、CCSB、CCSD、AH32、AH36获得中国船级社工厂认可证书。“1700ASP中薄板坯连铸连轧短流程生产硅钢”新技术入选第十三批“中国企业新纪录”。

热轧钢板强度相对较低,表面质量差点，但塑性好，一般为中厚板、冷轧板、强度高、硬度高、表面光洁度高、一般为薄板，可以作为冲压用板。

热轧钢板分为结构钢、低碳钢、焊瓶钢，热轧钢板硬度低，加工容易，延展性能好。热轧带钢产品包括钢带及有其剪切而成的钢板。钢带可以分为直发卷及精整卷。

热轧带钢，又称热轧钢带，俗称是热板。热轧带钢宽度小于或等于600mm，厚度为的钢板和厚度为的钢带。

热镀锌热轧板机组采用的是改良森吉米尔法退火工艺，原料是热轧酸洗板卷，其生产工艺流程如下：热轧酸洗板卷→开卷→切头尾→焊接→入口活套→改良森吉米尔法卧式退火炉→热镀锌→镀后冷却→锌层测厚仪→光整拉矫→钝化处理→检查台→静电涂油→卷取→称重打包→成品入库。

热连轧按其材质、性能的不同可分为：普通碳素结构钢、低合金钢、合金钢。按其用途的不同可分为：冷成型用钢、结构钢、汽车结构钢、耐腐蚀结构用钢、机械结构用钢、焊接气瓶及压力容器用钢、管线用钢等。