《冶金工程概论》论文

选课课号：(2011-2012-2)-BG11191-320105-1课程类别：公选课

《冶金工程概论》课程考核

（课程论文）

题目：浅谈钢铁冶金联合企业的生产以及与计算机的联系

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科技学院冶金与材料工程学院

二零一二年11 月中国

现今社会，随着科技越来越发达，钢铁冶金工业也占有重要的地位。建国六十多年来，我国的钢铁工业也取得了巨大的成就。中国钢铁冶金工业科技水平正在走强，我国钢产量连年增长，并一直保持钢产量世界排名第一名的位置。本文主要讲的是对钢铁冶金联合企业生产的一些了解，如它有哪些主要的生产环节，它的生产过程，过程中要用到的哪些设备，以及它的生产方法和特点。还讲了钢铁冶金工业与计算机科学与技术和信息化的一些相关联系，最后谈到了学习了冶金工程概论课的一些感受和体会。

关键词：钢铁冶金计算机信息化

1钢铁冶金联合企业主要的生产环节 (4)

1．1各生产环节的容和过程 (4)

1．2各生产环节的主要设备 (5)

2 钢铁冶金与计算机和信息化的联系 (7)

2．1 钢铁冶金与计算机的联系 (7)

2．2 钢铁冶金与信息化的联系 (7)

3 学习了冶金工程概论课的心得 (8)

参考文献............................................................ (9)

1.钢铁冶金联合企业主要生产环节

在钢铁冶金联合企业中，主要的生产环节是烧结、高炉、炼焦炉、转炉、电弧熔炉、精炼、连续铸造、轧钢。

1.1各生产环节的容和过程

（1）烧结。在烧结车间中，制备铁矿石。铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒，被烧结或粘合在一起。烧结的铁矿石随后被压碎，并按一层焦炭、一层矿石的交替方式，被加入高炉中。焦炭是是从富炭煤蒸馏出的固体残渣，极易燃烧。

（2）高炉。在高炉中，从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉，而高炉底部送来的一股热气（1200℃）致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。这便产生了碳的氧化物，它通过除氧过程来减少了氧化铁，从而分离出铁。由燃烧产生的热量将铁和脉石（矿石中矿物的集合）熔化成液体。脉石，由于比较轻，会漂浮至铁水表面，就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣，可用于其他工业用途，比如用于铺设道路或生产水泥。

（3）炼焦炉。是煤在炼焦炉过干馏（即将不需要的成分气化掉）得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。

（4）转炉。在吹氧转炉中，生铁转换成钢铁。熔化的生铁会被倒在一层铁屑上。碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉，从而生产出粗钢。然后，残渣或者炉渣就会被撇去。粗钢(之所以称为粗钢，是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶。

（5）电弧熔炉。加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废(比如旧的机器零件），或者可以是含铁量至少为92％的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水，然后进行与生铁同样的精炼和分级。废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种，原材料的都必须经过仔细的选择。这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。冶炼过程由强大的电弧驱动，这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。残渣或炉渣会从熔炉中回收。最终的产品是钢水，现在正被送入钢包炉和分级设备。

（6）精炼。精炼（脱碳）和化学添加剂的夹杂物这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。钢铁借助惰性气体－氩气在精炼桶和容器之间旋转。这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精度的调整，以得到特种钢铁。

（7）连续铸造。这里所示的是正在铸造的扁钢锭。钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。当铸模被拉动时，钢铁就开始与铸模的水冷壁接触，并开始凝

固。然后，铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉，同时持续得到冷却。当它到达末端时，钢铁已完全凝固，并立刻被切成所需的长度。

（8）轧钢。将坯料转变为最终成品。此时，扁钢锭被转轧制成薄板。扁钢锭首先在炉中被再加热。这使它具有更好的延展性，促进拔出和成形。紧接着，坯料通过了台架的轧辊而被“瘦身”，或者使它逐渐地变薄。

1.2各生产环节的主要设备

（1）烧结机。烧结机有效烧结面积一般应≥90m2；主机驱动装置为柔性传动或刚性传动，交流变频调速，烧结机系统漏风率≤50%；配料采用自动重量配料；有蒸汽预热或热返矿等提高料温的措施；点火器为节能型点火器；有简单的烧结矿冷却余热利用装置；有简单的整粒流程；采用PLC或模拟式检测仪表对生产过程进行自动操作、控制及管理；有废水处理设施；所有产尘点均设有除尘设施，粉尘排放浓度度≤100mg／m3；产生噪音的设备设有消声设施。

（2）高炉（400m3及以上）。无料钟炉顶，炉顶压力0.1—0.15Mpa，或双钟单室炉顶结构，炉顶压力为0.05MPa及以上；有主要参数的检测装置，高炉配料、上料、炉顶布料及热风炉操作等采用PLC等作自动控制；热风炉能保证热风温度在1000℃以上，热风炉一代寿命≥1倍高炉炉体寿命；有煤粉喷吹设施，煤比≥120kg／t—p；出铁场、原料系统有较完备的除尘设施，粉尘排放浓度≤100mg ／m3。

（3）焦炉。焦炉炭化室高≥4.3m；具有主要工艺参数的检测仪表、传动设备有必要的电气联锁控制；装煤采用高压氨水消烟装置、熄焦塔设有捕尘装置。

（4）电炉。公称炉容量≥60t；普通功率（吨钢功率450～600kVA），冶炼时间100～120minn；配有必要的检测仪表，设有电极升降自动控制；配备吹氧装置；有烟气除尘设备。

（5）转炉。公称容量≥50t；采用部分铁水预处理，在转炉配套设备上具备挡渣出钢装置，溅渣护炉装置，炉令≥5000炉；配备炉前钢水快速分析系统；建立计算机系统，采用自适应统计模型进行静态过程控制或以经验模型指导操作。具备物料称量、采用PLC等进行氧气、氧枪、煤气回收、铁水预处理、炉外精炼的控制系统；配备一次、二次烟气除尘及废水处理设施；配有煤气回收系统。

（6）连铸机。具有必要的检测仪表以及继电联锁控制系统；配备钢包吹氩、保护浇注等保证铸坯质量的简易设施；配有水处理设施。

（7）钢梁轧机。可生产大型型材；推钢式加热炉；轧机配置为1架开坯机，和多架横列式轧机；步进式冷床（或推钢式冷床），长尺或短冷却；普通辊式矫直机，采用热锯或冷锯定尺锯切；压力矫直机；人工落垛、打捆、贴标记。

（8）轨梁轧机。步进梁式加热炉，炉前、后设装、取料机；一架开坯机和一

组3架横列式轧机；带有夹紧装置的热锯机组； 4）步进式冷床，冷床人口设钢轨预弯装置。

（9）钢轨和型材各自有精整线。钢轨精整线有平—立联合矫直机；钢轨平直度检测仪、超声波探伤仪、涡流探伤仪；钢轨四面压力矫直机；纵向布置的锯钻组合机床。型钢精整线有变节距辊式矫直机或与钢轨共用平-立联合矫直机；冷锯切定尺；液压压力矫直机；自动落垛、打捆、打标记。

2.钢铁冶金与计算机和信息化的联系

2.1钢铁冶金与计算机的联系

现在的钢铁冶金工业生产是大型装置工业，需要复杂的生产过程，是高能耗高污染生产单位，就导致了它在操作方面单机设备大，多半不是连续过程，而是间歇过程，人工操作仍相当多。在这种原料、能量、设备偿还和劳动力费用方面都受到很大压力下，以计算机控制是有效的解决对策。

在计算机的控制中，计算机主要完成几个任务。完成行政管理任务，以减轻日常管理工作强度，为企业管理建立信息系统，以便快速而全面地掌握企业的定货、生产和财务情况，使生产过程合理化，以降低成本和保证质量。在生产流程计算机主要完成三项任务。

一是收集在线数据，作为管理生产和分析生产经济性的手段；二是收集在线数据，作为保证质量的辅助手段；三是收集直接与生产过程连接的在线数据，作为控制工艺流程的手段，以达到保证质量和降低成本的目的。

随着钢铁冶金技术的发展和相关学科的进步，计算机技术的发展和在冶金过程中的广泛应用，使冶金学理论和工艺的研究方法、冶金生产及其控制技术发生了重大变革。由传统冶金学和传统冶金工艺学所构成的知识体系和结构，已不能完全满足现代冶金工艺发展和理论研究的需要。计算机的应用起着推动冶金工业生产技术不断进步的重要作用。

2.2钢铁冶金企业的信息化

钢铁企业信息化已经引起了我国政府部门和冶金行业的高度重视和支持。据统计，2001年共有7家大型钢铁厂的信息化工程被列入国家经贸委国家重点技术改造项目，共获得银行贷款17亿多元，总投资超过27亿元。企业信息化正在成为我国钢铁企业管理和技术创新的重要课题。

对于钢铁企业来说，从企业高层领导的宏观决策到岗位工人的具体操作，其基本组织方式可分为五级，即决策级、管理级、车间调度级、过程控制级和设备控制级。钢铁生产制造企业信息化的基础和主要容必须与企业核心业务组织方式紧密联系在一起。企业信息化不断深入，人们开始突破设备自动化、过程控制、车间管理和区域管理信息化建设中出现的开放性、灵活性和可维护性的局限，要求从企业的整体出发，利用信息化的手段实现订单管理、生产计划和执行、物料管理和财务管理的一体化。

3.学习了冶金工程概论的心得

学习了冶金工程概论课，使我学到了许多知识，这些都是我在平时学习中和生活中学不到的容。因为我是计算机科学与技术专业的学生，感觉这个专业涉及到钢铁冶金的知识容几乎没有，可是学了这个冶金工程概论课，我才知道我的想法是错误的。其实计算机和钢铁冶金有很大的联系，在钢铁冶金工业中，计算机的应用是不可缺少的一部分。就比如我们在计算机方面会学到很多编程的知识，而这些软件编程对钢铁冶金自动化的控制，模具制造和工程制图会有很大的帮助。所以在以后的学习中，我不会单单只是一味的学习专业知识，会更灵活得结合各方面的知识一起学习。

在上课的过程中，随着老师的讲解，我也了解了关于钢铁冶金的许多基本知识，例如我知道了什么是铁，什么是钢，它们的基本联系和区别，以及怎样炼铁、炼钢的原理、基本步骤容和注意事项。并且对钢铁冶金联合企业的主要生产环节，它的生产过程，过程中主要用到的设备以及生产的方法和特点有了更深一步的了解。现在我不至于对钢铁冶金这一方面一无所知了，而且还有了一些基础的知识骨架，相信这些知识会给我以后得生活带来更多的帮助。

最后也特别感田老师，是他的细心教导和耐心讲解，把理论知识和实践相结合，才让我学到了这么多关于钢铁冶金方面的知识。真的非常感！

参考文献

（1）薛正良.《钢铁冶金概论》.冶金工业 2008 （2）杜长坤.《冶金工程概论》.冶金工业 2012 （3）永镇.《钢铁概论》.冶金工业 1981

（4）王筱留.《钢铁冶金学》.冶金工业 1991