《冶金工程概論》選修課課程考核論文

鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及其與電氣的聯(lián)系摘要：冶金對于國家的發(fā)展是很重要的，這充分表現(xiàn)在國防和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面，因此充分說明鋼鐵工業(yè)是國家的基礎(chǔ)工業(yè)，并且鋼鐵是衡量一個國家工業(yè)水平的主要標(biāo)志，現(xiàn)今，中國的冶金技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了成熟階段，并且技術(shù)也在不斷的改善，并且也擁有較先進(jìn)的現(xiàn)代化管理，這對能源的充分利用和環(huán)境的保護(hù)以及提高效率方面都有所突破。但據(jù)了解，有很多冶金企業(yè)重視科學(xué)技術(shù)而忽視了其中的管理，就暴露了諸多的問題，若能實(shí)現(xiàn)對此問題的解決，那么將對節(jié)約成本、節(jié)能減排、提高效率有相當(dāng)大的促進(jìn)作用。關(guān)鍵詞：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)冶金與電氣 要有好的發(fā)展，無論什么企業(yè)，要挑戰(zhàn)一個發(fā)展迅速、競爭激烈的現(xiàn)實(shí)社會，就必須具備其獨(dú)特的商業(yè)模式提升企業(yè)的生產(chǎn)力、反應(yīng)力，那么要解決這個問題，就必須具備良好的生產(chǎn)模式。由于當(dāng)前冶金行業(yè)投資過熱，新建企業(yè)逐漸增多，同時國家加大了宏觀調(diào)控的力度，尤其是近期國家關(guān)于淘汰落后產(chǎn)能、節(jié)能減排等一系列調(diào)控政策的實(shí)施，形成了冶金企業(yè)重組以及部分落后企業(yè)被淘汰出局的格局。在這樣的形式下就形成了鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)。一個現(xiàn)代化的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)，其生產(chǎn)環(huán)節(jié)是一個復(fù)雜而龐大的生產(chǎn)體系，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有其主要生產(chǎn)過程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法以及特點(diǎn)。主要包括原料處理、煉鐵、煉鋼、軋鋼、能源供應(yīng)、交通運(yùn)輸?shù)?。?chuàng)新很重要，生產(chǎn)工序的系統(tǒng)化程度成為企業(yè)競爭實(shí)力的主要體現(xiàn)，對企業(yè)來說，人力資本的價值正在或者已經(jīng)超過了物質(zhì)資本及貨幣資本的價值，成為企業(yè)最為重要的生產(chǎn)要素。在生產(chǎn)過程中合理的現(xiàn)代化管理將決定企業(yè)在眾多競爭者中脫穎而出。一、生產(chǎn)環(huán)節(jié)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的關(guān)鍵工序是煉鐵、煉鋼，處于承前啟后的地位，其主要工序是選礦、煉鐵、煉鋼。1選礦1.1.1選礦的方法：有正浮選法、反浮選法、反—正浮法。正浮選法主要用于回收巖漿型磷灰?guī)r中磷礦石和細(xì)粒嵌布的沉積型硅—鈣質(zhì)磷塊巖礦中磷礦物與碳酸鹽礦物的分選；反浮選法主要用于高品位的沉積型鈣質(zhì)磷塊巖礦中磷礦物與含鈣碳酸鹽脈石礦物的分離；反—正浮選法適用于含鈣碳酸鹽—硅質(zhì)型磷塊巖礦。此種礦石中，硅質(zhì)物較碳酸鹽礦物更緊密地與磷礦物共生。1.1.2選礦的主要過程及應(yīng)用的設(shè)備一般來說選礦設(shè)備由顎式破碎機(jī)、球磨機(jī)、分級機(jī)、磁選機(jī)、浮選機(jī)、濃縮機(jī)和烘干機(jī)等主要設(shè)備，配合給礦機(jī)、提升機(jī)、傳送機(jī)組成完整的選礦生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線具有高效、低能、處理量高、經(jīng)濟(jì)合理等優(yōu)點(diǎn)。選礦主要在水中進(jìn)行，選后產(chǎn)品需要脫水干燥。方法有重力泄水、濃縮、過濾和干燥。尾礦水可回收再用。不合排放標(biāo)準(zhǔn)的廢水須經(jīng)凈化處理。選礦經(jīng)歷從處理簡單礦石到復(fù)雜礦石、從處理粗粒物料到細(xì)粒物料、從單純使用物理方法向使用物理化學(xué)方法和化學(xué)方法的發(fā)展過程。包括精礦、中間產(chǎn)品、尾礦的脫水，尾礦堆置和廢水處理。1.2.煉鐵煉鐵是把鐵礦石還原成生鐵其中，高爐冶煉在鋼鐵工業(yè)中占有重要地位，高爐生產(chǎn)是連續(xù)的生產(chǎn)過程，一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。1.2.1煉鐵的主要設(shè)備和方法煉鐵有高爐，直接還原和熔融還原三種方法，以采用高爐煉鐵為主。1.2.2高爐煉鐵的具體煉鐵過程及其特點(diǎn)為：(1)利用開口機(jī)、泥炮、堵渣機(jī)等專用設(shè)備和各種工具，按規(guī)定的時間分別打開渣、鐵口，放出渣、鐵，并經(jīng)渣鐵溝分別流人渣、鐵罐內(nèi)，渣鐵出完后封堵渣、鐵口，以保證高爐生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。(2)從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣(3)在高溫下焦炭（也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。(4)煉出的鐵水從鐵口放出(5)鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。(6)產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。1.3.煉鋼 1.3.1煉鋼的反應(yīng)原理 高溫下，用氧化劑把生鐵里過多的碳和其它雜質(zhì)氧化成氣體或爐渣而除去。煉鋼，就是通過冶煉來降低生鐵中的碳和去除有害雜質(zhì)，再根據(jù)對鋼性能的要求加入適量的合金元素，使其成為具有高的強(qiáng)度、韌性或其它特殊性能的鋼。 1.3.2煉鋼的設(shè)備轉(zhuǎn)爐、電爐、平爐1.3.3煉鋼的過程及其特點(diǎn)主要方法有三種：氧氣轉(zhuǎn)爐煉用純氧從轉(zhuǎn)爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。此種方法已成為現(xiàn)代煉鋼的主要方法。轉(zhuǎn)爐煉鋼法同其他煉鋼法主要區(qū)別在于他不借助外加能源，僅靠吹入熔池的空氣或氧氣與生鐵水中各種元素的放熱氧化反應(yīng)完成脫碳和脫除雜質(zhì)的任務(wù)，并將鋼液加熱到出鋼（1600℃或更高）溫度。電弧爐冶煉電爐熔煉工藝包括：裝料、熔化期、氧化期、還原期、出鋼其中①熔化期占一半以上冶煉時間，耗電達(dá)三分之二，包括起弧、穿井、電極回 升、熔清、吹氧助熔。②.氧化期：脫碳、脫磷、升溫③.還原期：造還原渣，以碳硅為主要還原劑，脫出鋼中氧、硫，調(diào)整成分和溫度。④.出鋼：當(dāng)鋼水成份溫度合格，脫氧良好，爐渣變白，流動性好，即可向爐內(nèi)加入終脫氧劑，然后出鋼。出鋼溫度比液相線高出70—120℃。平爐煉鋼平爐煉鋼用的原材料為：①鋼鐵料如生鐵或鐵水、廢鋼；②氧化劑如鐵礦石、工業(yè)純氧、人造富礦；③造渣劑如石灰（或石灰石）、螢石、鐵礬土等；④脫氧劑和合金添加劑。其煉鋼的工藝為：從外部供給熱量因平爐爐體龐大,冶煉時間長,爐墻散熱損失和高溫廢氣帶走的熱量大，除鋼鐵原料中各元素氧化產(chǎn)生熱量外，必須從外部供給燃料和使用預(yù)熱空氣燃燒燃料，方能保持煉鋼時需要的熱量。二、冶金與電氣 冶金專業(yè)與電氣工程及其自動化有著密切的聯(lián)系，比如冶金自動化技術(shù)，作為自動化在冶金行業(yè)的應(yīng)用技術(shù)，其發(fā)展軌跡既遵從自動化學(xué)科自身的發(fā)展規(guī)律，也與鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，包括工藝路線演化、制造裝備的更迭、生產(chǎn)流程和組織方式、企業(yè)運(yùn)營模式的改革和進(jìn)步等密切關(guān)聯(lián)。 2.1、冶金在自動化方面的聯(lián)系 隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)和檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，使冶金工藝和自動化更加密切的結(jié)合，從而冶金自動化裝備技術(shù)必將得到進(jìn)一步的發(fā)展和提高。主要表現(xiàn)在： 1）、自動化系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展 2.）、檢測儀表的發(fā)展檢測儀表的種類不斷增加，特別是用于質(zhì)量檢測的儀表如鐵水定硅、定硫探頭，鋼水的定碳、定磷、定氧、定氮探頭，型鋼尺寸檢測儀，鋼板涂油層厚度儀，鋼板表面缺陷檢測儀，板、管超聲探傷儀，線棒橢圓度儀，激光測厚儀等專用儀表增加較快。 3）、人工智能技術(shù)的應(yīng)用。人工智能技術(shù)主要是神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)、模糊控制、專家系統(tǒng)及其相結(jié)合的智能控制系統(tǒng)。4.）、電力電子的技術(shù)發(fā)展 由于大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的迅猛發(fā)展，使微細(xì)加工技術(shù)和高電壓、大電流技術(shù)相結(jié)合，產(chǎn)生了新一代的電力電子器件，如IGBT、IGCT等。2.2電氣自動化技術(shù)在冶金方面的應(yīng)用其實(shí)電氣自動化技術(shù)在冶金方面有著廣泛的應(yīng)用，使得鋼鐵在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)自動化控制，提高生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并且一些自動化安全設(shè)備也提高了鋼鐵生產(chǎn)的安全性。節(jié)省開資，提高經(jīng)濟(jì)性，有力的促進(jìn)了鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展。這主要表現(xiàn)在：、高壓負(fù)荷開關(guān)的應(yīng)用具有簡單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流。但是不能斷開短路電流。常與高壓熔斷器串聯(lián)使用。、高壓隔離開關(guān)的應(yīng)用主要是隔離高壓電源，以保證其他設(shè)備和線路的安全檢修。斷開后有明顯的斷開間隙，可以良好的絕緣，能充分保障人身和設(shè)備的安全。、高壓斷路器的應(yīng)用。高壓斷路器具有完善的滅弧裝置，不僅能夠通斷正常負(fù)荷電流，而且能夠通斷一定的短路電流。而且能接通和承受一定時間的短路電流，并能在保護(hù)裝置作用下自動跳閘，切除短路故障。、互感器的應(yīng)用可以避免主電路的高電壓直接引入儀表，繼電器等二次設(shè)備，提高一二次電路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。還可以擴(kuò)大一二次設(shè)備的應(yīng)用范圍。、繼電器的應(yīng)用繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實(shí)際上是用較小的電 流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。、高壓熔斷