鞍钢实习报告2014-副本.doc

目录一引言1实习目的2实习内容及要求3鞍山钢铁集团公司简介第1章 炼铁总厂第2章第二炼钢厂第3章 能源动力厂第4章-无缝钢管厂第5章大型厂1.实习目的1. 通过实地参观和工程师讲解，了解安全问题的重要性；2. 通过实习了解工厂工作过程，了解自动化在工业生产中的作用和意义；3. 通过参观和思考，将课本上的知识与实际相结合，达到知识与实践的结合；4. 提高自己分析问题、解决问题、适应社会的能力，增强职业意识，扩大事业，巩固所学的理论知识；5. 通过实习了解工厂工作环境;了解本专业在工作的作用、地位，对所学专业课的实用价值有明确认识；6. 通过实习较广泛的接触现场人员，学习社会，获得业务和思想双丰收。通过生产实习，我们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。2.实习任务日期时间实习内容实习地点4月15日星期二参观高炉、了解炼铁生产工艺流程炼铁总厂4月16日星期三参观转炉、了解炼钢生产工艺流程第二炼钢厂4月17日星期四参观锅炉、汽轮机，了解其工作过程 能源动力厂4月18日星期五参观环形加热炉、了解轧钢工艺流程无缝钢管厂4月21日星期一参观加热炉、了解轧钢工艺流程中厚板厂或大型厂3.实习内容及要求3.1 实习内容：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。了解企业生产过程的基本原理、方法、原则。熟悉典型企业生产工艺流程、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、应用场合和使用特点。了解并熟悉各种实际控制系统和控制方法。分析图纸和技术文件。3.2 实习要求：（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。在场内实习时，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，未经指导教师允许，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的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） 实习笔记每人都需带笔记本和笔，在讲课过程中记笔记，在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100元，由各寝室长负责收取，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。个人要注意饮食、饮用水的卫生，不得食用（饮用）来路不明、变质的食品、饮料，防止腹泻、急性肠炎、肝炎等突发疾病。汽车内和实习工厂的卫生由全体同学自行负责。驻地的寝室卫生，由各寝室同学负责打扫。4.鞍山钢铁集团公司简介鞍山钢铁集团公司总部坐落在辽宁省鞍山市，鞍山地区铁矿石资源丰富，已探明的铁矿石储量约占全国储量的四分之一。周围还蕴藏着丰富的菱镁石矿、石灰石矿、粘土矿、锰矿等，为黑色冶金提供了难得的辅助原料。中长铁路和沈大高速公路穿过市区，大连港、营口港、鲅鱼圈港与海内外相通，交通运输条件便利。 鞍钢始建于1916年，前身是日伪时期的鞍山制铁所和昭和制钢所。1948年鞍钢成立，是新中国第一个恢复建设的大型钢铁联合企业和最早建成的钢铁生产基地，被誉为“中国钢铁工业的摇篮”、“共和国钢铁工业的长子”。60年来，鞍钢为国家经济建设作出了巨大贡献，累计生产钢3.81亿吨、铁3.75亿吨、钢材2.77亿吨；上缴利税1245亿元，相当于国家对鞍钢投入的23倍。鞍钢累计向祖国各地输送了近6万名优秀干部、工程技术人员和技术工人，为各地培养了11万余名各类人才。经过六十年的建设和发展,目前钢铁主业已形成鞍山、鲅鱼圈、朝阳三大生产基地的发展格局，具有钢、铁、钢材2500万吨的综合生产能力，成为以汽车板、家电板、集装箱板、船板、重轨、石油管、管线钢、容器板、冷轧硅钢等为主导产品的精品钢材生产基地。能够生产16大类钢材品种，120个产品细类，600个钢牌号，42000个规格的钢材产品，广泛应用于国民经济各领域。鞍钢股份公司和鞍钢集团矿业公司两大主体单位。鞍钢股份公司为鞍钢集团控股上市公司，分别在深圳和香港上市。鞍钢集团矿业公司为鞍钢集团全资子公司。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目的建设坚持自主创新与集成创新相结合，加强集成创新和消化吸收再创新，大力应用了具有自主知识产权的技术及国产装备。在项目建设的各个系统各个领域大量运用鞍钢自主创新和自主集成成果，实现了重点领域和关键 环节的一系列新突破，成为中国首个自主设计、技术总负责、工艺技术最先进、装备水平和产品档次最高的现代化全流程钢铁厂。鞍钢鲅鱼圈钢铁项目建设的目标定位于世界一流钢铁精品生产基地和具有行业引领意义的实践循环经济与可持续发展的绿色概念钢铁工厂。在建设过程中，全面落实“减量、再利用、循环”的循环经济“3R”原则，通过技术装备大型化、现代化，全面实现清洁生产工艺，通过循环经济运行模式 ，最大限度地增强对铁素资源、能源、水资源和固体废弃物的循环和再利用能力，年自发电量比例达到56，水循环利用率达97.8%，固体废弃物的综合利用率达到99.3，从根本上解决发展与环境的矛盾冲突。积极推进太阳能、风能、海水淡化等新能源的开发利用， 在厂区安装3台风力发电机组，年总发电量将达到825万千瓦时。在7处办公楼安装太阳能加热设备，解决现场职工洗浴用热水。研究实施海水淡化，满足鲅鱼圈分公司办公大楼及管控中心的生活用水及杂用水需求。使鲅鱼圈钢铁项目清洁生产指标达到国际先进水平，成为名副其实的绿色钢铁概念工厂。2006年5月17日，国务院正式批准鞍钢鲅鱼圈钢铁项目，2008年9月10日正式投产运行。该项目的建成投产，优化了鞍钢产品结构和产业布局，全面增强鞍钢产品的竞争力，全方位满足用户在品种规格方面的不同需要，对辽宁实施“五点一线”发展战略和振兴东北老工业基地具有重大意义和影响。鞍钢鲅鱼圈基地由鞍钢股份公司鲅鱼圈分公司管理。5.鞍钢股份有限公司简介鞍钢股份有限公司成立于1997年5月8日，注册资本为72.34亿元。2008年度，鞍钢股份生产铁1607.82万吨，生产钢1599.69万吨，生产钢材1498.49万吨。按中国企业会计准则，鞍钢股份截至2008年12月31日止年度，营业收入为79.616百万元，利润总额为3.842百万元，净利润为2.989百万元，基本每股收益为0.413元，全面摊薄净资产收益率为5.63%。截止2008年末，鞍钢股份总资产为92.179百万元，股东权益为53.103百万元，每股净资产为7.34元。鞍钢股份拥有焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等整套现代化钢铁生产工艺流程及相关配套设施，并拥有了与之配套的能源动力系统，实现了钢铁生产工艺流程的完整性和系统性。鞍钢股份是国内大型钢材生产企业，主要业务为生产及销售热轧板、冷轧板、镀锌板、彩涂板、硅钢、中厚板、大型材、线材、无缝钢管、冷轧硅钢等钢铁产品系列，广泛用于汽车、家电、机械制造、造船、铁路建设等领域。目前，鞍钢股份有限公司的成员单位有：炼铁总厂、化工总厂、第一炼钢厂、第二炼钢厂、第三炼钢连轧厂、钢材加工中心、热轧带钢厂、中厚板厂、无缝钢管厂、冷轧硅钢厂、大型厂、冷轧厂、线材厂、第一发电厂、供电厂、给水厂、燃气厂、氧气厂、计量厂、设备厂、冶金运输厂、原燃料储运分公司、材料储运分公司、质量检验中心、技术中心。 第一章 炼铁总厂1.1 炼铁总厂简介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 321.6 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。至今，炼铁总厂己为国家炼出合格生铁 3 亿多吨，为祖国的钢铁事业做出了巨大的贡献。 始建于 1917 年的炼铁总厂有着悠久的历史。 1949 年 6 月 27 日，在党的领导下，炼出了新中国第一炉争气铁。在不同的历史时期，党和国家领导人对鞍钢炼铁的发展都极为关注。“一五”期间，毛泽东主席写信给鞍钢全体职工，祝贺 7 号高炉等“三大工程”胜利竣工。朱德、刘少奇、邓小平、江泽民、李先念、李鹏、乔石、李瑞环、吴邦国、温家宝、曾庆红、黄菊、李长春等党和国家领导人多次视察高炉，给铁厂职工极大的鼓舞。50 多年来，炼铁总厂培养了一大批领导干部、管理专家、技术人才和劳动模范，并输送到全国各各行业，被誉为钢铁人才的摇篮。铁厂是孟泰精神的发祥地，孟泰精神做为铁厂的厂魂成为中国工人阶级的一面光辉旗帜。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。伴随着鞍钢集团向世界五百强企业迈进的脚步，鞍钢股份炼铁总厂也将成为世界级的炼铁基地，炼铁总厂继续实施以人为本战略，以科技进步为先导，进一步提升企业管理水平，努力把炼铁总厂建设成为经济技术指标创一流，企业管理创一流，职工队伍创一流，企业环境创一流，具有强大竞争实力和发展后劲的一流的现代化铁厂。1.2 控制系统分析1.2.1 七大系统（1） 上料系统 矿槽、皮带、筛子、料车、主卷扬、炉顶（2） 送风系统 风机、放风阀、热风炉、风口（3） 渣铁处理系统 开口机、铁罐、铸铁机、天车、堵渣机（4） 煤气处理系统 重力除尘器、布袋、高压阀组（5） 喷煤系统 球磨机、中速、喷吹罐、喷枪（6） 冷却系统 水泵、冷却壁、冷却板、风渣口（7） 高炉本体及冶炼 炉皮、冷却壁、炉墙1.2.2 高炉冶炼原理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（10001300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。方程式： COCOCOCO焦炭中 S煤气铁炉渣1.2.3 炼铁工艺流程炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。 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。高炉冶炼的目的是将矿石中的铁元素提取出来，生产出来的主要产品为铁水。付产品有：水渣、矿渣棉和高炉煤气等。炉渣销售重力除尘器皮带车 皮带皮带皮带焦炉带式烧结机竖炉采矿厂采矿厂皮带焦炭烧结球团天然矿熔剂炉顶设备料车卷扬称量筛分矿槽炉喉炉身炉腰炉缸风机制粉煤放风阀热风炉围管风管风口喷吹荒煤气净煤气热风炉均热炉焦炉转炉放散粗煤粉袋除尘铸铁机炼钢铁水铁罐砂口水冲渣水渣销售 图1-2 炼铁工艺流程图(1)高压水新水井或河流冷却器泵站加压、加药、降温氮气氧气空气制氧机送风系统炉顶布袋反吹电变电站设备蒸汽锅炉或电厂保压吹扫保温空气空压机冲压制动吹扫 图1-2 炼铁工艺流程图(2)1.2.4 高炉冶炼主要工艺设备：(1).高炉 ：横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。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。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。(2).高炉热风炉:热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。(3).铁水罐车:铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。1.2.5 四大制度（1）送风制度 风口面积、风度、风压、风量（2）装料制度 矿批 料线 （3）造渣制度 炉渣成分 （4）热制度 理论燃烧温度、生铁、铁水温度第2章 炼钢工区鞍山钢铁股份有限公司炼钢总厂主要采用转炉炼钢工艺。1.转炉炼钢的工艺流程依照历史发展进程，按转炉炉衬性质的不同分为酸性转炉与碱性转炉；按其气体引入的部位不同，分为底吹转炉、侧吹转炉和顶吹转炉；根据供给气体的氧化性不同又可分为空气转炉和氧气转炉。转炉的分类如下：只有中国曾经有过的炼钢方法; 我国曾经对氧气侧吹转炉炼钢法进行过工业试验。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果氧气是从炉底吹入，那就是底吹转炉；氧气从顶部吹入，就是顶吹转炉。氧气顶吹转炉氧气顶吹转炉炼钢设备工艺，如图4所示。按照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯度大于99的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。 氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时，生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥，等等。氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。这种炼钢法使用的氧化剂是氧气。把空气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。转炉炼钢是在转炉里进行。转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫化钙，一起成为炉渣。当磷与硫逐渐减少，火焰退落，炉口出现四氧化三铁的褐色蒸汽时，表明钢已炼成。这时应立即停止鼓风，并把转炉转到水平位置，把钢水倾至钢水包里，再加脱氧剂进行脱氧。整个过程只需15分钟左右。如果空气是从炉低吹入，那就是低吹转炉。 随着制氧技术的发展，现在已普遍使用氧气顶吹转炉 （也有侧吹转炉）。这种转炉吹如的是高压工业纯氧，反应更为剧烈，能进一步提高生产效率和钢的质量。转炉一炉钢的基本冶炼过程。顶吹转炉冶炼一炉钢的操作过程主要由以下六步组成：（1）上炉出钢、倒渣，检查炉衬和倾动设备等并进行必要的修补和修理；（2）倾炉，加废钢、兑铁水，摇正炉体（至垂直位置）；（3）降枪开吹，同时加入第一批渣料（起初炉内噪声较大，从炉口冒出赤色烟雾，随后喷出暗红的火焰；35min后硅锰氧接近结束，碳氧反应逐渐激烈，炉口的火焰变大，亮度随之提高；同时渣料熔化，噪声减弱）； （4）35min后加入第二批渣料继续吹炼（随吹炼进行钢中碳逐渐降低，约12min后火焰微弱，停吹）；（5）倒炉，测温、取样，并确定补吹时间或出钢； （6）出钢，同时（将计算好的合金加入钢包中）进行脱氧合金化。上炉钢出完钢后，倒净炉渣，堵出钢口，兑铁水和加废钢，降枪供氧，开始吹炼。在送氧开吹的同时，加入第一批渣料，加入量相当于全炉总渣量的三分之二，开吹3-5分钟后，第一批渣料化好，再加入第二批渣料。如果炉内化渣不好，则许加入第三批萤石渣料。 图6 鞍钢涡鼓型全氧侧吹转炉炉型表1 涡鼓型全氧侧吹转炉尺寸参数氧气侧吹转炉所用氧枪，其工作原理与氧气底吹转炉的氧枪相同，目前各厂均采用柴油做冷却保护介质。氧枪由两根同心套管构成，内管用铜管，外管用普通碳素钢管制作。氧枪中心管路供氧，内、外管之间的特制间隙走油。在工作条件下，油与氧气同时喷入炉内，油在枪口处升温、汽化和裂解而吸收热量，加上氧气喷出时的膨胀吸热，使氧枪头部温度始终保持在几百度而能正常供氧（经实际测定，氧枪枪身和头部温度在(200250以下)。图7 氧枪示意图实践证明，通过摇炉灵活控制氧流与钢渣的相对位置，就可以实现冶金过程的要求。一般对于100300 毫米厚的渣层，只需使炉体作715(以下的摇动即可。图8 通过摇炉灵活控制氧流与钢渣的相对位置氧气侧吹转炉，由于埋入式吹氧的良好传热条件，且使用柴油作为冷却介质，没有氧气顶吹转炉内氧枪冷却水带走的热损失，炉气中CO 能够得到燃烧，故炉子热效率既高于氧气顶吹转炉，也可以高于氧气底吹转炉。例如，68吨的氧气侧吹转炉可以加入2530%的冷废钢（吹炼含硅1.0% )*，含磷1.0%，含锰0.20.5%的铁水时）。1.顶底复合吹转炉顶底复合吹炼是20世纪70年代初兴起的炼钢工艺，它是吸取了顶吹与底吹氧气转炉炼钢法的各自优势而发展起来的。氧气顶吹转炉炼钢工艺的特点是从熔池上方供氧，氧气通过氧枪所形成的超音速氧射流与熔池相互作用，形成了氧气-熔渣-金属的乳浊液；化学反应均在乳浊液中进行，因而冶炼速度非常快；高温反应区集中于熔池的表面，造成了炉渣的氧化铁含量高，熔池内成分与温度梯度较大，很不均匀；从而诱发了间断性喷溅。同时烟尘量大，铁损也较多。底吹转炉工艺是从转炉底部供氧，氧气流从熔池穿过，氧的利用率高，对熔池搅拌强度至少是顶吹转炉的10 倍左右，因此消除了熔池温度和成分的不均匀性，吹炼平稳，也避免了由此而引发的喷溅，能够吹炼超低碳钢种。底吹转炉成渣困难，但可以通过底部供气喷嘴向熔池喷入石灰粉，从而改善了脱P、S的条件。由于从转炉底部供入氧气，喷嘴需要冷却，一般是用碳氢化合物为冷却介质，所以冶炼终点钢中氢含量较高。复吹转炉通常是由顶吹或底吹转炉改造而成。若由顶吹转炉改建成复吹转炉时，底部供入的气源是以惰性气体为主，大多数是弱搅拌型复吹工艺，供气强度（标态）一般在0.12m/（tmin）以下；而底吹转炉改造成复合吹炼工艺时，底部气源是以氧气为主，大多数为强搅拌型复吹技术，供气强度（标态）一般在0.25 m/（tmin）以上。采用顶吹氧底吹非氧化性气体氮或氩复合吹炼时，关键是控制底气量，顶枪枪位和供氧强度。在操作上除炉底全程恒流量供气和顶吹氧枪枪位适当提高外，冶炼工艺制度基本上与顶吹法相同。吹炼过程中钢、渣成分变化趋势也与顶吹法基本相同。但由于炉底供气的作用，强化了熔池搅拌，对冶炼过程和终点都带来了一定的影响。2.生产实际中的温度控制在生产实际中，温度的控制主要是根据所炼钢种、出钢后间隔时间的长短、补炉材料消耗等因素来考虑废钢的加入量。对一个工厂来说，由于所用的铁水成分和温度变化不大，因而渣量变化也不大，故吹炼过程的热消耗较为稳定。若所炼钢种发生改变，出钢后炉子等铁水吊运和修补炉衬使间隔时间延长和炉衬降温，则必然引起吹炼过程中热消耗发生变化，因而作为冷却剂的废钢加入量也应作相应调整。吹炼过程中温度的调节可以用铁矿石、氧化铁皮和石灰等散状料来控制，它们与渣料一起加入，这也是分小批加入第二批渣料的原因之一。终点温度的调节比较灵活，它可以根据炉温、炉渣和炉内成分而决定使用的冷却剂。若炉温高，炉渣化得好，钢水成分合格，则可以加入洁净废钢降温，以提高炉子生产率和热效率。若炉温高，炉内钢水中磷或硫不合格，则可加入石灰和助熔剂等渣料，并适当补吹。若炉温低，化渣也不好，则可加入助熔剂，然后低枪提温。3.终点控制和出钢终点控制主要是指终点温度和成分的控制。所谓终点，是指转炉加入铁水后，经过造渣、供氧和一系列物理化学反应，使钢水达到所炼钢种要求的时刻。到达终点的具体要求是：钢水中碳含量达到所炼钢种的控制范围，磷和硫含量低于规格下限；达到出钢温度，保证钢水合适的氧化性。在一般的生产条件下，磷、硫的去除比脱碳更复杂，因此总是在吹炼过程中尽可能让磷和硫提早去除到终点所要求的范围。这样就使终点控制简化为熔池碳和温度的控制，所以终点也称为“拉碳”。转炉的终点控制，包括经验控制和自动控制两种方式。自动控制是借助于计算机通过建立数学模型对吹炼过程各种复杂参数进行快速、高效的计算和处理，并给出综合动作指令来达到控制终点的目的。第三章能源动力工区1.能源动力工区简介鞍钢能源动力工区主要服务于鞍钢每个工作环节，以制造能源和燃料，并为各个作业环节补充燃气，氧气，供电等。能源动力工区主要分为，燃气作业区，氧气作业区，电力作业区，蒸汽作业区等。动力工区主要包括第一检修、第二检修、供电检修和给水检修四个作业区，主要承担燃气厂、氧气厂、汽轮机、锅炉、供电和给水设备的检修和维护的任务。2.第一检修作业区第一发电厂主要设备包括动力锅炉19台，锅炉生产的蒸汽除供应发电机和鼓风机使用外还有很大一部分直接送往用户，负责公司各厂矿企业生产、生活及冬季采暖用蒸汽供应任务；汽轮发电机12台，担负着公司保安电力重任；汽轮鼓风机9台，电动鼓风机3台，为炼铁厂9座高炉的冶炼提供冷风。6000/min汽动鼓风机汽轮机是用以带动鼓风机的专用汽轮机。汽机本体的构造是单缸单流反动凝汽式。全机共26级，包括一级冲动，25级反动级，有两段回热用的不调整抽汽，第十二级抽气通向高压加热器用以加热给水，还可经调节减压阀后供给除氧器。第二十二级抽气通向低压加热器，用以加热凝结水。3.第二检修作业区燃气厂主要设备包括2座30万立高炉煤气柜、1座15万立焦炉煤气柜、56台鼓风机、13台压缩机、9套煤气清洗系统、4座转炉煤气柜、7套电除尘、5套TRT发电装置、4套脱硫制氢装置和1套干箱脱硫装置。TRT（高炉煤气余压回收透平发电装置）简介TRT是利用高炉炉顶煤气压力经透平膨胀作功，驱动发电机发电的能量回收装置。TRT装置既回收了原减压阀泄放的能量，又净化了煤气，并且改善了高炉炉顶压力的控制品质。 氧气厂主要设备包括5套（外压缩2套、内压缩3套）3.5万m3/h制氧机组，4套1万m3/h制氧机组，10台氧压机，19台氮压机，38台空压机。燃气作业区主要为鞍钢各类炉具提供燃气，燃气主要分为焦炉煤气，高炉煤气和转炉煤气等。焦炉煤气主要为焦炉燃烧作业中所产生的燃气，指用几种烟煤配成炼焦用煤，在炼焦炉中经高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所得到的可燃气体，是炼焦产品的副产品。主要作燃料和化工原料。焦炉煤气中，一氧化碳含量较低，为515%，并混合有氢气。甲烷等气体。高炉煤气主要为高炉炼铁过程所产生的燃气，高压鼓风机（罗茨风机）鼓风，并且通过热风炉加热后进入了高炉，这种热风和焦炭助燃，产生的是二氧化碳和一氧化碳，二氧化碳又和炙热的焦炭产生一氧化碳，一氧化碳在上升的过程中，还原了铁矿石中的铁元素，使之成为生铁，这就是炼铁的化学过程。铁水在炉底暂时存留，定时放出用于直接炼钢或铸锭。这时候在高炉的炉气中，还有大量的过剩的一氧化碳，这种混和气体，就是“高炉煤气”。这种含有可燃一氧化碳的气体，是一种低热值的气体燃料，可以用于冶金企业的自用燃气，如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。也可以供给民用，如果能够加入焦炉煤气，就叫做“混和煤气”，这样就提高了热值。高炉煤气中CO的含量为30%左右。转炉煤气，为转炉炼钢过程中所产生的煤气。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。回收的顶吹氧转炉炉气含一氧化碳6080，二氧化碳1520，以及氮、氢和微量氧。转炉煤气的发生量在一个冶炼过程中并不均衡，成分也有变化。通常将转炉多次冶炼过程回收的煤气输入一个储气柜，混匀后再输送给用户。第四章 无缝钢管厂1.无缝钢管厂简介鞍钢无缝钢管厂位于整洁、优美、风景如画、具有现代化气息鞍钢厂区之内。鞍钢无缝钢管厂是新中国第一座无缝钢管厂，于 1953 年12月26日正式竣工投产，是闻名全国的鞍钢“三大工程”之一。党和国家领导人毛泽东主席、周恩来总理、朱德委员长、中共中央书记处总书记邓小平等都对无缝钢管厂建成，为祖国建设所作贡献给予高度评价。 鞍钢无缝钢管厂已走过 50 多年历程，累计生产无缝钢管 1025 万吨、 2 万多个品种规格。其主导产品有：高中低压锅炉管、石油油管、套管、管线管、地质管、合金管、汽车半轴套管、液压支柱管、气瓶管、石油裂化管、化肥管、流体管和结构管等。产品广泛应用于冶金、化工、机械、石油、煤炭、电力、航空、航海、军工等行业，为祖国的社会主义建设与发展做出了杰出的贡献。 鞍钢无缝钢管厂目前拥有 159MPM 限动芯棒五机架连轧管机组、具有年产能力为 20 万吨， 2 19 改进型自动轧管机、具有年产能力为 25 万吨， 100 圆盘延伸机组 具有年产能力为 10 万吨，同时拥有 石油管加工生产线和冷拔生产线， 是国内重点无缝钢管生产企业之一。 迈进二十一世纪的无缝钢管厂， 本着“高起点、少投入、快产出、高效益”的技改方针，于 2002 年，投资 2.98 亿元，引进当今世界最先进的德国西马克米尔公司 159MPM 限动芯棒五机架连轧管机、意大利安莎尔多电控设备及奥地利 MFL 公司排管锯，对 AG 机组实施大规模技术改造。工程于 2002 年 7 月 25 日正式开工， 2003 年 8 月达产。改造后的 159MPM 机组创造了国内同类型引进机组“工程投资最少、建设周期最短、达产速度最快”三项新纪录。 为适应市场经济发展要求，进一步提高产品质量，扩大生产规模， 2004 年 7 月 7 日，对设备装备水平落后的 140 机组进行大规模技术改造。改造后的机组为 2 19 改进型自动轧管机组，电气系统采用德国 SIEMENS 及美国 AVTRON 全数字控制装置；自动化系统采用美国 GE 公司 9030 系列 PLC 、以太网和 PROFIBUS-DP 网络连接形式进行自动化控制；机械系统采用穿孔机小角度锥型辊、轧管机全方位液压装置、轧管机 GC 辊缝自动控制装置、高精度三辊定径机等先进设备。改进后的 2 19 改进型自动轧管机组的生产能力达到 25 万吨。 该机组是鞍钢自行设计、自行设备制造、自行设备安装、具有自主知识产权的国内同类机组一流水平的自动轧管机组。 2 19 自动轧管机组的建成投产填补了鞍钢不能生产大口径无缝钢管的空白。 为进一步占领东北大口径无缝钢管市场， 2005 年 8 月 5 日起 ，利用现有的冷拔车间厂房，投资 760 万元，于 2005 年 11 月建成大口径扩管生产线，年设计生产能力 2.5 万吨，生产规格外径范围为 245 -340mm , 壁厚范围为 7 -18 mm 。 鞍钢无缝钢管产品，在生产、制造和检查过程中，严格执行内控标准，使产品各项参数处于最佳的控制状态，包括钢管外表面、内表面、壁厚、外径、几何尺寸、机械性能等等。为强化生产工艺、产品质量， 1997 年；顺利通过 ISO9002 质量管理体系保证； 1998 年，通过美国石油协会 API 认证； 2001 年，通过 ISO14001 环境体系认证； 2002 年，通过 GB/T28001 职业健康安全管理体系认证，形成一套完整职业健康、环境保护、安全管理、产品质量保证体系。 通过不断努力，鞍钢无缝钢管产品质量大幅提高， 1999-2004 年，获得中国冶金产品实物金杯奖； 2002-2004 年，连续 3 年获辽宁省用户满意企业； 2004 年， 159MPM 连轧管机组生产工艺技术获冶金科学技术二等奖、辽宁省科技术成果二等奖。 随着大规摸技术改造的不断深入，鞍钢整体装备水平提高，核心竞争力显著增强， 159MPM 、 219 机组建成，标志着鞍钢无缝钢管产品已跻身当代钢铁界先进行列，鞍钢将以优质产品质量，周到便捷的服务，全力满足用户各种不同的需求。2.无缝钢管 无缝钢管是一种具有中空截面、周边没有接缝的长条钢材。钢管具有中空截面，大量用作输送流体的管道，如输送石油、天然气、煤气、水及某些固体物料的管道等。钢管与圆钢等实心钢材相比，在抗弯抗扭强度相同时，重量较轻，是一种经济截面钢材，广泛用于制造结构件和机械零件，如石油钻杆、汽车传动轴、自行车架以及建筑施工中用的钢脚手架等。用钢管制造环形零件，可提高材料利用率，简化制造工序，节约材料和加工工时，如滚动轴承套圈、千斤顶套等，目前已广泛用钢管来制造。钢管还是各种常规武器不可缺少的材料，枪管、炮筒等都要钢管来制造。钢管按横截面积形状的不同可分为圆管和异型管。由于在周长相等的条件下，圆面积最大，用圆形管可以输送更多的流体。此外，圆环截面在承受内部或外部径向压力时，受力较均匀，因此，绝大多数钢管是圆管。但是，圆管也有一定的局限性，如在受平面弯曲的条件下，圆管就不如方、矩形管抗弯强度大，一些农机具骨架、钢木家具等就常用方、矩形管。根据不同用途还需有其他截面形状的异型钢管。 1).结构用无缝钢管（GB/T8162-1999）是用于一般结构和机械结构的无缝钢管。 2).流体输送用无缝钢管（GB/T8163-1999）是用于输送水、油、气等流体的一般无缝钢管。 3).低中压锅炉用无缝钢管（GB3087-1999）是用于制造各种结构低中压锅炉过热蒸汽管、沸水管及机车锅炉用过热蒸汽管、大烟管、小烟管和拱砖管用的优质碳素结构钢热轧和冷拔（轧）无缝钢管。 4).高压锅炉用无缝钢管（GB5310-1995）是用于制造高压及其以上压力的水管锅炉受热面用的优质碳素钢、合金钢和不锈耐热钢无缝钢管。 5).化肥设备用高压无缝钢管（GB6479-86）是适用于工作温度为-40400、工作压力为1030Ma的化工设备和管道的优质碳素结构钢和合金钢无缝钢管。 6).石油裂化用无缝钢管（GB9948-88）是适用于石油精炼厂的炉管、热交换器和管道无缝钢管。 7).地质钻探用钢管（YB235-70）是供地质部门进行岩心钻探使用的钢管，按用途可分为钻杆、钻铤、岩心管、套管和沉淀管等。 8).金刚石岩芯钻探用无缝钢管（GB3423-82）是用于金刚石岩芯钻探的钻杆、岩心杆、套管的无缝钢管。 9).石油钻探管（YB528-65）是用于石油钻探两端内加厚或外加厚的无缝钢管。钢管分车丝和不车丝两种，车丝管用接头联结，不车丝管用对焊的方法与工具接头联结。 10).船舶用碳钢无缝钢管（GB5213-85）是制造船舶I级耐压管系、级耐压管系、锅炉及过热器用的碳素钢无缝钢管。碳素钢无缝钢管管壁工作温度不超过450，合金钢无缝钢管管壁工作温度超过450。 11).汽车半轴套管用无缝钢管（GB3088-82）是制造汽车半轴套管及驱动桥桥壳轴管用的优质碳素结构钢和合金结构钢热轧无缝钢管。 12).柴油机用高压油管（GB3093-86）是制造柴油机喷射系统高压管用的冷拔无缝钢管。 13).液压和气动缸筒用精密内径无缝钢管（GB8713-88）是制造液压和气动缸筒用的具有精密内径尺寸的冷拔或冷轧精密无缝钢管。 14).冷拔或冷轧精密无缝钢管（GB3639-83）是用于机械结构、液压设备的尺寸精度高和表面光洁度好的冷拔或冷轧精密无缝钢管。选用精密无缝钢管制造机械结构或液压设备等，可以大大节约机械加工工时，提高材料利用率，同时有利于提高产品质量。 15).结构用不锈钢无缝钢管（GB/T14975-1994）是广泛用于化工、石油、轻纺、医疗、食品、机械等工业的耐腐蚀管道和结构件及零件的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。 16).流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-1994）是用于输送流体的不锈钢制成的热轧（挤、扩）和冷拔（轧）无缝钢管。 17).异型无缝钢管是除了圆管以外的其他截面形状的无缝钢管的总称。按钢管截面形状尺寸的不同又可分为等壁厚异型无缝钢管（代号为D）、不等壁厚异型无缝钢管（代号为BD）、变直径异型无缝钢管（代号为BJ）。异型无缝钢管广泛用于各种结构件、工具和机械零部件。和圆管相比，异型管一般都有较大的惯性矩和截面模数，有较大的抗弯抗扭能力，可以大大减轻结构重量，节约钢材。3. 控制系统分析3.1 无缝管工艺流程热轧（挤压无缝钢管）：圆管坯加热穿孔三辊斜轧、连轧或挤压脱管定径（或减径）冷却矫直水压试验（或探伤）标记入库 无缝钢管是用钢锭或实心管坯经穿孔制成毛管，然后经热轧、冷轧、或冷拔制成。热轧无缝钢管分一般钢管，低、中压锅炉钢管，高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、地质钢管和其它钢管等。冷拔（轧）无缝钢管：圆管坯加热穿孔打头退火酸洗涂油（镀铜）多道次冷拔（冷轧）坯管热处理矫直水压试验（探伤）标记入库冷轧无缝钢管除分一般钢管、低中压锅炉钢管高压锅炉钢管、合金钢管、不锈钢管、石油裂化管、其它钢管外，还包括碳素薄壁钢管、合金薄壁钢管、不锈薄壁钢管、异型钢管。热轧无缝管外径一般大于32mm，壁厚2.5-75mm，冷轧无缝钢管外径可以到6mm，壁厚可到0.25mm，薄壁管外径可到5mm壁厚小于0.25mm，冷轧比热轧尺寸精度高。卫生级镜面管工艺流程：管坯检验剥皮检验加热穿孔酸洗修磨润滑风干焊头冷拔固溶处理酸洗酸洗钝化检验冷轧去油切头风干内抛光外抛光检验标识成品包装 工业管工艺流程：管坯检验剥皮检验加热穿孔酸洗修蘑润滑风干焊头冷拔固溶处理酸洗酸洗钝化检验3.2 生产时使用到的机组设备剪断机、环形加热炉、穿孔机、自动轧管机（219）、均整机、步进炉（加热管）、剪径机（外径小 长度长）、定径机（口径大）、冷床、矫直机、切管机。3.3 自动控制系统的构成（1）PLC系统生产线网络方案采取最适合于工厂实时控制的、并且在当今国内外应用率最高的Profibus.DP网和Industrial Ethernet（工业以太网）网，分别用于现场控制和过程管理与监控。Industrial Ethernet网符合IEEE 802 国际标准，连接简单、性能灵活，市场占有率超过80%，已被世界各地广泛接受和应用。（2）直流传动装置为考虑备件的互换性，穿孔机和轧管机两台主电机的控制系统相同，均由一台进线柜、一台功率柜、一台调节柜（三台柜子）组成。3.4 系统操作与控制全线的操作系统由操作员台、操作台和机旁操作箱构成。操作员站：主要用于工艺和电气参数设定、运行方式选择、轧制前的一般操作。操作台：主要用于自动方式运行下的手动干预及手动方式操作。操作箱：主要用于机械设备的调整和检修的操作，操作台操作时，操作箱操作无效。操作方式分为自动方式、手动方式和检修方式三种。（1）自动方式：在自动方式下，相关设备按预设值和逻辑顺序，在没有人员干预的情况下以自动方式运行。在自动方式运行中，一些控制设定点（如轧机速度）可以进行人为干预调整，但对于相互联锁的顺序自动控制被停止后，一些专门辅助动作可以手动执行，但从手动方式切换到自动方式时，一般要求相关设备都在每个顺序控制的起始位置。（2）手动方式：在手动方式下，用于保护电气设备和机械设备的联锁条件仍将保留。当手动操作完成前，必须把相关设备运行至预定的初始位置，这样才能从手动方式切换至自动方式，保证自动方式能顺利的进行。（3）检修方式：在这种方式下，只保留非常重要的、少量的保护性联锁，检修时，只能在机旁操作箱点动操作。第5章 大型厂1. 大型厂简介200