钢铁冶金联合企业详细的生产环节.doc

5钢铁冶金联合企业详细的生产环节当今社会，钢铁冶金联合企业不断应用新技术，做到行业的清洁生产，消耗量低。本文主要介绍了钢铁冶金联合企业主要的生产环节，一开始是采矿、粉碎、选矿、制料，然后到炼铁、炼钢，最后连铸，以及每一个生产环节的主要过程、主要设备与生产方法，详细介绍了每一步，让大家可以更好的了解到钢铁冶金企业生产钢铁的生产环节。 冶金行业是我国国民经济的重要基础产业，近10年来我国钢铁产业的建设与发展取得了很大的成就。冶金行业安全生产总体运行平稳，在历史上较少发生重大事故，但近几年来，较大和重大事故时有发生，说明冶金企业安全自身存在一定的问题，需要国家以及企业加以重视，加强监督、管理以及考核工作，尽量减少，甚至避免重大事故的发生，在各个生产环节上做到更加的细致入微。1.采矿与选矿 将矿石开采出来的过程和作业称为采矿，根据矿山埋藏的特点，矿石的开采分为两大类：金属矿床地下开采和露天开采。露天开采的合理范围将取决于矿体的赋存情况和由此决定的采掘矿石量与岩石量的比重，并要用经济计算的办法加以确定。 矿床的开发过程包括采前工作和采矿生产两部分，采前工作主要包括普查找矿、地质勘探、设计和施工；采矿生产主要包括主要生产作业和辅助生产作业。 金属矿床地下开采是井巷掘进矿床开采的基本原则与矿床开拓采矿方法矿山运输与矿井提升四个步骤。井巷掘进包括矿山井巷，是为了勘探和开采矿床，在地面和矿床之间开掘的坑道；凿岩爆破是为把矿石和岩石从矿体分离开来，并破碎成适当的块度以便装运；井巷掘进主要工作是破碎岩石以获得所需的井巷空间，通常包括水平巷道掘进、天井掘进、竖井掘进和斜井掘进。矿床开采的基本原则包括开采单元、开采顺序与步骤。开采单元：矿山下设一个或几个坑口，坑口是具有独立开采系统的生产单位，将井田划分为阶段，阶段划分为采区。开采顺序：对于井田，一般优先开采矿石品位高、可选性好、基建工程量少的，一般从上往下逐个阶段开采，这样投资少，投资快，安全性好。对于矿块，其开采顺序按回采工作相对主要开拓巷道一般分为前进式、后退式和混合式。矿床开采步骤：矿床是按开拓、采准和切割、回采三个步骤进行开采的，开拓是为了使地面与矿体之间构成一个整体的运输、行人、通风、排水等系统，采准和切割是指在已经开拓的阶段中掘进采准和切割巷道，为回采创造必要条件。矿床开拓法包括单一开拓法、联合开拓法。单一开拓法用一种主要开拓巷道开采整个矿床的全部开采深度的开拓方法，包括竖井开拓法、斜井开拓法、平峒开拓法。联合开拓法是开采矿床上部用一种主要开拓巷道，下部用补充开拓巷道联合开拓，包括竖井与盲井联合开拓法、斜井与盲斜联合开拓法、平洞与盲竖井联合开拓法。采矿方法根据回采时地区管理方法分为空场采矿法、充填采矿法和崩落采矿法。空场采矿法主要依靠围岩自身的稳固性和留下的矿柱来支撑矿床的采空区，该方法适合开采围岩和矿石都稳固的矿床。充填采矿法一般将采区划分为矿房和矿柱两步骤回采，先采矿房，后采矿柱，用充填材料将回采后的采空区充填起来。崩落采矿法以崩落围岩来实现地压管理的采矿方法，即随着矿石的崩落，强制或自然崩落围岩充填采空区，只有在地表允许陷落的地方才允许采用这种方法。表1 泰勒标准套筛部分筛选筛孔大小（网目）筛孔实际尺寸/mm筛孔大小(网目)筛孔实际尺寸/mm3468101420286.6804.6993.3272.3621.6511.1680.8330.5893548651001502002704000.4170.2950.2080.1470.1040.0740.0530.037选矿的选别前准备工作包括破碎筛分和磨矿分级。破碎筛分的破碎主要采用压碎、劈碎、击碎和磨碎，矿石磨碎过程往往是以两种或两种以上方式联合进行。筛分是将粒度范围较宽的混合物料按粒度分成若干个不同级别的过程，分为预先筛分和检查筛分。磨矿目的是使矿石紧密结合和共生在一起的各种有用矿物颗粒全部或大部分达到单位分离以便进行选别。在介质中，按物料沉降速度的不同分成若干级别作业叫分级作业，目的就是在磨矿流程中及时分出合格产物，不合格产物返回磨矿流程中继续磨矿。选矿的选别作业包括重选、浮选和磁选。重选是根据矿粒间密度的差异，实现按密度分选矿粒群的过程。浮选是根据各种矿物的表面性质的差异，从矿浆中借助于气泡的浮力选分矿物的过程，要先将矿石磨碎到一定粒度。磁选是利用各种矿物的磁性差异，在磁选机的磁场中所受作用力的不同而实现分选的一种方法。2.炼铁炼铁就是通过冶炼铁矿石，从中得到金属铁的过程。高炉炼铁是现代生铁生产的主要方法。表2.我国炼钢生铁标准铁号牌号炼04炼08炼10代号L04L08L10化学成分硅0.450.45-0.850.85-1.25锰一组0.30二组0.30-0.50三组0.50磷一组0.15二组0.15-0.25三组0.25-0.40硫特类0.02一类0.02-0.03二类0.03-0.05三类0.05-0.07铁矿石、溶剂、焦炭是高冶炼的主要原料。对铁矿石的质量要求主要有矿石品味要高，酸性脉石量要低，有害杂质要少，矿石粒度均匀强度好，矿石易还原矿石成分波动小。铁矿石的烧结也是现代钢铁联合企业的重要环节。烧结矿是由精矿粉（主要含铁物料），配加一定溶剂及燃料，在矿粉不完全融化条件下靠颗粒表面软化、局部熔化遭渣烧结成具有一定强度与粒度，化学成分稳定的高炉。从烧结机尾卸下的烧结矿温度高，冷却方式是强制通风，具体形式有多种，冷却后的烧结矿进行一次破碎多段筛分，满足了高炉对烧结矿的粒度要求。高炉冶炼是现代钢铁联合企业中极重要的一环，是个连续生产过程。整个过程始于风口前焦炭的燃烧，燃烧产生的高温煤气与下降的炉料进行一系列传热传质。高炉内自上而下分炉喉、炉身、炉腰、炉缸，基本反映有燃烧反应，炉料的挥发与分解，铁矿石还原，铁的直接还原与间接还原。炉渣与铁水是高炉冶炼过程同时形成的两种液态产物，炉渣的性能应满足铁滴的汇聚长大借渣铁的密度不同达到渣铁分离，渣量大，焦比高，入炉流量增加，所以在一定的原料条件下降低生铁含硫的主要途径是提高炉渣的脱硫能力；还要尽可能降低生铁含硫量；能促进或抑制炉渣中某些元素的还原。炉渣的性能主要取决于炉渣的组成。提高高炉冶炼指标的技术措施主要包括精料（“高、稳、熟、匀、小、净”），增大风量（及冶炼强度增加），高压操作（安装调压阀组调节），高风温（发展间接还原），喷吹燃料（降低理论燃烧温度），富氧鼓风（提高冶炼强度）。3.炼钢与连铸炼钢以生铁和废钢为原料，在炼钢炉内使其精炼为成分和温度均匀合格的钢液，并通过模铸或连铸浇注成不同形状的钢锭或钢坯。炼钢原材料包括金属料（铁水、废钢、铁合金）和辅助材料（造渣材料、氧化剂、冷却剂、还原剂和增碳剂）。过程中的基本反应有氧来源即熔池的传氧反应，氧化反应，脱碳反应，硅、锰氧化与还原，脱磷反应，脱硫反应，脱氧反应。炼钢主要包括脱碳，脱硫、磷，脱氧与合金化，去除气体和非金属夹杂物，升温。目前采用的主要炼钢方法有转炉炼钢法、电炉炼钢法和平炉炼钢法。转炉炼钢法包括氧气顶吹转炉炼钢法和底吹转炉炼钢法。氧气顶吹转炉炼钢法需要设备包括炉体（钢水冶炼场所）、托圈（支撑炉体，传递倾动力矩）、耳轴（带动转炉转动）、倾动机构（包括供养系统和氧枪）、供养系统、氧枪、加料系统（铁水供应设备、金属料装入设备和散料加入设备等。底吹转炉炼钢法需要设备有炉底钢板、炉底塞、喷嘴、炉底固定件和管道固定件。由于底吹转炉喷溅少，故其炉容比可以选择小些。顶吹与底吹相比，最突出的是顶吹时氧气射流对熔池搅拌不均匀，而氧气射流对熔池搅拌的均匀性是影响转炉吹炼强度和吹炼稳定性的主要因素。电炉炼钢法是利用电能炼钢的方法，主要有直接电弧炉、间接电弧炉、感应炉、电渣炉和等离子电炉等。现在电炉炼钢主要指电弧炉炼钢。碱性电弧炉的操作可分为补炉、装料、熔化、氧化、还原精炼和出钢等。为了提高电弧炉的生产率并降低生产成本，电路炼钢出现了很多新技术，为了降低电弧炉炼钢的电耗，采用重油、天然气和加大供氧强度等辅助燃料助熔。在电炉控制方面采用电炉熔化期最佳功率控制，在车间实行数字计算机进行总电力负荷的限制控制，这样避免操作人员的判断失误现象。感应炉冶炼主要冶炼质量要求高的合金钢与合金，它主要由电源、感应圈以及感应圈内用耐火材料筑成的坩埚组成；等离子炉熔炼是利用由电能所产生的等离子体的能量转变成热能进行熔炼，常用来熔炼难熔和活泼金属、合金钢和合金。它可分为高温和低温。钢的浇注包括模铸和连铸。模铸简称铸锭，就是把在各种炼钢炉中熔炼合格的钢液倒入盛钢桶内，再注入到具有一定形状的钢锭模中，使之凝固形成钢锭的工艺过程。铸锭用的盛钢桶外壳有由铁板制成，内衬耐火材料，下铸底盘是由铸铁制成的带槽平板，底盘中心的流钢砖口与中心注管连接。连铸与模铸不同，钢液通过连续铸钢机直接生产钢坯，从而使铸钢实现连续化，主要优点是减少了钢锭铸、耐火材料等的消耗，提高了金属收获率，降低了成本，提高了生产率，提高了钢的质量。连铸机按其整个设备的排列方式可分为立式、立弯式、弧形式和椭圆式。连铸时首先把冶炼好的合格钢液放入盛钢桶内，用吊车放置在中间罐上方并经中间罐流入结晶器内，浇注前先用引锭头堵住结晶器下口，再通过拉锟把引锭头及钢坯从结晶器内拉出，进入第二次冷却区喷水冷却，冷却后的钢坯经锟道运至坯场堆放，连铸机可根据不同断面钢坯浇注许多钢种。4.化学工程与工艺与冶金的联系本专业培养具备化学工程与化学工艺方面的知识，能在化工、炼油、冶金、能源、轻工、医药、环保和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。 本专业学生主要学习化学工程学与化学工艺学等方面的基本理论和基本知识，受到化学与化工实验技能、工程实践、计算机应用、科学研究与工程设计方法的基本训练，具有对现有企业的生产过程进行模拟优化、革新改造，对新过程进行开发设计和对新产品进行研制的基本能力。 关于冶金工程，中国仅有20多所高校开设有此专业，每年培养的专业人才非常有限，而市