《冶金工程概论》选修课课程考核论文

钢铁冶金联合企业生产环节及其与电气的联系摘要：冶金对于国家的发展是很重要的，这充分表现在国防和经济发展方面，因此充分说明钢铁工业是国家的基础工业，并且钢铁是衡量一个国家工业水平的主要标志，现今，中国的冶金技术已经进入了成熟阶段，并且技术也在不断的改善，并且也拥有较先进的现代化管理，这对能源的充分利用和环境的保护以及提高效率方面都有所突破。但据了解，有很多冶金企业重视科学技术而忽视了其中的管理，就暴露了诸多的问题，若能实现对此问题的解决，那么将对节约成本、节能减排、提高效率有相当大的促进作用。关键词：钢铁联合企业生产环节冶金与电气 要有好的发展，无论什么企业，要挑战一个发展迅速、竞争激烈的现实社会，就必须具备其独特的商业模式提升企业的生产力、反应力，那么要解决这个问题，就必须具备良好的生产模式。由于当前冶金行业投资过热，新建企业逐渐增多，同时国家加大了宏观调控的力度，尤其是近期国家关于淘汰落后产能、节能减排等一系列调控政策的实施，形成了冶金企业重组以及部分落后企业被淘汰出局的格局。在这样的形式下就形成了钢铁冶金联合企业。一个现代化的钢铁联合企业，其生产环节是一个复杂而庞大的生产体系，每个生产环节都有其主要生产过程、主要设备、生产方法以及特点。主要包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等。创新很重要，生产工序的系统化程度成为企业竞争实力的主要体现，对企业来说，人力资本的价值正在或者已经超过了物质资本及货币资本的价值，成为企业最为重要的生产要素。在生产过程中合理的现代化管理将决定企业在众多竞争者中脱颖而出。一、生产环节钢铁联合企业的关键工序是炼铁、炼钢，处于承前启后的地位，其主要工序是选矿、炼铁、炼钢。1选矿1.1.1选矿的方法：有正浮选法、反浮选法、反—正浮法。正浮选法主要用于回收岩浆型磷灰岩中磷矿石和细粒嵌布的沉积型硅—钙质磷块岩矿中磷矿物与碳酸盐矿物的分选；反浮选法主要用于高品位的沉积型钙质磷块岩矿中磷矿物与含钙碳酸盐脉石矿物的分离；反—正浮选法适用于含钙碳酸盐—硅质型磷块岩矿。此种矿石中，硅质物较碳酸盐矿物更紧密地与磷矿物共生。1.1.2选矿的主要过程及应用的设备一般来说选矿设备由颚式破碎机、球磨机、分级机、磁选机、浮选机、浓缩机和烘干机等主要设备，配合给矿机、提升机、传送机组成完整的选矿生产线。该生产线具有高效、低能、处理量高、经济合理等优点。选矿主要在水中进行，选后产品需要脱水干燥。方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。尾矿水可回收再用。不合排放标准的废水须经净化处理。选矿经历从处理简单矿石到复杂矿石、从处理粗粒物料到细粒物料、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。包括精矿、中间产品、尾矿的脱水，尾矿堆置和废水处理。1.2.炼铁炼铁是把铁矿石还原成生铁其中，高炉冶炼在钢铁工业中占有重要地位，高炉生产是连续的生产过程，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。1.2.1炼铁的主要设备和方法炼铁有高炉，直接还原和熔融还原三种方法，以采用高炉炼铁为主。1.2.2高炉炼铁的具体炼铁过程及其特点为：(1)利用开口机、泥炮、堵渣机等专用设备和各种工具，按规定的时间分别打开渣、铁口，放出渣、铁，并经渣铁沟分别流人渣、铁罐内，渣铁出完后封堵渣、铁口，以保证高炉生产的连续进行。(2)从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气(3)在高温下焦炭（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。(4)炼出的铁水从铁口放出(5)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。(6)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。1.3.炼钢 1.3.1炼钢的反应原理 高温下，用氧化剂把生铁里过多的碳和其它杂质氧化成气体或炉渣而除去。炼钢，就是通过冶炼来降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的强度、韧性或其它特殊性能的钢。 1.3.2炼钢的设备转炉、电炉、平炉1.3.3炼钢的过程及其特点主要方法有三种：氧气转炉炼用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法。此种方法已成为现代炼钢的主要方法。转炉炼钢法同其他炼钢法主要区别在于他不借助外加能源，仅靠吹入熔池的空气或氧气与生铁水中各种元素的放热氧化反应完成脱碳和脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢（1600℃或更高）温度。电弧炉冶炼电炉熔炼工艺包括：装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢其中①熔化期占一半以上冶炼时间，耗电达三分之二，包括起弧、穿井、电极回 升、熔清、吹氧助熔。②.氧化期：脱碳、脱磷、升温③.还原期：造还原渣，以碳硅为主要还原剂，脱出钢中氧、硫，调整成分和温度。④.出钢：当钢水成份温度合格，脱氧良好，炉渣变白，流动性好，即可向炉内加入终脱氧剂，然后出钢。出钢温度比液相线高出70—120℃。平炉炼钢平炉炼钢用的原材料为：①钢铁料如生铁或铁水、废钢；②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿；③造渣剂如石灰（或石灰石）、萤石、铁矾土等；④脱氧剂和合金添加剂。其炼钢的工艺为：从外部供给热量因平炉炉体庞大,冶炼时间长,炉墙散热损失和高温废气带走的热量大，除钢铁原料中各元素氧化产生热量外，必须从外部供给燃料和使用预热空气燃烧燃料，方能保持炼钢时需要的热量。二、冶金与电气 冶金专业与电气工程及其自动化有着密切的联系，比如冶金自动化技术，作为自动化在冶金行业的应用技术，其发展轨迹既遵从自动化学科自身的发展规律，也与钢铁工业的发展，包括工艺路线演化、制造装备的更迭、生产流程和组织方式、企业运营模式的改革和进步等密切关联。 2.1、冶金在自动化方面的联系 随着电子技术、计算机技术、电力电子技术和检测技术的不断发展和普及，使冶金工艺和自动化更加密切的结合，从而冶金自动化装备技术必将得到进一步的发展和提高。主要表现在： 1）、自动化系统技术发展 2.）、检测仪表的发展检测仪表的种类不断增加，特别是用于质量检测的仪表如铁水定硅、定硫探头，钢水的定碳、定磷、定氧、定氮探头，型钢尺寸检测仪，钢板涂油层厚度仪，钢板表面缺陷检测仪，板、管超声探伤仪，线棒椭圆度仪，激光测厚仪等专用仪表增加较快。 3）、人工智能技术的应用。人工智能技术主要是神经元网络、模糊控制、专家系统及其相结合的智能控制系统。4.）、电力电子的技术发展 由于大规模和超大规模集成电路的迅猛发展，使微细加工技术和高电压、大电流技术相结合，产生了新一代的电力电子器件，如IGBT、IGCT等。2.2电气自动化技术在冶金方面的应用其实电气自动化技术在冶金方面有着广泛的应用，使得钢铁在生产中实现自动化控制，提高生产的产品质量和生产效率，并且一些自动化安全设备也提高了钢铁生产的安全性。节省开资，提高经济性，有力的促进了钢铁行业的快速发展。这主要表现在：、高压负荷开关的应用具有简单的灭弧装置，能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是不能断开短路电流。常与高压熔断器串联使用。、高压隔离开关的应用主要是隔离高压电源，以保证其他设备和线路的安全检修。断开后有明显的断开间隙，可以良好的绝缘，能充分保障人身和设备的安全。、高压断路器的应用。高压断路器具有完善的灭弧装置，不仅能够通断正常负荷电流，而且能够通断一定的短路电流。而且能接通和承受一定时间的短路电流，并能在保护装置作用下自动跳闸，切除短路故障。、互感器的应用可以避免主电路的高电压直接引入仪表，继电器等二次设备，提高一二次电路的安全性和可靠性，并有利于人身安全。还可以扩大一二次设备的应用范围。、继电器的应用继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电 流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。、高压熔断