第一篇：冶金導(dǎo)論論文

中國鋼鐵工業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展趨勢

中國鋼鐵工業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

姓名：郭增偉 學(xué)號：2013442984 班級：冶金工程13—03班

摘要：鋼鐵冶金行業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。本文基于對我國鋼鐵冶金行業(yè)的基本現(xiàn)狀及其存在的主要問題進(jìn)行了研究,分析了我國鋼鐵冶金工業(yè)未來的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：冶金行業(yè) 基本現(xiàn)狀 主要問題 發(fā)展趨勢 1.冶金工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1.鋼鐵生產(chǎn)工藝流程逐步優(yōu)化。20世紀(jì)90年代以來,世界鋼鐵工業(yè)在激烈的國際市場競爭中,由20世紀(jì)80年代以前的以擴(kuò)大規(guī)模、增加產(chǎn)量為主轉(zhuǎn)向降低消耗、降低成本、提高質(zhì)量、增加品種和保護(hù)環(huán)境。博士論文，高速鋼軋輥。鋼鐵工業(yè)技術(shù)進(jìn)步的主流是縮短生產(chǎn)流程,減少工序,提高質(zhì)量,降低消耗,提高效率。技術(shù)進(jìn)步中有兩大主要趨向:一是尋找可以替代傳統(tǒng)工藝的新工藝流程的研究開發(fā);二是現(xiàn)有工藝和技術(shù)裝備的完善化。兩大技術(shù)進(jìn)步趨向互相競爭、相互滲透,促使鋼鐵工業(yè)不斷提高鋼材質(zhì)量、減少消耗、降低成本、減輕對環(huán)境的污染,進(jìn)一步走向集約化。

傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程是一種“冷態(tài)”下間歇式生產(chǎn)的工藝流程。日本在20世紀(jì)60年代建設(shè)的10多個大型鋼鐵廠都是采用這種工藝流程。20世紀(jì)80年代以后,世界鋼鐵業(yè)已逐步將上述傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)工藝流程改造成為現(xiàn)代化“熱態(tài)”連續(xù)生產(chǎn)工藝流程。這種工藝流程具有高效、連續(xù)、緊湊、智能等特點(diǎn)。20世紀(jì)80年代末期,德國、法國、日本、意大利、美國等鋼鐵工業(yè)發(fā)達(dá)國家開發(fā)成功接近最終鋼材產(chǎn)品形狀的連鑄、連軋技術(shù),如帶鋼、型鋼的連鑄連軋等。由于該技術(shù)具有工藝流程緊湊、生產(chǎn)周期短、物料消耗少、生產(chǎn)效率高等一系列優(yōu)點(diǎn),在近十多年來得到了快速發(fā)展。自從1989年世界第一條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線在美國紐柯公司克勞福茲維爾廠投產(chǎn)以來, 經(jīng)過10多年發(fā)展,到2002年底,世界上已有38個薄板坯

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連鑄連軋生產(chǎn)廠共56條生產(chǎn)線,總生產(chǎn)能力已超過5 500萬噸。我國現(xiàn)已有5個鋼鐵企業(yè)建成8條薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,到目前為止又有5個鋼鐵企業(yè)正在建設(shè)厚板坯連鑄連軋生產(chǎn)線,不久的將來總生產(chǎn)能力將達(dá)2000萬噸,預(yù)計(jì)屆時(shí)將占全世界同類生產(chǎn)線能力的1/4以上。博士論文，高速鋼軋輥。2001年我國連鑄比達(dá)到89.71%,已經(jīng)超過了2000年的世界平均水平。2003年達(dá)到了96.96%,目前,全國重點(diǎn)大中型企業(yè)中,連鑄比達(dá)到99%以上的企業(yè)已達(dá)41家。

帶鋼連鑄連軋技術(shù)是世界主要鋼鐵生產(chǎn)國家正在積極開發(fā)應(yīng)用的一項(xiàng)重大鋼鐵生產(chǎn)前沿技術(shù),它將是21世紀(jì)鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)的一個主要發(fā)展方向。

1.2.鋼鐵產(chǎn)量不斷增長冶金行業(yè)的發(fā)展受到國內(nèi)與國際宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的共同影響。國內(nèi)方面,國家采取的宏觀調(diào)控措施初見成效,鋼鐵行業(yè)投資規(guī)模過大,低水平重復(fù)建設(shè)得到遏制,有效打擊了“地條鋼”等劣質(zhì)產(chǎn)品沖擊鋼材市場的行為,進(jìn)一步凈化了市場,鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)對市場更加理性化。消費(fèi)結(jié)構(gòu)的升級和城鎮(zhèn)化速度加快為鋼鐵行業(yè)發(fā)展提供了基本的保障;西部大開發(fā)和振興東北老工業(yè)基地的戰(zhàn)略也為鋼鐵行業(yè)提供了新的發(fā)展機(jī)會。國際方面,世界經(jīng)濟(jì)仍保持總體向好的發(fā)展態(tài)勢,全球鋼鐵需求持續(xù)增長。2.我國鋼鐵行業(yè)存在的問題

2.1企業(yè)行業(yè)集中度低,生產(chǎn)專業(yè)化程度低，尚不能達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)。我國現(xiàn)有產(chǎn)鋼企業(yè)290家，其中只有34家企業(yè)年產(chǎn)鋼超過100萬噸，其中7家年產(chǎn)超過300萬噸的鋼鐵企業(yè)，總產(chǎn)量占國內(nèi)鋼鐵總產(chǎn)量不到50%。而韓國浦項(xiàng)1家鋼鐵廠的鋼產(chǎn)量就占全國鋼產(chǎn)量的65%，日本五家鋼鐵企業(yè)的鋼產(chǎn)量占全國鋼產(chǎn)量的75%，歐盟15國6家鋼鐵企業(yè)鋼產(chǎn)量占?xì)W盟整個鋼產(chǎn)量的74%。我國最大的鋼鐵企業(yè)上海寶鋼鋼鐵公司，2000年年產(chǎn)量為1770萬噸，僅占國內(nèi)鋼鐵總量的13.9%，而在法國，尤西諾鋼鐵公司幾乎囊括了法國的鋼鐵生產(chǎn)?？梢?，我國鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)集中度與發(fā)達(dá)國家相比仍存在差距。鋼鐵企業(yè)的集中度偏低，一定程度上限

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制了我國鋼鐵企業(yè)的競爭力。

我國鋼鐵企業(yè)存在的另一個問題就是鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)專業(yè)化程度低。目前，國內(nèi)鋼鐵聯(lián)合企業(yè)大都是“萬能型”工廠，板、管、棒、線、型材等都生產(chǎn)，專業(yè)分工不明確，產(chǎn)品生產(chǎn)專業(yè)化程度低。而發(fā)達(dá)國家的大型鋼鐵企業(yè)集團(tuán)，雖然多數(shù)也是由多個生產(chǎn)廠組成，但已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化分工，鋼鐵大集團(tuán)之間也基本上形成大類產(chǎn)品的分工。由于我國鋼鐵企業(yè)的集中度和專業(yè)化分工程度低，以及技術(shù)裝備水平落后等原因，導(dǎo)致我國鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)率低、成本高。

我國鋼鐵工業(yè)的素質(zhì)與不僅與世界發(fā)達(dá)國家存在較大差距，同發(fā)展中國家相比，如俄羅斯，也存在成本劣勢。目前，我國100萬人生產(chǎn)世界鋼鐵產(chǎn)量的15%，而世界鋼鐵其余的85%是由發(fā)達(dá)國家的130萬人生產(chǎn)。我國人均產(chǎn)鋼量目前只相當(dāng)于世界平均水平的32%，噸鋼消耗的工時(shí)比發(fā)達(dá)國家高出六倍多，在生產(chǎn)成本上基本沒有競爭優(yōu)勢。

2.2市場競爭日益激烈。20世紀(jì)90年代初，由于房地產(chǎn)熱的帶動，國內(nèi)鋼材價(jià)格飛漲，受利益驅(qū)使，國內(nèi)鋼鐵行業(yè)低水平重復(fù)建設(shè)非常嚴(yán)重，導(dǎo)致國內(nèi)鋼鐵生產(chǎn)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性過剩，鋼鐵企業(yè)普遍面臨巨大的生存壓力，競爭十分激烈。目前，國內(nèi)中小型材、低檔次產(chǎn)品的生產(chǎn)能力處于相對過剩狀態(tài)，而高附加值產(chǎn)品的自給率較低，大部分依賴進(jìn)口，隨著國內(nèi)市場的不斷開放，國產(chǎn)鋼材面臨進(jìn)口鋼材的沖擊增大。

隨著我國的進(jìn)一步對外開放，我國鋼鐵市場正在與國際鋼鐵市場接軌，參與國際競爭。根據(jù)冶金行業(yè)近幾年的統(tǒng)計(jì)分析，在普通產(chǎn)品方面，如線材、螺紋鋼、型鋼和鋼坯等方面，我國的競爭對手主要是獨(dú)聯(lián)體、韓國及巴西，它們在這些產(chǎn)品上具有成本優(yōu)勢；而對于高附加值、高性能產(chǎn)品方面如汽車板、涂鍍層板、合金鋼棒型材等產(chǎn)品，競爭對手主要是日本、韓國、德國等國家。

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2.3中國鋼鐵企業(yè)平均技術(shù)裝備水平低，結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)改造和產(chǎn)業(yè)升級任務(wù)十分艱巨。據(jù)冶金工業(yè)部門的統(tǒng)計(jì)，我國落后工藝和裝備還占相當(dāng)比例，如煉鐵高爐中約有4500萬噸的生產(chǎn)能力是屬于落后的，約占總能力的35%，其中屬于限期淘汰的100立方米以下的小高爐生產(chǎn)能力約有3000萬噸。煉鋼設(shè)備中，轉(zhuǎn)爐約有1200萬噸是屬于落后生產(chǎn)能力，占目前轉(zhuǎn)爐的12%；電爐約有1000萬噸屬于落后生產(chǎn)能力，占電爐能力的34%。軋鋼設(shè)備中，具有國際先進(jìn)技術(shù)水平的設(shè)備不到50%。另外，我國用于新產(chǎn)品開發(fā)與投產(chǎn)的費(fèi)用與發(fā)達(dá)國家相比偏少。國際鋼鐵企業(yè)用于企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)費(fèi)用一般在年銷售收入的4%以上，而我國鋼鐵企業(yè)用于企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)年投入不足銷售收入的1%。

2.4鋼材產(chǎn)品結(jié)構(gòu)性失衡矛盾突出。就我國的鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)而言，一方面，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品螺紋鋼、小型材、線材等普通鋼材（長線產(chǎn)品）生產(chǎn)能力嚴(yán)重過剩，另一方面，高附加值和高技術(shù)難度的品種（“雙高”產(chǎn)品），如不銹鋼板和冷軋、熱軋薄板、硅鋼片、鍍鋅板等，有的國內(nèi)不能生產(chǎn)，有的雖能生產(chǎn)但生產(chǎn)能力嚴(yán)重不足。產(chǎn)品供不應(yīng)求，國家每年需要大量進(jìn)口。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)失衡反映在技術(shù)指標(biāo)上主要是：第一，我國鋼鐵行業(yè)的鋼鐵比（生鐵總產(chǎn)量與鋼材總產(chǎn)量之比）高：世界主要產(chǎn)鋼國家一般水平在0.5 0.7之間，中國還在1.0以上，明顯高于其他國家。第二，我國鋼鐵行業(yè)的板管比（板材、管材總產(chǎn)量與鋼材總產(chǎn)量比）低：中國目前只有39%左右，低于世界平均水平。在鋼鐵產(chǎn)品中，板管類產(chǎn)品代表高附加值、高技術(shù)的產(chǎn)品，板管比低意味著我國鋼鐵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還處于低檔次狀況。此外，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還不能完全適應(yīng)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，部分高檔鋼材產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率比較低，有待進(jìn)一步提高。如我國的國產(chǎn)熱軋薄板、冷軋薄板、鍍鋅板、硅鋼板的產(chǎn)量還遠(yuǎn)不能滿足國內(nèi)市場需求，國內(nèi)市場占有率較低；而與此同時(shí)，國產(chǎn)一般建筑類鋼材產(chǎn)能又大于市場需求，供需結(jié)構(gòu)矛盾比較突出。

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2.5鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。中國鋼鐵產(chǎn)品的實(shí)物質(zhì)量水平與國外相比還存在一定的差距。據(jù)冶金行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，目前，國內(nèi)只有少部分企業(yè)的產(chǎn)品在質(zhì)量上可以和國外大公司相抗衡，而多數(shù)企業(yè)產(chǎn)品在檔次上比較低。據(jù)冶金行業(yè)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，我國目前不能生產(chǎn)、產(chǎn)量低和質(zhì)量達(dá)不到用戶要求等原因，每年需從國外進(jìn)口大量鋼材，而能生產(chǎn)的大宗鋼材品種，產(chǎn)品質(zhì)量與國外相比也存在一定差距，如鋼制純凈度低、有害氣體和雜質(zhì)含量較高、性能的均勻性差。

2.6鋼材產(chǎn)品銷售服務(wù)水平相對較低。鋼材產(chǎn)品銷售服務(wù)是提高產(chǎn)品競爭力的一個重要方面。由于我國鋼鐵企業(yè)對市場銷售服務(wù)的重要性還沒有充分認(rèn)識，營銷網(wǎng)絡(luò)剛剛開始建立，同國外成熟的營銷體系和服務(wù)理念相比，存在很大差距。目前，國內(nèi)鋼鐵銷售存在的主要問題是：國內(nèi)市場缺乏統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理，企業(yè)產(chǎn)品相互壓價(jià)；市場信息反饋功能弱，銷售與產(chǎn)品開發(fā)功能不能結(jié)合，企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)缺乏市場的引導(dǎo)；加工服務(wù)中心是完善分銷網(wǎng)絡(luò)不可或缺的一部分，而我國的加工服務(wù)中心基本上處于空白；另外在對外營銷方面，一是對外營銷缺乏相應(yīng)的聯(lián)合，各自為政，各設(shè)網(wǎng)點(diǎn)，成本高，收益差，二是對開拓國際市場重視不夠，尚未建立完整的國際市場營銷網(wǎng)絡(luò)。3.鋼鐵工業(yè)的發(fā)展趨勢

鋼鐵是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，受整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展的拉動，鋼鐵行業(yè)也在快速發(fā)展，因此鋼鐵行業(yè)成為目前的熱點(diǎn)、焦點(diǎn)行業(yè)。可以肯定，我國未來對鋼鐵的需求是非常旺盛的，我國的鋼鐵行業(yè)前景應(yīng)該是非常好的。

當(dāng)然，隨著我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐的加快，我國鋼材需求將發(fā)生變化，消費(fèi)結(jié)構(gòu)將繼續(xù)保持多層次、多樣性，并逐步向高層次演化。板帶材的消費(fèi)量及比例將保持較強(qiáng)的增長勢頭，長材的消費(fèi)比例將逐步下降，但消費(fèi)量仍保持一定的增長。

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從技術(shù)方面分析，我國鋼鐵行業(yè)的主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，如連鑄比、噸鋼綜合能耗、成材率、板管比雖有明顯改善，但與發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距，還有廣闊的技術(shù)改造與創(chuàng)新空間?？傮w看來，鋼鐵行業(yè)在我國不但不是夕陽工業(yè)，而且還將在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)保持快速發(fā)展勢頭。

我國鋼鐵工業(yè)將以市場需求為導(dǎo)向，以結(jié)構(gòu)調(diào)整為重點(diǎn)，以經(jīng)濟(jì)效益為中心，以科技進(jìn)步為動力，轉(zhuǎn)變增長方式，建立科技創(chuàng)新體系，加速提高自主技術(shù)創(chuàng)新能力和國際競爭力，全面提高鋼鐵工業(yè)的質(zhì)量和效益；在產(chǎn)量滿足需要的前提下，優(yōu)化流程，降低成本，在繼續(xù)提高連鑄比的同時(shí)，努力提高鐵水預(yù)處理比與精煉比，使鋼質(zhì)純凈度有較大的提高；調(diào)整鋼材品種結(jié)構(gòu)，開發(fā)新的超細(xì)晶粒、高純潔度、高均勻性的新一代鋼鐵材料，提高國產(chǎn)鋼材市場占有率；擴(kuò)大先進(jìn)裝備的比重，使大型鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備達(dá)到國際水平，在國內(nèi)建成幾個精品生產(chǎn)基地；加強(qiáng)環(huán)保，治理污染，保持與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。4.結(jié)束語

冶金專業(yè)是一門研究從礦石提取鋼鐵或有色金屬材料并進(jìn)行加工的應(yīng)用性學(xué)科，是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，是國家實(shí)力和工業(yè)發(fā)展水平的標(biāo)志，它為機(jī)械、能源、化工、交通、建筑、航空航天工業(yè)、國防軍工等各行各業(yè)提供所需的材料產(chǎn)品。現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防及科技的發(fā)展對冶金工業(yè)不斷提出新的要求并推動著冶金工程學(xué)科和工程技術(shù)的發(fā)展，反過來，冶金，冶金工程的發(fā)展又不斷為人類文明進(jìn)步提供新的物質(zhì)基礎(chǔ)。5.參考文獻(xiàn)

【1】薛正良，鋼鐵冶金概論，冶金工業(yè)出版社 2008 【2】黃希鈷, 鋼鐵冶金原理(第三版), 冶金工業(yè)出版社, 2002 【3】沈時(shí)英，冶金概論，冶金工業(yè)出版社，1988

第二篇：冶金導(dǎo)論論文

二次能源(廢棄物)的綜合利用

如今，能源問題日益嚴(yán)峻，鋼鐵冶煉耗能逐漸加大，面對鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)不斷開發(fā)應(yīng)用新技術(shù)新工藝，推行鋼鐵冶金行業(yè)的清潔生產(chǎn)，在能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、冶金工藝優(yōu)化以及廢棄物綜合利用方面收到了良好的效果，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益協(xié)調(diào)統(tǒng)一。高爐余壓利用一高爐煤氣余壓透平發(fā)電技術(shù)(TRT技術(shù))現(xiàn)代鋼鐵廠煉鐵高爐大都采用高壓爐頂操作來提高冶金強(qiáng)度和產(chǎn)量，從爐頂排放出的高爐煤氣具有較高的壓力和溫度，為促進(jìn)這些可燃廢氣的綜合利用，通常采用目前國內(nèi)外公認(rèn)的先進(jìn)的高爐煤氣余壓透平發(fā)電冶金節(jié)能裝置．TRT技術(shù)是利用一臺透平膨脹機(jī)在減壓閥前作功，將煤氣的壓力能和熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電的一種能量回收裝置．TRT在運(yùn)行中不需要燃燒，不改變原高爐煤氣的品質(zhì)和正常使用，卻回收了相當(dāng)可觀的能量(約占高爐煤氣鼓風(fēng)機(jī)所需能量的30％)[3]，同時(shí)又具有凈化煤氣，減少噪音，改善煤氣爐頂壓力控制品質(zhì)的作用．更為可貴的是它本身不產(chǎn)生新的污染，發(fā)電成本極低．因此，TRT是典型的高效：諦能環(huán)保裝置．目前，隨著高爐向大型化和高壓爐頂方向發(fā)展以及干式除塵裝置的應(yīng)用，TRT也正朝著干式和干濕兩用型軸流反動式的方向發(fā)展．在國內(nèi)，寶鋼應(yīng)用TRT技術(shù)較為成熟，平均噸鐵回收電力34kw〃h，處于世界先進(jìn)水平． 2 焦碳余熱利用一干熄焦技術(shù)

鋼鐵生產(chǎn)中余熱利用主要放在余熱資源率較高、余熱回收技術(shù)成熟的干熄焦余熱、燒結(jié)礦顯熱、熱風(fēng)爐煙氣余熱回收等幾方面，在這里介紹一下成熟而先進(jìn)的干熄焦技術(shù)．

干熄焦(CDQ)是通過循環(huán)風(fēng)機(jī)將冷的惰性氣體(通常為氮?dú)?鼓人干熄爐內(nèi)與熾熱紅焦換熱后將焦碳冷卻，而吸收了紅焦熱量的惰性氣體將熱量傳給鍋爐產(chǎn)生蒸汽，最終冷卻后的惰性氣體經(jīng)風(fēng)機(jī)鼓人干熄爐循環(huán)使用．其主要流程包括焦碳流程、惰性氣體流程、鍋爐汽水流程、除塵流程等．與水熄焦相比，干熄焦具有明顯的節(jié)能、環(huán)保和改善焦碳質(zhì)量的作用．干熄每噸紅焦所回收的顯熱可產(chǎn)生0．4～0.5 t中壓蒸汽[4]，且減少了濕熄焦所需的熄焦水量，又可以改善周圍環(huán)境，清除水汽及有害氣體對設(shè)備和建筑物的腐蝕，清除和控制有毒、有害物的排放，提高焦碳質(zhì)量．使其機(jī)械強(qiáng)度提高、真密度增大、耐磨性改善，反應(yīng)性降低． 3 爐渣的處理

鋼鐵冶金生產(chǎn)離不開爐渣，包括高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣和鐵合金渣等．傳統(tǒng)思想認(rèn)為，冶金渣是廢棄物，但隨著鋼鐵技術(shù)的發(fā)展和環(huán)境保護(hù)意識的提高，人們轉(zhuǎn)變了對渣的認(rèn)識，渣實(shí)質(zhì)上是冶金生產(chǎn)過程中的一個中問產(chǎn)品．因此，人們不斷地研究開發(fā)出各種新技術(shù)工藝綜合利用備種冶金渣．

下面著重介紹一種處理高爐渣的新技術(shù)——干式成粒法[5].干式成粒法是建立在熔渣經(jīng)變速旋轉(zhuǎn)杯或盤霧化成粒的基礎(chǔ)上，熔渣從流渣道送至旋轉(zhuǎn)杯的中心，借助離心力將其拋至邊緣，同時(shí)被冷卻．為防止顆粒與室壁粘連，渣顆粒在飛向水冷墻壁之前必須完全固化，水玲爐壁的作用是增強(qiáng)冷卻和固化效果，提高成粒質(zhì)量和數(shù)量．

固化顆粒落入渣粒運(yùn)動床并確保不結(jié)塊．空氣冷卻分配器可使床層保持運(yùn)動并使渣粒作圓周運(yùn)動．然后一部分已冷卻渣粒落入料槽，一部分渣粒等待飛落的新渣粒以助其冷卻．在出料口渣料進(jìn)一步被空氣冷卻，減少固化渣粒在旋轉(zhuǎn)杯飛出過程中粘附墻壁的可能性．最后冷卻空氣被加熱，并經(jīng)煙道排出，這些攜帶著余熱的熱空氣再經(jīng)熱風(fēng)爐加熱后送入高爐，充分利用其顯熱；出的高爐渣可以用于生產(chǎn)水泥和耐火材料.這種思路也值得推廣到其他冶金渣的處理上.經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人類社會的不斷進(jìn)步，使人們的生活水平不斷提高，各種基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，但面對日趨惡化的環(huán)境、日趨短缺的資源，我們不得不對過去的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程進(jìn)行反思，徹底改變長期沿用的大量消耗資源和能源的粗放式發(fā)展模式，推行行業(yè)的清潔生產(chǎn)，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.鋼鐵冶金企業(yè)是高能耗、高污染的企業(yè)，推行清潔生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展的必由之路．在眾多清潔生產(chǎn)的措施中，新技術(shù)和新工藝的開發(fā)應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這種目的關(guān)鍵因素和有效途徑．近年來，許多國家圍繞著清潔生產(chǎn)不斷地開發(fā)出了許多新技術(shù)和新工藝，帶來的結(jié)果是能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、工藝的優(yōu)化革新和廢棄物的綜合利用，收到了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益． 參考文獻(xiàn)：[ 3] 葉長青.高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（TRT）的發(fā)展與創(chuàng)新[J].節(jié)能.2000,8:13-15 [4] 趙沛,蔣汶華.鋼鐵節(jié)能技術(shù)分析[J].北京：冶金出版社，1997，71-76 [5] 謝鍇.處理高爐渣的先進(jìn)方法—干式成粒法[J].冶金能源.2002.21(1):49-51

第三篇：冶金工程設(shè)計(jì)導(dǎo)論

冶金專業(yè)是一門什么樣的學(xué)科呢？它是一門研究從礦石提取鋼鐵或有色金屬材料并進(jìn)行加工的應(yīng)用性學(xué)科，培養(yǎng)的是冶金工程領(lǐng)域科學(xué)研究與開發(fā)應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)與實(shí)施、技術(shù)攻關(guān)與技術(shù)改造、新技術(shù)推廣與應(yīng)用、工程規(guī)劃與冶金企業(yè)管理等方面的高層次專門人才。高新技術(shù)和學(xué)科發(fā)展相結(jié)合是本專業(yè)的一大特點(diǎn)。

主要體現(xiàn)在以下兩個方面：

一是通過冶金過程的優(yōu)化和新技術(shù)開發(fā)最大限度地滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)對高品質(zhì)冶金材料的要求。二是最大限度地減少冶金生產(chǎn)的資源和能源消耗，減少對環(huán)境的污染。這也是本專業(yè)的前沿主攻方向。考慮到我國冶金行業(yè)清潔化生產(chǎn)水平低和特有的復(fù)合礦資源多樣化的特點(diǎn)等因素，該專業(yè)不僅要致力于研究流程中廢棄物的“四化”（即減量化、再資源化、再能源化和害化）處理綜合技術(shù)，而且還要對復(fù)合礦冶煉技術(shù)進(jìn)行環(huán)保和經(jīng)濟(jì)意義上的評價(jià)和指導(dǎo)，并在此原則下開發(fā)復(fù)合礦的綜合利用技術(shù)，最終實(shí)現(xiàn)我國高品質(zhì)冶金材料的生態(tài)化生產(chǎn)。根據(jù)以上特點(diǎn)，冶金專業(yè)主要有三大研究方向。一是冶金物理化學(xué)方向：學(xué)習(xí)內(nèi)容包 括冶金新理論與新方法、冶金與材料物理化學(xué)、材料制備物理化學(xué)、冶金和能源電化學(xué)等。二是冶金工程方向：學(xué)習(xí)內(nèi)容包括鋼鐵和有色金屬冶金新工藝、新技術(shù)和新裝備的研究、現(xiàn) 代冶金基礎(chǔ)理論和冶金工程軟科學(xué)、冶金資源的綜合利用、優(yōu)質(zhì)高附加值冶金產(chǎn)品的制造和 特殊材料的制備技術(shù)等。三是能源與環(huán)境工程方向：學(xué)習(xí)內(nèi)容包括冶金工程環(huán)境控制、燃燒的清潔燃燒與能源極限利用、工藝節(jié)能與余能回收、工業(yè)固體廢棄物、城市垃圾處理、大氣污染控制、技術(shù)及新產(chǎn)品的開發(fā)與試驗(yàn)工作等。這些廣泛的分支領(lǐng)域構(gòu)成了冶金工程的重要 組成部分，極大地推進(jìn)了冶金材料行業(yè)的發(fā)展與國家的工業(yè)建設(shè)。

隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，該專業(yè)對從業(yè)人員的綜合素質(zhì)也提出了較高的要求，如計(jì)算 機(jī)技術(shù)在冶金工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也就使得學(xué)生在大學(xué)里就要逐步接觸并掌握到豐富而實(shí) 用的計(jì)算機(jī)知識。另外，該領(lǐng)域在國內(nèi)的發(fā)展與國外先進(jìn)技術(shù)的交流也日益頻繁，對學(xué)生外 語的使用也提出了相當(dāng)高的要求。

冶金專業(yè)與許多學(xué)科密切相關(guān)，相互促進(jìn)發(fā)展。冶金工程包括鋼鐵冶金、有色金屬冶兩大類。冶金物理化學(xué)是冶金工程的應(yīng)用理論基礎(chǔ)。該工程領(lǐng)域與材料工程、環(huán)境工程、礦物工程、控制工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)等工程領(lǐng)域及物理、化學(xué)、工程熱物理等基礎(chǔ)學(xué)科密切聯(lián) 系，相互促進(jìn)，共同發(fā)展。

第四篇：冶金論文

重慶科技學(xué)院 冶金工程概論課程論文

計(jì)算機(jī)技術(shù)在冶金企業(yè)中的應(yīng)用于發(fā)展趨勢

摘要：主要介紹了仿真技術(shù)，三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等概況及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真 三維空間 計(jì)算機(jī)輔助工程

1仿真技術(shù)

1.1仿真技術(shù)的概述

仿真技術(shù)亦稱為模擬技術(shù)。仿真技術(shù)是以相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門綜合性技術(shù)。仿真技術(shù)集成了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)中多種現(xiàn)代化頂尖手段，極大地?cái)U(kuò)展了人類的視野和時(shí)限能力，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生著日益重要的作用。

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的高速發(fā)展,使得計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)也得到了長足的發(fā)展,目前計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)在冶煉、精煉、連鑄、軋制過程的流場、溫度場、應(yīng)力場以及金屬組織性能的預(yù)測與控制,鋼鐵制造過程的成分與板形精確控制、工藝技術(shù)優(yōu)化、新產(chǎn)品開發(fā)的預(yù)先模擬試驗(yàn),都需要模擬與仿真。它不但可以節(jié)約新產(chǎn)品、工藝開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用,提高試驗(yàn)成功率,而且,容易形成企業(yè)自主知識產(chǎn)權(quán)的工藝與產(chǎn)品,從國內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的發(fā)展來看,企業(yè)的核心技術(shù)部分來自于計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)以及數(shù)據(jù)積累而形成的精確控制模型。

1.2仿真技術(shù)的應(yīng)用

我國在這一領(lǐng)域起步較晚,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及市場競爭的日益激烈,很多企業(yè)都在工藝方面加強(qiáng)力度,目前很多研究機(jī)構(gòu)及高校利用有限元分析對于冶煉過程和軋制過程進(jìn)行了相關(guān)研究。國內(nèi)各大鋼鐵公司利用模擬仿真技術(shù),針對型鋼的軋制過程進(jìn)行了相關(guān)理論研究工作,在新規(guī)格、新產(chǎn)品的開發(fā)方面取得突破,同時(shí)對汽車用鋼進(jìn)行了模擬分析,直接對其客戶進(jìn)行仿真分析及模具設(shè)計(jì)的理論支持。有限元軟件中的Multiphysics模塊主要用于結(jié)構(gòu)和溫度場分析,屬于多物理耦合場分析模塊:LS-DYNA模塊主要用于大變形分析,例如軋制、沖壓等;CFX模塊主要用于流場分析,例如在冶金界的高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、大包、中間包、結(jié)晶器等方面的流場分析:DYNAFORM模塊主要用于沖壓成形,例如汽車板的沖壓。

2三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

2.1三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的概述

三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的最大特點(diǎn)是：所見即所得。就是說設(shè)計(jì)人員通過各種三維空間軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建立模型操作，通過軟件的渲染，功能就能真實(shí)表現(xiàn)出實(shí)際需要的各種實(shí)體模型。而且三維空間軟件都有巡視功能，操作者可以通過移動鼠標(biāo)調(diào)整視線的不同位置來觀察，甚至把自己置身一個煉鋼廠房中查看整個冶金工藝流線的各種設(shè)備和管道的布置。

2.2三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)工藝專業(yè)所提設(shè)計(jì)資料通過CAD軟件（CAD、3D CAD、PKP Mcad等平面及三維設(shè)計(jì)軟件）作圖繪制。而后進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)體模型的建立和渲染。大型冶金工業(yè)設(shè)計(jì)牽扯工藝、設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、給排水等多個專業(yè)，各專業(yè)之間需要協(xié)調(diào)工作才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日臻成熟，現(xiàn)已可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、多工作站共同工作的網(wǎng)絡(luò)平臺三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。各專業(yè)設(shè)計(jì)工作通過網(wǎng)絡(luò)平臺的三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)互相對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，直至符合要求。

三維空間技術(shù)的載體是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成分硬件和軟件。硬件主要有性能優(yōu)良的計(jì)算機(jī)，大屏幕顯示器，彩色噴墨打印機(jī)；軟件主要有Windows操作系統(tǒng)，CAD、3DCAD、PKPMcad等平面及三維設(shè)計(jì)軟件。大型冶金企業(yè)設(shè)計(jì)牽扯工藝、設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、給排水等多個專業(yè)，各專業(yè)之間需要協(xié)調(diào)工作才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、多工作站共同工作的網(wǎng)絡(luò)平臺三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

3計(jì)算機(jī)輔助工程

3.1計(jì)算機(jī)輔助工程的概述

計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE),包括工程和制造業(yè)信息化的所有方面,但是傳統(tǒng)的CAE主要指用計(jì)算機(jī)對工程和產(chǎn)品的功能、性能與安全可靠性進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),對未來的工作狀態(tài)和運(yùn)行行為進(jìn)行模擬仿真,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺損,改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案, 證實(shí)未來工程或產(chǎn)品的可用性和可靠性。

CAE技術(shù)主要體現(xiàn)在有限元分析、虛擬仿真技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)三個方面。有限元分析的主要對象是零件級,包括結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度分析、非線性和熱場計(jì)算等內(nèi)容;虛擬仿真技術(shù)的主要對象是分系統(tǒng)或系統(tǒng),包括虛擬樣機(jī)、流場計(jì)算和電磁場計(jì)算等內(nèi)容;優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要對象是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。

從運(yùn)用有限元法對已設(shè)計(jì)工程或產(chǎn)品的性能進(jìn)行簡單校核,逐步發(fā)展到對工程或產(chǎn)品性能的準(zhǔn)確預(yù)測,再到對工程或產(chǎn)品工作過程的精確模擬仿真,有限元法和仿真技術(shù)發(fā)揮了重要作用,提高了工程或產(chǎn)品的性能、質(zhì)量。而最優(yōu)化技術(shù)的采用又降低了工程或產(chǎn)品的成本,縮短了開發(fā)周期,減輕了人的勞動,并大大增

強(qiáng)了產(chǎn)品的競爭力。

在工程中應(yīng)用CAE技術(shù),需要一個載體,而 CAE技術(shù)的載體就是CAE軟件。CAE軟件是結(jié)合計(jì)算力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、相關(guān)的工程科學(xué)、工程管理學(xué)和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),而形成的綜合性、知識密集型信息產(chǎn)品,是實(shí)現(xiàn)工程或產(chǎn)品的計(jì)算分析、模擬仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程軟件,是支持工程科學(xué)家進(jìn)行創(chuàng)新研究和工程師進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)最重要的工具和手段。

常規(guī)的通用CAE軟件一般均由前處理、有限元分析、后處理三部分組成,每部分的組成及功能如表 1所示。

表1 通用CAE軟件的組成及功能

名稱 組成及功能

前處理 三維實(shí)體建模與參數(shù)化建模，構(gòu)建的布爾運(yùn)算，有限元剖分與節(jié)點(diǎn)編號，節(jié)點(diǎn)參

數(shù)生成，載荷與材料數(shù)據(jù)輸入，節(jié)點(diǎn)載荷生成，有限元模型信息的生成等

有限元

分析 有限單元庫，材料庫及相關(guān)算法庫，約束處理算法，靜力、動力、振動、線性與非線性解法庫及相應(yīng)的有限元系統(tǒng)組裝模塊庫等

后處理 有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)平滑，各種物理量的加工與顯示，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對產(chǎn)品按

工程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖等

3.2 計(jì)算機(jī)輔助工程的應(yīng)用

鋼鐵工業(yè)是世界工業(yè)化過程中最具成長性的產(chǎn)業(yè)之一,長期成為各個工業(yè)化國家的重要產(chǎn)業(yè)。在我國,雖然整個現(xiàn)代化建設(shè)以傳統(tǒng)原材料為基礎(chǔ)的狀況已在發(fā)生改變,但鋼鐵仍是基本的結(jié)構(gòu)材料和產(chǎn)量最大的功能材料。鋼鐵工業(yè)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性,上游影響交通運(yùn)輸、采礦、耐火材料等產(chǎn)業(yè),下游影響建筑、汽車、造船、金屬制品、機(jī)械電子等行業(yè)。鋼鐵工業(yè)依然是工業(yè)化國家最重要的產(chǎn)業(yè)部門之一,其發(fā)展?fàn)顩r也是衡量其工業(yè)水平和綜合國力的重要指標(biāo)。世界范圍內(nèi)鋼鐵工業(yè)正面臨著新技術(shù)蓬勃發(fā)展、結(jié)構(gòu)變革的局面。用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè),加速結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高市場競爭力,是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的主流趨勢。計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)以其高效率、低成本的優(yōu)勢在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過CAE技術(shù),可以對鋼鐵工業(yè)中從冶煉到加工的各個工藝過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)過程模擬、系統(tǒng)優(yōu)化、自動控制,采用計(jì)算機(jī)對生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)及生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行模擬和對整個系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的超前規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

冶金設(shè)備作為冶金技術(shù)的載體,本身具有大型、重載、高速、連續(xù)、自動化、精密化等特點(diǎn),而且往往工作在高溫、重載、高粉塵、大沖擊等惡劣條件下,許多性能無法采用實(shí)物試驗(yàn)的方法獲得。近年來,國內(nèi)外冶金生產(chǎn)中,不斷出現(xiàn)重大設(shè)備事故,也都涉及到設(shè)備的力學(xué)行為。同時(shí),冶金工業(yè)的發(fā)展對機(jī)械設(shè)備的性能和

使用條件提出了許多新的要求。如近年出現(xiàn)的短流程技術(shù)及連鑄連軋技術(shù),這些關(guān)鍵技術(shù)集中表現(xiàn)為要解決的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)問題,包括強(qiáng)度問題、運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)問題和傳熱及熱應(yīng)力問題,也對冶金機(jī)械設(shè)計(jì)研究和開發(fā)提出了更高的要求。因此CAE技術(shù)在冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)研究上也得到了廣泛的應(yīng)用。

目前CAE技術(shù)在煉鐵生產(chǎn)中取得的主要成果有:采用有限元法建立高爐復(fù)雜料面及中心裝焦條件下的煤氣流場和壓力場解析模型、高爐固態(tài)爐料流場和勢函數(shù)解析模型，分析高爐中心裝焦條件下的高爐狀況。利用CAE技術(shù)計(jì)算分析高爐冷卻水的穩(wěn)定性、流速、冷卻水管與冷卻壁本體的間隙及冷卻的高度對長壽高效高爐冷卻壁壽命的影響。采用有限元法對高爐爐體結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析等。在煉鐵機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化方面，CAE主要發(fā)揮作用在于針對上料系統(tǒng)、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)造球機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等一系列相關(guān)設(shè)備的力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了機(jī)械設(shè)備的效率和壽命，降低了機(jī)械的制造成本，在改善噪音和震動方面也發(fā)揮了重要作用。

結(jié)束語：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，冶金企業(yè)中許多以前無法解決的復(fù)雜計(jì)算和過程控制，如今借助計(jì)算機(jī)技術(shù)都可實(shí)現(xiàn)或者有望解決。現(xiàn)代冶金企業(yè)領(lǐng)域?qū)⒃絹碓蕉嗟厥褂煤鸵揽坑?jì)算機(jī)技術(shù)來處理難以用常規(guī)手段解決的問題。仿真技術(shù)在冶金企業(yè)中冶煉、精煉、連鑄、軋制過程的流場、溫度場、應(yīng)力場以及金屬組織性能的預(yù)測與控制,鋼鐵制造過程的成分與板形精確控制、工藝技術(shù)優(yōu)化、新產(chǎn)品開發(fā)的預(yù)先模擬試驗(yàn),都得到了快速發(fā)展，且不可缺少的技術(shù)手段。三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的在冶金設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大的提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。在冶金工業(yè)設(shè)計(jì)和施工中再也不會出現(xiàn)設(shè)備、管道、主體結(jié)構(gòu)打架的情況了。三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展將會在國家實(shí)現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化的復(fù)興中起到關(guān)鍵性的作用。CAE技術(shù)已成為鋼鐵工業(yè)中新工藝和新產(chǎn)品的開發(fā)研制、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、設(shè)備能力考察和優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中不可缺少的重要手段，其應(yīng)用前景也越來越廣。

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第五篇：冶金論文

鋼鐵冶金企業(yè)防火對策

摘要：針對于鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，我們有必要考慮到在鋼鐵冶金生產(chǎn)中的消防安全問題，以保證安全生產(chǎn)和在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)人員以及生產(chǎn)設(shè)備的安全。從而以保證鋼鐵生產(chǎn)對國民經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)和保證，使鋼鐵冶金生產(chǎn)達(dá)到穩(wěn)定，不會因消防安全問題帶來巨大的損失。

關(guān)鍵詞：鋼鐵冶金 ；消防安全 ；防火措施

引言：隨著科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模越來越大, 鋼鐵產(chǎn)量逐年提高, 對國民經(jīng)濟(jì)起到了重要的影響作用。但鋼鐵冶金企業(yè)的消防安全形勢卻不容樂觀,近十年來發(fā)生了多起重特大火災(zāi), 損失巨大。

1.鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)

1.1鐵礦石的開采要求

鐵礦石開采技術(shù)要求:一般來說，必須有工業(yè)價(jià)值的礦床，然后才能考慮開采問題。

因?yàn)槲覈昏F礦石不多，品味越高，質(zhì)量越好，我國的工業(yè)品味定在大于45%,含磷越低，鐵礦石的冶煉和分選的成本越低，是冶煉廠青睞的，價(jià)格越較高。

1.2開采設(shè)備

開采設(shè)備分兩種：

1.露天開采：成本低，利潤高，主要是利用挖掘機(jī)，裝載機(jī)，汽車，風(fēng)鉆機(jī)，炸藥等。

露天開采的采礦工藝，長期采用全境推進(jìn)，寬臺階緩幫作業(yè)的采剝工藝，現(xiàn)在已開始轉(zhuǎn)向陡幫開采，橫向推進(jìn)新工藝。在爆破器材和技術(shù)方面也有所發(fā)展，陸續(xù)采用了巖石炸藥，銨油炸藥，硝銨炸藥乳化油炸藥等等，在生產(chǎn)中應(yīng)用了大區(qū)多排孔微差爆破技術(shù)。

2.地下開采：成本較高，還需要坑道支架和通風(fēng)設(shè)備，鋪設(shè)礦山軌道，利用專門設(shè)備小火車運(yùn)到地表。

目前，地下采礦的開采方法主要是無底柱采礦法，大約占72%，其次是淺孔流礦法，占9%，房柱式和壁式采礦法占8%，空場法占7%，有底柱分段崩落采礦法占3%，充填法占1%，地下開采的礦山巷道支護(hù)由50年代的木支護(hù)發(fā)展到了現(xiàn)在木支護(hù)，混凝土支護(hù)和噴錨支護(hù)三種方法并存的局面，鑿巖裝運(yùn)也逐步向機(jī)械化方向發(fā)展，現(xiàn)在已普遍采用鑿巖臺車鑿巖，裝運(yùn)機(jī)鏟裝，電機(jī)車運(yùn)輸。由于采礦方法，技術(shù)裝備，支護(hù)方法等方面的不斷改進(jìn)，地下礦山的全員勞動生產(chǎn)率有了很大提高。

如果是向冶煉廠提供礦石，聯(lián)系到火車車皮就行，如果是提供半成品，還需要一套設(shè)備，把礦石磨細(xì)，進(jìn)行初步分選然后提供給冶煉廠。

1.3選礦

在礦山要對鐵礦石和煤炭進(jìn)行采選，將精選煉焦煤和品位達(dá)到要求的鐵礦石，通過陸路運(yùn)送到鋼鐵企業(yè)的原料廠進(jìn)行配煤和配礦、混勻，在分別在焦化廠和燒結(jié)廠煉

焦和燒結(jié)，獲得符合高爐煉鐵質(zhì)量要求的焦炭和燒結(jié)礦。

1.4冶煉

高爐是煉鐵的主要設(shè)備，使用的原料有鐵礦石、焦炭和少量溶劑，產(chǎn)品為鐵水、高爐煤氣和高爐渣。鐵水送煉鋼廠煉鋼;高爐煤氣主要用來燒熱風(fēng)爐，同時(shí)供煉鋼廠和軋鋼廠使用；高爐渣經(jīng)水淬后送水泥廠生產(chǎn)水泥。煉鋼主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼流程。通常將“高爐—鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—精煉—連鑄”稱為長流程，而將“廢鋼—電爐—精煉—連鑄”稱為短流程。目前，大多數(shù)短流程鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也開始建高爐和相應(yīng)的鐵前系統(tǒng)，電爐采用廢鋼+鐵水熱裝技術(shù)吹氧熔煉鋼水，降低了電耗，縮短了冶煉周期，提高了鋼水質(zhì)量，擴(kuò)大了品種，降低了生產(chǎn)成本。

2.冶金與消防的聯(lián)系

2.1火災(zāi)案例的統(tǒng)計(jì)與分析

鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模龐大、工藝復(fù)雜、流程性強(qiáng), 在冶煉和熱加工過程中需要耗用大量的煤、焦炭、燃油和電能, 鋼鐵冶煉的生產(chǎn)過程屬于高溫、高壓的生產(chǎn)過程。雖然生產(chǎn)鋼鐵的原料和其成品本身都是不燃燒物,但是在生產(chǎn)和加工過程中需要大量使用燃料和易燃、易爆氣體, 如純氧、氫氣、乙炔等, 而且, 鋼鐵冶煉過程中要產(chǎn)生大量易燃易爆氣體, 如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等。正是由于鋼鐵冶金企業(yè)的這些行業(yè)特點(diǎn)決定了鋼鐵冶金企業(yè)火災(zāi)事故具有多發(fā)性和高損失的特點(diǎn)。

表1 是對近十年來鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中發(fā)生的74起火災(zāi)實(shí)例及其起火部位和火災(zāi)類型的統(tǒng)計(jì)和分析。雖然有限的火災(zāi)次數(shù)統(tǒng)計(jì)不能完全代表鋼鐵冶金企業(yè)的實(shí)際情況, 但還是可以看出火災(zāi)易發(fā)部位和重點(diǎn)防火區(qū)域。

2.2火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.2.1火災(zāi)重點(diǎn)防火區(qū)域

鋼鐵冶金企業(yè)的重點(diǎn)防火區(qū)域可分為以下8 類:

(1)電纜夾層、電氣地下室、電纜隧道、電纜豎井等電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(2)液壓站、潤滑油站(庫)、儲油間、油管廊等以中、高閃點(diǎn)油類為主的可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(3)變壓器、電氣控制室等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(4)生產(chǎn)、儲存、使用可燃?xì)怏w或其它粉料的爆炸性火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(5)苯、涂料等低閃點(diǎn)可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(6)煤、炭等物料運(yùn)輸皮帶系統(tǒng)火災(zāi)危險(xiǎn)場所;(7)不銹鋼冷軋機(jī)、修磨機(jī)及熱軋機(jī)等生產(chǎn)設(shè)施;(8)辦公樓、化驗(yàn)樓等中、輕危險(xiǎn)等級場所。

僅針對鋼鐵冶金企業(yè)中火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多的電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場所及電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場所進(jìn)行分析。

2.2.2火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.2.2.1電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場所

鋼鐵冶金企業(yè)存在著大量的電纜隧道、電纜夾層、電氣地下室及電纜溝等, 在這些區(qū)域內(nèi), 電纜布置密集, 數(shù)量巨大, 環(huán)境惡劣, 相互貫通, 遇到電纜本身故障和外界火源, 很容易引起電纜著火, 造成巨大損失。電纜火災(zāi)事故不論是由外界火源引起的, 還是由于電纜本身故障引起, 在著火后, 都具有下列特點(diǎn): 一是火勢兇猛, 蔓延迅速。電纜本身是可燃的物質(zhì), 尤其是聚氯乙炔等塑料電纜和充油電纜, 更易著火蔓延, 而且電纜隧道內(nèi)的電纜為大量密集交叉或架空敷設(shè), 一旦著火, 會沿著電纜群束迅速延燃擴(kuò)大。試驗(yàn)研究表明, 電纜著火后最快傳播速度可達(dá)20 m ?m in。而多起重大火災(zāi)案例分析也表明, 約10～ 20 m in 后, 大火便順著電纜延燃到主控制室、繼電室等場所燒毀控制盤、繼電盤、儀表盤等, 損失十分嚴(yán)重。二是撲救困難, 易引發(fā)二次危害。電纜隧道一般都縱深距離長, 寬度窄, 火災(zāi)時(shí)極易堵塞;同時(shí)由于電纜隧道中散熱困難, 熱煙無法順利排出。試驗(yàn)表明, 起火隧道的溫度可由400 ℃很快上升到800～ 900 ℃, 易較快發(fā)生轟燃。同時(shí), 由于隧道處于地下, 撲救時(shí)無法觀察火災(zāi)狀況和具體位置,選擇火災(zāi)撲救路線困難, 只能通過隧道出入口進(jìn)入, 且地下照明條件差, 不易迅速接近起火位置。地下建筑物結(jié)構(gòu)對于通信設(shè)備的干擾等等因素都造成了火災(zāi)撲救的困難。三是火災(zāi)損傷嚴(yán)重, 修復(fù)時(shí)間長。電纜火災(zāi)事故造成損傷嚴(yán)重, 不僅直接燒毀大量的電纜和其他設(shè)備, 同時(shí)還有其他特殊危害, 如控制回路失靈等而造成事故擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì), 1960～ 1984 年電力行業(yè)的62 次電纜火災(zāi), 修復(fù)超過1 個月的占有35 次, 占總數(shù)的56% , 達(dá)半年以上的有16 次, 占總數(shù)的16% , 間接損失巨大。

電纜火災(zāi)事故發(fā)生原因歸納起來有兩個, 一是由于電纜過熱、短路、絕緣老化或絕緣性變壞等內(nèi)因引起的火災(zāi)事故;二是由于外界火源等可燃物著火波及下的外因引起的火災(zāi)事故。據(jù)本次調(diào)查的統(tǒng)計(jì), 在26 例各種原因、不同區(qū)域電纜火災(zāi)中, 因電纜本身故障引發(fā)的火災(zāi)占16 起, 占到了總數(shù)的62% , 外因?qū)е碌幕馂?zāi)事故共10起, 約占38%。

2.2.2.2電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場所

鋼鐵企業(yè)存在著大量的、繁簡不一的電氣室、控制室、操作室、儀表室、計(jì)算機(jī)室等, 其內(nèi)部存有大量的電纜和用電設(shè)備, 在設(shè)備故障或線路短路時(shí)極易發(fā)生火災(zāi), 而且一旦發(fā)生火災(zāi), 將會影響全局, 造成大面積的停產(chǎn), 損失巨大。

2.3防火對策

鋼鐵冶金企業(yè)防火設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮鋼鐵冶金企業(yè)各系統(tǒng)的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性, 并從防火目標(biāo)的提出、工藝生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)、明確鋼鐵冶金企業(yè)的重點(diǎn)防火區(qū)域以及如何采取確實(shí)有效的防火措施等方面, 制定一套完整有效的消防安全管理體系化標(biāo)準(zhǔn), 以確保真正的生產(chǎn)安全。

2.3.1防火設(shè)計(jì)目標(biāo)

對于鋼鐵冶金企業(yè)中的重要防火區(qū)域, 應(yīng)從“防止發(fā)生火災(zāi);快速探測并撲滅已發(fā)生的火災(zāi);防止尚未撲滅的火災(zāi)蔓延而減輕火災(zāi)”的角度來形成設(shè)計(jì)目標(biāo)?！胺乐拱l(fā)生火災(zāi)”, 是要求將鋼鐵冶金企業(yè)運(yùn)行中發(fā)生火災(zāi)的概率降至最低, 需要將防火設(shè)計(jì)結(jié)合工藝和生產(chǎn)管理統(tǒng)一考慮?！翱焖偬綔y并撲滅已發(fā)生的火災(zāi)”, 是要求采用自動、半自動等主動的消防技術(shù), 實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測和早期撲滅, 從而減少火災(zāi)的損害?！胺乐股形磽錅绲幕馂?zāi)蔓延而減輕火災(zāi)”, 是要求采用被動防火分隔, 延緩或阻止火災(zāi)的發(fā)展, 贏得救援時(shí)間。

2.3.2防火設(shè)計(jì)要素

一是建筑防火部分。要緊密結(jié)合鋼鐵冶金企業(yè)的實(shí)際情況, 對各建(構(gòu))筑物及工藝設(shè)施的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行全面、詳盡而科學(xué)的分類, 從安全疏散、建筑構(gòu)造等方面

加以考慮。二是工藝系統(tǒng)的防火設(shè)計(jì), 這是工業(yè)消防中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題。首先, 確定工藝系統(tǒng)中的重點(diǎn)防火區(qū)域和區(qū)域內(nèi)的主要建(構(gòu))筑物及設(shè)施, 根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類, 采取相應(yīng)的防火保護(hù)措施, 避免引發(fā)火災(zāi), 降低燃燒幾率, 控制火災(zāi)的蔓延燃燒。其次, 確定在發(fā)生火災(zāi)的情況下, 人員施救的必備措施和設(shè)施, 確保消防人員可以進(jìn)入場所進(jìn)行撲救。最后, 便是確定在發(fā)生火災(zāi)的情況下, 是否啟動自動滅火系統(tǒng)的工藝要求。自動滅火系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合工藝安全因素, 確定合適的啟動、退出時(shí)機(jī)。三是火災(zāi)報(bào)警、防排煙、消防電氣等系統(tǒng)部分。從主動防火、消防系統(tǒng)工作保障等方面予以考慮。

2.3.3統(tǒng)一規(guī)劃

鋼鐵冶金企業(yè)由于企業(yè)內(nèi)部發(fā)展的需要, 每年都有大量的新建、改建及擴(kuò)建項(xiàng)目, 這些項(xiàng)目由于建造時(shí)間不一, 所遵循的建造標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一, 導(dǎo)致各工藝系統(tǒng)的防火安全保證能力不一致。而鋼鐵冶金企業(yè)由于其流程性生產(chǎn)性質(zhì)的要求, 生產(chǎn)工藝中每一環(huán)節(jié)的不安全都可能導(dǎo)致其它系統(tǒng)不能正常生產(chǎn), 因此, 不論從技術(shù)層面、資源共享、維護(hù)管理、可持續(xù)發(fā)展等方面都應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行消防規(guī)劃。

2.3.4消防安全評估

鋼鐵冶金企業(yè)的消防安全是一個比較寬泛的概念,涉及的方面較多, 最重要的便是生產(chǎn)工藝與火災(zāi)的發(fā)生息息相關(guān)。一方面火災(zāi)會造成工業(yè)企業(yè)重要物項(xiàng)或工藝過程的損害和直、間接損失;另一方面工藝安全的因素也會造成火災(zāi), 而進(jìn)一步致?lián)p。因此, 消防安全和生產(chǎn)安全是不可分割的, 需要結(jié)合工藝生產(chǎn)安全因素進(jìn)行綜合的消防安全評估。

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