第一篇：冶金工程--冶金過程強(qiáng)化論文

冶金過程強(qiáng)化論文

學(xué)院：冶金科學(xué)與工程學(xué)院 專業(yè)班級：冶金工程 姓名： 學(xué)號：

銅冶煉及過程強(qiáng)化

（中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)院

內(nèi)容摘要:目前國內(nèi)的銅冶煉技術(shù)有了很大的提高，廠房的建設(shè)規(guī)模擴(kuò)大，生產(chǎn)設(shè)備也逐漸走向機(jī)械化、自動化、大型化，在銅锍熔煉、冰銅吹煉、火法精煉、電解以及含硫煙氣的回收制酸等生產(chǎn)工藝方面都有了很大的提高，再加上引進(jìn)國外的設(shè)備使得我國目前銅的產(chǎn)量和生產(chǎn)技術(shù)都處于世界前列。國內(nèi)現(xiàn)在主要還是以火法煉銅為主，濕法近幾年也有了很大的進(jìn)步。相比起國外我國的銅產(chǎn)業(yè)還有許多要改進(jìn)和完善的地方，如各個流程的過程的強(qiáng)化以及廢物、低品位資源的利用，雖然有差距但是我相信我國的銅業(yè)將來會有很好的發(fā)展前景走向世界頂尖行列。

關(guān)鍵詞：銅

銅冶煉

銅冶煉過程強(qiáng)化

一、銅礦的選取及精礦的制備

世界上存在的銅礦石主要分為硫化銅礦和氧化銅礦二種，礦石中銅的品味都比較低，需要經(jīng)過處理。一般礦石從礦山采出要經(jīng)過顎式破碎機(jī)破碎成大小不一的的礦石，首先經(jīng)過重力選礦分出較小的礦石，把小的礦石經(jīng)過浮選工藝選出，再經(jīng)過洗滌過濾得到濕的精礦，然后把濕礦經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯干燥即可得到顆粒較小銅品位較高的精礦了。若硫化銅礦，回收率可達(dá)90%以上；若氧化銅礦，回收率一般只有60%~70%左右。

二、銅的造锍熔煉

把得到的銅精礦和石英以及燃料一起加入煉銅的爐子中，現(xiàn)在大多數(shù)為閃速爐或奧斯邁特爐，燃料用來補(bǔ)充爐內(nèi)的熱量一般硫化礦的反應(yīng)產(chǎn)生的熱量足夠了，此時礦料會在高溫下熔化散落在已經(jīng)融化的礦料上，爐底會有鼓風(fēng)裝置，風(fēng)從風(fēng)帽強(qiáng)力吹入熔融的礦料中，新礦被卷入熔體中形成氣—固—液三相完成一系列反應(yīng)，主要目的是使礦中的鐵氧化并與熔劑二氧化硅造渣除去，這一過程會除去脈石并生產(chǎn)出銅锍，國內(nèi)稱作冰銅，即（Cu2SFeS），在爐內(nèi)銅锍層密度大在下而渣層密度小在上，銅锍從相應(yīng)的口倒出。

CuFeS2?Cu2S?2FeS?SCu2O?FeS?CuS?FeO2FeS?3O2?SiO2?2FeO*SiO2?SO22FeO?SiO2?2FeO*SiO2

三、銅锍的吹煉

吹煉分為兩個過程：一個是造渣期，另一個是造銅期。

（1）造渣期：把上一階段的銅锍轉(zhuǎn)入吹煉爐中，將一定壓力的空氣吹入液態(tài)銅锍中，使硫化亞鐵被氧化成氧化亞鐵再與二氧化硅形成渣除去，過程會放出大量熱。

2FeS?3O2?2FeO?2SO2FeO?SiO2?FeO*SiO2(造渣)

（2）造銅期：硫化亞銅被氧氣氧化成氧化亞銅并再與硫化亞銅反應(yīng)生成金屬粗銅，錘煉溫度為1200~1250度，可以靠硫化物氧化反應(yīng)放的熱來維持體系的溫度。

2Cu2S?3O2?2Cu2O?2SO2Cu2S?2Cu2O?6Cu(粗銅)?SO2

四、粗銅的火法精煉

粗銅是銅锍在轉(zhuǎn)爐吹煉后再鑄造成型的產(chǎn)品，含銅約為98.5%，其外表粗糙且含有氣孔，由此得名，也叫做泡銅。首先粗銅要經(jīng)過鼓風(fēng)氧化和重油還原。多數(shù)的雜質(zhì)和氧的親和力大于銅，且雜質(zhì)氧化物在銅中的溶解度比較小，關(guān)鍵要控制氧化亞銅的濃度達(dá)到飽和，雜質(zhì)金屬的濃度就越小。還原過程是用重油、天然氣、液化石油氣、木炭粉等作還原劑吹入銅液中使氧化亞銅還原。銅還原過程含氧量控制在0.03%~0.05%過還原會使液態(tài)銅吸收的氫氣劇烈增加，造成二次充氣。

五、電解精煉銅

從煉銅的一系列步驟得到的銅還含有0.5%~1.5%的雜質(zhì)，導(dǎo)電性能不好不滿足要求，需經(jīng)過電解精煉除去。

（1）主要原料：粗銅、精銅片、電解液。（2）主要設(shè)備：電解槽

（3）反應(yīng)原理：含雜質(zhì)的粗銅作陽極，用純銅薄片做陰極，以硫酸銅做電解液，在通直流電。

陽極：Cu?2e?Cu陰極：Cu2?2?

?2e?Cu

因此陽極溶解，陰極銅片越來越厚，純度可達(dá)99.99%。金、銀等貴金屬不發(fā)生放電反應(yīng)因而進(jìn)入電解液后再形成陽極泥堆在電解槽底部，再把陽極泥處理可得到貴金屬，整個過程的電解液需循環(huán)處理，為了能去除電解液中的陽極泥并保持電解液的溫度和濃度。陰極上只有比銅電位更正的金屬才能優(yōu)先析出，而陰極上的過電位使氫的電位比銅負(fù)要后析出，所以陰極上基本是銅析出。

銅電解流程

六、銅產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，特別是電子、通信以及電氣等行業(yè)的高速發(fā)展，對產(chǎn)品的需求量也越來越大，特別是銅從1995年的195萬噸增加到2012年的450萬噸，超過美國等國家成為世界第一銅消費國。雖然我國銅的生產(chǎn)量與消費量均居世界前列，但礦產(chǎn)資源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求，需要大量進(jìn)口原料。目前世界上生產(chǎn)銅精礦的國家有50多個，但銅礦山生產(chǎn)銅能力超過10萬噸的不超過20個，近十余年來世界銅礦的不斷發(fā)現(xiàn)，為銅的冶煉提供了更多的原料，但世界的銅礦需要量還是處于供不應(yīng)求的狀態(tài)。

七、銅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景

銅冶煉生產(chǎn)的主要特點是：（1）工藝流程長設(shè)備多（2）過程腐蝕強(qiáng)，影響設(shè)備壽命（3）三廢的排放量大污染較嚴(yán)重。

銅冶煉是一個氧化和還原的過程，會直接間接接觸腐蝕的液體或高溫的烘烤，為延長壽命可以選用耐腐蝕耐高溫的設(shè)備材料，做好設(shè)備的維護(hù)與檢修，采取防腐措施。生產(chǎn)中的二氧化硫進(jìn)入煙氣要提高煙塵的回收率增加硫酸的產(chǎn)量，并且減少污染氣體的排。對于廢渣盡量減少渣含銅，剩下的可以用作鑄石、水泥等建筑材料，也可填充礦坑，總之要提高飛舞的利用率。廢水中也含有許多貴金屬離子，應(yīng)該提高回收技術(shù)處理回收貴金屬使廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，減少損失。企業(yè)的管理制度要完善合理，無論哪個方面都要做好，這樣銅的發(fā)展才能快速。

八、銅冶煉的過程強(qiáng)化

在選礦時可以把礦石磨得更細(xì)點，提高浮選技術(shù)得到品味更高的銅精礦，改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的構(gòu)造和耐火材料，使過程更機(jī)械化、自動化，熔煉過程和吹煉過程要采取更有效細(xì)微的改變，提高各步驟的速率，工程設(shè)計要盡量降低投資，增加熱量和廢物的利用。

【參考文獻(xiàn)】：

1、張訓(xùn)鵬，《冶金工程概論》，中南大學(xué)出版社，2009年3月。

2、彭容秋，《銅冶金》，中南大學(xué)出版社，2004年12月1日。

第二篇：冶金工程概論論文

簡述冶金生產(chǎn)及其冶金專業(yè)

xxx

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院

摘要：該文章主要進(jìn)行了兩個方面的探討：一方面是對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要過程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法及特點進(jìn)行概括論述；另一方面是對冶金專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行簡介。其目的是加深對冶金行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的了解，增長與冶金相關(guān)的知識，寬闊自己的眼界。本論文在寫作過程中主要采用收集資料，進(jìn)行綜合研究的方法，在寫作上以記敘為主。通過整理思考得出了冶金的生產(chǎn)流程和其主要工藝，以及現(xiàn)階段冶金專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀的結(jié)論。關(guān)鍵字：鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)；生產(chǎn)環(huán)節(jié)；冶金專業(yè)；現(xiàn)狀

Briefly metallurgy production and metallurgy professional

x x x Chongqing University Of Science & Technology, metallurgy and materials engineering institute Abstract: this article mainly discusses the two aspects: one is to steel metallurgical joint enterprise's main production processes, each production links in the main process, the main equipment, production methods and features are surveys;On the other hand is to the current situation of the development of metallurgy professional introduction.Its purpose is to deepen the understanding of metallurgical industry development present situation, growth and metallurgy relevant knowledge, broad his horizon.In the process of writing this paper mainly by collecting material for comprehensive research methods, writing mainly by narratives.Through sorting thinking obtained the production process and its metallurgical main process, and the development situation of present metallurgy professional the conclusion.Key word: steel metallurgical joint enterprise;Production links;Metallurgical professional;status

0引言：

通過一個學(xué)期的對《冶金工程概論》的學(xué)習(xí)，我對冶金專業(yè)的認(rèn)識有了一定的加深，也學(xué)到了很多的關(guān)于冶金生產(chǎn)的知識，這讓我受益匪淺。在課程結(jié)束時，通過這一篇論文，一方面來檢測自己的學(xué)習(xí)情況，另一方面來對所學(xué)知識進(jìn)行概括復(fù)習(xí)。本篇文章主要是對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)的主要過程，主要設(shè)備，生產(chǎn)方法及其特點進(jìn)行敘述。并對冶金專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了簡要介紹。這樣不僅讓我鞏固了自己所學(xué)的知識，還拓展了自己的眼界，對我以后在冶金行業(yè)的工作有不少的指導(dǎo)作用。

1、鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

1.1 鐵礦石的開采 1.1.1 鐵礦石的開采方式

鐵礦石的開采方式主要有露天開采、地下開采和液體開采。1.1.2鐵礦石的富選

鐵礦石的富選過程包括破碎、磨碎、篩分和分級和選別作業(yè)。1.1.3 鐵礦粉造塊

鐵礦粉造塊的方法主要分為燒結(jié)法和球團(tuán)法。1.2高爐煉鐵

1.2.1 高爐煉鐵的過程

（a）爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)。（b）從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。

（c）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。（d）煉出的鐵水從鐵口放出。

（e）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。

（f）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。1.2.2 高爐煉鐵特點

（1）高爐冶煉是在爐料與煤氣流逆向運(yùn)動過程中完成各種錯綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理變化的，爐內(nèi)主要是還原性氣氛。

（2）高爐是密閉的容器，除裝料、出鐵、出渣及煤氣外，操作人員無法直接觀察到反應(yīng)過程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀察爐內(nèi)狀況。

（3）高爐是連續(xù)的、大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過程，機(jī)械化和自動化水平較高。1.3鐵合金生產(chǎn) 1.3.1鐵合金的用途

① 合金添加劑②脫氧劑③孕育劑。1.3.2生產(chǎn)方法

鐵合金的生產(chǎn)方法主要有碳還原法（高爐、電爐）、金屬熱還原法及電解法。1.4煉鋼用原材料

煉鋼用原材料可分為金屬和非金屬兩類 1.4.1 金屬材料

金屬料主要指鐵水（或生鐵塊）、廢鋼和鐵合金。1.4.2 非金屬材料

非金屬料主要指造渣材料、氧化劑、冷卻劑等。1.5煉鋼的基本任務(wù)

（a）脫碳并將其含量調(diào)整到一定范圍。

（b）去除雜質(zhì)，主要包括：脫磷（冷脆）、脫硫（熱脆）、脫氧、去除氣體（氫、氮）和非金 屬夾雜物（氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等）（c）調(diào)整鋼液成分和溫度

(d)將鋼液澆注成質(zhì)量好的鋼錠或鋼坯。1.6轉(zhuǎn)爐、平爐煉鋼

轉(zhuǎn)爐煉鋼法主要包括底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法、堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法、側(cè)面吹風(fēng)的酸性側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（LD法）、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法及頂?shù)讖?fù)合吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法。1.6.1轉(zhuǎn)爐煉鋼法基本原理

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。1.6.2氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法

用純氧從轉(zhuǎn)爐頂部吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。自50年代初投入工業(yè)生產(chǎn)以來，在世界范圍內(nèi)得到迅速推廣，逐步取代空氣轉(zhuǎn)爐法和平爐煉鋼法，成為現(xiàn)代煉鋼的主要方法。1.6.3 LD法優(yōu)點

(a)吹煉速度快，生產(chǎn)率高；(b)品種多，質(zhì)量好；

(c)原材料消耗少，熱效率高、成本低；(d)基建投資省，建設(shè)速度快；(e)容易與連續(xù)鑄鋼相匹配。

鑒于以上優(yōu)點，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼現(xiàn)已成為主要煉鋼方法。1.6.4平爐煉鋼特點 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。1.6.5平爐煉鋼的原材料

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。1.6.6平爐煉鋼的步驟

平爐煉鋼的過程通常分為補(bǔ)爐、裝料（鐵礦石、石灰和廢鋼）、加熱、兌鐵水、熔化、精煉、脫氧和出鋼等幾個步驟。1.6.7平爐煉鋼的優(yōu)點

①可大量使用廢鋼，而且生鐵和廢鋼配比靈活；

②對鐵水成分的要求不像轉(zhuǎn)爐那樣嚴(yán)格，可使用轉(zhuǎn)爐不能用的普通生鐵； ③能煉的鋼種比轉(zhuǎn)爐多，質(zhì)量較好。1.7電弧爐冶煉

1.7.1電弧爐冶煉的優(yōu)點

(a)熱效率高，達(dá)65%以上(b)溫度易于控制和調(diào)整

(c)爐內(nèi)氣氛可控，利于脫磷、脫硫、脫氧(d)鋼中夾雜物相對較低(e)合金收得率高

(f)可全廢鋼冶煉，也可配裝部分鐵水(g)設(shè)備簡單，占地少，投資省，建廠快

但是，我國目前廢鋼保有量少，價格較高，而且電弧離解作用是鋼中氮氫含量較轉(zhuǎn)爐高。1.8爐外精煉 1.8.1精煉原理

真空脫氣、真空脫氧、惰性氣體處理、鋼液攪拌 1.8.2爐外精煉主要工藝方法

(a)埋弧加熱鋼包精煉法（LF法，日本1971年開發(fā)）(b)真空吹氧脫碳精煉法（VOD法，西德1965年開發(fā)）(c)氬氧爐脫碳精煉法（AOD法，美國1968年開發(fā)）1.8.3爐外精煉具有的共同工藝特點

①選擇一個理想的精煉氣氛條件，通常采用真空、惰性氣氛或還原性氣氛。

②對鋼液進(jìn)行攪拌，可采用電磁感應(yīng)、惰性氣流或機(jī)械方法攪拌。③鋼液加熱，在精煉過程中通常采用電弧加熱、埋弧加熱、等離子加熱或增加化學(xué)熱等。1.9鋼的澆鑄

鋼的生產(chǎn)包括煉鋼、澆鑄兩大環(huán)節(jié)。1.9.1 澆鑄作業(yè)

將合格鋼水鑄成適合于軋制或鍛壓加工所需要的一定形狀、尺寸和單重的鑄坯(或鋼錠)。

1.9.2鋼水的澆鑄的兩種工藝方式

(a)鋼錠模澆鑄，也稱模鑄工藝，成品為鋼錠。(b)是連續(xù)鑄鋼，也稱連鑄工藝，產(chǎn)品為連鑄坯。1.9.3澆鑄方法

鋼錠澆鑄分上鑄法和下鑄法兩種。1.9.4連鑄機(jī)型式

目前普遍使用的連鑄設(shè)備是弧形連鑄機(jī)。立式、立彎式、傾斜式三種型式是發(fā)展過程的產(chǎn)物，其中直立式仍在少數(shù)工廠使用，水平式、旋轉(zhuǎn)輪式、離心旋轉(zhuǎn)連鑄機(jī)尚處于試驗或小規(guī)模生產(chǎn)階段。1.10金屬塑性加工 1.10.1 分類

按照塑性加工時是否完全消除加工硬化，分為熱加工和冷加工。1.10.2加工施力類型分類

①直接受壓、如鍛壓、擠壓和軋制； ②間接受壓, 如拔絲、拔管和金屬板深拉； ③張力，如拉延；

④彎曲，施加的是彎矩，如金屬冷彎成型； ⑤剪切，施加剪切使金屬成型，如沖裁、剪切。1.10.3 金屬塑性加工特點

金屬塑性加工在現(xiàn)代冶金工業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位，同金屬切削加工相比，塑性加工有以下優(yōu)點：

①從成型原則上說,無切屑,金屬損耗較少；

②在取得所需形狀的同時,改善材料的組織和性能,成品能夠直接使用或者便于加工； ③適于專業(yè)化的大規(guī)模生產(chǎn)。主要缺點是：

①某些脆性材料和形狀復(fù)雜的制品不適于用塑性加工； ②專業(yè)化生產(chǎn)時需要專用的設(shè)備和工具。1.11金屬熱處理

金屬熱處理方法包括退火、正火、淬火、回火和調(diào)質(zhì)。

2、冶金專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1歷史的驕傲、現(xiàn)代的支柱

冶金是國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的基礎(chǔ)，是國家實力和工業(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?，F(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)。

新中國成立以來，國家一直非常重視冶金工業(yè)的發(fā)展。近年來，我國的鋼產(chǎn)量連續(xù)居于世界前列，足見國家的重視和其迅速穩(wěn)健發(fā)展的良好勢頭。誠然，現(xiàn)代科技的進(jìn)步催生了一些高科技新材料的誕生和應(yīng)用。但是，冶金材料在未來相當(dāng)長的一段時期內(nèi)，其優(yōu)勢和特性依然是其他材料所不可比擬和替代的。

2.2高新技術(shù)與學(xué)科發(fā)展完美結(jié)合冶金專業(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)計與實施、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。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?？紤]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、再能源化和無害化）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，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、燃料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)。

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、有色金屬冶金兩大類。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、礦業(yè)工程、控制工程、計算機(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。

與此同時，冶金工程技術(shù)也在不斷汲取相關(guān)學(xué)科和工程技術(shù)的新成就進(jìn)行充實、更新 1和深化，在冶金熱力學(xué)、金屬、熔锍、熔渣、熔鹽結(jié)構(gòu)等方面的研究會更加深入。隨著冶金新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)，冶金產(chǎn)品將在超純凈和超高性能等方面發(fā)展。

冶金工程技術(shù)的發(fā)展趨勢是不斷汲取相關(guān)學(xué)科和工程技術(shù)的新成就進(jìn)行充實、更新和深化，在冶金熱力學(xué)、金屬、熔锍、熔渣、熔鹽結(jié)構(gòu)及物性等方面的研究會更加深入，建立智能化熱力學(xué)、動力學(xué)數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)冶金動力學(xué)和冶金反應(yīng)工程學(xué)的研究，應(yīng)用計算機(jī)逐步實現(xiàn)對冶金全流程進(jìn)行系統(tǒng)最優(yōu)設(shè)計和自動控制。冶金生產(chǎn)技術(shù)將實現(xiàn)生產(chǎn)柔性化、高速化和連續(xù)化，達(dá)到資源、能源的充分利用及生態(tài)環(huán)境的最佳保護(hù)。隨著冶金新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝的出現(xiàn)，冶金產(chǎn)品將在超純凈和超高性能等方面發(fā)展，在支撐經(jīng)濟(jì)、國防及高科技發(fā)展上發(fā)揮愈來愈重要的作用。2.3就業(yè)前景

中國僅有20多所高校開設(shè)有此專業(yè)，每年培養(yǎng)的專業(yè)人才非常有限，而市場需求量又特別大。有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，市場對冶金工程專業(yè)人才的需求是實際該專業(yè)畢業(yè)生人數(shù)的10倍。如此大的市場需求也為該專業(yè)的學(xué)子提供了廣闊的就業(yè)前景。

由于冶金工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生基礎(chǔ)寬厚、理論扎實、技能全面，同時，又具備冶金和金屬材料加工等方面的知識和技能。加之，冶金行業(yè)屬于國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)和支柱產(chǎn)業(yè)之一，因而，畢業(yè)生擇業(yè)面寬，適應(yīng)能力強(qiáng)。畢業(yè)生可以到冶金、化工、材料、環(huán)境保護(hù)及其相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)、科研和管理部門從事生產(chǎn)技術(shù)管理、工程設(shè)計、技術(shù)開發(fā)、新型結(jié)構(gòu)材料和功能材料的研制和開發(fā)等工作，也可以到高等院校和高等職業(yè)學(xué)校從事專業(yè)教學(xué)工作?！案杏X現(xiàn)在鋼鐵、冶金類專業(yè)的大學(xué)生太吃香了。”在東北大學(xué)2005舉辦的一次畢業(yè)生雙選會上，一位鋼鐵冶金類專業(yè)畢業(yè)生述說了該專業(yè)畢業(yè)生的就業(yè)好機(jī)遇。的確，祖國蓬勃的建設(shè)事業(yè)需要冶金工程方面大量的專業(yè)人才，眾多的鋼鐵冶金，有色金屬冶金企業(yè)等都是學(xué)子們一展身手的好地方。

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用的計算機(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。、結(jié)論

本文給出了鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一環(huán)節(jié)的主要生產(chǎn)過程、主要設(shè)備、生產(chǎn)方法及其特點，并簡要介紹了冶金專業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀?？梢钥闯觯苯鹕a(chǎn)是一個復(fù)雜的過程，它需要不同的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，不同種類的生產(chǎn)工人的緊密配合。而冶金專業(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，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)計與實施、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。冶金專業(yè)與冶金生產(chǎn)相互依賴、相互服務(wù)，一方的發(fā)展都會促進(jìn)另一方的發(fā)展。【參考文獻(xiàn)】

[1] 王筱留，鋼鐵冶金學(xué)，冶金工業(yè)出版社，1991 [2] 黃希鈷, 鋼鐵冶金原理(第三版), 冶金工業(yè)出版社, 2002 [3] 陳偉慶，朱憲國，鄭宏光，孫金良，于平，高鐵水熱裝比電弧爐冶煉技術(shù)，煉鋼，2001 [4] 王筱留, 鋼鐵冶金學(xué)(煉鐵部分), 冶金工業(yè)出版社, 1991 [5] 沈時英，冶金概論，冶金工業(yè)出版社，1988 [6] 薛正良，鋼鐵冶金概論，冶金工業(yè)出版社 2008

第三篇：冶金工程概論論文

題目：《冶金工程概論》課程考核（課程論文）冶金工程學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展 作者：學(xué)號：授課教師：班級：重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 二○一○年五月中國重慶

“學(xué)起于思，思起于疑”。通過學(xué)習(xí)這門課程對冶金工程有了些粗略的認(rèn)識?！兑苯鸸こ谈耪摗肥羌R—趣味—理論—實踐于一體的冶金專業(yè)學(xué)生的專業(yè)啟蒙課程，旨在為學(xué)習(xí)冶金專業(yè)的本科生開啟通向冶金領(lǐng)域的第一扇大門，是冶金專業(yè)學(xué)生的必修課程之一。開設(shè)該課程的目的是讓冶金專業(yè)的學(xué)生盡早地接觸冶金專業(yè)和專業(yè)教師，盡早地接受冶金知識和文化的熏陶，為將來深入系統(tǒng)學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課、專業(yè)基礎(chǔ)課、專業(yè)課提供前期學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，為切實提高學(xué)生的分析解決冶金實際問題能力，培養(yǎng)專業(yè)興趣，做好專業(yè)啟蒙引導(dǎo)教育。

該課程設(shè)計了“走進(jìn)冶金行業(yè)”、“冶金發(fā)展史”、“冶金知識”、“職業(yè)發(fā)展規(guī)劃”等十個模塊，重點介紹了冶金史、歷史重要人物及事件，冶金行業(yè)特點及培養(yǎng)冶金人才知識結(jié)構(gòu)，冶金基本原理、主要設(shè)備、工藝流程及冶金生產(chǎn)現(xiàn)狀、最新前沿研究及熱點問題，冶金人才市場需求及引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計大學(xué)四年乃至本科畢業(yè)后的職業(yè)發(fā)展路線圖等等，向?qū)W生講授一定的冶金基礎(chǔ)理論及寬泛的相關(guān)知識。

通過在網(wǎng)上查找資料對新世紀(jì)冶金工程學(xué)科的創(chuàng)新與發(fā)展有了一些了解。而冶金工程學(xué)科是武漢科技大學(xué)最具特色的學(xué)科之一，是湖北省重點學(xué)科、湖北省有突出成就的創(chuàng)新學(xué)科和湖北省品牌專業(yè)。進(jìn)入新世紀(jì)，本學(xué)科抓住機(jī)遇，開拓創(chuàng)新，不斷發(fā)展，注重學(xué)科交叉，凝練學(xué)科方向，逐步建立研究基礎(chǔ)雄厚、適應(yīng)現(xiàn)代冶金工業(yè)新技術(shù)、新工藝快速發(fā)展的冶金學(xué)科平臺。

一、發(fā)展傳統(tǒng)特色，注重學(xué)科交叉，形成獨具特色的多學(xué)科方向

武漢科技大學(xué)冶金工程學(xué)科始創(chuàng)于1953年，為了培養(yǎng)我國礦冶方面的生產(chǎn)技術(shù)人員，當(dāng)時的重工業(yè)部決定將武昌高級工業(yè)學(xué)校更名為中南鋼鐵工業(yè)學(xué)校，正式設(shè)置煉鐵專業(yè)和煉鋼專業(yè)，并批準(zhǔn)招生（?？疲?。1958年為配合武鋼工程的建設(shè)和生產(chǎn)的需要，開始招收煉鐵專業(yè)和煉鋼專業(yè)本科生。1979年煉鋼和煉鐵專業(yè)合并建立鋼鐵冶金專業(yè)，2000年開始將鋼鐵冶金和冶金物理化學(xué)、冶金傳輸原理、有色冶金等專業(yè)方向組合建成冶金工程學(xué)科，本科生按冶金工程一級學(xué)科招生。

1986年經(jīng)國務(wù)院學(xué)位委員會批準(zhǔn)，作為二級學(xué)科的鋼鐵冶金專業(yè)獲得碩士學(xué)位授予權(quán)，2003年批準(zhǔn)獲得博士學(xué)位授予權(quán)，2005年冶金工程獲得一級學(xué)科碩士學(xué)位授予權(quán)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，本學(xué)科在保持傳統(tǒng)的鋼鐵冶金特色穩(wěn)步發(fā)展的基礎(chǔ)上，推進(jìn)學(xué)科創(chuàng)新，拓展學(xué)科領(lǐng)域，鼓勵學(xué)科交叉，逐步形成了各具特色，又相互依托的多學(xué)科方向，主要包括鋼鐵冶金、有色金屬冶煉、礦物加工、直接還原與熔融還原、等離子冶金、功能鋼鐵材料、資源綜合利用和冶金環(huán)保、材料特殊制備工藝等。

鋼鐵冶金方向：圍繞著新一代鋼鐵工業(yè)制造流程、鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展、鋼鐵制造綠色化等方面的關(guān)鍵技術(shù)，開展大量應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)，取得了一系列國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平的研究成果。如“武鋼工業(yè)港鐵礦石混勻堆積規(guī)律與工藝優(yōu)化研究及應(yīng)用”項目采用神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)研究多種不同成分鐵礦石堆積規(guī)律與混勻礦組成波動的關(guān)系，對控制大型高爐燒結(jié)礦成分波動，穩(wěn)定高爐操作具有重要意義，研究成果為武鋼新增一億多元的經(jīng)濟(jì)效益。在高鐵低硅鐵礦石燒結(jié)領(lǐng)域，開展了鐵酸鈣生成機(jī)理及其礦物學(xué)研究項目的研究，為我國高爐大量采用國外高品位、低SiO2鐵礦粉生產(chǎn)燒結(jié)礦，提高高爐利用系數(shù)。和降低燃料比奠定了理論基礎(chǔ)，研究成果產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。將現(xiàn)代控制原理和計算機(jī)科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于傳統(tǒng)冶金領(lǐng)域，開辟了高爐煉鐵專家系統(tǒng)和轉(zhuǎn)爐動態(tài)冶煉智能控制系統(tǒng)的新領(lǐng)域，為冶金過程控制開辟了嶄新的前景。等離子冶金方向：將等離子技術(shù)應(yīng)用于冶金領(lǐng)域的應(yīng)用基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)使本學(xué)科在該研究領(lǐng)域處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、湖北省自然科學(xué)基金、湖北省重大攻關(guān)、武漢市科技局和企業(yè)的大力支持，在“等離子熔融還原一步法冶煉高合金鋼工藝”、“交流等離子熔融還原直接冶煉微碳鐵合金”、“交流等離子熔融還原鉻鎳精礦直接冶煉不銹”、“交流等離子連鑄中間包加熱”、“交流等離子礦熱爐”和“交流等離子鋼包爐”等領(lǐng)域的研究取得了大量具有推廣應(yīng)用價值的成果。

功能鋼鐵材料方向：賦予傳統(tǒng)鋼鐵材料以新的特殊性能，在“滲銅法制備抗菌不銹鋼”、“零件的等離子表面噴涂”、“稀土耐候鋼的開發(fā)”、“高性能特殊用途電工硅鋼”、“鐵基熱電轉(zhuǎn)換材料開發(fā)”等方面開展了卓有成效的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)。

資源綜合利用和冶金環(huán)保方向：圍繞著復(fù)合礦中有價元素的利用、鋼鐵廠二次粉塵綜合利用、廢金屬再生及冶金廢渣的資源化和無害化的方法、冶金過程中排出的SO2、NOx等有害氣體減量化開展了大量的研究工作，用冶金的方法和工藝解決冶金自身產(chǎn)生的資源和環(huán)境問題，對合理利用有限的礦物資源、保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有深遠(yuǎn)的意義。其中“硫酸渣分選提純研究及工業(yè)應(yīng)用”項目獲得了2004年湖北省科技進(jìn)步一等獎；“利用燒結(jié)法氧化鋁生產(chǎn)廢渣制備煉鋼精煉劑技術(shù)研究”項目的研究水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，其應(yīng)用推廣產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

材料特殊制備工藝方向：本研究方向一方面注重鋼鐵材料化學(xué)成分的穩(wěn)定和均勻性控制，另一方面更著重于材料的高純凈化控制。針對材料性能的不同要求，實現(xiàn)超低硫、超低磷、超低氧、超低氮、超低碳和高含氮的控制，以及非金屬夾雜物的極限化控制。開發(fā)高經(jīng)濟(jì)效益、高資源效率、低環(huán)境負(fù)荷的新鋼種，同時注重鋼鐵材料的功能化，提高鋼鐵材料的強(qiáng)度、耐熱性、耐腐蝕性并賦予鋼鐵材料新的物理和化學(xué)性能。本方向利用真空感應(yīng)熔煉、電子束熔煉、冷坩堝熔煉、等離子等手段，在國家自然科學(xué)基金、國家重大基礎(chǔ)研究項目（973）的支持下，主要開展以下研究工作：“超低氧條件下鋼液深脫氧機(jī)理及氧化物夾雜性狀研究”、“零夾雜鋼非金屬夾雜析出與去除特性研究”、“超顯微夾雜鋼精煉理論與工藝”、“高氮奧氏體不銹鋼熔煉及凝固過程中氮的行為”。

冶金工程學(xué)科的各個專業(yè)方向各具特色，有互相交叉，互相推進(jìn)，在研究手段方面資源共享。

二、加大學(xué)科建設(shè)投入，建立良好的硬件平臺

冶金工程學(xué)科作為學(xué)校最具特色學(xué)科，學(xué)校各級領(lǐng)導(dǎo)高度重視學(xué)科的發(fā)展，逐年加大對本學(xué)科基本建設(shè)的投入。從2000年開始，湖北省教育廳、科技廳和學(xué)校逐年向冶金工程學(xué)科投入重點學(xué)科建設(shè)、基礎(chǔ)實驗室建設(shè)、校級和省級重點實驗室建設(shè)、博士點建設(shè)、碩士點建設(shè)、以及“楚天學(xué)者”崗位和“特聘教授”崗位等建設(shè)資金累計近千萬元，添置和更新了一大批先進(jìn)的教學(xué)和科研儀器、設(shè)備，使冶金工程實驗室成為我國鋼鐵冶金領(lǐng)域的重要科研基地。2002年建成“功能鋼鐵材料和資源綜合利用”校級重點實驗基地，2004年 “湖北省鋼鐵冶金重點實驗室”批準(zhǔn)立項建設(shè)，2005年“鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點實驗室”批準(zhǔn)立項建設(shè)。目前本學(xué)科擁有專業(yè)實驗室面積2652m2，科研儀器設(shè)備總值1260多萬元，正在進(jìn)一步利用日元貸款和重點實驗室建設(shè)經(jīng)費裝備一批高起點、高精度、高水平的儀器和設(shè)備。

三、實施“引進(jìn)、培養(yǎng)、共享”的人才政策，形成結(jié)構(gòu)合理、年富力強(qiáng)的學(xué)術(shù)隊伍

在近5年間，冶金工程學(xué)科通過向國內(nèi)外派出和自己培養(yǎng)10多位具有碩士學(xué)位的年輕老師攻讀博士學(xué)位和開展博士后研究工作，其中大部分已學(xué)成回來發(fā)揮重要作用。在此期間，冶金工程系還引進(jìn)1名“楚天學(xué)者”和4名博士，順利實現(xiàn)了師資隊伍的新老交替。一批掌握了合理知識結(jié)構(gòu)、具有創(chuàng)新思想的高起點教師在學(xué)科建設(shè)中正發(fā)揮巨大作用。此外，聘請了多名包括中國工程院院士和國內(nèi)外著名教授在內(nèi)的專家學(xué)者為特聘教授，為冶金工程學(xué)科的發(fā)展出謀策劃。

目前本學(xué)科有教授10人，副教授8人，具有博士學(xué)位14人，“楚天學(xué)者”特聘教授1人，教師隊伍平均年齡38歲，在校博士生15名，碩士生40多名，已形成了一支學(xué)歷結(jié)構(gòu)、年齡結(jié)構(gòu)和職稱結(jié)構(gòu)合理的學(xué)術(shù)隊伍，為冶

金學(xué)科快速發(fā)展平臺奠定了良好的人才基礎(chǔ)。

四、落實科研目標(biāo)責(zé)任制，推動科研工作上新的臺階

根據(jù)武漢科技大學(xué)目標(biāo)責(zé)任管理及其科研政策，學(xué)校對教師科研工作量實行嚴(yán)格經(jīng)費指標(biāo)考核和評估制度，明確科研人員的責(zé)、權(quán)、利。同時對教師的科研工作按級別提供相應(yīng)的獎勵，大大提高了老師投身科研工作的積極性。為落實學(xué)校科研政策，冶金工程學(xué)科提出科研與教學(xué)并重的兩條腿走路方針，讓大家充分認(rèn)識科研、教學(xué)和學(xué)科創(chuàng)新之間的互補(bǔ)關(guān)系，貫徹科研能力是學(xué)科創(chuàng)新能力的重要體現(xiàn)這一理念。在抓好本科教育和研究生教育的同時，抓好本學(xué)科的科學(xué)研究工作，形成教學(xué)、科研和學(xué)科創(chuàng)新互相支撐、共同發(fā)展的良好局面。近幾年，每年平均有4~6項科研項目獲得國家自然科學(xué)基金和省級科研基金資助。與武鋼、寶鋼、安鋼、湘鋼、漣鋼、邯鋼等大中型鋼鐵企業(yè)建立了良好的科研合作關(guān)系。特別是與武鋼聯(lián)合建立了武鋼—武科大鋼鐵新技術(shù)研究院，武鋼—武科大球團(tuán)基礎(chǔ)研究中心，一方面利用本學(xué)科重點實驗室應(yīng)用基礎(chǔ)研究的技術(shù)力量、裝備和學(xué)術(shù)思想優(yōu)勢，針對武鋼新產(chǎn)品新工藝的開發(fā)、過程控制和產(chǎn)品質(zhì)量控制開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和科技攻關(guān)；另一方面，通過這種緊密的合作關(guān)系為本學(xué)科爭取了更多的科研經(jīng)費支撐，促進(jìn)學(xué)科的快速發(fā)展，也為科研成果盡快產(chǎn)業(yè)化提供了良好的保障。

研究生的培養(yǎng)與科研工作密切相關(guān)。因此，我們十分重視利用現(xiàn)有師資和研究條件，積極擴(kuò)大招生規(guī)模，并通過招收工程碩士的方式，在提高企業(yè)科技人員的學(xué)術(shù)水平、直接為企業(yè)界的科技進(jìn)步服務(wù)的同時，不但加強(qiáng)與鋼鐵企業(yè)的聯(lián)系，為學(xué)科的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

五、加強(qiáng)國際合作與交流

近幾年，冶金工程學(xué)科取得了快速發(fā)展，但與國內(nèi)外一流的同類學(xué)科相比還存在很大差距。利用重點實驗室建設(shè)基金鼓勵教師、特別是年輕老師參加國內(nèi)外的重要學(xué)術(shù)會議、出版專著等。因此，本學(xué)科十分注重加強(qiáng)與國內(nèi)外大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)合作和廣泛的學(xué)術(shù)交流。先后與日本東北大學(xué)、東京大學(xué)、名古屋工業(yè)大學(xué)、瑞典皇家工學(xué)院、德國杜依茲堡大學(xué)、澳大利亞皇家墨爾本大學(xué)、加拿大多倫多大學(xué)和美國麻省理工學(xué)院、莫斯科鋼和合金學(xué)院等建立了合作和進(jìn)修關(guān)系，邀請國內(nèi)外著名冶金專家和企業(yè)的技術(shù)專家來做學(xué)術(shù)交流。

冶金工程學(xué)科全體同仁將更加團(tuán)結(jié)一致，加強(qiáng)與國內(nèi)外高等院校、學(xué)術(shù)團(tuán)體的學(xué)術(shù)交流，與冶金企業(yè)之間加強(qiáng)技術(shù)合作，為把本學(xué)科建成培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的一流教學(xué)、科研基地而努力奮斗。

第四篇：冶金工程概論論文

選課課號：

3YJ0502A.01

課程類別：

公選課

《冶金工程概論》課程考核

（課程論文）

題目：鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

作 者： 學(xué) 號： 授課教師： 班 級：

田世龍

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 2014年 6 月

中國

重慶 鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

摘要：本論文論述了鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)、主要冶金技術(shù)以及煉鋼煉鐵的基本方法。

關(guān)鍵詞：冶金方法 鋼鐵生產(chǎn)過程 煉鋼煉鐵方法

Steel company's main production sectors XU Hang Chongqing CQUST Mechanical College 401331 Abstract：This paper discusses the major iron and steel metallurgy joint venture production processes, mainly metallurgical techniques and basic methods of steelmaking iron.Key words：Metallurgical Technology，Steel production process，Steelmaking iron approach 引言：

經(jīng)過了一個學(xué)期的冶金工程概論課程的學(xué)習(xí)，我對冶金有了一定的了解，本文是我從這門課中學(xué)到的冶金方面知識的小探討。

什么是鋼鐵？

鋼鐵是鐵與C（碳）、Si（硅）、Mn（錳）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所組成的合金。其中除Fe（鐵）外，C的含量對鋼鐵的機(jī)械性能起著主要作用，故統(tǒng)稱為鐵碳合金。它是工程技術(shù)中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金屬材料。

1.鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

在鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)中，主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是燒結(jié)、高爐、煉焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、電弧熔爐、精煉、連續(xù)鑄造、軋鋼。1.1各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和過程

（1）燒結(jié)。在燒結(jié)車間中，制備鐵礦石。鐵礦石被壓碎碾成標(biāo)準(zhǔn)化的顆粒，被燒結(jié)或粘合在一起。燒結(jié)的鐵礦石隨后被壓碎，并按一層焦炭、一層礦石的交替方式，被加入高爐中。焦炭是是從富炭煤蒸餾出的固體殘渣，極易燃燒。

（2）高爐。在高爐中，從鐵礦石中提取鐵。固態(tài)的礦石和焦炭由頂部加入高爐，而高爐底部送來的一股熱氣（1200℃）致使幾乎是100%含炭量的焦炭開始燃燒。這便產(chǎn)生了碳的氧化物，它通過除氧過程來減少了氧化鐵，從而分離出鐵。由燃燒產(chǎn)生的熱量將鐵和脈石（礦石中礦物的集合）熔化成液體。脈石，由于比較輕，會漂浮至鐵水表面，就是所謂的“生鐵”。爐渣是熔融脈石產(chǎn)生的殘渣，可用于其他工業(yè)用途，比如用于鋪設(shè)道路或生產(chǎn)水泥。（3）煉焦?fàn)t。是煤在煉焦?fàn)t中通過干餾（即將不需要的成分氣化掉）得到的可燃物質(zhì)。焦炭幾乎是純碳，其結(jié)構(gòu)呈多孔狀，且抗碾性能很強(qiáng)。焦炭在高爐中燃燒，提供了熔化鐵礦石所需的熱量和氣體。

（4）轉(zhuǎn)爐。在吹氧轉(zhuǎn)爐中，生鐵轉(zhuǎn)換成鋼鐵。熔化的生鐵會被倒在一層鐵屑上。碳和殘渣等不需要的物質(zhì)都會通過注入純凈的氧氣燃燒掉，從而生產(chǎn)出粗鋼。然后，殘渣或者爐渣就會被撇去。粗鋼(之所以稱為粗鋼，是因為它還必須經(jīng)過進(jìn)一步的精煉)然后倒入桶內(nèi)。

（5）電弧熔爐。加入電弧熔爐爐中的可以是經(jīng)過選擇的但未經(jīng)處理的廢(比如舊的機(jī)器零件），或者可以是含鐵量至少為92％的經(jīng)過篩選的、碾碎的、達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的廢鐵。廢鐵在電弧熔爐中被熔化。這就生產(chǎn)出了鋼水，然后進(jìn)行與生鐵同樣的精煉和分級。廢鐵包括報廢的鋼制包裝材料、建筑材料、機(jī)器和車輛零件、或者從煉鋼過程或由鋼鐵加工裝置產(chǎn)生的廢生鐵和鋼鐵。針對每種不同鋼種，原材料的都必須經(jīng)過仔細(xì)的選擇。這種選擇取決于任何廢鐵中金屬或礦石都可能含有的“雜質(zhì)”的類型。電弧熔爐磁性“廢鋼桶”將原料送入熔爐中。冶煉過程由強(qiáng)大的電弧驅(qū)動，這些電弧在電極和熔爐中的原料之間“跳動”。殘渣或爐渣會從熔爐中回收。最終的產(chǎn)品是鋼水，現(xiàn)在正被送入鋼包爐和分級設(shè)備。（6）精煉。精煉（脫碳）和化學(xué)添加劑的夾雜物 這兩項操作需在一個真空密封的容器中進(jìn)行。鋼鐵借助惰性氣體－氬氣在精煉桶和容器之間旋轉(zhuǎn)。這一工藝過程使得鋼鐵的化學(xué)成分得到高精度的調(diào)整，以得到特種鋼鐵。

（7）連續(xù)鑄造。這里所示的是正在鑄造的扁鋼錠。鋼水被不斷地倒入沒有底部的鑄模中。當(dāng)鑄模被拉動時，鋼鐵就開始與鑄模的水冷內(nèi)壁接觸，并開始凝固。然后，鑄造好的金屬由一連串的輥筒引導(dǎo)被向下拉，同時持續(xù)得到冷卻。當(dāng)它到達(dá)末端時，鋼鐵已完全凝固，并立刻被切成所需的長度。

（8）軋鋼。將坯料轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品。此時，扁鋼錠被轉(zhuǎn)軋制成薄板。扁鋼錠首先在爐中被再加熱。這使它具有更好的延展性，促進(jìn)拔出和成形。緊接著，坯料通過了臺架的軋輥而被“瘦身”，或者使它逐漸地變薄。1.2各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要設(shè)備

（1）燒結(jié)機(jī)。燒結(jié)機(jī)有效燒結(jié)面積一般應(yīng)≥90m2；主機(jī)驅(qū)動裝置為柔性傳動或剛性傳動，交流變頻調(diào)速，燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率≤50%；配料采用自動重量配料；有蒸汽預(yù)熱或熱返礦等提高料溫的措施；點火器為節(jié)能型點火器；有簡單的燒結(jié)礦冷卻余熱利用裝置；有簡單的整粒流程；采用PLC或模擬式檢測儀表對生產(chǎn)過程進(jìn)行自動操作、控制及管理；有廢水處理設(shè)施；所有產(chǎn)塵點均設(shè)有除塵設(shè)施，粉塵排放濃度度≤100mg／m3；產(chǎn)生噪音的設(shè)備設(shè)有消聲設(shè)施。

（2）高爐（400m3及以上）。無料鐘爐頂，爐頂壓力0.1—0.15Mpa，或雙鐘單室爐頂結(jié)構(gòu)，爐頂壓力為0.05MPa及以上；有主要參數(shù)的檢測裝置，高爐配料、上料、爐頂布料及熱風(fēng)爐操作等采用PLC等作自動控制；熱風(fēng)爐能保證熱風(fēng)溫度在1000℃以上，熱風(fēng)爐一代壽命≥1倍高爐爐體壽命；有煤粉噴吹設(shè)施，煤比≥120kg／t—p；出鐵場、原料系統(tǒng)有較完備的除塵設(shè)施，粉塵排放濃度≤100mg／m3。

（3）焦?fàn)t。焦?fàn)t炭化室高≥4.3m；具有主要工藝參數(shù)的檢測儀表、傳動設(shè)備有必要的電氣聯(lián)鎖控制；裝煤采用高壓氨水消煙裝置、熄焦塔設(shè)有捕塵裝置。

（4）電爐。公稱爐容量≥60t；普通功率（噸鋼功率450～600kVA），冶煉時間100～120minn；配有必要的檢測儀表，設(shè)有電極升降自動控制；配備吹氧裝置；有煙氣除塵設(shè)備。（5）轉(zhuǎn)爐。公稱容量≥50t；采用部分鐵水預(yù)處理，在轉(zhuǎn)爐配套設(shè)備上具備擋渣出鋼裝置，濺渣護(hù)爐裝置，爐令≥5000爐；配備爐前鋼水快速分析系統(tǒng)；建立計算機(jī)系統(tǒng)，采用自適應(yīng)統(tǒng)計模型進(jìn)行靜態(tài)過程控制或以經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭笇?dǎo)操作。具備物料稱量、采用PLC等進(jìn)行氧氣、氧槍、煤氣回收、鐵水預(yù)處理、爐外精煉的控制系統(tǒng)；配備一次、二次煙氣除塵及廢水處理設(shè)施；配有煤氣回收系統(tǒng)。

（6）連鑄機(jī)。具有必要的檢測儀表以及繼電聯(lián)鎖控制系統(tǒng)；配備鋼包吹氬、保護(hù)澆注等保證鑄坯質(zhì)量的簡易設(shè)施；配有水處理設(shè)施。

（7）鋼梁軋機(jī)?？缮a(chǎn)大型型材；推鋼式加熱爐；軋機(jī)配置為架開坯機(jī)，和多架橫列式軋機(jī)；步進(jìn)式冷床（或推鋼式冷床），長尺或短冷卻；普通輥式矯直機(jī)，采用熱鋸或冷鋸定尺鋸切；壓力矯直機(jī)；人工落垛、打捆、貼標(biāo)記。

（8）軌梁軋機(jī)。步進(jìn)梁式加熱爐，爐前、后設(shè)裝、取料機(jī)；一架開坯機(jī)和一

2、主要冶金技術(shù) 2.1火法冶金

火法冶金是在高溫條件下進(jìn)行的冶金過程。礦石或精礦中的部分或全部礦物在高溫下經(jīng)過一系列物理化學(xué)變化，生成另一種形態(tài)的化合物或單質(zhì)，分別富集在氣體、液體或固體產(chǎn)物中，達(dá)到所要提取的金屬與脈石及其它雜質(zhì)分離的目的。實現(xiàn)火法冶金過程所需熱能，通常是依靠燃料燃燒來供給，也有依靠過程中的化學(xué)反應(yīng)來供給的，比如，硫化礦的氧化焙燒和熔煉就無需由燃料供熱；金屬熱還原過程也是自熱進(jìn)行的。

火法冶金包括：干燥、焙解、焙燒、熔煉、精煉、蒸餾等過程。

2.2濕法冶金

濕法冶金是在溶液中進(jìn)行的冶金過程。濕法冶金溫度不高，一般低于100℃，現(xiàn)代濕法冶金中的高溫高壓過程，溫度也不過200℃左右，極個別情況溫度可達(dá)300℃。濕法冶金包括：浸出、凈化、制備金屬等過程。浸出用適當(dāng)?shù)娜軇┨幚淼V石或精礦，使要提取的金屬成某種離子（陽離子或絡(luò)陰離子）形態(tài)進(jìn)入溶液，而脈石及其它雜質(zhì)則不溶解，這樣的過程叫浸出。浸出后經(jīng)沉清和過濾，得到含金屬（離子）的浸出液和由脈石礦物絹成的不溶殘渣（浸出渣）。對某些難浸出的礦石或精礦，在浸出前常常需要進(jìn)行預(yù)備處理，使被提取的金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橐子诮龅哪撤N化合物或鹽類。例如，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘牧蛩猁}而進(jìn)行的硫酸化焙燒等，都是常用的預(yù)備處理方法。

凈化在浸出過程中，常常有部分金屬或非金屬雜質(zhì)與被提取金屬一道進(jìn)入溶液，從溶液中除去這些雜質(zhì)的過程叫做凈化。

制備金屬用置換、還原、電積等方法從凈化液中將金屬提取出來的過程。2.3電冶金

電冶金是利用電能提取金屬的方法。根據(jù)利用電能效應(yīng)的不同，電冶金又分為電熱冶金和電化冶金。

電熱冶金是利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮苓M(jìn)行冶煉的方法。在電熱冶金的過程中，按其物理化學(xué)變化的實質(zhì)來說，與火法冶金過程差別不大，兩者的主要區(qū)別只飼冶煉時熱能來源不同。電化冶金（電解和電積）是利用電化學(xué)反應(yīng)，使金屬從含金屬鹽類的溶液或熔體中析出。前者稱為溶液電解，如錒的電解精煉和鋅的電積，可列入濕法冶金一類；后者稱為熔鹽電解，不僅利用電能的化學(xué)效應(yīng)，而且也利用電能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，借以加熱金屬鹽類使之成為熔體，故也可列入火法冶金一類。從礦石或精礦中提取金屬的生產(chǎn)工藝流程，常常是既有火法過程，又有濕法過程，即使是以火法為主的工藝流程，比如，硫化鍋精礦的火法冶煉，最后還須要有濕法的電解精煉過程；而在濕法煉鋅中，硫化鋅精礦還需要用高溫氧化焙燒對原料進(jìn)行煉前處理。

3、煉鐵

目前最常用的方法有高爐煉鐵，直接還原和熔融還原鐵三種方法。高爐煉鐵是以焦炭為能源基礎(chǔ)的傳統(tǒng)煉鐵方法。它與轉(zhuǎn)爐煉鋼相配合，是目前生產(chǎn)鋼鐵的主要方法。高爐煉鐵的這種主導(dǎo)地位預(yù)計在相當(dāng)長時期之內(nèi)不會改變。高爐煉鐵的本質(zhì)是鐵的還原過程，即焦炭做燃料和還原劑，在高溫下將鐵礦石或含鐵原料的鐵，從氧化物或礦物狀態(tài)(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)還原為液態(tài)生鐵。3.1高爐煉鐵

3.1.1主要過程如下：

a)爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(石灰石)。b)從爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。c)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。d)煉出的鐵水從鐵口放出。

e)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。

f)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。冶煉過程中，爐料(礦石、熔劑、焦炭)按照確定的比例通過裝料設(shè)備分批地從爐頂裝入爐內(nèi)。從下部風(fēng)口鼓入的高溫?zé)犸L(fēng)與焦炭發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的高溫還原性煤氣上升，并使?fàn)t料加熱、還原、熔化、造渣，產(chǎn)生一系列的物理化學(xué)變化，最后生成液態(tài)渣、鐵聚集于爐缸，周期地從高爐排出。上升過程中，煤氣流溫度不斷降低，成分逐漸變化，最后形成高爐煤氣從爐頂排出。

3.1.2高爐煉鐵特點

（1）高爐冶煉是在爐料與氧氣氣流逆向運(yùn)動過程中完成各種錯綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)和物理變化的，爐內(nèi)主要是還原性反應(yīng)。

（2）高爐是密閉的容器，除裝料、出鐵、出渣及煤氣外，操作人員無法直接觀察到反應(yīng)過程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀察爐內(nèi)狀況。

（3）高爐是連續(xù)的、大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過程，機(jī)械化和自動化水平較高。

4、煉鋼

鋼與生鐵都是以鐵元素為主，并含有少量碳、硅、錳、磷、硫等元素的鐵碳合金，二者差別就是C元素的含量。4.1煉鋼的基本任務(wù)：

a)脫碳并將其含量調(diào)整到一定范圍。

b)去除雜質(zhì)，主要包括：脫磷（冷脆）、脫硫（熱脆）、脫氧、去除氣體（氫、氮）和非金屬夾雜物（氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等）c)調(diào)整鋼液成分和溫度 d)將鋼液澆注成質(zhì)量好的鋼錠或鋼坯。4.2煉鋼工藝主要包括：

1）鐵水預(yù)處理；2)轉(zhuǎn)爐或電弧爐煉鋼；3)爐外精煉(二次精煉)；4)連鑄。煉鋼過程是個氧化過程，其去除雜質(zhì)的主要手段是向熔池吹入氧氣并加入造渣劑形成熔渣出來。脫碳反應(yīng)是煉鋼過程的主要手段，硅、錳、磷、硫等元素也通過氧化反應(yīng)去除。煉鋼的原料有生鐵、廢鋼、熔劑(石灰石等)、脫氧劑(硅鐵、錳鐵、鋁等)、合金料等。4.3煉鋼方法---轉(zhuǎn)爐煉鋼、電爐煉鋼和平爐煉鋼 4.3.1轉(zhuǎn)爐煉鋼

利用吹入空氣或氧氣對熔融的鐵水進(jìn)行氧化脫碳，煉出合格成分的鋼錠。按爐襯材料性質(zhì)有酸性、堿性之分，按吹入氧氣的方式有底吹、頂吹、側(cè)吹之分。

1）原料：高爐經(jīng)鋼包送來的鐵水，<10％的冷鐵錠，調(diào)整用冷廢鋼，造渣用石灰石、螢石，脫氧和合金化用的鐵合金及純度≥99.5％氧氣。

2）操作：傾斜爐體，順序加入石灰石、熔劑、廢鋼、鐵水，插入水冷噴嘴，噴射高純氧產(chǎn)生反應(yīng)：2Fe+O2→FeO，F(xiàn)eO進(jìn)入熔體擴(kuò)散，完成脫碳、氧化吹煉。脫碳→CO→熔體沸騰，氧化加速?；鹧嬗牲S褐色→暗紅色→長而明亮火焰→明顯減少→液面平靜→脫碳氧化結(jié)束。4.3.2電爐煉鋼：有電弧爐、感應(yīng)電爐煉鋼之分。

（1）電弧爐煉鋼：依靠插入金屬爐料間的電極通電后，產(chǎn)生的電弧熔化爐料。隨著爐料不斷熔化，池面上升，電極上升，到最高點時，爐料已完全熔化。此時，先后進(jìn)入熔化、氧化期、還原期。A．熔化期：

金屬液體與爐氣接觸：2Fe+O2→2FeO 爐渣中：FeO+O2→Fe2O3或Fe3O4 渣界面上：Fe2O3或Fe3O4被Fe重新還原成FeO，一部分按分配定律進(jìn)入鋼液的FeO與硅、錳、磷氧化并與CaO生成爐渣，放熱,使?fàn)t溫上升到1590℃ B．氧化期 T>1590℃ 反應(yīng)：

a [C]+[O]→CO 上升的氣泡會不斷吸收鋼液中的H2、N2，使鋼液中的含氣量下降。b 脫P(yáng): 應(yīng)控制渣中FeO、CaO濃度，形成燒結(jié)的4CaOP2O3渣，并及時排渣。C．還原期：脫氧、脫S，調(diào)整溫度與成分。加入錳鐵預(yù)脫氧后，加入生石灰、螢石、碳粉

FeO+C→Fe+CO FeS+CaO→Ca2S(進(jìn)入渣中)+FeO 4.3.3平爐煉鋼

平爐煉鋼的過程通常分為補(bǔ)爐、裝料（鐵礦石、石灰和廢鋼）、加熱、兌鐵水、熔化、精煉、脫氧和出鋼等幾個步驟。平爐煉鋼的優(yōu)點 A.可大量使用廢鋼，而且生鐵和廢鋼配比靈活；

B.對鐵水成分的要求不像轉(zhuǎn)爐那樣嚴(yán)格，可使用轉(zhuǎn)爐不能用的普通生鐵； C.能煉的鋼種比轉(zhuǎn)爐多，質(zhì)量較好 4．4連鑄

連續(xù)鑄鋼是通過連鑄機(jī)將鋼液連續(xù)地鑄成鋼坯的工序。與模鑄相比，連鑄具有以下優(yōu)越性：

1)簡化工序、節(jié)能；2)鑄坯切頭率降低、金屬收得率比模鑄高7~12%；3)高效凝固；4)優(yōu)化成型。

連鑄工藝的流程為：鋼液通過中間包注入結(jié)晶器內(nèi)，迅速冷卻成具有一定厚度的凝固殼而內(nèi)部仍為液態(tài)的鑄坯。鑄坯下部與伸入結(jié)晶器底部的引錠桿銜接，澆注開始后，拉坯機(jī)通過引錠桿把結(jié)晶器內(nèi)的鑄坯以一定速度拉出。鑄坯通過連鑄二次冷卻區(qū)時，進(jìn)一步是受到噴水冷卻直到完全凝固。完全凝固后的鑄坯通過拉矯機(jī)矯直后，切割成規(guī)定長度，由輸送輥道運(yùn)出。4.5軋鋼

軋制過程是軋件與軋輥之間的摩擦力將軋件拉進(jìn)不同旋轉(zhuǎn)方向的軋輥之間使之產(chǎn)生塑性變形的過程。一般的軋鋼工序可分為：加熱爐 粗軋 中軋 精軋 精整。

由以上這個復(fù)雜的生產(chǎn)體系可以看出：要完成這個復(fù)雜的工作，在人員配備有一定的要求。完成煉鋼過程，不僅需要鐵礦石等這些原料，還需要人力資源。因為人力資源是“第一資源”，只要做到“知人善用，量長使用，任人唯賢，用人所長”，就能使工作效率提高。

第五篇：《冶金工程概論》論文

選課課號：

(2011-2012-2)-BG11191-320105-課程類別：

公選課

題目：

《冶金工程概論》課程考核

（課程論文）

淺談鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)以及與計算機(jī)的聯(lián)系

作 者：

學(xué) 號：

授課教師：

班 級：

重慶科技學(xué)院冶金與材料工程學(xué)院 二零一二年 11 月

中國

重慶

摘要

現(xiàn)今社會，隨著科技越來越發(fā)達(dá)，鋼鐵冶金工業(yè)也占有重要的地位。建國六十多年來，我國的鋼鐵工業(yè)也取得了巨大的成就。中國鋼鐵冶金工業(yè)科技水平正在走強(qiáng)，我國鋼產(chǎn)量連年增長，并一直保持鋼產(chǎn)量世界排名第一名的位置。本文主要講的是對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)的一些了解，如它有哪些主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它的生產(chǎn)過程，過程中要用到的哪些設(shè)備，以及它的生產(chǎn)方法和特點。還講了鋼鐵冶金工業(yè)與計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和信息化的一些相關(guān)聯(lián)系，最后談到了學(xué)習(xí)了冶金工程概論課的一些感受和體會。

關(guān)鍵詞： 鋼鐵 冶金 計算機(jī) 信息化

目 錄

1鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié).......................................4 1．1各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和過程.........................................4 1．2各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要設(shè)備...........................................5 2 鋼鐵冶金與計算機(jī)和信息化的聯(lián)系.......................................7 2．1 鋼鐵冶金與計算機(jī)的聯(lián)系........................................7 2．2 鋼鐵冶金與信息化的聯(lián)系........................................7 3 學(xué)習(xí)了冶金工程概論課的心得...........................................8 參考文獻(xiàn)...............................................................9 1.鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)

在鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)中，主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)是燒結(jié)、高爐、煉焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、電弧熔爐、精煉、連續(xù)鑄造、軋鋼。

1.1各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的內(nèi)容和過程

（1）燒結(jié)。在燒結(jié)車間中，制備鐵礦石。鐵礦石被壓碎碾成標(biāo)準(zhǔn)化的顆粒，被燒結(jié)或粘合在一起。燒結(jié)的鐵礦石隨后被壓碎，并按一層焦炭、一層礦石的交替方式，被加入高爐中。焦炭是是從富炭煤蒸餾出的固體殘渣，極易燃燒。

（2）高爐。在高爐中，從鐵礦石中提取鐵。固態(tài)的礦石和焦炭由頂部加入高爐，而高爐底部送來的一股熱氣（1200℃）致使幾乎是100%含炭量的焦炭開始燃燒。這便產(chǎn)生了碳的氧化物，它通過除氧過程來減少了氧化鐵，從而分離出鐵。由燃燒產(chǎn)生的熱量將鐵和脈石（礦石中礦物的集合）熔化成液體。脈石，由于比較輕，會漂浮至鐵水表面，就是所謂的“生鐵”。爐渣是熔融脈石產(chǎn)生的殘渣，可用于其他工業(yè)用途，比如用于鋪設(shè)道路或生產(chǎn)水泥。

（3）煉焦?fàn)t。是煤在煉焦?fàn)t中通過干餾（即將不需要的成分氣化掉）得到的可燃物質(zhì)。焦炭幾乎是純碳，其結(jié)構(gòu)呈多孔狀，且抗碾性能很強(qiáng)。焦炭在高爐中燃燒，提供了熔化鐵礦石所需的熱量和氣體。

（4）轉(zhuǎn)爐。在吹氧轉(zhuǎn)爐中，生鐵轉(zhuǎn)換成鋼鐵。熔化的生鐵會被倒在一層鐵屑上。碳和殘渣等不需要的物質(zhì)都會通過注入純凈的氧氣燃燒掉，從而生產(chǎn)出粗鋼。然后，殘渣或者爐渣就會被撇去。粗鋼(之所以稱為粗鋼，是因為它還必須經(jīng)過進(jìn)一步的精煉)然后倒入桶內(nèi)。

（5）電弧熔爐。加入電弧熔爐爐中的可以是經(jīng)過選擇的但未經(jīng)處理的廢(比如舊的機(jī)器零件），或者可以是含鐵量至少為92％的經(jīng)過篩選的、碾碎的、達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的廢鐵。廢鐵在電弧熔爐中被熔化。這就生產(chǎn)出了鋼水，然后進(jìn)行與生鐵同樣的精煉和分級。廢鐵包括報廢的鋼制包裝材料、建筑材料、機(jī)器和車輛零件、或者從煉鋼過程或由鋼鐵加工裝置產(chǎn)生的廢生鐵和鋼鐵。針對每種不同鋼種，原材料的都必須經(jīng)過仔細(xì)的選擇。這種選擇取決于任何廢鐵中金屬或礦石都可能含有的“雜質(zhì)”的類型。電弧熔爐磁性“廢鋼桶”將原料送入熔爐中。冶煉過程由強(qiáng)大的電弧驅(qū)動，這些電弧在電極和熔爐中的原料之間“跳動”。殘渣或爐渣會從熔爐中回收。最終的產(chǎn)品是鋼水，現(xiàn)在正被送入鋼包爐和分級設(shè)備。

（6）精煉。精煉（脫碳）和化學(xué)添加劑的夾雜物 這兩項操作需在一個真空密封的容器中進(jìn)行。鋼鐵借助惰性氣體－氬氣在精煉桶和容器之間旋轉(zhuǎn)。這一工藝過程使得鋼鐵的化學(xué)成分得到高精度的調(diào)整，以得到特種鋼鐵。

（7）連續(xù)鑄造。這里所示的是正在鑄造的扁鋼錠。鋼水被不斷地倒入沒有底部的鑄模中。當(dāng)鑄模被拉動時，鋼鐵就開始與鑄模的水冷內(nèi)壁接觸，并開始 凝固。然后，鑄造好的金屬由一連串的輥筒引導(dǎo)被向下拉，同時持續(xù)得到冷卻。當(dāng)它到達(dá)末端時，鋼鐵已完全凝固，并立刻被切成所需的長度。

（8）軋鋼。將坯料轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K成品。此時，扁鋼錠被轉(zhuǎn)軋制成薄板。扁鋼錠首先在爐中被再加熱。這使它具有更好的延展性，促進(jìn)拔出和成形。緊接著，坯料通過了臺架的軋輥而被“瘦身”，或者使它逐漸地變薄。

1.2各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要設(shè)備

（1）燒結(jié)機(jī)。燒結(jié)機(jī)有效燒結(jié)面積一般應(yīng)≥90m2；主機(jī)驅(qū)動裝置為柔性傳動或剛性傳動，交流變頻調(diào)速，燒結(jié)機(jī)系統(tǒng)漏風(fēng)率≤50%；配料采用自動重量配料；有蒸汽預(yù)熱或熱返礦等提高料溫的措施；點火器為節(jié)能型點火器；有簡單的燒結(jié)礦冷卻余熱利用裝置；有簡單的整粒流程；采用PLC或模擬式檢測儀表對生產(chǎn)過程進(jìn)行自動操作、控制及管理；有廢水處理設(shè)施；所有產(chǎn)塵點均設(shè)有除塵設(shè)施，粉塵排放濃度度≤100mg／m3；產(chǎn)生噪音的設(shè)備設(shè)有消聲設(shè)施。

（2）高爐（400m3及以上）。無料鐘爐頂，爐頂壓力0.1—0.15Mpa，或雙鐘單室爐頂結(jié)構(gòu)，爐頂壓力為0.05MPa及以上；有主要參數(shù)的檢測裝置，高爐配料、上料、爐頂布料及熱風(fēng)爐操作等采用PLC等作自動控制；熱風(fēng)爐能保證熱風(fēng)溫度在1000℃以上，熱風(fēng)爐一代壽命≥1倍高爐爐體壽命；有煤粉噴吹設(shè)施，煤比≥120kg／t—p；出鐵場、原料系統(tǒng)有較完備的除塵設(shè)施，粉塵排放濃度≤100mg／m3。

（3）焦?fàn)t。焦?fàn)t炭化室高≥4.3m；具有主要工藝參數(shù)的檢測儀表、傳動設(shè)備有必要的電氣聯(lián)鎖控制；裝煤采用高壓氨水消煙裝置、熄焦塔設(shè)有捕塵裝置。（4）電爐。公稱爐容量≥60t；普通功率（噸鋼功率450～600kVA），冶煉時間100～120minn；配有必要的檢測儀表，設(shè)有電極升降自動控制；配備吹氧裝置；有煙氣除塵設(shè)備。

（5）轉(zhuǎn)爐。公稱容量≥50t；采用部分鐵水預(yù)處理，在轉(zhuǎn)爐配套設(shè)備上具備擋渣出鋼裝置，濺渣護(hù)爐裝置，爐令≥5000爐；配備爐前鋼水快速分析系統(tǒng)；建立計算機(jī)系統(tǒng)，采用自適應(yīng)統(tǒng)計模型進(jìn)行靜態(tài)過程控制或以經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭笇?dǎo)操作。具備物料稱量、采用PLC等進(jìn)行氧氣、氧槍、煤氣回收、鐵水預(yù)處理、爐外精煉的控制系統(tǒng)；配備一次、二次煙氣除塵及廢水處理設(shè)施；配有煤氣回收系統(tǒng)。

（6）連鑄機(jī)。具有必要的檢測儀表以及繼電聯(lián)鎖控制系統(tǒng)；配備鋼包吹氬、保護(hù)澆注等保證鑄坯質(zhì)量的簡易設(shè)施；配有水處理設(shè)施。

（7）鋼梁軋機(jī)。可生產(chǎn)大型型材；推鋼式加熱爐；軋機(jī)配置為1架開坯機(jī)，和多架橫列式軋機(jī)；步進(jìn)式冷床（或推鋼式冷床），長尺或短冷卻；普通輥式矯直機(jī)，采用熱鋸或冷鋸定尺鋸切；壓力矯直機(jī)；人工落垛、打捆、貼標(biāo)記。

（8）軌梁軋機(jī)。步進(jìn)梁式加熱爐，爐前、后設(shè)裝、取料機(jī)；一架開坯機(jī)和一 組3架橫列式軋機(jī)；帶有夾緊裝置的熱鋸機(jī)組； 4）步進(jìn)式冷床，冷床人口設(shè)鋼軌預(yù)彎裝置。

（9）鋼軌和型材各自有精整線。鋼軌精整線有平—立聯(lián)合矯直機(jī)；鋼軌平直度檢測儀、超聲波探傷儀、渦流探傷儀；鋼軌四面壓力矯直機(jī)；縱向布置的鋸鉆組合機(jī)床。型鋼精整線有變節(jié)距輥式矯直機(jī)或與鋼軌共用平-立聯(lián)合矯直機(jī)；冷鋸切定尺；液壓壓力矯直機(jī)；自動落垛、打捆、打標(biāo)記。2.鋼鐵冶金與計算機(jī)和信息化的聯(lián)系

2.1鋼鐵冶金與計算機(jī)的聯(lián)系

現(xiàn)在的鋼鐵冶金工業(yè)生產(chǎn)是大型裝置工業(yè)，需要復(fù)雜的生產(chǎn)過程，是高能耗高污染生產(chǎn)單位，就導(dǎo)致了它在操作方面單機(jī)設(shè)備大，多半不是連續(xù)過程，而是間歇過程，人工操作仍相當(dāng)多。在這種原料、能量、設(shè)備償還和勞動力費用方面都受到很大壓力下，以計算機(jī)控制是有效的解決對策。

在計算機(jī)的控制中，計算機(jī)主要完成幾個任務(wù)。完成行政管理任務(wù)，以減輕日常管理工作強(qiáng)度，為企業(yè)管理建立信息系統(tǒng)，以便快速而全面地掌握企業(yè)的定貨、生產(chǎn)和財務(wù)情況，使生產(chǎn)過程合理化，以降低成本和保證質(zhì)量。在生產(chǎn)流程計算機(jī)主要完成三項任務(wù)。

一是收集在線數(shù)據(jù)，作為管理生產(chǎn)和分析生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的手段；二是收集在線數(shù)據(jù)，作為保證質(zhì)量的輔助手段；三是收集直接與生產(chǎn)過程連接的在線數(shù)據(jù)，作為控制工藝流程的手段，以達(dá)到保證質(zhì)量和降低成本的目的。

隨著鋼鐵冶金技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)學(xué)科的進(jìn)步，計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和在冶金過程中的廣泛應(yīng)用，使冶金學(xué)理論和工藝的研究方法、冶金生產(chǎn)及其控制技術(shù)發(fā)生了重大變革。由傳統(tǒng)冶金學(xué)和傳統(tǒng)冶金工藝學(xué)所構(gòu)成的知識體系和結(jié)構(gòu)，已不能完全滿足現(xiàn)代冶金工藝發(fā)展和理論研究的需要。計算機(jī)的應(yīng)用起著推動冶金工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)不斷進(jìn)步的重要作用。

2.2鋼鐵冶金企業(yè)的信息化

鋼鐵企業(yè)信息化已經(jīng)引起了我國政府部門和冶金行業(yè)的高度重視和支持。據(jù)統(tǒng)計，2001年共有7家大型鋼鐵廠的信息化工程被列入國家經(jīng)貿(mào)委國家重點技術(shù)改造項目，共獲得銀行貸款17億多元，總投資超過27億元。企業(yè)信息化正在成為我國鋼鐵企業(yè)管理和技術(shù)創(chuàng)新的重要課題。

對于鋼鐵企業(yè)來說，從企業(yè)高層領(lǐng)導(dǎo)的宏觀決策到崗位工人的具體操作，其基本組織方式可分為五級，即決策級、管理級、車間調(diào)度級、過程控制級和設(shè)備控制級。鋼鐵生產(chǎn)制造企業(yè)信息化的基礎(chǔ)和主要內(nèi)容必須與企業(yè)核心業(yè)務(wù)組織方式緊密聯(lián)系在一起。企業(yè)信息化不斷深入，人們開始突破設(shè)備自動化、過程控制、車間管理和區(qū)域管理信息化建設(shè)中出現(xiàn)的開放性、靈活性和可維護(hù)性的局限，要求從企業(yè)的整體出發(fā)，利用信息化的手段實現(xiàn)訂單管理、生產(chǎn)計劃和執(zhí)行、物料管理和財務(wù)管理的一體化。3.學(xué)習(xí)了冶金工程概論的心得

學(xué)習(xí)了冶金工程概論課，使我學(xué)到了許多知識，這些都是我在平時學(xué)習(xí)中和生活中學(xué)不到的內(nèi)容。因為我是計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的學(xué)生，感覺這個專業(yè)涉及到鋼鐵冶金的知識內(nèi)容幾乎沒有，可是學(xué)了這個冶金工程概論課，我才知道我的想法是錯誤的。其實計算機(jī)和鋼鐵冶金有很大的聯(lián)系，在鋼鐵冶金工業(yè)中，計算機(jī)的應(yīng)用是不可缺少的一部分。就比如我們在計算機(jī)方面會學(xué)到很多編程的知識，而這些軟件編程對鋼鐵冶金自動化的控制，模具制造和工程制圖會有很大的幫助。所以在以后的學(xué)習(xí)中，我不會單單只是一味的學(xué)習(xí)專業(yè)知識，會更靈活得結(jié)合各方面的知識一起學(xué)習(xí)。

在上課的過程中，隨著老師的講解，我也了解了關(guān)于鋼鐵冶金的許多基本知識，例如我知道了什么是鐵，什么是鋼，它們的基本聯(lián)系和區(qū)別，以及怎樣煉鐵、煉鋼的原理、基本步驟內(nèi)容和注意事項。并且對鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，它的生產(chǎn)過程，過程中主要用到的設(shè)備以及生產(chǎn)的方法和特點有了更深一步的了解。現(xiàn)在我不至于對鋼鐵冶金這一方面一無所知了，而且還有了一些基礎(chǔ)的知識骨架，相信這些知識會給我以后得生活帶來更多的幫助。

最后也特別感謝田老師，是他的細(xì)心教導(dǎo)和耐心講解，把理論知識和實踐相結(jié)合，才讓我學(xué)到了這么多關(guān)于鋼鐵冶金方面的知識。真的非常感謝！

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）杜長坤.《冶金工程概論》.冶金工業(yè)出版社 2012（3）李永鎮(zhèn).《鋼鐵概論》.冶金工業(yè)出版社 1981（4）王筱留.《鋼鐵冶金學(xué)》.冶金工業(yè)出版社 1991