第一篇：冶金專業(yè)畢業(yè)設(shè)計

年產(chǎn)190萬噸氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間設(shè)計

指導(dǎo)教師 姓名：劉芬霞 職稱：講師

摘要

本設(shè)計為設(shè)計一座年產(chǎn)190萬噸的氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼車間，主要產(chǎn)品是低碳鋼和薄板坯。設(shè)計包括車間生產(chǎn)規(guī)模，各主要系統(tǒng)，方案的選擇和確定。車間主要設(shè)備的計算與確定，以及先進技術(shù)的選擇和利用等。本設(shè)計的重點是車間的主要系統(tǒng)的方案確定。包括鐵水供應(yīng)系統(tǒng)，散裝料供應(yīng)系統(tǒng)，鐵合金供應(yīng)系統(tǒng)，鐵水預(yù)處理系統(tǒng)，煙氣凈化系統(tǒng)，爐外精煉系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)，爐渣處理系統(tǒng)等。

關(guān)鍵詞: 80噸氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐；車間設(shè)計；系統(tǒng)一、緒論

鋼鐵工業(yè)是國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟的中的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)。而鋼鐵材料是用途最廣泛的金屬材料，人類使用的金屬中，鋼鐵占90%以上。人們生活離不開鋼鐵，人們從事生產(chǎn)或其他活動所用的工具和設(shè)施也都要使用鋼鐵材料。鋼鐵產(chǎn)量往往是衡量一個國家工業(yè)化水平和生產(chǎn)能力的重要標(biāo)志，鋼鐵的質(zhì)量和品種對國民經(jīng)濟的其他工業(yè)部門產(chǎn)品的質(zhì)量，都有著極大的影響。

世界經(jīng)濟發(fā)展到今天，鋼鐵作為最重要的基礎(chǔ)材料之一的地位依然未受到根本性影響，而且，在可預(yù)見的范圍內(nèi)，這個地位也不會因世界新技術(shù)和新材料的進步而削弱。現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在[1]：

（1）轉(zhuǎn)爐煉鋼大型化，是轉(zhuǎn)爐從誕生到成熟的標(biāo)志；（2）轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉工藝；

（3）轉(zhuǎn)爐長壽技術(shù)，濺渣護爐和爐體冷卻技術(shù)的成熟都將提高轉(zhuǎn)爐的爐齡。研究開發(fā)長壽命水冷煙罩、煙道等附屬設(shè)備，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐整體設(shè)備長壽化；

（4）全自動轉(zhuǎn)爐吹煉技術(shù)。

二、產(chǎn)品方案及金屬料平衡估算

本設(shè)計產(chǎn)品大綱的基本原則是：生產(chǎn)有競爭力的優(yōu)勢產(chǎn)品，堅決淘汰落后的產(chǎn)品。主要有碳素工具鋼、碳 素結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼三大鋼系。

1、計算原始數(shù)據(jù)

基本原始數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及成分、鐵水和廢鐵的成分、終點鋼水成分；造渣用溶劑及爐襯等原材料成分；脫氧和合金化用鐵合金的成分及回收率；其他工藝參數(shù)。

收入項有：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰、螢石、輕燒白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。支出項有：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺。

以100㎏鐵水為基礎(chǔ)進行計算。

第一步：計算脫氧和合金化前的總渣量及其成分。

第二步：計算氧氣消耗量。

第三步：計算爐氣量及其成分。

第四步：計算脫氧和合金化前的鋼水量。

第五步：計算加入廢鋼的物料平衡。

第六步：計算脫氧和合金化后的物料平衡。

2、原料供應(yīng)

（一）原料供應(yīng)

1、鐵水供應(yīng)

鐵水是轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要材料，一般在新建鋼鐵廠時彩高爐直接供應(yīng)。

2、廢鋼供應(yīng)

大型轉(zhuǎn)爐煉鋼車間通常設(shè)單獨的廢鋼間，按每爐需用量裝入廢鋼料斗運到爐前。較小的煉鋼車間的廢鋼堆場設(shè)在原料跨的一端。廢鋼間面積的大小決定于廢鋼需要的堆存用的面積、鐵路條數(shù)、料槽（或料坑）位置及稱量設(shè)備占用的面積，高度取決于工藝操作所需要的吊車軌面標(biāo)高。

五、轉(zhuǎn)爐座數(shù)

（一）轉(zhuǎn)爐容量和座數(shù)的確定及轉(zhuǎn)爐座數(shù)

轉(zhuǎn)爐容量

轉(zhuǎn)爐在一個爐役期內(nèi)，由于爐襯受侵蝕而逐漸減薄，爐容量隨之增大，因此，需要一個統(tǒng)一的衡量標(biāo)準(zhǔn)，叫做公稱容量。

本設(shè)計采用“二吹二”模式，即有2座轉(zhuǎn)爐[2]。

六、轉(zhuǎn)爐爐型選型設(shè)計及相關(guān)參數(shù)計算

（一）轉(zhuǎn)爐爐型設(shè)計

氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐是20世紀(jì)70年代中、后期，開始研究的一項新煉鋼工藝。其優(yōu)越性在于爐子的高寬比略小于頂吹轉(zhuǎn)爐卻又大于底吹轉(zhuǎn)爐，略呈矮胖型；爐底一般為平底，以便設(shè)置底部噴口。綜合以上特點選用轉(zhuǎn)爐爐型為錐球型。根據(jù)本設(shè)計的底部噴吹N2和Ar，選現(xiàn)在，氧氣轉(zhuǎn)爐爐襯材質(zhì)普遍使用鎂碳磚，爐齡有明顯提高。但由于鎂碳磚成本較高，因此一般只將其用在諸如耳軸區(qū)、渣線等爐襯易損部位，即爐襯工作層采用均衡爐襯，綜合砌爐。擇磚型供氣元件，且為彌散型透氣磚[3]。

1、爐襯的組成和厚度的確定

通常爐襯由永久層、填充層和工作層組成。有些轉(zhuǎn)爐則在永久層與爐殼鋼板之間夾有一層石棉板絕熱層。永久層緊貼爐殼，修爐時一般不予拆除。該層用鎂碳磚砌筑。填充層介于永久層與工作層之間，用焦油鎂磚沙搗打而成，厚度約為80～100mm。工作層用鎂碳磚和焦油白云石磚綜合砌筑。爐帽用二步煅燒鎂磚。

表1 本設(shè)計轉(zhuǎn)爐爐襯厚度值

爐襯厚度 爐帽 爐身 爐底

永久層厚度/mm

350

工作層厚度/mm

500

600（加料側(cè)）/550

570

（二）轉(zhuǎn)爐爐體金屬構(gòu)件設(shè)計

爐殼通常由爐帽、爐身和爐底三部分組成。

爐殼的材質(zhì)力求抗蠕變強度高、焊接性能又好的材料。本設(shè)計采用鍋爐鋼板制作爐殼。根據(jù)一些爐子的爐殼尺寸，該處選為：爐帽鋼板45mm、爐身鋼板50mm、爐底鋼板45mm。

爐殼與托圈的連接選用吊掛式連接裝置。該結(jié)構(gòu)是用螺栓將爐殼吊掛在托圈上，三個螺栓在圓周上呈120

?布置，且與焊在托圈蓋板上的支座絞接。

耳軸要受多種負荷的作用，必須有足夠的強度和剛度。該處耳軸選用合金鋼，且耳軸直徑為800mm，耳軸軸承采用雙列向心滾子軸承。

該處轉(zhuǎn)爐采用電動機一齒輪傳動方式。且傾動速度為0.5r/min，傾動角度為±360，無極調(diào)速。`

七、爐外精煉設(shè)備選型及連鑄機設(shè)備選型

（一）爐外精煉的功能

鋼水爐外精煉又稱鋼水二次精煉,而各種精煉設(shè)備的冶金功能又是多種多樣的。

?-2-

（二）LF精煉爐

LF精煉爐在常壓下通過電弧加熱鋼包內(nèi)鋼水，并同時造高堿度合成渣精煉和底部吹氬攪拌[4]。LF爐能夠承擔(dān)電弧爐煉鋼的精煉工作，如造渣、還原、脫氧、脫氣、均勻溫度成分等。

本設(shè)計中使用三臺連鑄機，兩臺大方坯連鑄機(250mm×250mm)和一臺板坯連鑄機(200mm×1500mm)。

八、車間工藝布置方

（一）車間工藝布置方案

現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐全連鑄車間主廠房各跨間的組成一般包括：轉(zhuǎn)爐爐渣間、轉(zhuǎn)爐廢鋼間、轉(zhuǎn)爐供鐵水間、裝料跨、轉(zhuǎn)爐跨、爐外精煉跨、鋼水分配跨、連鑄跨、連鑄切坯跨、連鑄出坯跨、連鑄精整跨、中間包維修跨、連鑄設(shè)備維修跨、鐵水預(yù)處理間、除塵與水處理設(shè)施、設(shè)備維修間和其他公用設(shè)施等[5]。

（二）轉(zhuǎn)爐跨布置

轉(zhuǎn)爐跨是主廠房的核心部分，本設(shè)計為公稱容量為80噸轉(zhuǎn)爐并且采用“二吹二”制吹煉模式。兩座轉(zhuǎn)爐，其中兩轉(zhuǎn)爐間距取18m，則轉(zhuǎn)爐跨長度可取72m。那么廢鋼堆放跨長度及鐵水預(yù)處理跨長度也分別取72m，則廠房總長度為3×72=216m。

（三）連鑄各跨布置

對于要求多爐連澆和快速更換中間包的連鑄機，每臺連鑄機配置2個中間包車和2個烘烤區(qū)，這樣澆注平臺的長度應(yīng)為3倍中間包車長度加10～12m的安全距離。

（四）裝料跨布置

在裝料跨一端的外側(cè)建獨立的廢鋼間（一般垂直于裝料跨），此多用于廢鋼用量大的大型轉(zhuǎn)爐鋼廠。廢鋼由大型自卸汽車運入，廢鋼裝槽后，經(jīng)廢鋼槽傳送車送入裝料跨待用。本設(shè)計采用這種布置方式。

1、裝料跨尺寸

裝料跨廠房的長度為鐵水供應(yīng)區(qū)、廢鋼供應(yīng)區(qū)和轉(zhuǎn)爐加料區(qū)三者長度之和，并加上兩端檢修吊車所需的長度。

九、結(jié)論

通過計算對于年產(chǎn)190萬噸的氧氣轉(zhuǎn)爐車間設(shè)計，終點鋼水的設(shè)定對于工藝參數(shù)、廠房布置的合理選取與確定。

主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1、對車間主要系統(tǒng)進行了充分的論證和比較確定出一套最佳方案；

2、確定了車間的工藝布置，對跨數(shù)及相對位置進行設(shè)計；

3、設(shè)備計算主要包括轉(zhuǎn)爐爐型計算，轉(zhuǎn)爐爐襯計算；

4、對車間進行計算和所用設(shè)備的規(guī)格和數(shù)量的設(shè)計。

參考文獻

[1] 王令福等.煉鋼設(shè)備及車間設(shè)計[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2007 [2] 王令福.煉鋼廠設(shè)計原理[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2009 [3] 馮聚和.鋼鐵設(shè)計原理[M].北京:冶金工業(yè)出版社,2005 [4] 徐文派等.轉(zhuǎn)爐煉鋼學(xué)[M].沈陽:東北大學(xué)出版社 [5] 李傳薪.鋼鐵廠設(shè)計原理(下)[M].北京:冶金工業(yè)出版社

第二篇：冶金畢業(yè)設(shè)計

摘要

石油、天然氣輸送管線在服役過程中,環(huán)境中的氫不可避免的進入到管線材料內(nèi)部,產(chǎn)生氫損傷。管線鋼中的氫可能導(dǎo)致氫脆和氫致開裂，裂紋擴展可能與進入鋼中的氫含量有關(guān)。

本論文以X80管線鋼為樣品，在0.5mol/L的H2SO4溶液中用電化學(xué)充氫的方法進行研究，探討試樣在不同條件下的吸收氫的規(guī)律，為后面的耦合實驗提供充氫依據(jù)。本實驗共分兩組：第一組固定充氫電流密度，改變充氫時間，研究在相同充氫電流密度下，充氫時間對氫吸收的影響。第二組固定充氫時間，改變充氫電流密度，研究在相同充氫時間下，充氫電流密度對氫吸收的影響。鋼中氫的含量主要采用排油集氣法測定,以獲得鋼中的氫含量。

實驗獲得如下結(jié)果：固定充氫電流密度不變，隨著充氫時間的延長，材料中的可擴散氫含量CH 逐漸增加.充氫時間達到5h時，材料中的可擴散氫含量CH 基本飽和，再延長充氫時間，氫含量的增幅很小。固定充氫時間不變，隨著充氫電流密度的增大，材料中的可擴散氫含量CH 逐漸增加，充氫電流密度達到18mA/cm2時，材料中的可擴散氫含量CH 基本飽和，再增大充氫電流密度，氫含量的增幅很小。

關(guān)鍵詞：管線鋼；電流密度；氫脆；耦合

ABSTRACT In oil, natural gas transportation pipeline service process, the hydrogen in environment inevitably enters the interior piping materials, generating hydrogen damage.Pipeline steel of hydrogen could lead to hydrogen induced cracking and hydrogen, it has to do with hydrogen content in steel.The paper used X80 pipeline steel as samples, in 0.5 mol/L-H2SO4 solution using electrochemical hydrogen charging, to explore specimen under different conditions of hydrogen absorption and provide a basis for hydrogen in behind of coupling experiment.This experiment is divided into two groups: the first group is in changing hydrogen filling time, fixed current density of hydrogen to study under the same current density of hydrogen, hydrogen filling time for hydrogen absorption.A second group is in changing the current density of hydrogen, fixed hydrogen charging time, to study the hydrogen filled in the same time, the current density of hydrogen effects on hydrogen absorption.Hydrogen content in steel mainly adopts discharge of oil gas collection method, in order to obtain hydrogen content in steel.Experiments obtain the following results: fixed hydrogen charging current density is constant, as the extension of hydrogen filling time, material can be diffusion hydrogen content of CH increased gradually.In hydrogen filling time at 5h, the material can be diffusion hydrogen content of CH basic saturated, and in extend the time of hydrogen, hydrogen content of the increase is small.Fixed hydrogen charging time is constant, as the increase of current density of hydrogen, the material can be diffusion hydrogen content of CH increased gradually.In hydrogen current density reach 18 mA/cm2, the material can be diffusion hydrogen content of CH basic saturated, hydrogen and increase the current density, the increase of hydrogen content is very small.Key word: Pipeline steel ；Current density ；Hydrogen embittrlement ；coupling

畢業(yè)設(shè)計（論文）第iii頁

目錄

摘 要..................................................................I ABSTRACT.................................................................II 第一章 緒論...............................................................1

1.1管線鋼簡介..........................................................1

1.1.1管線鋼用途.....................................................1 1.1.2管線鋼的生產(chǎn)情況..............................................1 1.1.3管線鋼的消費狀況..............................................2 1.1.4管線鋼的發(fā)展趨勢..............................................3 1.1.5 X80管線鋼.....................................................3 1.2管線鋼中的氫........................................................4

1.2.1影響管線鋼中氫含量的因素分析................................4 1.2.2管線鋼中氫腐蝕機理............................................5 1.2.3管線鋼氫腐蝕致開裂的危害.....................................5 1.3本實驗的研究背景....................................................7

第二章 X80管線鋼電化學(xué)充氫行為的研究.............................8

2.1引言.................................................................8 2.2試驗方法.............................................................9

2.2.1實驗材料.......................................................9 2.2.2 樣品加工和準(zhǔn)備................................................9 2.2.3 實驗方案及過程...............................................10 2.3.實驗結(jié)果與討論.....................................................12 2.3.1實驗結(jié)果......................................................12 2.3.2鋼吸收氫規(guī)律.................................................12 2.3.3 兩種不同情況下試樣吸收氫含量的比較........................13 第三章 結(jié)論..............................................................14 致謝.......................................................錯誤！未定義書簽。參考文獻.................................................................14

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 1 頁

第一章 緒論

1.1管線鋼簡介

1.1.1管線鋼用途

管線鋼如圖1.1是指用于輸送石油、天然氣等的大口經(jīng)焊接鋼管用熱軋卷板或?qū)捄癜濉９芫€鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強度外，還要求具有較高的低溫韌性和優(yōu)良的焊接性能。管線鋼主要用于加工制造油氣管線。油氣管網(wǎng)是連接資源區(qū)和市場區(qū)的最便捷、最安全的通道，它的快速建設(shè)不僅將緩解我國鐵路運輸?shù)膲毫Γ矣欣诒Ｕ嫌蜌馐袌龅陌踩┙o，有利于進步我國的能源安全保障程度和能力[1]。

圖1.1管線鋼

1.1.2管線鋼的生產(chǎn)情況

目前，我國油氣輸送所使用的管線管主要由石油自然氣團體公司的6個焊管廠生產(chǎn)，它們是寶雞石油鋼管廠、貴陽石油鋼管廠、華北石油鋼管廠，遼陽石油鋼管廠，沙市石油鋼管廠，勝利石油鋼管廠等，總設(shè)計生產(chǎn)能力約為120萬t左右。生產(chǎn)的油氣管以螺旋焊管和高頻直縫焊管為主，而管徑大、管壁厚的直縫埋弧焊管的生產(chǎn)在我國時間較短。2000年，我國第一條大口徑直縫埋弧焊管生產(chǎn)線在番禺珠江鋼管公司建成，此生產(chǎn)線從澳大利亞引進，可生產(chǎn)厚壁大口徑長輸管線鋼管，鋼管外徑457～1800mm，特殊規(guī)格可達3000mm，壁厚4.5～37mm，特殊規(guī)格還可增厚，單管最長可達12m。但生產(chǎn)這種焊管所需管線用寬厚鋼板目前基本還需依靠進口。近日，日本住友金屬和住友商事又與中國石油自然氣團體公司(CNPC)下屬的寶雞鋼管廠合作生產(chǎn)石油自然氣用中徑焊接鋼管，主要生產(chǎn)油氣輸送管線的支線用焊管，產(chǎn)量可由目前的5萬噸進步到2～3年后的12萬噸。

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 2 頁

國內(nèi)對管線用鋼的需求以X70級為主，新線目標(biāo)定位在X80級熱軋寬鋼帶和X100級寬厚板的生產(chǎn)，以適應(yīng)目前10MPa和近期14MPa以上輸送壓力的設(shè)計。1.1.3管線鋼的消費狀況

管線鋼主要用于加工制造油氣管線。油氣管網(wǎng)是連接資源區(qū)和市場區(qū)的最便捷、最安全的通道，它的快速建設(shè)不僅將緩解我國鐵路運輸?shù)膲毫?，而且有利于保障油氣市場的安全供給，有利于進步我國的能源安全保障程度和能力。

同石油一樣，我國也將從境外的俄羅斯、中亞國家進口自然氣，并通過東南沿海港口進口液化自然氣（LNG）。為了把這些自然氣輸送到主要的消費區(qū)域，建設(shè)輸送管線是必不可少的。目前“西氣東輸”項目已經(jīng)建成，今后還將建設(shè)的主要管線有陜京二期、中俄自然氣管線（東線、西線）、以及中亞或俄羅斯至上海自然氣管線，終極與“西氣東輸”管線形成“兩橫、兩縱”的自然氣干線。

目前，原油、自然氣管網(wǎng)已經(jīng)具有相當(dāng)規(guī)模，成品油輸送管道相對較少，目前僅占全部輸送量的40%，將來計劃修建3萬km，管徑在Ф500mm左右，壁厚在10mm以下，以X65為主。未來10年，我國將建設(shè)5萬km的油氣管道，均勻每年需要展設(shè)近5000km，每年自然氣管道需要鋼材近400萬t。

隨著管道輸送壓力的不斷進步，油氣輸送鋼管也相應(yīng)迅速向高鋼級方向發(fā)展。在國際發(fā)達國家，20世紀(jì)60年代一般采用X52鋼級，70年代普遍采用X60～X65鋼級，近年來以X70為主，而國內(nèi)城市管網(wǎng)以X52、X65為主。目前國內(nèi)主干線輸氣管最大壓力為10MPa，最大直徑能夠達到Ф1016～1219mm，以X65、X70應(yīng)用為主，X80也有應(yīng)用，但用量未幾。隨著國內(nèi)輸氣管的延長和要求壓力的進步，X70、X80將成為主流管線鋼。

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 3 頁

1.1.4管線鋼的發(fā)展趨勢

隨著石油自然氣需求量的不斷增加，管道的輸送壓力和管徑也不斷地增大，以增加其輸送效率?？紤]到管道的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性，還需增加管壁厚度和進步管材的強度，因此用作這類輸送管的管線鋼都向著厚規(guī)格和高強度方向發(fā)展。由于自然氣的可壓縮性，因而輸氣管的輸送壓力要較輸油管為高。近年來國外多數(shù)輸氣管道的壓力已從早期的4．5～6．4MPa進步到8.0～12MPa，有的管道則達到了14～15．7MPa，從而使輸氣管的鋼級也相應(yīng)地進步[2]。目前，國外的大口徑輸氣管已普遍采用X70鋼級，X80開始進進小規(guī)模的使用階段，X100也研制成功，并著手研制X120。輸送酸性自然氣的管道用鋼目前已能生產(chǎn)到X65鋼級。21世紀(jì)是我國輸氣管建設(shè)的高峰時期?！拔鳉鈻|輸”管線采用大口徑、高壓輸送管的方法。這條管線全長4167km，輸送壓力為10MPa，管徑為1016mm，采用的鋼級為X70、厚度為14．6mm，20℃的橫向沖擊功為≥120J。這一鋼級、規(guī)格、韌性級別目前國內(nèi)已經(jīng)生產(chǎn)，并且質(zhì)量達到國際水平。因此，生產(chǎn)這種規(guī)格的高強度、高韌性管線鋼對我國今后采用國產(chǎn)管線鋼生產(chǎn)大口徑、高壓輸氣管具有十分重大的戰(zhàn)略意義。1.1.5 X80管線鋼

X80管線鋼的基本組織是針狀鐵素體組織，這種組織是在較大的冷卻速度下，在[3]溫度范圍略高于貝氏體形成溫度下的連續(xù)冷卻過程中，由于擴散和剪切變形的共同作用，形成沒有完整連續(xù)的晶界粒度參差不一的組織針狀鐵素體組織通常由針狀鐵素體和粒狀貝氏體組成，同時基體中分布著島針狀鐵素體管線鋼主要通過細晶強化、沉淀強化和相變強化保證其強度。由于微合金的添加和控制軋制和控制冷卻工藝的應(yīng)用，可以保證得到細小組織。因此，以針狀鐵素體和粒狀貝氏體為主要組織的X80級管線鋼具有較高的抗拉強度和屈服強度。同時，針狀鐵素體管線鋼具有良好的焊接性能，其抗應(yīng)力腐蝕氫誘發(fā)裂紋的能力也較高，較小的重疊尖銳組織為針狀鐵素體在掃描電鏡下可以發(fā)現(xiàn)管線鋼顯微組織體現(xiàn)出了典型的針狀鐵素體特征：晶界方向不一，且相互交割，晶粒細化明顯。放大觀察倍數(shù)后可以看到晶界上也有大量的位錯塞積析出粒子分布較為均勻，對針狀鐵素體板條上的高密度位錯起到了釘扎作用，提高了鋼的強度管線鋼的強韌性隨著油氣管道運行壓力與管徑的不斷增加，管道發(fā)生爆裂的風(fēng)險也越來越大。同時，畢業(yè)設(shè)計（論文）第 4 頁

隨著在土質(zhì)不穩(wěn)定區(qū)不連續(xù)區(qū)及地震帶等地質(zhì)情況復(fù)雜地區(qū)和高寒地區(qū)鋪設(shè)的管道越來越多，對于管線鋼的應(yīng)變硬化能力抗側(cè)向彎曲能力的要求也越來越高，因此管線鋼必須具有很好的低溫韌性。天然氣管線壓力的提高和對管線鋼韌性提高的要求，促使人們尋找獲得更有效的強度和韌性的組織結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)已成功研制了針狀鐵素體管線鋼, 在提高其強度的基礎(chǔ)上，可大幅度提高韌性。針狀鐵素體管線鋼的組織也并不是100%的針狀鐵素體，而是以針狀鐵素體為主的混合組織。針狀鐵素體AF又稱板條貝氏體鐵素體，在組織中成簇出現(xiàn)，構(gòu)成板條束, 每個板條束由若干個鐵素體板條組成，板條間為小角度晶界，板束間為大角度晶界。管線鋼中，影響氫致開裂的主要組織是珠光體帶狀組織。因為氫致裂紋一般易沿珠光體帶狀組織擴展[4]，因此，減少帶狀組織-珠光體的含量, 相應(yīng)地增加針狀鐵素體的含量，可以提高管線鋼的抗HIC能力。圖1.2 X80管線鋼顯微組織。

圖1.2 X80管線鋼20倍金相組織

1.2管線鋼中的氫

1.2.1影響管線鋼中氫含量的因素分析

相關(guān)資料表明[5]，影響鋼中氫含量的因素有原輔材料帶入的氫（如：鐵水含氫、廢鋼表面的鐵銹、鐵合金中的氫和水分、石灰、增碳劑、脫氧劑、覆蓋劑、保護渣等渣料中的水分等）、冶煉過程的增氫量（設(shè)備漏水或電極噴淋水、出鋼過程及冶煉過程與大氣接觸增氫、喂絲過程鋼水裸露增氫等）、VD 過程的脫氫效果等。由于廢鋼、鐵水及鐵合金等輔助材料帶入的氫是不可避免的，目前考慮到成本因素，大部分鋼廠對鐵合金等輔助材料未進行烘烤，故生產(chǎn)此類鋼種只能考慮通過減少精煉渣及石灰的加入量來減 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 5 頁

少原輔材料帶入的氫。其次，電弧爐冶煉過程的電極噴淋水開啟過大、水冷件漏水或氧槍漏水也是影響此類鋼種VD 前氫含量高的主要因素之一。在VD 爐，提高抗HIC 及SSCC 管線鋼VD 過程的脫氫效果，并減少VD 后增氫是控制此類鋼種精煉終點氫含量的重要因素。

1.2.2管線鋼中氫腐蝕機理

干燥的硫化氫并不會腐蝕金屬, 只有在濕硫化氫環(huán)境中金屬才會發(fā)生腐蝕。在濕硫化氫環(huán)境中將按照以下步驟進行: 石油、天然氣中的水附著于管線鋼的內(nèi)表面,硫化氫(H2S)在水中形成硫和氫的離子；Fe 奪取 H 的正電荷, 成為Fe2+ 及 H 原子，形成硫化鐵(FeS),硫化鐵(FeS)為紅褐色物體,附著于管的內(nèi)表面；H原子體積很小,根據(jù)分壓大小向鋼中擴散H原子首先聚集于非金屬夾雜物、氣孔及偏析中；在存留處,H原子變成氫氣(H2)分子,體積增大20倍，H2 體積增大過程中,存留處壓力急劇增加,如超過金屬起裂應(yīng)力時會造成裂紋擴展；如存留處在管內(nèi)表面,則形成鼓泡；如在內(nèi)部則形成平行于金屬表面的裂紋,這些裂紋通常成階梯。

1.2.3管線鋼氫腐蝕致開裂的危害

可見，油氣輸送管線在國計民生中發(fā)揮著重要的作用。但是，由于管道內(nèi)部輸送介質(zhì)和外部埋地土壤的腐蝕，管道經(jīng)常發(fā)生泄漏和斷裂事故。多年來，人們在采用防護涂層和陰極保護等措施以減少埋地管道腐蝕事故的發(fā)生方面，取得了一定的進展，但由于埋地管道腐蝕涉及的影響因素復(fù)雜多變，仍然有腐蝕失效事故的發(fā)生，同時又有新的管道腐蝕問題不斷出現(xiàn)。尤其管線鋼的應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）已經(jīng)成為威脅管道安全、完整運營的主要損傷形式之一，引起了人們的特別關(guān)注。例如，1965年3月美國的路易斯安那州發(fā)生了世界第一例長輸管線的失效，導(dǎo)致輸送氣體的泄漏而引發(fā)大火[6]。我國四川輸氣網(wǎng)在1971-1976年間，由于管道腐蝕開裂導(dǎo)致的爆炸、燃燒事故103起，其中1971年威-成管線由于應(yīng)力腐蝕開裂引起的大爆炸、燃燒事故的直接經(jīng)濟損失達7000萬，傷亡24人，給社會造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟損失[7,8]。1985年至1986年的一年時間內(nèi)，在加拿

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 6 頁

大的北安大略省發(fā)生了3起管道應(yīng)力腐蝕開裂事故，之后的1991年和1992年又相繼發(fā)生了2起管道的應(yīng)力腐蝕開裂事故[7]。這引起了加拿大能源局的重視，組成調(diào)查組對加拿大境內(nèi)的管線進行了全面的調(diào)查。結(jié)果顯示從1977年發(fā)現(xiàn)管線存在應(yīng)力腐蝕開裂以來到1996年共發(fā)生了22起應(yīng)力腐蝕開裂事故，其中10起造成嚴(yán)重泄漏，12起造成管線斷裂[9]。表1.1給出了2002至2003一年內(nèi)輸送危險液體的管道發(fā)生事故的原因及造成的財產(chǎn)損失。圖1.2更加直觀的給出了造成事故原因所占的比例份額，不難看出腐蝕原因占最大的比例，達到26.3%。這些事故的發(fā)生給工業(yè)生產(chǎn)和人民的生命財產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的損害，甚至?xí)谄屏压艿乐車斐蓢?yán)重的環(huán)境污染?？梢姡芯抗芫€鋼應(yīng)力腐蝕開裂的規(guī)律及影響因素，對保證長輸管線的安全運營是非常必要和重要的。為了更好地研究管線的開裂問題，需要首先了解腐蝕的類型及前人關(guān)于管線鋼應(yīng)力腐蝕方面所開展的工作。

表1.1 1/1/2002-12/31/2003一年內(nèi)引起輸送危險液體管道事故的原因總結(jié) Reported Cause Excavation Natural Forces Other Outside Force Materials or Weld Failure Equipment Failure Corrosion Operations Other Total Number of Accidents 41 13 12 45 42 72 23 36 274

% of Total Accidents 15.0 4.7 4.4 16.4 15.3 26.3 4.7 13.1 88.9

Barrels Lost 35,220 5,045 3,068 41,947 5,717 57,160 8,187 19,812 176,156

Property Damages $9,207,822 $2,646,447 $2,062,535 $30,760,495 $2,761,068 $18,734,697 $602,408 $8,918,974 $75,694,446

Notes:

(1)The failure data breakdown by cause may change as OPS receives supplemental

information on accidents.(2)Sum of numbers in a column may not match given total because of rounding error.畢業(yè)設(shè)計（論文）第 7 頁

圖1.2引起輸送危險液體管道失效的事故原因及所占的比例

1.3本實驗的研究背景

石油、天然氣是人類社會賴以生存的重要能源，隨著國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，對石油和天然氣等能源的需求也日益增加，而管道輸送油氣是一種既經(jīng)濟又有效的運送方式。但從上世紀(jì)60年代開始至今，世界各地先后發(fā)生多起輸氣管道爆裂事故。研究表明在管道內(nèi)部壓力和外部土壤腐蝕環(huán)境的交互作用下，管線鋼可以發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂。管道的破裂造成了重大經(jīng)濟損失、人員傷亡和自然環(huán)境破壞等嚴(yán)重后果。明確管道在實際服役條件下的應(yīng)力腐蝕開裂機理及影響因素，對于管道的防護及剩余壽命預(yù)測，減少管道開裂事故發(fā)生都有重要意義。

管道的應(yīng)力腐蝕開裂是在外力、腐蝕環(huán)境和材料自身缺陷三者共同作用下的結(jié)果。管道在實際服役環(huán)境中受力非常復(fù)雜，除承受內(nèi)部油氣輸送過程中所施加的周向波動應(yīng)力外，還會承受土壤移動和鋪設(shè)過程中所施加的垂直于管道軸向的彎曲應(yīng)力，如果管道鋪設(shè)在稍有斜坡的地段或遇到地震和泥石流等自然災(zāi)害時，管道同樣會承受一定的彎曲應(yīng)力。可見，實際服役的管道處于復(fù)合應(yīng)力的作用下，對于管道上已經(jīng)萌生的微小裂紋的擴展問題也不只是簡單的I型裂紋的擴展問題，同時存在著II型裂紋或III型裂紋

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 8 頁 的擴展問題。為了研究管線鋼應(yīng)力腐蝕開裂過程中裂紋的擴展規(guī)律，研究者們引入了斷裂力學(xué)的研究方法[10]，但是人們常常將裂紋進行簡化，把復(fù)雜的裂紋按照其最危險的形式—I型撕開型裂紋處理[11-13]。王榮[14]曾采用單邊裂紋試樣（I型裂紋）研究了X80管線鋼在波動載荷下裂紋擴展特性，結(jié)果表明與堿性碳酸鹽環(huán)境相比，管線鋼在中性碳酸鹽環(huán)境中具有較高的裂紋擴展速率。另外，在NS4溶液中，裂紋擴展出現(xiàn)局部準(zhǔn)解理斷口和二次裂紋,這與氫在裂紋擴展中的作用有關(guān)。而管線鋼發(fā)生穿晶應(yīng)力腐蝕開裂時，其腐蝕環(huán)境中確實可以有氫離子生成[15]。文獻[14]的結(jié)果說明在穿晶應(yīng)力腐蝕開裂中，由于氫離子的存在可以加速I型裂紋的擴展速率。

此外，我國西氣東輸二線干線全部采用X80鋼管，鋼管強度級別提高對氫的敏感性如何，以及在含氫離子的服役環(huán)境和復(fù)雜應(yīng)力耦合作用下，這些高級別管線上一旦萌生的微小裂紋擴展速率如何變化，都將影響管道的服役壽命。因此，明確裂紋的擴展速率及氫-復(fù)雜應(yīng)力間的作用機制對管道的安全運營至關(guān)重要。因此本文在實驗室條件下研究X80管線鋼在不同條件下進入鋼中氫的含量。為氫與復(fù)雜應(yīng)力耦合作用下，應(yīng)力腐蝕裂紋擴展速率的研究做鋪墊。

第二章 X80管線鋼電化學(xué)充氫行為的研究

2.1引言

氫致裂紋(HIC)是管線鋼在酸性環(huán)境下腐蝕的主要方式之一[25]，隨著管線鋼級別的增大，其成本越低，但抗HIC 性能越差[26]。周琦等[27]在對管線鋼硫化氫環(huán)境臺階狀氫致開裂分析中指出，鋼中Mn、P、S的含量及其偏析程度，與鋼的氫致開裂密切相關(guān)。Domizzi 等[28]在S含量及其夾雜物分布對HIC 影響的研究中指出，HIC敏感性與微觀組織有關(guān)，裂紋更易在塑性較差的組織處形核與擴展。一般認為，氫致裂紋容易在鋼中的氫陷阱如夾雜物、位錯、空隙及晶界等處萌生。在排除試樣本身因素影響外，從電化學(xué)充氫實驗獲得的80管線鋼中氫含量對裂紋的影響可以直觀分析和對比環(huán)境因素的差異。但很少看到有關(guān)X80 管線鋼這方面的研究。因此，本文采用電化學(xué)方法充氫，進而研究氫在X80管線鋼中在不同條件下對氫吸收的影響，為后面的耦合實驗提供理論依據(jù)和數(shù)據(jù)支持。

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 9 頁

2.2試驗方法

2.2.1實驗材料

本實驗均采用我國自行生產(chǎn)的X80管線鋼。X80管線鋼的化學(xué)成分和力學(xué)性能分別見表2.1和表2.2。

表2.1 X80管線鋼化學(xué)成分(質(zhì)量百分比，%)C 0.046 Ca 0.003 Mn 1.58 Cu 0.25 Si 0.23 Ti 0.010

S 0.0015 Nb 0.066

P 0.012 V 0.028

N 0.0033 Mo 0.23

Cr 0.025 Al 0.032

Ni 0.17 Fe 97.3132

表2.2 X80管線鋼力學(xué)性能

YS(MPa)520

UTS(MPa)

639

EL(%)39

※YS：屈服強度；UTS：最大拉伸強度；EL：延伸率

本實驗還需要的實驗器材及用品：PS-168電位儀、電火花數(shù)控線切割機床、無水乙醇、甘油、蒸餾水、量筒、繩、0.5mol/L H2SO4

2.2.2 樣品加工和準(zhǔn)備

先將X80管線鋼用電火花數(shù)控線切割機床切割成50mm×21mm×3mm的樣品，再將樣品寬的方向上切一條深為3mm的裂紋，最后分別用400#、600#、800#、1000#砂紙由粗到細逐級打磨樣品表面，得到的樣品如尺寸及形狀如圖2.1所示。

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 10 頁

圖2.1 初始樣品

電火花數(shù)控線切割機床原理：數(shù)控電火花線切割機床是利用電火花原理，將工件與加工工具作為極性不同的兩個電極，作為工具電極的金屬絲（銅絲或鉬絲）穿過工件，由計算機按預(yù)定的軌跡控制工件的運動，通過兩電極間的放電蝕除材料來進行切割加工的一種新型機床。

2.2.3 實驗方案及過程

電化學(xué)充氫在PS·168 型恒電位儀上進行，電解液采用0.5mol/L H2SO4溶液。將試樣用防水膠帶纏好，使其有效面積為4cm2，并用銅導(dǎo)線纏好，將準(zhǔn)備好的試樣置于電解液中，試樣為陰極，鉑片為陽極，采用恒電流方法對試樣進行電化學(xué)充氫。充氫設(shè)備如圖2.2。

圖2.2充氫設(shè)備示意圖

電化學(xué)充氫的試樣分成兩組：一組在固定充氫電流密度6mA/cm2 時，分別充氫1h、2h、3h、4 h、5h，研究在相同充氫電流密度下, 充氫時間對氫吸收的影響；另一組試樣充氫電流密度分別為2 mA/cm2、6mA/cm2、10 mA/cm2、14 mA /cm2、18mA/cm2充氫時間1h，研究在相同充氫時間下，充電流密度對氫吸收的影響試 樣。以固定充氫電流密

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 11 頁

度6mA/cm2，充氫3小時為例。充氫前如圖2.3，充氫過程中如圖2.4，充氫后如圖2.5以及從燒杯取出時如圖2.6試樣變化。

圖2.3 充氫前試樣

圖2.4 充氫過程中試樣

圖2.5 充氫后試樣 圖2.6 從燒杯中取出后試樣

充氫完畢后，用蒸餾水清洗干凈，用排油集氣法測定鋼試樣中的氫含量。將充氫的試樣放入量筒中，并用塑料密封讀取甘油的液面高度, 在恒溫放置24 h 后，再讀取甘油液面高度，由兩次甘油液面差計算排出氫的體積。則試樣中可擴散氫含量 CH（質(zhì)量分數(shù)，%）由公式（2.1）計算

CH =

式中：T0為 273K；P 為實驗環(huán)境氣壓；P0為大氣壓，0.101 MP a；T 為試驗溫度；W為試樣質(zhì)量，mg；Q為氫氣密度，0.08988 g/ L；△v為擴散氫的體積，ml

?0????v× 8.988×0.2

（2.1）

?0???W 畢業(yè)設(shè)計（論文）第 12 頁

2.3.實驗結(jié)果與討論

2.3.1實驗結(jié)果

固定充氫電流密度6mA/cm2 時，在充氫時間分別1h、2h、3h、4 h、5h得到的的數(shù)據(jù)如表2.1

表2.1 固定充氫電流密度不變，改變充氫時間得到數(shù)據(jù)表

編號 質(zhì)量/g 硫酸體積/ml 20.89 19.27 18.67 20.94 19.92 50 50 50 50 50 試樣 電流密充氫面積 度時間/cm2 /mA/cm2 /h 4 4 4 4 4 6 6 6 6 2 3 4 5

靜置靜置前體后體積/ml 積/ml 34.2 30.3 36.5 30.5 34.3

34.28 30.4 36.67 30.7 34.5

體積質(zhì)量 分差/ml 數(shù)/% 0.08 0.13 0.17 0.2 0.2

0.00018 0.00031 0.00042 0.00045 0.00047 1 8 3 9 6

固定充氫時間1h，在充氫電流密度分別為2 mA/cm2、6 mA/cm2、10 mA/cm2、14 mA/cm2、18 mA/cm2 得到的數(shù)據(jù)如表2.2。

表2.1 固定充氫時間不變，改變充氫電流密度得到數(shù)據(jù)表 編號 質(zhì)量

/g 4 1 2 5 7 20.30 20.89 19.97 19.66 20.88

硫酸體積/ml 50 50 50 50 50 試樣 電流密度面積 /mA/cm2 /cm2 4 4 4 4 4 6 10 14 18

充氫靜置時間/h 前體1 1 1 1 1

積/ml 33.1 34.2 35.2 35.5 33.3

靜置后體積/ml 33.13 34.28 35.35 35.68 33.5

體積

氫含量質(zhì)

差/ml 量分數(shù)/% 0.03 0.08 0.15 0.18 0.2

0.000069 0.00018 0.00035 0.00042 0.00045 2.3.2鋼吸收氫規(guī)律

由圖2.7可見，當(dāng)充氫電流密度不變時，隨著充氫時間的延長，材料中可擴散氫含

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 13 頁

量CH逐漸增加，充氫時間達到5h時，材料中的可擴散氫含量CH 基本飽和, 再延長充氫時間, 氫含量的增幅很小。由圖2.8可見當(dāng)充氫時間不變時，隨著充氫電流密度的增大，材料中可擴散氫含量CH 逐漸增加，充氫電流密度達到18 mA/cm2時，材料中的可擴散氫含量CH 基本飽和，再增大充氫電流密度，氫含量的增幅很小。隨著電流密度的增加以及充氫時間的延長，材料對氫的敏感程度加大。這是因為在電化學(xué)充氫試驗中，溶液中的H+獲得電子形成氫原子吸附在材料表面，即在作為陰極的試樣表面上形成化學(xué)位梯度，充氫電流密度的變化以及充氫時間變化決定了化學(xué)位梯度的變化，增大充氫電流密度以及延長充氫時間，陰極表面的氫濃度就上升，進入材料內(nèi)部的氫含量就較高。

0.50.450.40.350.30.250.20.150.10.050012345600%氫質(zhì)量分數(shù)的10/0.50.450.40.350.30.250.20.150.10.***61820氫質(zhì)量分數(shù)的1000倍/%充氫時間/h充氫電流密度/mA/c

圖2.7 氫的質(zhì)量分數(shù)隨充氫時間變化 圖2.8 氫的質(zhì)量分數(shù)隨充氫電流密度變化

2.3.3 兩種不同情況下試樣吸收氫含量的比較

兩種條件下試樣電化學(xué)充氫，試樣所用溶液及體積相同，試樣有效面積相同，主要區(qū)別在于一種是固定充氫電流密度，改變充氫時間；一種是固定充氫時間，改變充氫電流密度。第一種情況下隨著充氫時間的延長，試樣表面產(chǎn)生的氣泡逐漸增多且大，擴散到試樣中的氫含量逐漸增多，但增加的越來越緩慢，最后基本達到一個飽和值；第二種情況下隨著充氫電流密度的增大，試樣表面產(chǎn)生的氣泡同樣逐漸增多且大，擴散到試樣中的氫含量逐漸增多，增加的也越來越緩慢，最后基本達到一個飽和值。通過對比可知，兩種情況下試樣對氫的敏感程度基本相同，達到的飽和值也基本相同。

畢業(yè)設(shè)計（論文）第 14 頁

第三章 結(jié)論

本文研究了在不同充氫電流密度和充氫時間的條件下，X80管線鋼中可擴散氫的含量，其研究結(jié)果如下：

1.當(dāng)充氫電流密度不變時，隨著充氫時間的延長，材料中可擴散氫含量CH逐漸增加。2.當(dāng)充氫時間不變時，隨著充氫電流密度的增大，材料中可擴散氫含量CH逐漸增加。3.充氫時間不變充氫電流密度達到18 mA/cm2時，材料中的可擴散氫含量基本飽和。4.充氫電流密度不變時，充氫時間為5h時，材料中的可擴散氫含量基本飽和。5.隨著電流密度的增大和充氫時間的延長，材料表面的氣泡多且大

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第三篇：冶金專業(yè)自薦書

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首先感謝您在百忙之中抽時間來閱讀這封自薦信。

我是中南大學(xué)(原中南工業(yè)大學(xué))冶金科學(xué)與工程學(xué)院2003年輕金屬冶金專業(yè)好范文。在此臨近畢業(yè)之際，我希望能得到貴單位的賞識與栽培。為了發(fā)揮自己的才能，特向貴單位自薦。

中南大學(xué)師生中一直流傳著這樣一句話“今天你以母校為榮，明天母校以你為榮”，從入學(xué)以來，我一直把它銘記在心，立志要在大學(xué)四年里全面發(fā)展自己，從適應(yīng)社會發(fā)展的角度提高個人素質(zhì)。將來真正能在本職工作上做出成績，為母校爭光。

我以“嚴(yán)”字當(dāng)頭，在學(xué)習(xí)上勤奮嚴(yán)謹，對課堂知識不懂就問，力求深刻理解。在掌握了本專業(yè)知識的基礎(chǔ)上，不忘拓展自己的知識面，特別是在計算機應(yīng)用方面，及時閱讀相關(guān)書籍，并購置了個人電腦，掌握了Visual Basic 程序設(shè)計方法和 pHp&MYSQL、JavaScript等動態(tài)網(wǎng)站建設(shè)技術(shù)。我很重視英語的學(xué)習(xí)，不斷努力擴大詞匯量，英語交際能力也有了長足的進步。同時，為了全面提升個人素質(zhì)，我積極參加各種活動，加入了中南大學(xué)射擊隊，經(jīng)過長期刻苦的訓(xùn)練，在多次全國以及湖南省比賽中取得優(yōu)異的成績。這個經(jīng)歷使我認識到團結(jié)合作的重要性，也學(xué)到了很多社交方面的知識，增加了閱歷，相信這對我今后投身社會將起重要作用。

現(xiàn)在，我以滿腔的熱情，準(zhǔn)備投身到現(xiàn)實社會這個大熔爐中，雖然存在很多艱難困苦，但我堅信，大學(xué)生活給我的精神財富能夠使我戰(zhàn)勝它們。

希望貴公司能給我一個發(fā)展的平臺，我會好好珍惜它，并全力以赴，為實現(xiàn)自己的人生價值而奮斗，為貴公司的發(fā)展貢獻力量。

最后，再次感謝您閱讀這份自薦信！

祝貴公司事業(yè)欣欣向榮，業(yè)績蒸蒸日上，也祝您身體健康，萬事如意！

ＸＸＸ

ＸＸ年ＸＸ月ＸＸ日

第四篇：冶金專業(yè)論文

冶金畢業(yè)學(xué)習(xí)報告

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摘要

冶金就是從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝。冶金的技術(shù)主要包括火法冶金、濕法冶金以及電冶金，同時冶金在我國具有悠久的發(fā)展歷史，從石器時代到隨后的青銅器時代，再到近代鋼鐵冶煉的大規(guī)模發(fā)展。人類發(fā)展的歷史就融合了冶金的發(fā)展。

關(guān)鍵字：電氣自動化冶金未來

引言

冶金就是從礦石中提取金屬或金屬化合物，用各種加工方法將金屬制成具有一定性能的金屬材料的過程和工藝。冶金的技術(shù)主要包括火法冶金、濕法冶金以及電冶金，同時冶金在我國具有悠久的發(fā)展歷史，從石器時代到隨后的青銅器時代，再到近代鋼鐵冶煉的大規(guī)模發(fā)展。人類發(fā)展的歷史就融合了冶金的發(fā)展。

本人所在的崗位是車間的電氣維修工，負責(zé)本車間低壓線路、電機和電氣設(shè)備的安裝、修理與保養(yǎng)工作。需要認真學(xué)習(xí)和掌握先進的電氣自動化技術(shù)，熟悉所轄范圍內(nèi)的電力、電氣設(shè)備的用途、構(gòu)造、原理、性能及操作維護保養(yǎng)內(nèi)容。嚴(yán)格遵守部頒電路技術(shù)規(guī)程與安全規(guī)程，保證安全供電，保證電氣設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。要經(jīng)常深入現(xiàn)場，巡視檢查電氣設(shè)備狀況及其安全防護，傾聽操作工的意見，嚴(yán)禁班上睡覺。認真填寫電氣設(shè)備大、中檢修記錄(檢修項目、內(nèi)容、部位、所換零部件、日期、工時、備件材料消耗等項)積累好原始資料。掌握所使用的工具、量具、儀表的使用方法并精心保管，節(jié)約使用備件、材料、油料。搞好文明生產(chǎn)，做好5S管理。、作為一個學(xué)習(xí)了冶金知識專業(yè)的員工，要把本崗位與冶金有機的結(jié)合起來，電氣自動化是電氣的發(fā)展方向，而冶金行業(yè)也在向高精度、連續(xù)化、自動化、高效化快速發(fā)展。

進入21世紀(jì)以來，在信息技術(shù)和控制技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用的推動下，鋼鐵工業(yè)向高精度、連續(xù)化、自動化、高效化快速發(fā)展，使鋼鐵生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品和技術(shù)裝備呈現(xiàn)出如下特點：1.流程短、投資少、能耗低、效益高、適應(yīng)性強和環(huán)境污染少的新技術(shù)、新工藝被不斷應(yīng)用；2.提高產(chǎn)品的外形尺寸精度、改進表面形貌和改善內(nèi)部質(zhì)量的技術(shù)受到重視；3.生產(chǎn)技術(shù)裝備向大型化、現(xiàn)代化、連續(xù)化邁進。信息技術(shù)、控制技術(shù)使檢測和執(zhí)行設(shè)備取代了傳統(tǒng)的人工操作，工藝參數(shù)的檢測方法和檢測儀表得到了高速

發(fā)展；在現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)過程控制中，計算機技術(shù)的應(yīng)用已深入各個領(lǐng)域，傳統(tǒng)的計電儀功能劃分不再明顯；仿真技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中日益廣泛應(yīng)用，不僅用于控制系統(tǒng)的培訓(xùn)和新工藝、新控制方法的研究，而且易于模擬生產(chǎn)設(shè)備調(diào)試，指導(dǎo)生產(chǎn)和參與生產(chǎn)；人工智能技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用，包括模糊控制、專家系統(tǒng)和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)在各個工序的應(yīng)用已取得可喜成果和經(jīng)濟效益；可視化技術(shù)和監(jiān)控系統(tǒng)為無人化工廠提供了條件：從現(xiàn)場總線到車間網(wǎng)、工廠網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)的綜合網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成了企業(yè)的信息高速公路。普及基礎(chǔ)自動化，大力發(fā)展生產(chǎn)過程自動化，重視生產(chǎn)控制系統(tǒng)／生產(chǎn)制造執(zhí)行系統(tǒng)的建設(shè)，加快企業(yè)管理信息化的建設(shè)進程，早日實現(xiàn)我們集團信息化、管控一體化。

冶金主要生產(chǎn)工序自動化現(xiàn)狀：

(1)燒結(jié)系統(tǒng)自動化

燒結(jié)系統(tǒng)自動化包括對燒結(jié)的原料儲存、配料，混合燒結(jié)和冷卻等幾個部分的計量檢測、自動控制和管理。

(2)煉鐵系統(tǒng)自動化

煉鐵系統(tǒng)自動化是指在高爐本體、熱風(fēng)爐等主要工藝部位的自動化控制系統(tǒng)。煉鐵系統(tǒng)自動化主要是改善操作、穩(wěn)定爐況、提高質(zhì)量、增加產(chǎn)量、降氏能耗、延長爐體壽命。

(3)煉鋼系統(tǒng)自動化

煉鋼系統(tǒng)的自動化可以改善操作、延長爐齡，是提高鋼產(chǎn)量、保證鋼水質(zhì)量、縮短冶煉時間、降低能源消耗、提高一次拉碳命中率的重要手段。煉鋼自動化包括轉(zhuǎn)爐自動化和電爐自動化。

(4)連鑄系統(tǒng)自動化

連鑄自動化系統(tǒng)能夠改善鑄坯質(zhì)量、提高產(chǎn)量、增加金屬收得率和提高連鑄比，應(yīng)用人工智能控制的方法，加強對連鑄質(zhì)量的預(yù)報和控制。

(5)軋鋼系統(tǒng)自動化

隨著軋鋼生產(chǎn)向大型化、高速化、精密化、連續(xù)化方向發(fā)展，軋鋼生產(chǎn)對自動化裝備的要求比其他生產(chǎn)工序高，自動化系統(tǒng)和自動化裝備的水平對最終產(chǎn)品的質(zhì)量影響也最大。因此，軋鋼系統(tǒng)中采用的自動化設(shè)備和系統(tǒng)比較多，各級自動化控制程度也比較高，是現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)應(yīng)用最集中的地方。由于自動化控制技術(shù)的發(fā)展，薄板坯連鑄連軋計算機控制系統(tǒng)的控制范圍擴大，產(chǎn)品厚度越來越薄，對板形控制、自由軋制以及層流冷卻等特殊要求，加強第三級生產(chǎn)控制級以協(xié)調(diào)煉鋼、連鑄和熱軋的生產(chǎn)，保證100%的板坯熱裝熱送。提高了產(chǎn)品的外形尺寸精度和改進表面形貌，以及改善了板帶內(nèi)部質(zhì)量。在熱冷軋寬帶鋼的軋制工藝、軋機形式和控制技術(shù)等方面也采用了一系列新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，生產(chǎn)率大大提高。

通過這一年的專業(yè)冶金知識的學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)了鐵前，煉鐵，煉鋼，軋鋼的工藝流程及技術(shù)要求等相關(guān)專業(yè)知識。對未來在企業(yè)的發(fā)展充滿了信心！對于鋼鐵行業(yè)的未來我也有了自己的認識：

鋼鐵企業(yè)不要對高附加值深加工產(chǎn)品抱有太高的期望，因為生產(chǎn)高附加值鋼鐵產(chǎn)品的技術(shù)均掌握在國外企業(yè)手中，基本誰有錢買都可以進行生產(chǎn)，如今眾多鋼鐵企業(yè)蜂擁上馬高附加值產(chǎn)品，又遇到經(jīng)濟發(fā)展減速需求減少，所以生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品未來效益堪憂。例如當(dāng)前汽車行業(yè)不景氣，對鋼材提價的承受能力下降，汽車板的效益就明顯下降了。

鐵礦石資源不象現(xiàn)在許多人認為的那樣缺乏，實際上鐵礦石資源非常豐富，完全可以滿足鋼鐵產(chǎn)業(yè)的需要，鐵礦石供應(yīng)緊張的問題主要是采掘和運輸能力未能跟上鋼鐵產(chǎn)業(yè)近年發(fā)展的需求造成的，現(xiàn)在鐵礦石資源價格已經(jīng)炒得很高，故不建議鋼鐵企業(yè)近期投資控制鐵礦石資源。

對鋼鐵行業(yè)來說煤的供應(yīng)比鐵礦石供應(yīng)重要的多，尤其是幾十年內(nèi)即將枯竭的焦煤資源更為重要，但是現(xiàn)在焦煤和其它煤資源價格已經(jīng)炒得很高，購買焦煤和其它煤資源風(fēng)險也比較大。

人民幣匯率上升雖然降低了鋼鐵行業(yè)鐵礦石采購的成本，但也減少了鋼材產(chǎn)品出口和其它用鋼產(chǎn)品的出口，還有可能導(dǎo)致海外鋼鐵產(chǎn)品對中國的進口，所以人民幣匯率上升對鋼鐵行業(yè)總體并非有利。

就中國來看，每一個自由競爭性行業(yè)都會出現(xiàn)過度競爭，產(chǎn)品售價大大低于成本的情況，鋼鐵行業(yè)自然也不例外。由于原料價格上揚和鋼鐵產(chǎn)品用戶行業(yè)的需求增幅下降，作為可以無限制擴大產(chǎn)能的中間行業(yè)，未來鋼鐵行業(yè)整體蕭條是無法避免的。

不要對小型鋼鐵廠的停產(chǎn)抱有太大期望，因為野火燒不凈，春風(fēng)吹又生，小型鋼鐵企業(yè)停產(chǎn)不會解決鋼鐵產(chǎn)品供應(yīng)過剩的問題，只要鋼鐵行業(yè)形勢稍微好轉(zhuǎn)，這些企業(yè)又會重新開工投產(chǎn)。

許多鋼鐵企業(yè)從與國際礦業(yè)公司簽訂的長期協(xié)議中獲得了巨大的利益，但是簽下的長期協(xié)議獲得的收益遲早要還一部分的，未來幾年完全可能出現(xiàn)現(xiàn)貨價低于長期協(xié)議價的情況，長期協(xié)議這種礦石貿(mào)易模式未來有可能消失。

中國的一個省以人口和土地規(guī)模來看完全可以相當(dāng)于一個一般的國家，比如韓國的土地面積和人口只相當(dāng)于中國浙江省，按省計算，中國鋼鐵企業(yè)并不分散，幾乎每個省區(qū)都是前幾名的鋼鐵企業(yè)控制著大部分市場份額，國際上單體鋼鐵廠規(guī)模也并不比中國大。鋼鐵行業(yè)高速增長期因為利潤豐厚吸引大量投資進入鋼鐵行業(yè)，出現(xiàn)生產(chǎn)集中度下降十分正常，并非違背歷史發(fā)展潮流，反而有利于提高鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量保證鋼鐵產(chǎn)品供應(yīng)抑制價格上揚。隨著鋼鐵行業(yè)的景氣度下降進入蕭條狀態(tài)，鋼鐵生產(chǎn)集中度上升也十分正常。

政府在鋼鐵行業(yè)的主要的作用是防止壟斷，而不是促進壟斷，政府應(yīng)從全體國民利益出發(fā)應(yīng)該支持鋼鐵企業(yè)提高效率的規(guī)模擴大，而控制以壟斷市場為目的的規(guī)模擴大，鋼鐵行業(yè)壟斷提高了社會經(jīng)濟運行的成本對于社會經(jīng)濟發(fā)展和下游企業(yè)競爭力及人民生活水平都有危害，而且鋼鐵企業(yè)規(guī)模大與環(huán)保水平高和資源節(jié)約方面沒有必然聯(lián)系。

鋼鐵行業(yè)周期性特征將會淡化和消失，因為周期性并非鋼鐵行業(yè)本身的特點，而主要是受宏觀經(jīng)濟周期性波動造成的。隨著宏觀經(jīng)濟周期性波動減弱、剩余生產(chǎn)能力和資本的存在，鋼鐵產(chǎn)品價格波動仍然可能存在，但是鋼鐵行業(yè)利潤率的波動將會很不明顯。

任何一個行業(yè)的發(fā)展目的都是滿足社會的實際需要，鋼鐵行業(yè)當(dāng)然也不能例外，也是以社會的實際需要為行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)。

近年來鋼鐵行業(yè)的發(fā)展雖然滿足了社會對鋼材品種和數(shù)量的需求，但是鋼材價格不斷上揚，壓縮了許多企業(yè)的利潤，加劇了通貨膨脹，減少了人們消費支出，影響了市場消費，導(dǎo)致企業(yè)不景氣進而影響人們的收入；另外鋼鐵行業(yè)的發(fā)展污染了環(huán)境，降低了人們的生活質(zhì)量，增大了環(huán)境治理費用，也對經(jīng)濟發(fā)展造成不良影響；鋼鐵行業(yè)還消耗大量能源，比如冶煉用煤和焦炭、運輸用的油以及大量電力，加劇了社會能源供應(yīng)緊張。

社會對于鋼鐵產(chǎn)業(yè)的三個最迫切的要求是：1）降低鋼鐵產(chǎn)品生產(chǎn)成本，降低鋼鐵產(chǎn)品價格；2）減少鋼鐵行業(yè)環(huán)境污染；3）要求鋼鐵行業(yè)節(jié)約能源，尤其是不可再生能源。

就鋼鐵行業(yè)本身來說，也不可能一直保持依賴不可再生資源的發(fā)展模式，中國目前以高爐冶煉主的鋼鐵行業(yè)必須依賴不可再生和即將枯竭的資源—焦煤，而焦煤儲量據(jù)了解只夠使用三十年，供應(yīng)不足導(dǎo)致焦煤的價格不斷上升，使得鋼鐵行業(yè)的利潤不斷向焦煤生產(chǎn)環(huán)節(jié)外流。

根據(jù)現(xiàn)有的資源和能源供應(yīng)情況以及社會對于鋼鐵行業(yè)的降低價格、減少污染、節(jié)約能源的迫切需求，在可以預(yù)見的未來，以無煤煉鐵技術(shù)建立鋼鐵廠將成為鋼鐵行業(yè)內(nèi)最有前途的發(fā)展方向。

謝辭：

通過這一階段的努力，我的畢業(yè)論文終于完成了。不及硅步何以至千里，各位任課老師認真負責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運用專業(yè)知識，順利地完成畢業(yè)論文。我和我的導(dǎo)師對此傾注了大量的心血，從選題到開題報告，一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴(yán)格把關(guān)，循循善誘，在此我表示衷心的感謝。

第五篇：淺析冶金工程專業(yè)（范文模版）

淺析冶金工程專業(yè)

2007-10-07 05:27

冶金工程是一個比較容易讓人“誤解”的專業(yè)。

一提到它，人們往往會將它和那些數(shù)不清的煙囪高爐，掃不盡的漫天塵土，看不完的冰冷的鋼板鐵材等聯(lián)系在一起。因此，很多考生在面臨專業(yè)選擇時，往往視其為“畏途”，鮮有將它作為首選志愿專業(yè)的。那么，冶金工程專業(yè)究竟是怎樣一門專業(yè)學(xué)科呢？它的培養(yǎng)目標(biāo)是什么？就業(yè)前景如何？在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，各種新材料的研發(fā)和應(yīng)用，冶金工程是否成為當(dāng)今世界的“夕陽產(chǎn)業(yè)”？等等，帶著這些問題，我們一同走進冶金工程這個廣袤的世界。

一、歷史的驕傲、現(xiàn)代的支柱

說起冶金工程，在我國可以追溯到商周時期的青銅器時代。那時，豐富的冶銅技術(shù)就成為了中國冶金行業(yè)的源頭，并迅速把整個青銅技術(shù)推到更高的階段，建立了世界上最為光輝燦爛的“青銅文明”。

之后，我國的冶金技術(shù)在世界上又率先取得了突破：人們在漫長的冶煉過程中逐漸掌握了金屬冶煉所需要的高溫技術(shù)和較高水平的冶金處理技術(shù)。如柔化處理技術(shù)、炒鋼技術(shù)、百煉鋼技術(shù)、灌鋼技術(shù)等。公元十五世紀(jì)，在明帶中葉我國已大量開始生產(chǎn)金屬鋅。宋應(yīng)星的《天工開物·五金》中有關(guān)于密封加熱冶煉“倭鉛”（即鋅）方法的記載。明代的錢幣“永樂通寶”也具有較高的含鋅量。而歐洲到了十八世紀(jì)才開始冶煉鋅。此外，宋應(yīng)星的《天工開物》記載了我國古代冶金技術(shù)的許多成就，如冶煉生鐵和熟鐵的連續(xù)生產(chǎn)工藝，退火、正火、淬火等鋼鐵熱處理工藝等。

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。

二、高新技術(shù)與學(xué)科發(fā)展完美結(jié)合冶金工程專業(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。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)進行環(huán)保和經(jīng)濟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，冶金工程專業(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，極大地推進了冶金材料行業(yè)的發(fā)展與國家的工業(yè)建設(shè)。

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)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。

三、就業(yè)前景十分廣闊

目前，全國僅有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。畢業(yè)生可以到冶金、化工、材料、環(huán)境保護及其相關(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。“感覺現(xiàn)在鋼鐵、冶金類專業(yè)的大學(xué)生太吃香了?！痹跂|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知識。另外，該領(lǐng)域在國內(nèi)的發(fā)展與國外先進技術(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。