冶金工程專業(yè)論文

　　導(dǎo)語：本文從鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)：鐵礦石開采、高爐煉鐵和轉(zhuǎn)爐煉鋼。結(jié)合計算機做出了淺析。希望小編帶來的這篇文章對你有所作用。

　　摘要：計算機自動化與鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的聯(lián)系日益緊密，冶金企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)步步謹慎，在信息發(fā)達的今天，如何利用計算機的優(yōu)勢為冶金企業(yè)發(fā)揮最大的作用已成為必須研究的問題。文中先介紹冶金企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，分析其中的特點及技術(shù)技巧，然后介紹生產(chǎn)環(huán)節(jié)中涉及的設(shè)備特點及工作流程，再從計算機控制的角度分析冶金設(shè)備的不足和冶金企業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需求，以此說明鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)與計算機控制有著緊密的聯(lián)系。

　　關(guān)鍵詞：鋼鐵冶金 計算機 自動化 高爐 控制

引言：

　　本學(xué)期選修課，我選擇了冶金工程概論，因為這與我學(xué)習(xí)的計算機專業(yè)有著一定的聯(lián)系。通過十周的學(xué)習(xí)，在老師的耐心講解下，我對冶金專業(yè)有了一定的了解，結(jié)合計算機專業(yè)，我也有一定的見解，鋼鐵生產(chǎn)的性質(zhì)和生產(chǎn)設(shè)備對冶金企業(yè)有一定的影響，從利益的角度講，利用計算機控制設(shè)備生產(chǎn)既減少了企業(yè)的員工需求，又可以給員工提供一定的安全保障。

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

　　1.1 鐵礦石的開采

　　1.1.1鐵礦石開采技術(shù)要求

　　一般來說，必須有工業(yè)價值的礦床，然后才能考慮開采問題。因為我國富鐵礦石不多，所以品位越高，質(zhì)量越好。我國的工業(yè)品位定在大于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，價格也較高。鐵礦石在理論上來說，凡是含有鐵元素或鐵化合物的礦石都可以叫做鐵礦石。但是，在工業(yè)上或者商業(yè)上來說，

　　鐵礦石不但是要含有鐵的成份，而且必須有利用的價值才行。

　　1.1.2礦石開采分類

　　礦石的開采一般分為露天開采和地底開采。

　　露天開采：成本低，利潤高，主要是利用挖崛機，裝載機，汽車，風(fēng)鉆機，炸藥等。 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)備小火車運到地表。

　　1.2 高爐煉鐵

　　1.2.1高爐煉鐵過程

　　高爐煉鐵生產(chǎn)是冶金(鋼鐵)工業(yè)最主要的環(huán)節(jié)。高爐冶煉是把鐵礦石還原成生鐵的連續(xù)生產(chǎn)過程。鐵礦石、焦炭和熔劑等固體原料按規(guī)定配料比由爐頂裝料裝置分批送入高爐，并使?fàn)t喉料面保持一定的高度。焦炭和礦石在爐內(nèi)形成交替分層結(jié)構(gòu)。礦石料在下降過程中逐步被還原、熔化成鐵和渣，聚集在爐缸中，定期從鐵口、渣口放出。 高爐生產(chǎn)是連續(xù)進行的。一代高爐（從開爐到大修停爐為一代）能連續(xù)生產(chǎn)幾年到十幾年。生產(chǎn)時，從爐頂（一般爐頂是由料種與料斗組成，現(xiàn)代化高爐是鐘閥爐頂和無料鐘爐頂）不斷地裝入鐵礦石、焦炭、熔劑，從高爐下部的風(fēng)口吹進熱風(fēng)（1000～1300攝氏度），噴入油、煤或天然氣等燃料。裝入高爐中的鐵礦石，主要是鐵和氧的化合物。在高溫下，焦炭中和噴吹物中的碳及碳燃燒生成的一氧化碳將鐵礦石中的氧奪取出來，得到鐵，這個過程叫做還原。鐵礦石通過還原反應(yīng)煉出生鐵，鐵水從出鐵口放出。鐵礦石中的脈石、焦炭及噴吹物中的灰分與加入爐內(nèi)的石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從出鐵口和出渣口分別排出。煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為工業(yè)用煤氣。現(xiàn)代化高爐還可以利用爐頂?shù)母邏海脤?dǎo)出的部分煤氣發(fā)電。

　　1.2.2高爐設(shè)備及其介紹

　　高爐設(shè)備：高爐、熱風(fēng)爐、鐵水罐車等。

　　高爐：橫斷面為圓形的煉鐵豎爐。用鋼板作爐殼，殼內(nèi)砌耐火磚內(nèi)襯。高爐本體自上而下分為爐喉、爐身、爐腰、爐腹 、爐缸5部分。由于高爐煉鐵技 術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)良好，工藝 簡單 ，生產(chǎn)量大，勞動生產(chǎn)效率高，能耗低等優(yōu)點，故這種方法生產(chǎn)的鐵占世界鐵總產(chǎn)量的絕大部分。高爐生產(chǎn)時從爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑（石灰石），從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（有的高爐也噴吹煤粉、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。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中未還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂排出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。高爐冶煉的主要產(chǎn)品是生鐵 ，還有副產(chǎn)高爐渣和高爐煤氣。

　　熱風(fēng)爐： 熱風(fēng)爐是為高爐加熱鼓風(fēng)的設(shè)備，是現(xiàn)代高爐不可缺少的重要組成部分。提高風(fēng)溫可以通過提高煤氣熱值、優(yōu)化熱風(fēng)爐及送風(fēng)管道結(jié)構(gòu)、預(yù)熱煤氣和助燃空氣、改善熱風(fēng)爐操作等技術(shù)措施來實現(xiàn)。理論研究和生產(chǎn)實踐表明，采用優(yōu)化的熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)、提高熱風(fēng)爐熱效率、延長熱風(fēng)爐壽命是提高風(fēng)溫的有效途徑。

　　鐵水罐車： 鐵水罐車用于運送鐵水，實現(xiàn)鐵水在脫硫跨與加料跨之間的轉(zhuǎn)移或放置在混鐵爐下，用于高爐或混鐵爐等出鐵。

　　1.3 轉(zhuǎn)爐煉鋼

　　1.3.1轉(zhuǎn)爐煉鋼的基本冶煉過程

　　轉(zhuǎn)爐煉鋼是把氧氣鼓入熔融的生鐵里，使雜質(zhì)硅、錳等氧化。在氧化的過程中放出大量的熱量 （含1%的硅可使生鐵的溫度升高200攝氏度），可使?fàn)t內(nèi)達到足夠高的溫度。因此轉(zhuǎn)爐煉鋼不需要另外使用燃料。煉鋼的基本任務(wù)是脫碳、脫磷、脫硫、脫氧，去除有害氣體和非金屬夾雜物，提高溫度和調(diào)整成分。歸納為：“四脫”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去氣和去夾雜），“二調(diào)整”（成分和溫度）。采用的主要技術(shù)手段為：供氧，造渣，升溫，加脫氧劑和合金化操作。

　　轉(zhuǎn)爐的外形就像個梨，內(nèi)壁有耐火磚，爐側(cè)有許多小孔（風(fēng)口），壓縮空氣從這些小孔里吹爐內(nèi)，又叫做側(cè)吹轉(zhuǎn)爐。開始時，轉(zhuǎn)爐處于水平，向內(nèi)注入1300攝氏度的液態(tài)生鐵，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空氣并轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)爐使它直立起來。這時液態(tài)生鐵表面劇烈的反應(yīng)，使鐵、硅、錳氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成爐渣，利用熔化的鋼鐵和爐渣的對流作用，使反應(yīng)遍及整個爐內(nèi)。幾分鐘后，當(dāng)鋼液中只剩下少量的硅與錳時，碳開始氧化，生成一氧化碳（放熱）使鋼液劇烈沸騰。爐口由于溢出的一氧化炭的燃燒而出現(xiàn)巨大的火焰。最后，磷也發(fā)生氧化并進一步生成磷酸亞鐵。磷酸亞鐵再跟生石灰反應(yīng)生成穩(wěn)定的磷酸鈣和硫