冶金工程专业论文

冶金工程专业论文

　　导语：本文从钢铁联合企业生产环节：铁矿石开采、高炉炼铁和转炉炼钢。结合计算机做出了浅析。希望小编带来的这篇文章对你有所作用。

　　摘要：计算机自动化与钢铁联合企业的联系日益紧密，冶金企业生产环节步步谨慎，在信息发达的今天，如何利用计算机的优势为冶金企业发挥最大的作用已成为必须研究的问题。文中先介绍冶金企业的生产环节，分析其中的特点及技术技巧，然后介绍生产环节中涉及的设备特点及工作流程，再从计算机控制的角度分析冶金设备的不足和冶金企业生产环节的需求，以此说明钢铁冶金联合企业的生产环节与计算机控制有着紧密的联系。

　　关键词：钢铁冶金 计算机 自动化 高炉 控制

引言：

　　本学期选修课，我选择了冶金工程概论，因为这与我学习的计算机专业有着一定的联系。通过十周的学习，在老师的耐心讲解下，我对冶金专业有了一定的了解，结合计算机专业，我也有一定的见解，钢铁生产的性质和生产设备对冶金企业有一定的影响，从利益的角度讲，利用计算机控制设备生产既减少了企业的员工需求，又可以给员工提供一定的安全保障。

1钢铁冶金联合企业的生产环节

　　1.1 铁矿石的开采

　　1.1.1铁矿石开采技术要求

　　一般来说，必须有工业价值的矿床，然后才能考虑开采问题。因为我国富铁矿石不多，所以品位越高，质量越好。我国的工业品位定在大于45%，含磷越低，铁矿石的冶炼和分选的成本越低，是冶炼厂青睐的，价格也较高。铁矿石在理论上来说，凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。但是，在工业上或者商业上来说，

　　铁矿石不但是要含有铁的成份，而且必须有利用的价值才行。

　　1.1.2矿石开采分类

　　矿石的开采一般分为露天开采和地底开采。

　　露天开采：成本低，利润高，主要是利用挖崛机，装载机，汽车，风钻机，炸药等。 地下开采：成本较高，还需要坑道支架和通风设备，铺设矿山轨道，利用专门设备小火车运到地表。

　　1.2 高炉炼铁

　　1.2.1高炉炼铁过程

　　高炉炼铁生产是冶金(钢铁)工业最主要的环节。高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。 高炉生产是连续进行的。一代高炉（从开炉到大修停炉为一代）能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（1000～1300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。

　　1.2.2高炉设备及其介绍

　　高炉设备：高炉、热风炉、铁水罐车等。

　　高炉：横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼的主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。

　　热风炉： 热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。

　　铁水罐车： 铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。

　　1.3 转炉炼钢

　　1.3.1转炉炼钢的基本冶炼过程

　　转炉炼钢是把氧气鼓入熔融的生铁里，使杂质硅、锰等氧化。在氧化的过程中放出大量的热量 （含1%的硅可使生铁的温度升高200摄氏度），可使炉内达到足够高的温度。因此转炉炼钢不需要另外使用燃料。炼钢的基本任务是脱碳、脱磷、脱硫、脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，提高温度和调整成分。归纳为：“四脱”（碳、氧、磷和硫），“二去”（去气和去夹杂），“二调整”（成分和温度）。采用的主要技术手段为：供氧，造渣，升温，加脱氧剂和合金化操作。

　　转炉的外形就像个梨，内壁有耐火砖，炉侧有许多小孔（风口），压缩空气从这些小孔里吹炉内，又叫做侧吹转炉。开始时，转炉处于水平，向内注入1300摄氏度的液态生铁，并加入一定量的生石灰，然后鼓入空气并转动转炉使它直立起来。这时液态生铁表面剧烈的反应，使铁、硅、锰氧化 (FeO,SiO2 , MnO,) 生成炉渣，利用熔化的钢铁和炉渣的对流作用，使反应遍及整个炉内。几分钟后，当钢液中只剩下少量的硅与锰时，碳开始氧化，生成一氧化碳（放热）使钢液剧烈沸腾。炉口由于溢出的一氧化炭的燃烧而出现巨大的火焰。最后，磷也发生氧化并进一步生成磷酸亚铁。磷酸亚铁再跟生石灰反应生成稳定的磷酸钙和硫