选课课号： (2011-2012-2)-bg11191-320105-1 课程类别： 公选课
冶金工程概论》课程考核。
课程**）题目：钢铁冶金联合企业主要生产环节及其与冶金专业的联系。
重庆科技学院冶金与材料工程学院。
二零一二年五月中国重庆。
钢铁冶金联合企业主要生产环节及其与冶金专业的联系
摘要：钢铁冶金是国民经济建设的基础，是国家实力和工业发展水平的标志，它为机械、建筑、航空航天、国防军工等各行各业提供所需的材料产品。钢铁冶金的生产环节较为复杂，分为采矿，粉碎，选矿，炼铁，炼钢， 吹炼， 铁水预处理，精炼处理，连铸，轧制等一系列复杂的过程。
关键词：钢铁冶金生产环节冶金专业。
1.钢铁冶金的生产环节。
1.1铁矿石的开采。
铁矿石的开采方式主要有露天开采、地下开采和液体开采。铁矿石的富选铁矿石的富选过程包括破碎、磨碎、筛分和分级和选别作业。铁矿粉造块铁矿粉造块的方法主要分为烧结法和球团法。
1.2烧结。
在烧结车间中，制备铁矿石。铁矿石被压碎碾成标准化的颗粒，被烧结或粘合在一起。烧结的铁矿石随后被压碎，并按一层焦炭、一层矿石的交替方式，被加入高炉中。
焦炭是是从富炭煤蒸馏出的固体残渣，极易燃烧。
1.3高炉。
在高炉中，从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉，而高炉底部送来的一股热气（1200℃）致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。 这便产生了碳的氧化物，它通过除氧过程来减少了氧化铁，从而分离出铁。
由燃烧产生的热量将铁和脉石（矿石中矿物的集合）熔化成液体。 脉石，由于比较轻，会漂浮至铁水表面，就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣，可用于其他工业用途，比如用于铺设道路或生产水泥。
1.4炼焦炉。
焦炭是煤在炼焦炉中通过干馏（即将不需要的成分气化掉）得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。
1.5转炉。
在吹氧转炉中，生铁转换成钢铁。熔化的生铁会被倒在一层铁屑上。 碳和残渣等不需要的物质都会通过注入纯净的氧气燃烧掉，从而生产出粗钢。
然后，残渣或者炉渣就会被撇去。 粗钢(之所以称为粗钢，是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶内。
1.6电弧熔炉。
加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废铁（比如旧的机器零件），或者可以是含铁量至少为92％的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。 废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水，然后进行与生铁同样的精炼和分级。
废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种，原材料的都必须经过仔细的选择。 这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。
电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。 冶炼过程由强大的电弧驱动，这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。 残渣或炉渣会从熔炉中**。
最终的产品是钢水，现在正被送入钢包炉和分级设备。
1.7精炼。
精炼（脱碳）和化学添加剂的夹杂物这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。 钢铁借助惰性气体－氩气在精炼桶和容器之间旋转。 这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精度的调整，以得到特种钢铁。
1.8连续铸造机。
这里所示的是正在铸造的扁钢锭。 钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。 当铸模被拉动时，钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触，并开始凝固。
然后，铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉，同时持续得到冷却。 当它到达末端时，钢铁已完全凝固，并立刻被切成所需的长度。
1.9轧钢机。
将坯料转变为最终成品。 此时，扁钢锭被转轧制成薄板。 扁钢锭首先在炉中被再加热。
这使它具有更好的延展性，促进拔出和成形。 紧接着，坯料通过了台架的轧辊而被“**”，或者使它逐渐地变薄。
2.钢铁冶金于冶金专业。
钢铁冶金与冶金专业息息相关，培养适应现代冶金技术的发展需要，具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面扎实的基础理论、专业知识与应用能力的应用型高级工程技术人才也是当今冶金专业的人才培养目标之一，其专业主要课程有：物理化学、冶金原理、冶金传输原理、金属学及热处理、冶金自动化技术、炼铁学、炼钢学、湿法冶金原理、有色金属冶金学、现代冶金企业管理、环境保护及资源综合利用等。毕业生主要面向大中型钢铁冶金和有色金属冶金企业以及冶金材料类科研院所从事生产、设计、研发、咨询及管理等岗位的工作。
因此冶金专业与钢铁冶金行业有着密切的关系。对于一个冶金过程。通常有一个或若干个通过冶金过程要达到的结果目标。
根据生产实践。渣型、铜锍温度、铜锍品位是**炉熔炼工艺的主要参数。控制并稳定这3个工艺参数是使**炉熔池熔炼生产稳定进行的基本条件田。
为此，将铜锍温度(在熔炼区为熔体温度)、渣型作为主要控制目标，铜锍品位为约束条件，操作变量为氧料比的控制、辅助燃烧燃料量控制及调节配料中熔剂量。
在控制方法上，采用前馈加反馈的控制手段。其中，渣型前馈控制模型基于物料平衡求出渣型控制要求的熔剂量，根据渣成分分析数据及反馈模型，对熔剂石英等的需要量进行修正。
针对**炼铜法工艺特点，铜锍温度f在熔炼区为熔体温度，下同为主要控制目标。铜锍温度控制通过物料平衡(mb2)和热平衡(hb1,hb2)求出调整燃煤速率和调整给料量实现。
具体实施中，主要计算控制模块构成及功能如下：
mb1——物料平衡计算1，用于前馈计算。主要计算渣中硅铁比『sio ／fe]s和渣中硅钙铁比『sio2+cao／fe]s，以求出目标值所需要的熔剂量。
mb2——物料平衡计算2，该计算模块有以下3个功能：①计算出理论矿石氧量、必要矿石氧量、理论矿石空气量及必要矿石空气量。②计算出来的必要矿石空气量(富氧空气)与实际鼓入空气量(富氧空气)进行比较。
当计算铜锍品位超出约束铜锍品位范围时，则报警提示。下一步重新取约束范围内的铜锍品位进行设定后按一定步长再循环。进行mb2计算。
当必要矿石空气量与实际鼓入空气量比较后．在允许偏差范围内。则启动热平衡计算(hb1)模块，往下计算。(~mb2的计算结果可为两个热平衡计算fhb1、hb2)模块提供数据。
f31mb3——物料平衡计算3：其采用过去1小时装入物料量(积算值)，求出铜锍量及铜锍cu品位。以确定实际的物料平衡，并为mb4提供数据。
根据mb3计算数据前n小时平均值及冰铜、炉渣品位分析值，求出实际产出的铜锍量及炉渣量。f51hb1——热平衡计算1：根据物料平衡计算2fmb21的结果数据、必要矿石空气量、熔炼区熔体温度变化值、沉淀区铜锍温度变化值，从dcs系统读出的有关pv值，求出熔炼区燃料给煤速率、沉淀区燃料给煤速率及总的燃料给煤速率。
f6)hb2—— 热平衡计算2：根据物料平衡计算2b2)、热平衡计算i(hb1)的结果数据、必要矿石空气量、从dcs系统读出的有关pv值等，求出给料速率。
f71化合物假定计算模块：该模块根据装入物、产出物的化合物假定计算，求出装入物、产出物的合理物相组成，作为解物料平衡、热平衡程的基础数据。f81交互反应计算模块：
该模块根据**炉熔池熔炼特点。对熔体从熔炼区到沉淀区的进一步造渣、产出so 气体等化学、物理过程进行定量分析，为熔炼区、沉淀区热平衡计算提供基础数据。**数模的主要计算模块的数学模型为多元一次线性方程组等。
根据数学模型编制计算机程序上机求解，并将求得的数据作为指导值或设定值，用于**炉的操作系统，以达到熔炼过程的计算机监测和操作指导，进而实现控制的目的。
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