钢铁冶金概论课程简介

钢铁冶金概论课程简介（精选7篇）

钢铁冶金概论课程简介 篇1

中南大学冶金科学与工程学院冶金工程专业办学六十年以来, 已经拥有有色金属冶金、冶金物理化学和钢铁冶金三个二级学科, 其中有色金属冶金是老牌二级国家重点学科, 但钢铁冶金二级学科处于建设起步阶段, 因此“铁矿石造块原理与工艺”就成为了本学院学生选修钢铁冶金方向的一门选修课, 32个学时。通过该课程的学习, 能使学生掌握烧结球团造块过程中烧结基本原理、生产工艺及操作, 球团矿生产基本理论、生产工艺及操作等知识, 为今后从事钢铁冶金球团烧结及相关行业的研究开发工作奠定基础。

1. 认真备课, 提炼重难点, 做好课件

在教学环节中为了让学生能更好地学习烧结过程机理、烧结生产工艺和球团矿焙烧理论基础及其生产工艺等, 教师必须认真备课, 钻研教材, 提炼重点难点。例如在讲解“烧结基本原理”时, 重难点是掌握控制高温区, 矿化作用, 熔剂在烧结过程的反应, 粒度的控制, 燃料的用量;在讲授“烧结生产工艺及操作”时, 掌握配料的精确度、一混和二混的作用, 布料均匀, 点火参数等;讲解“球团矿生产基本理论”时, 成球过程和影响造球的因素, 造球机工艺参数, 干燥的原则, 破裂温度、爆裂温度, 球团的焙烧固结方式和焙烧制度等是重难点;学习“球团矿生产工艺及操作”时, 重点学习球团生产原料的准备、配料及混料与烧结的区别, 竖炉的结构、工作原理, 事故判断及处理, 带式焙烧机和链箅机—回转窑生产原理等。

“铁矿石造块原理与工艺”课程是工艺性和实践性很强的课程, 本课程老师在讲解过程中叙述性文字比较多, 比较抽象, 为了便于学生理解, 教师利用多媒体图像和动画模拟工程实际过程, 把抽象的概念具体化、实物化, 加强了直观教学, 使学生获得感性认识, 便于理解。同时也激发学生学习兴趣, 获得较好的课堂学习效果。例如在讲授烧结过程时, 烧结机的示意图、烧结过程示意图和烧结层内反应进行状态图都要一一进行图片和动画展示, 让学生对烧结主体设备及其过程有一个充分的理解。在讲授球团造球—烧结过程时, 对造球设备圆盘造球机和烧结设备链箅机-回转窑这些主体设备的结构及运行过程进行图片讲解, 让抽象的理论和工艺过程通过图片和动画具体化、实物化。

2. 抓住“原理—工艺—设备”这条主线

在讲授本课程过程中, 始终抓住“原理—工艺—设备”这条主线, 建立它们之间的相互联系。根据所需的不同高炉原料, 采取的烧结方法会有所不同, 其烧结原理不同, 工艺过程和烧结设备也会有很大的区别。例如采取烧结法烧结, 其原料可以是掺入了含铁杂料 (高炉灰、转炉灰、轧钢皮、氧化铁皮、黄铁矿烧渣和硫酸渣) 的铁精矿, 而球团法和压团法就必须是品位较高的铁精矿;烧结法、球团法和压团法它们各自的烧结机理不同, 其工艺操作过程也大相径庭, 且设备烧结法是烧结机为主, 球团法是链箅机-回转窑为主, 压团法经过压制后根据其实际情况来选取烧结设备, 说明设备也是不同的。因此, 在讲授时应抓住这条主线, 并把它贯穿于每一章节的原理、每个工艺和每个设备, 这样脉络清楚, 从而便于学生学习理解。

3. 注重培养学生的自主学习意识

传统的教学方法是以教师为中心对学生进行填鸭式教学, 学生缺乏自学和思考的主动性。教学本来应该是教与学的互动过程, 教师通过适当的教学方法, 学生通过自主有目的的学习, 这样才能取得好的学习效果。例如在讲解烧结球团设备过程中, 我们事先让学生通过查阅资料和图片了解设备的种类、设备的用途和设备的运行情况, 然后在上课时大家各自发言, 培养自主学习的动力。

二、“铁矿石造块原理与工艺”课程存在的问题和改进建议

“铁矿石造块原理与工艺”这门课程在讲授过程中, 笔者觉得有些地方可以进行改进, 提出了以下建议:

1. 加强教材体系建设

该课程教材要么是1996年由傅菊英、姜涛和朱德庆编, 由中南工业大学出版社出版的《烧结球团学》;要么是2008年的自编讲义《铁矿石造块原理与工艺》;或者是2006年由王悦祥编写, 由冶金工业出版社出版的《烧结矿与球团矿生产》。这些教材知识有些陈旧, 有些工艺和设备不太适合现在钢铁工业铁矿石造块发展要求, 建议重新编写。而且, 教材编写时还需补充近几年铁矿石造块方面的最新理论、工艺和设备以及将来的发展趋势, 只有这样才能让学生紧跟钢铁工业发展步伐和保持高度的兴奋状态, 为以后的就业打下坚实的基础。因此, 目前编写一本关于铁矿石造块原理与工艺的教材是很有必要的。

2. 激发学习动机和学习兴趣

中南大学冶金科学与工程学院的本科生大部分学习有色金属冶金方向, 因为其实力在国内屈指可数, 就业的时候基本可以在几个单位之间挑选, 而钢铁冶金处于发展阶段, 来选本课程的同学基本抱着了解一下钢铁冶金中造块方法的心态, 学习兴趣不大。鉴于这种情况, 我建议将课程名称改为“造块原理与工艺”, 把钢铁冶金和有色金属冶炼过程中所用到的造块原理和方法以及工艺来和学生分享, 这样既可以拓宽知识面, 又可以让大家觉得该课程不仅适用于钢铁冶金, 也适合于有色冶金, 对将来的继续深造或就业都大有裨益。

3. 运用网络辅助教学平台

在本课程讲授过程中, 笔者基本可以利用多媒体图片和动画进行讲述, 让学生有一个详细和直观的感官冲击。但课后由于教师与学生相距较远, 不能随时方便地安排答疑时间和面对面地解决学生的疑问, 如果有网络辅助平台, 就可以对学生进行课后辅导, 课堂上未能理解的难点和课外遇到的问题, 学生可以很方便地提出自己的疑问。教师也不会受到地域和时间的限制, 即使在家中, 也可以很及时、方便、快捷地解决学生提出来的问题。这对学生的学习具有较大的促进作用。

4. 开放本课程相关实验

“铁矿石造块原理与工艺”是一门既具有丰富的理论性, 又具有很强的实用性和实践性的课程。建议在讲授烧结球团基本原理、基本工艺和设备的同时, 开设3～8个实验供学生选择, 例如固体燃料发热量的测定实验、熔体粘度测定实验、冶金粉末性能测定实验、铁矿石烧结实验、铁矿石造块实验、烧结矿性能评价等。让学生在学习该课程过程中加深对所学知识的理解, 并且还能获得相应的实践知识和一定的操作技能, 培养学生在实际动手中运用所学知识去分析问题和解决问题的能力, 为以后的科研和工作打下坚实的基础。

钢铁冶金概论课程简介 篇2

【关键词】液压系统；环保；冲洗方法；冷热轧机

对热轧生产线轧机剪切线中液压系统的冲洗是钢铁冶金企业的一项很重要的日常工作。与传统“在线酸洗”比较来看，“本泵本油箱”是一种哈更节能、更环保的冲洗方法。以下将对这项冲洗工艺技术的施工过程以及控制方法加以详细论述。

1.基本概述

1.1基本定义

（1）热轧：（hot rolling）是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

（2）液压系统：（hydraulic system）以油液作为工作介质，利用油液的压力能并通过控制阀门等附件操纵液压执行机构工作的整套装置。

（3）轧机：是实现金属轧制过程的设备。泛指完成轧材生产全过程的装备﹐包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。

1.2轧机组成

带钢热轧机由粗轧机和精轧机组成。粗轧机组分半连续式、3/4连续式和全连续式三种：①半连续式有一台破鳞（去掉氧化铁皮）机架和 1台带有立辊的可逆式机架；②3/4连续式则除上述机架外，还有2台串列连续布置机架；③全连续式由6～7台机架组成。精轧机组均由5～7台连续布置的机架和卷取机组成。带钢热轧机按轧辊辊身长度命名，辊身长度在914mm以上的称为宽带钢轧机。精轧机工作辊辊身长度为1700mm的，称为1700mm带钢热轧机，这种轧机能生产1550mm宽的带钢卷。

带钢热轧按产品宽度和生产工艺有四种方式：宽带钢热连轧、宽带钢可逆式热轧、窄带钢热连轧以及用行星轧机热轧带钢。

1.3热轧轧机剪切线液压系统简介

热轧轧机剪切线液压系统主要包括三套液压系统，均采用“本泵本油箱”的冲洗方法，冲洗精度需要达到NAS6级合格。切头剪液压系统主要为切头剪本体提供液压动力，该系统为电液比例阀控制，系统P管压力为135公斤。双边剪与剖分剪液压系统主要为双边剪与剖分剪本体、换刃装置以及双边剪磁对中装置提供液压动力，该系统为电液比例阀与伺服阀控制，系统P管压力为135公斤。定尺剪液压系统主要为定尺剪本体及磁对中装置提供液压动力，该系统为电液比例阀控制。系统P管压力为135公斤。

2.“本泵本油箱”与传统冲洗方法的不同之处极其优势

“在线酸洗”是传统的液压系统冲洗方法。目的是去除管道中的锈与氧化铁皮。这种工艺比较成熟，缺点是对环境的污染较大，需要耗费大量的冲洗油，冲洗成本上升，并且很难将管道中的水和残存的酸排干净，从而会导致液压油氧化速度增快以及液压油膜变薄，元件磨损加剧，最终使液压系统发生故障。

热轧板轧机剪切线液压系统，采取“本泵本油箱”的新冲洗方法。目的是去除管道中的锈与氧化铁皮；避免施工过程中产生氧化铁皮，最大限度地降低油液中的含水率。方法是先将“素材管”进行酸洗、除锈，将其两端用塑料布封住，防止再生锈，管道焊接时，在管道的一端始终通带有一定压力的氢气，直到管道焊接完毕并达到常温时才断开氢气，从而避免产生氧化铁皮。该冲洗工艺在国内虽然还没有得到广泛应用，但是其优点很多：节约了大量的液压冲洗油，大大改善了施工环境，减少了环境污染，液压系统获得理想的冲洗效果，缩短了施工工期，冲洗成本降低。

3.液压系统管道的清晰作业

为保证液压管道采用本泵本油箱冲洗的顺利进行，必须加强液压设备、管道安装过程的控制，主要是保证设备、管道内的清洁度。根据管道的材质及供货渠道采取不同的安装方法。

4.具体洗刷程序

4.1工作前安排

（1）管道安装完成后，要认真与系统图核对，确认无误后才可进行临时管路连通作业，所有制作的临时短接管路必须要经过酸洗及喷油防护，临时管道连通完毕后，先用纯净的氮气瓶组进行吹扫，将木板条缠上白布、再抹上粘结剂（如浆糊、白漆），放在被吹扫管道的出口，目测一段时间后内木板白布上无杂物，为合格。

（2）在制作临时连通管的同时，油箱清理工作也要同步进行，详细做法是用白色面粉和面团清理油箱内的灰尘，直到新和的面团洁白无杂质为准。油箱清理好后，应对加人油箱内的油质进行化验分析，如能达到精度要求就加注至油箱内。加注油采用滤油小车从液压站上面向油箱加注，注意加到75%即可。

（3）更换过滤器是油冲洗的关键节点，将压力油回路上的高压滤芯更换为中压的临时滤芯，等冲洗完毕后将压力油回路上的高压滤芯更换成正式滤芯，而回油过滤器的临时滤芯到系统联试完毕后再更换为正式的滤芯。将系统中阀台上的比例阀、伺服阀更换为冲洗板。

（4）冲洗前应确认已经关闭系统集中加油管线和集中废油排油管线的总阀已经关闭。

4.2考虑到机械的安装进度及系统的大小，整个系统的冲洗一般分为两步进行

首先将泵站到各个阀台的主管路连成回路进行冲洗；第二步是等所有的主管路冲洗完成后，再对阀台到各个液压执行单元的管道连成回路进行冲洗，冲洗根据管道的管径、回路长度、清洁度等进行分段、分部冲洗。

（1）冲洗前，先启动循环泵，对油箱内的油进行循环加热和过滤，四十到六十度的油温一般来说是比较合适的，开始启动液压高压泵，启动后应对冲洗流量进行评估，保持每秒六米的主管冲洗流速。同时检查油箱附件是否正常工作，如空气滤清器是否堵塞，液位报警器的高低液位与循环泵、高压泵的连锁是否良好，温控装置的高温报警与循环泵、高压泵的连锁是否良好；水冷却器是否已经能正常使用。

（2）冲洗时整个系统要保持四到六公斤左右的压力，剪切线液压系统压力泵均为恒压变量柱塞泵。首先全松开主泵装置上电磁溢流阀的调压螺钉，用点动的方式确认电机的旋转方向无误，调节电磁溢流阀使系统压力表达到溢流阀的设定值，锁定溢流阀，然后调节泵使系统压力表达到系统保持四到六公斤左右的冲洗压力 ，锁定泵，此时调节电液换向阀，得电冲洗，失电系统保压。为满足保持每秒六米的冲洗流量速度，需要同时开启几台压力泵进行冲洗。

4.3操作要点

（1）冲洗作业要有专人负责，冲洗作业要连续进行，要求施工人员必须做好冲洗记录，一旦发现异常情况，应停泵处理。

（2）随时检测过滤器前、后压差，压差超过规定值时说明过滤器堵塞，可清洗或更换滤芯。

（3）取样要有专人负责，取样方法及步骤必须按有关规定进行，冲洗开始后三小时左右可取样一次，以后可根据取样判定结果，再决定取样的间隔时间。

（4）四十到六十度的油温一般来说是比较合适的，主要是两个作用：一是降低油的勃度，易于在管道冲洗时产生紊流；二是因温差使管道产生热胀冷缩，使附在管道内壁的焊渣、氧化皮等脱落。紊流对管道的冲洗效果有比较重要的影响，判断是否紊流，根据流体的临界雷诺数来判断，当流动液体的雷诺数低于临界雷诺数时，流动状态为层流，反之流动液体的状态为紊流。

5.结束语

总之，通过以上的详细介绍，我们基本了解了钢铁冶金企业热轧生产线剪切线液压系统“本泵本油箱”的冲洗和施工过程控制方法。“本泵本油箱”这种冲洗方法因其具有的节能环保优势更适应了现代社会对企业的要求，在以后的工作中我们应该大力推广。

【参考文献】

[1]（美）A.H海恩.流体动力系统的故障诊断及排除[M].北京：机械工业出版社，2000.

冶金概论论文 篇3

《冶金工程概论》课程考核

题目：

（课程论文）钢铁冶金联合企业生产环及过程及特点—冶金与计算机科学的联系

作者：学号：

授课教师：杜长坤

班级： 计算机科学与技术1102级

重庆科技学院冶金与材料工程学院

2012年5月 8日中国重庆

钢铁冶金联合企业生产环及过程及特点—冶金与计算机科学的联系

作者：***

重庆科技学院电气信息工程学院计算机科学与技术班

摘要：钢铁工业是国家的基础工业之一，钢铁产量往往是衡量一个国家工业水平和生产能力的主要标志，首先要提高钢铁生产就必须明确知道起生产环节及特点等，这样才可以知道该怎么改进设备以提高钢铁生产，节约成本。而随着计算机科学的不断提高，计算机专业在钢铁生产中占着不可或缺的重要地位！关键词：冶金环节钢铁生产计算机科学

1.冶金炼铁的生产过程

现代化的钢铁联合生产企业，其生产环节是一个复杂而庞大的生产体系，每个生产环节都有其主要生产过程、主要设备、生产方法以及特点。主要包括原料处理、炼铁、炼钢、轧钢、能源供应、交通运输等。

1.1选原材料

炼铁原料： 1，铁矿石：一种或几种含铁矿物和脉石组成2，燃料：焦炭，并作为还原剂 3，熔剂：有酸、碱之分，多选用碱性石灰石，选矿经历了从处理粗粒物料到细粒物料、从处理简单矿石到复杂矿石、从单纯使用物理方法向使用物理化学方法和化学方法的发展过程。包括精矿、中间产品、尾矿的脱水，尾矿堆置和废水处理。选矿主要在水中进行，选后产品需要脱水干燥。方法有重力泄水、浓缩、过滤和干燥。尾矿水可回收再用。不合排放标准的废水须经净化处理。旧尾矿场地要进行植被、复田。

1.2炼铁

炼铁是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程，其中，高炉冶炼在钢铁工业中占有重要地位。具体的炼铁过程为：

(1)炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)

燃料的燃烧：焦碳自炉顶下落至风口时与空气相遇，燃烧，进行放热反应。

C+O2→CO2+1600～1750℃

CO2上升，遇赤热焦碳，被还原成CO

CO2+C→2CO-Δ

CO热气继续上升，遇热矿石，发生还原反应，将Fe还原出来

(2)从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气

(3)在高温下焦炭（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。铁的还原：直接或间接还原两种.1）直接还原：950℃以上，固体碳呈烟状进入矿石孔隙内完成反应。FeO+C→Fe+CO

2CO→CO2+C

2）间接还原：开始于炉口（250℃－350℃）终止于950℃。顺序地利用CO，将高价的铁氧化物还原成低价的铁氧化物。

3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO

22Fe3O4+2CO→6FeO+2CO2

6FeO+6CO→6Fe+6CO2

(4)炼出的铁水从铁口放出

(5)铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。炉渣具有重要作用：

1）熔化其余各种氧化物，控制生铁合格成分。

2）浮在熔融液表面，能保护金属，防止其过分氧化、热量散失或不致过热。因添加剂不同，有酸性、碱性、中性渣。

造渣是矿石中废料，燃料中灰分与熔剂熔合过程的产物。与熔融金属液不互熔，又比其轻，能浮在熔体表面，便于排出。

主要成分；SiO2、Al2O3、CaO,及少量MnO、FeO、CaS等。

产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。特点：

高炉炼铁的缺点：投资大、流程长，能耗高，污染大。

改进：不用焦碳，不用高炉，用烟煤或天然气作还原剂，采用直接还原或熔融还原生产铁，以供电炉炼钢二次精炼，连铸连轧。

直接还原：用煤或天然气等还原剂直接将固态铁矿石还原成固态海绵铁。可用煤基回转窑、气基竖炉等设备直接还原。

煤基回转窑中：Fe2O3+3CO→2Fe+3CO

2气基竖炉中：CH4+H2O→CO+3H2+天然气裂化反应

Fe2O3+3H2→2Fe+3H2O

Fe2O3+3CO→2Fe+3CO2

1.3炼钢

炼钢，就是通过冶炼来降低生铁中的碳和去除有害杂质，再根据对钢性能的要求加入适量的合金元素，使其成为具有高的强度、韧性或其它特殊性能的钢。主要方法有三种：

（1）氧气转炉炼

氧气顶吹转炉炼钢设备工艺，如图4所示。按

照配料要求，先把废钢等装入炉内，然后倒入铁水，并加入适量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧气喷枪从炉顶插入炉内，吹入氧气（纯度大于

99％的高压氧气流），使它直接跟高温的铁水发生

氧化反应，除去杂质。用纯氧代替空气可以克服由

于空气里的氮气的影响而使钢质变脆，以及氮气排

出时带走热量的缺点。在除去大部分硫、磷后，当

钢水的成分和温度都达到要求时，即停止吹炼，提升喷枪，准备出钢。出钢时使炉体倾斜，钢水从出钢口注入钢水包里，同时加入脱氧剂进行脱氧和调节成分。钢水合格后，可以浇成钢的铸件或钢锭，钢锭可以再轧制成各种钢材。氧气顶吹转炉在炼钢过程中会产生大量棕色烟气，它的主要成分是氧化铁尘粒和高浓度的一氧化碳气体等。因此，必须加以净化回收，综合利用，以防止污染环境。从回收设备得到的氧化铁尘粒可以用来炼钢；一氧化碳可以作化工原料或燃料；烟气带出的热量可以副产水蒸气。此外，炼钢时，生成的炉渣也可以用来做钢渣水泥，含磷量较高的炉渣，可加工成磷肥，等等。

氧气顶吹转炉炼钢法具有冶炼速度快、炼出的钢种较多、质量较好，以及建厂速度快、投资少等许多优点。但在冶炼过程中都是氧化性气氛，去硫效率差，昂贵的合金元素也易被氧化而损耗，因而所炼钢种和质量就受到一定的限制。特点：热平衡条件更为有利，所以原料中可以加入较多废钢（可达30％左右），所产的钢含氮量低，质量更好。它不耗燃料，而且生产率高得多，利用废钢的能

力虽差一些，但在废钢来源不多的多数地区也已够用。

（2）电弧炉冶炼

电炉熔炼工艺包括：

1）、装料

2）、熔化期：占一半以上冶炼时间，耗电达三分之二，包括起弧、穿井、电极回升、熔清、吹氧助熔。

3）、氧化期：脱碳、脱磷、升温

4）、还原期：造还原渣，以碳硅为主要还原剂，脱出钢中氧、硫，调整成分和温度。

5）、出钢：当钢水成份温度合格，脱氧良好，炉渣变白，流动性好，即可向炉内加入终脱氧剂，然后出钢。出钢温度比液相线高出70—120℃。

特点：电弧炉以电为热源，可以迅速熔化废钢和合金，而且可以基本密闭，排除大气的作用。另一方面，电弧炉一般容量较小（同转炉和平炉比），操作成本较高。由于这些特点，电弧炉炼钢法曾主要用来生产特殊钢或合金钢。但近年来，随着电弧炉本身大型化和加大功率的成功，降低了电弧炉钢的生产成本，加上用废钢作原料价格低廉，在工业发达国家中出现了许多专门炼普通钢的电弧炉钢厂。

（3）平炉炼钢

相隔10年之后，法国人马丁利用蓄热池原理发明了平炉炼钢法,1888年出现了碱性平炉。由于平炉炼钢法适应于各种原材料条件（铁水和废钢可用任何比例），对原料的要求不那么严格，容量大，生产的品种多，所以不到20年它就成为世界上主要的炼钢方法，直到20世纪50年代，在世界钢产量中，约85%是平炉炼出来的平炉炼钢法长期占居炼钢工艺主导地位。

特点：就是在废钢与生铁配比方面和生铁磷含量方面有宽广的适应能力，因而在发明后为全世界广泛采用。

2.冶金与计算机科学的联系

随着科学技术的高速发展，随着计算机技术的多层次应用，冶金技术的提高必须依靠计算机科学与技术的协调发展才可以得到跨越性的提高，在钢铁生产中高炉炼铁较其他部门需要更复杂的数学模型，目前计算机控制主要用于各种数据的收集、分析、记录，炉料的称量、校正、装卸、运输，控制热平衡，稳定炉况等。高炉计算机控制，现在倾向于采用以下两种形式:

①分支控制，即上料系统和热风炉各用一台小型计算机控制，高炉本体另用一台主计算机控制。也有数座高炉共用一台主机集中控制，而每座高炉的热风及上料系统，各由一台小型计算机控制。②将高炉分成若干区域，进行局部控制。计算机接受高炉各部分发来的信号，然后发出指令，直接传送给调节器或提供给操作人员。

计算机除作数据记录、称量控制和配料计算等工作外，还用于高炉模型的控制。其主要项目是：①热状态和透气性；②预报生铁含硅量；③应该采取的即时措施（如矿焦比、风量、风温、湿度等）及为防止漏水所必需的指令

冶金工程概论论文 篇4

“学起于思，思起于疑”。通过学习这门课程对冶金工程有了些粗略的认识。《冶金工程概论》是集知识—趣味—理论—实践于一体的冶金专业学生的专业启蒙课程，旨在为学习冶金专业的本科生开启通向冶金领域的第一扇大门，是冶金专业学生的必修课程之一。开设该课程的目的是让冶金专业的学生尽早地接触冶金专业和专业教师，尽早地接受冶金知识和文化的熏陶，为将来深入系统学习公共基础课、专业基础课、专业课提供前期学习基础，为切实提高学生的分析解决冶金实际问题能力，培养专业兴趣，做好专业启蒙引导教育。

该课程设计了“走进冶金行业”、“冶金发展史”、“冶金知识”、“职业发展规划”等十个模块，重点介绍了冶金史、历史重要人物及事件，冶金行业特点及培养冶金人才知识结构，冶金基本原理、主要设备、工艺流程及冶金生产现状、最新前沿研究及热点问题，冶金人才市场需求及引导学生设计大学四年乃至本科毕业后的职业发展路线图等等，向学生讲授一定的冶金基础理论及宽泛的相关知识。

通过在网上查找资料对新世纪冶金工程学科的创新与发展有了一些了解。而冶金工程学科是武汉科技大学最具特色的学科之一，是湖北省重点学科、湖北省有突出成就的创新学科和湖北省品牌专业。进入新世纪，本学科抓住机遇，开拓创新，不断发展，注重学科交叉，凝练学科方向，逐步建立研究基础雄厚、适应现代冶金工业新技术、新工艺快速发展的冶金学科平台。

一、发展传统特色，注重学科交叉，形成独具特色的多学科方向

武汉科技大学冶金工程学科始创于1953年，为了培养我国矿冶方面的生产技术人员，当时的重工业部决定将武昌高级工业学校更名为中南钢铁工业学校，正式设置炼铁专业和炼钢专业，并批准招生（专科）。1958年为配合武钢工程的建设和生产的需要，开始招收炼铁专业和炼钢专业本科生。1979年炼钢和炼铁专业合并建立钢铁冶金专业，2000年开始将钢铁冶金和冶金物理化学、冶金传输原理、有色冶金等专业方向组合建成冶金工程学科，本科生按冶金工程一级学科招生。

1986年经国务院学位委员会批准，作为二级学科的钢铁冶金专业获得硕士学位授予权，2003年批准获得博士学位授予权，2005年冶金工程获得一级学科硕士学位授予权。经过几十年的发展，本学科在保持传统的钢铁冶金特色稳步发展的基础上，推进学科创新，拓展学科领域，鼓励学科交叉，逐步形成了各具特色，又相互依托的多学科方向，主要包括钢铁冶金、有色金属冶炼、矿物加工、直接还原与熔融还原、等离子冶金、功能钢铁材料、资源综合利用和冶金环保、材料特殊制备工艺等。

钢铁冶金方向：围绕着新一代钢铁工业制造流程、钢铁工业可持续发展、钢铁制造绿色化等方面的关键技术，开展大量应用基础研究和技术开发，取得了一系列国内领先、国际先进水平的研究成果。如“武钢工业港铁矿石混匀堆积规律与工艺优化研究及应用”项目采用神经元网络专家系统研究多种不同成分铁矿石堆积规律与混匀矿组成波动的关系，对控制大型高炉烧结矿成分波动，稳定高炉操作具有重要意义，研究成果为武钢新增一亿多元的经济效益。在高铁低硅铁矿石烧结领域，开展了铁酸钙生成机理及其矿物学研究项目的研究，为我国高炉大量采用国外高品位、低SiO2铁矿粉生产烧结矿，提高高炉利用系数。和降低燃料比奠定了理论基础，研究成果产生了巨大的经济效益和社会效益。将现代控制原理和计算机科学技术应用于传统冶金领域，开辟了高炉炼铁专家系统和转炉动态冶炼智能控制系统的新领域，为冶金过程控制开辟了崭新的前景。等离子冶金方向：将等离子技术应用于冶金领域的应用基础研究和技术开发使本学科在该研究领域处于国内领先地位。研究工作得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省重大攻关、武汉市科技局和企业的大力支持，在“等离子熔融还原一步法冶炼高合金钢工艺”、“交流等离子熔融还原直接冶炼微碳铁合金”、“交流等离子熔融还原铬镍精矿直接冶炼不锈”、“交流等离子连铸中间包加热”、“交流等离子矿热炉”和“交流等离子钢包炉”等领域的研究取得了大量具有推广应用价值的成果。

功能钢铁材料方向：赋予传统钢铁材料以新的特殊性能，在“渗铜法制备抗菌不锈钢”、“零件的等离子表面喷涂”、“稀土耐候钢的开发”、“高性能特殊用途电工硅钢”、“铁基热电转换材料开发”等方面开展了卓有成效的基础研究和应用开发。

资源综合利用和冶金环保方向：围绕着复合矿中有价元素的利用、钢铁厂二次粉尘综合利用、废金属再生及冶金废渣的资源化和无害化的方法、冶金过程中排出的SO2、NOx等有害气体减量化开展了大量的研究工作，用冶金的方法和工艺解决冶金自身产生的资源和环境问题，对合理利用有限的矿物资源、保护人类赖以生存的环境、实现可持续发展有深远的意义。其中“硫酸渣分选提纯研究及工业应用”项目获得了2004年湖北省科技进步一等奖；“利用烧结法氧化铝生产废渣制备炼钢精炼剂技术研究”项目的研究水平达到了国际先进水平，其应用推广产生了巨大的经济效益和社会效益。

材料特殊制备工艺方向：本研究方向一方面注重钢铁材料化学成分的稳定和均匀性控制，另一方面更着重于材料的高纯净化控制。针对材料性能的不同要求，实现超低硫、超低磷、超低氧、超低氮、超低碳和高含氮的控制，以及非金属夹杂物的极限化控制。开发高经济效益、高资源效率、低环境负荷的新钢种，同时注重钢铁材料的功能化，提高钢铁材料的强度、耐热性、耐腐蚀性并赋予钢铁材料新的物理和化学性能。本方向利用真空感应熔炼、电子束熔炼、冷坩埚熔炼、等离子等手段，在国家自然科学基金、国家重大基础研究项目（973）的支持下，主要开展以下研究工作：“超低氧条件下钢液深脱氧机理及氧化物夹杂性状研究”、“零夹杂钢非金属夹杂析出与去除特性研究”、“超显微夹杂钢精炼理论与工艺”、“高氮奥氏体不锈钢熔炼及凝固过程中氮的行为”。

冶金工程学科的各个专业方向各具特色，有互相交叉，互相推进，在研究手段方面资源共享。

二、加大学科建设投入，建立良好的硬件平台

冶金工程学科作为学校最具特色学科，学校各级领导高度重视学科的发展，逐年加大对本学科基本建设的投入。从2000年开始，湖北省教育厅、科技厅和学校逐年向冶金工程学科投入重点学科建设、基础实验室建设、校级和省级重点实验室建设、博士点建设、硕士点建设、以及“楚天学者”岗位和“特聘教授”岗位等建设资金累计近千万元，添置和更新了一大批先进的教学和科研仪器、设备，使冶金工程实验室成为我国钢铁冶金领域的重要科研基地。2002年建成“功能钢铁材料和资源综合利用”校级重点实验基地，2004年 “湖北省钢铁冶金重点实验室”批准立项建设，2005年“钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室”批准立项建设。目前本学科拥有专业实验室面积2652m2，科研仪器设备总值1260多万元，正在进一步利用日元贷款和重点实验室建设经费装备一批高起点、高精度、高水平的仪器和设备。

三、实施“引进、培养、共享”的人才政策，形成结构合理、年富力强的学术队伍

在近5年间，冶金工程学科通过向国内外派出和自己培养10多位具有硕士学位的年轻老师攻读博士学位和开展博士后研究工作，其中大部分已学成回来发挥重要作用。在此期间，冶金工程系还引进1名“楚天学者”和4名博士，顺利实现了师资队伍的新老交替。一批掌握了合理知识结构、具有创新思想的高起点教师在学科建设中正发挥巨大作用。此外，聘请了多名包括中国工程院院士和国内外著名教授在内的专家学者为特聘教授，为冶金工程学科的发展出谋策划。

目前本学科有教授10人，副教授8人，具有博士学位14人，“楚天学者”特聘教授1人，教师队伍平均年龄38岁，在校博士生15名，硕士生40多名，已形成了一支学历结构、年龄结构和职称结构合理的学术队伍，为冶

金学科快速发展平台奠定了良好的人才基础。

四、落实科研目标责任制，推动科研工作上新的台阶

根据武汉科技大学目标责任管理及其科研政策，学校对教师科研工作量实行严格经费指标考核和评估制度，明确科研人员的责、权、利。同时对教师的科研工作按级别提供相应的奖励，大大提高了老师投身科研工作的积极性。为落实学校科研政策，冶金工程学科提出科研与教学并重的两条腿走路方针，让大家充分认识科研、教学和学科创新之间的互补关系，贯彻科研能力是学科创新能力的重要体现这一理念。在抓好本科教育和研究生教育的同时，抓好本学科的科学研究工作，形成教学、科研和学科创新互相支撑、共同发展的良好局面。近几年，每年平均有4~6项科研项目获得国家自然科学基金和省级科研基金资助。与武钢、宝钢、安钢、湘钢、涟钢、邯钢等大中型钢铁企业建立了良好的科研合作关系。特别是与武钢联合建立了武钢—武科大钢铁新技术研究院，武钢—武科大球团基础研究中心，一方面利用本学科重点实验室应用基础研究的技术力量、装备和学术思想优势，针对武钢新产品新工艺的开发、过程控制和产品质量控制开展应用基础研究和科技攻关；另一方面，通过这种紧密的合作关系为本学科争取了更多的科研经费支撑，促进学科的快速发展，也为科研成果尽快产业化提供了良好的保障。

研究生的培养与科研工作密切相关。因此，我们十分重视利用现有师资和研究条件，积极扩大招生规模，并通过招收工程硕士的方式，在提高企业科技人员的学术水平、直接为企业界的科技进步服务的同时，不但加强与钢铁企业的联系，为学科的发展奠定良好的基础。

五、加强国际合作与交流

近几年，冶金工程学科取得了快速发展，但与国内外一流的同类学科相比还存在很大差距。利用重点实验室建设基金鼓励教师、特别是年轻老师参加国内外的重要学术会议、出版专著等。因此，本学科十分注重加强与国内外大学和研究机构合作和广泛的学术交流。先后与日本东北大学、东京大学、名古屋工业大学、瑞典皇家工学院、德国杜依兹堡大学、澳大利亚皇家墨尔本大学、加拿大多伦多大学和美国麻省理工学院、莫斯科钢和合金学院等建立了合作和进修关系，邀请国内外著名冶金专家和企业的技术专家来做学术交流。

钢铁冶金联合企业的生产 篇5

摘要

随着国家的发展，工业也跟着发展特别是在这个快速发展的社会钢铁工业占着重要的地位，中国冶金工业科技水平正在走强，“大而弱”的声音已经降调。中国应当以提高竞争力为目标，进一步提高冶金工业科技水平。冶金行业安全问题要引起高度重视，解决安全问题要采用综合性措施，常抓不懈。完善中国冶金行业的标准从一定意义上来讲是解决冶金安全的关键，要构建安全标准体系保障行业健康发展。关键词：冶金

钢铁

程序

采矿

引言：通过了接近十周的《冶金工程概论》课的学习，让我这个从来都不接触钢铁的学生全方位的了解了，钢铁的冶炼和我国钢铁业的发展，也让我受益匪浅。这个课程即将结束，我将用论文的形式将我所学到的展现出来。本篇文章主要是将钢铁冶金联合企业主要有哪些生产环节？每一个生产环节的主要过程、主要设备。生产方法以及特点的描述。

1采矿和选矿 1.1采矿

原料是高炉冶炼的物质基础，冶炼1t生铁大约需要1.6~2.0t矿石，0.4~0.6t焦炭和0.2~0.4t溶剂。高炉冶炼是连续生产过程，因此必须尽可能为其提供数量充足，品位高，杂质少，强度好，粒度均匀，粉末少以及性能稳定的原料，对一些不能满足上诉要求的原料，要进行一系列的准备处理，以确保高炉操作稳定顺行

采矿方法就是根据矿床的赋存要素和矿石与围岩的物理力力学等因素所确定的矿石开采方法，它包括采区的采准，切割和回采。根据回采时地区管理方法分为三大类：空场采矿法，充填采矿法和崩落采矿法。

铁矿石的开采方式主要有露天开采和液体开采，a矿石的品位要高。矿石的品位（含铁量）愈高，脉石含量愈少，冶炼是所需溶剂量和产出的渣量就少，因而能耗相应降低，产量增加。经验表明，含铁量每增加1%，则焦比降低2%，产量提高3%：贫矿石直接入炉冶炼在经济上是不合算的，应该选矿提高品位后，制成烧结矿或球团矿再入炉冶炼。B酸性脉石要低。一般的铁矿石脉石属酸性，主要成分为SiO2和Al2O3。在高铁冶炼条件下，Al2O3不被还原，SiO2只有很少量的被还原，最终进入炉渣与金属分离为未获得熔点，粘度，碱度等性能适当的熔渣，就需要在炉料中配加一定数量的碱性溶剂（CaCo3）。因此，矿石中SiO2和Al2O3愈多，加入的溶剂就愈多，渣量就愈多，燃料消耗量愈多。所以矿石中酸性脉石含量越低愈好。C有害杂质要少。铁矿石中的主要杂质主要是硫和磷，他们在高炉冶炼中很容易进入生铁，从而对钢铁性能带来危害。在钢铁冶炼过程中，硫的脱除主要是在冶炼过程中进行的，磷的脱除主要是在炼钢过程完成的，因此铁矿石中硫和磷含量高会大大增加炼铁和炼钢的负担，获得高产，优质，低耗既长寿的生产技术经济指标。1.2选矿

（1）铁矿石：我国是世界上铁矿石资源较为丰富的国家之一，已探明的铁矿石储量有443亿吨。我国铁矿资源优点：一是贫矿多，富矿少，品均含铁量为34%，含铁量在50%以上可以直接入炉的富矿仅占5.7%，阴齿必须大力发展选矿和造块工业：二是复合矿多，含多种金属的复合矿约占总储量的25%，如在包钢所用的白云鄂波铁矿中伴生的稀土元素总量比世界各国储量的总和还多，攀枝花铁矿含钒，钛，其钒含量也占世界首位，因此必须注重综合利用。铁矿石的的种类较多，在自然界中已经发现有300多种含铁矿物。作为炼铁原料的铁矿石主要有赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿及菱铁矿四种。磁铁矿坚硬致密，具有磁性，故其复合矿适合用磁选的方法富集，但还原能力差。赤铁矿质软，组织疏松易破碎，还原性能优于磁铁矿。褐铁矿和菱铁矿在受热时，所含结晶水及碳酸盐分解货挥发后，形成疏松多孔的结构，还原性好。对于含铜或含钒钛类型铁矿石，为了综合回收各种有用矿物，多采用磁，浮，重，化等联合流程进行选别。

（2）多金属矿石 ：典型多金属硫化矿石是铜，铅，锌硫化矿石。其特点：硫化矿物种类多，品位低，嵌布细，各种有用矿物共生，可选性不一。混合浮选流程加硫酸钠活化闪锌矿，加少量氰化物抑制硫化铁矿物，之后用石灰石将矿浆调制pH=9~10，并加“氰化钠+硫酸锌”抑制闪锌矿，实现铜，铅与锌矿分离，从而获得闪锌矿精矿。铜铅分离时，加重铬酸钾搅拌90~100min，调pH=9~9.5，抑铅浮铜，获得铜精矿。尾矿中主要是铅精矿，还有一部分易浮的锌矿进入，此时用硫酸铜活化锌矿物浮锌抑铅，分别获得铅精矿和锌中矿。

1.2人工造矿（球团和烧结）

粉矿造块的方法：烧结法和球团法，以烧结法为主。

1）烧结是分矿造块的主要方法，其工艺是将粉矿，燃料和熔剂按一定比例混合；利用其中燃料燃烧产生的热量使混合料发生一系列物理化学反应，部分原料颗粒表面发生软化和熔化，产生一定液相，并润湿其他未熔化的矿石颗粒；当冷却后，液相将粉矿颗粒粘结成块，这个过程成为烧结。2）主要设备：吸风带式烧结机。2·炼铁

目前常用的炼铁方法有高炉炼铁，直接还原和熔融还原铁三种方法。高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法，利用焦炭作为发热剂和还原剂，把铁矿石还原成生铁的碳热还原熔炼过程。2.1高炉炼铁的过程如下：

1）烧结矿及部分块状铁矿石与焦炭，溶剂从高炉顶装入高炉中；

2）从高炉下不得风口鼓入1000~1300℃的热风，炉料中的焦炭在风口前与鼓风中的氧发生燃烧反应；

3）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。

4）反应产生的2000℃以上的炽热的具有还原性的煤气，在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料。矿石料在下降过程中逐步被还原，熔化成生铁和渣，聚集在炉缸中，并定期从铁口，渣口放出。5)上升的高炉煤从炉顶排出。所以，可以把高炉看成是一个炉料下降，煤气上升的两个逆向物流运动的反应器。2.2高炉炼铁的特点

1）高炉冶炼是在炉料与氧气气流逆向运动过程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化的，炉内主要是还原性反应。

2）高炉是密闭的容器，除装料，出铁，出渣及煤气外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器。

3）高炉是连续的大规模的高温生产过程，机械化自动化水平高 3.炼钢

1）造渣：调整钢、铁生产中熔渣成分、碱度和粘度及其反应能力的操作。目的是通过渣——金属反应炼出具有所要求成分和温度的金属。例如氧气顶吹转炉造渣和吹氧操作是为了生成有足够流动性和碱度的熔渣，能够向金属液面中传递足够的氧，以便把硫、磷降到计划钢种的上限以下，并使吹氧时喷溅和溢渣的量减至最小。

2）出渣：电弧炉炼钢时根据不同冶炼条件和目的在冶炼过程中所采取的放渣或扒渣操作。如用单渣法冶炼时，氧化末期须扒氧化渣;用双渣法造还原渣时，原来的氧化渣必须彻底放出，以防回磷等。

3）熔池搅拌：向金属熔池供应能量，使金属液和熔渣产生运动，以改善冶金反应的动力学条件。熔池搅拌可藉助于气体、机械、电磁感应等方法来实现。4）电炉底吹：通过置于炉底的喷嘴将N2、Ar、CO2、CO、CH4、O2等气体根据工艺要求吹入炉内熔池以达到加速熔化，促进冶金反应过程的目的。采用底吹工艺可缩短冶炼时间，降低电耗，改善脱磷、脱硫操作，提高钢中残锰量，提高金属和合金收得率。并能使钢水成分、温度更均匀，从而改善钢质量，降低成本，提高生产率。

5）熔化期：炼钢的熔化期主要是对平炉和电炉炼钢而言。电弧炉炼钢从通电 开始到炉料全部熔清为止、平炉炼钢从兑完铁水到炉料全部化完为止都称熔化期。熔化期的任务是尽快将炉料熔化及升温，并造好熔化期的炉渣。

6）氧化期和脱炭期：普通功率电弧炉炼钢的氧化期，通常指炉料溶清、取样分析到扒完氧化渣这一工艺阶段。也有认为是从吹氧或加矿脱碳开始的。氧化期的主要任务是氧化钢液中的碳、磷;去除气体及夹杂物;使钢液均匀加热升温。脱碳是氧化期的一项重要操作工艺。为了保证钢的纯净度，要求脱碳量大于0.2%左右。随着炉外精炼技术的发展，电弧炉的氧化精炼大多移到钢包或精炼炉中进行。

7）还原期：普通功率电弧炉炼钢操作中，通常把氧化末期扒渣完毕到出钢这段时间称为还原期。其主要任务是造还原渣进行扩散、脱氧、脱硫、控制化学成分和调整温度。目前高功率和超功率电弧炉炼钢操作已取消还原期。8）炉外精炼：将炼钢炉(转炉、电炉等)中初炼过的钢液移到另一个容器中进行精炼的炼钢过程，也叫二次冶金。炼钢过程因此分为初炼和精炼两步进行。初炼：炉料在氧化性气氛的炉内进行熔化、脱磷、脱碳和主合金化。精炼：将初炼的钢液在真空、惰性气体或还原性气氛的容器中进行脱气、脱氧、脱硫，去除夹杂物和进行成分微调等。将炼钢分两步进行的好处是：可提高钢的质量，缩短冶炼时间，简化工艺过程并降低生产成本。

9）钢液搅拌：炉外精炼过程中对钢液进行的搅拌。它使钢液成分和温度均匀化，并能促进冶金反应。多数冶金反应过程是相界面反应，反应物和生成物的扩散速度是这些反应的限制性环节。钢液在静止状态下，其冶金反应速度很慢，如电炉中静止的钢液脱硫需30～60分钟;而在炉精炼中采取搅拌钢液的办法脱硫只需3～5分钟。钢液在静止状态下，夹杂物*上浮除去，排除速度较慢;搅拌钢液时，夹杂物的除去速度按指数规律递增，并与搅拌强度、类型和夹杂物的特性、浓度有关。10）出钢：钢液的温度和成分达到所炼钢种的规定要求时将钢水放出的操作。4·轧钢

热轧，每一阶段的主要生产过程为：1）加热。将钢坯在加热炉中，加热到再结晶温度以上的某一适当温度。2）轧制。不同品种或规格产品，分别在不同类型的轧机上进行轧制。3）精整。包括剪切、冷却、矫正、检验、表面处理等。

冷轧的主要生产过程为：1）酸洗。除去坯料表面的氧化铁皮。2）轧制。3）退火。消除加工硬化。4）精整。

5.冶金与艺术设计的联系

钢铁冶金概论课程简介 篇6

最近几年, 随着经济的高速发展, 人们开始关注生态和环境。环保思想已经占据人们的大脑。环保成为了我们开展一切工作必须要重视的一个要素。对于钢铁冶金行业来讲, 它们使用的能源一般都是来自于环境当中, 在当今社会相关单位面对着一个非常重要的问题, 即如何与国家的环保理念保持一致, 最大化的节省资源, 保护生态健康, 提升能源的使用率。绿色钢铁冶金机械设计出的绿色钢铁冶金机械设备的优点非常多, 比如它的特性非常好, 而且不需要使用过多的资源, 它还可以很好的将节能理念贯彻到生产工作之中。基于此, 分析和研究绿色钢铁冶金机械设计的有关问题, 能够有利于钢铁企业持续稳定长久的发展, 其更为深广的意义在于能够促进我国的可持续发展。

1 绿色钢铁冶金机械设计的内涵和特点

此处讲到的绿色钢铁冶金机械设计, 具体的说就是在确保行业设备特性的前提之下, 把节能以及提升资源使用率当成是设计的关键追求, 通过绿色机械设计生产出性能卓越的设备, 目的是为了降低生产工作对于能源的消耗, 将节能理念贯彻到生产工作之中。最终帮助单位朝着节能方向发展。

绿色钢铁冶金机械设计是以钢铁企业的可持续发展为目标的一种全新的机械设计理念。绿色设计并非只是单纯思想上的绿色, 它还涵盖了生产技术以及产品三个层面的绿色。经由该设计生产出来的设备, 在钢铁冶金企业中的应用和推广需要钢铁企业生产技术人员强化绿色生产意识, 变革工艺, 坚持以绿色设计观念为指导, 以环境保护、节约能源及提高资源利用率为生产原则, 实现钢铁企业的科学、可持续发展。

2 绿色钢铁冶金机械设计的主要特点

通过分析我们发现此类设计有三个非常明显的特征, 接下来具体分析。

2.1 绿色思想是它的指导理念

最近一段时间, 我国的钢铁冶金单位面对的发展前景不容乐观, 生态以及能源问题成为了发展的制约点, 此类单位在能源重复利用方面做得也不是很到位, 管理体系设置的也不是很完善, 没有认真的分析行业能源利用效益等, 忽略了环保设备的维护, 而且也没有配备充足的技术工作者, 这些现象的存在导致环保装置根本不能够发挥出它们本身的减排水平, 这也在一定程度上反应了人们对于环保不是很重视。所以, 要想将绿色设计设计出的产品应用到行业之中, 就必须要确保人们的思想意识转变, 要将绿色思想当成是行业的发展理念。

2.2 绿色机械设计是它的方法

要想带动钢铁单位的有序发展, 带动行业的稳步前进, 就必须认真的分析机械设备的特性。任何脱离优秀设备而开展的探索活动都是不合理的, 那就像是花儿离开了土地, 是非常不正确的。可以想象一下, 假如脱离了优秀的, 能力高超的设备, 使用老旧的设备开展工作的话, 就好比用两腿和汽车比赛谁跑的快一样, 结果如何一看就知道。

2.3 具有实现降低能耗、实现新的钢铁生产

工艺、将节能环保技术应用于钢铁生产过程等等优点通过绿色钢铁冶金机械设计设计出来的绿色钢铁冶金机械设备先进、性能优越, 单位时间产出产品不减少、甚至更多, 而维持设备运转所需能源却降低了。

3 绿色钢铁冶金机械设计的关键技术

绿色钢铁冶金机械设计旨在钢铁冶金机械设计、钢铁冶金机械制造以及钢铁冶金机械使用等方面实现“绿色”, 其最终目的是提高资源的利用率、减少生产过程中的废弃物以及解决环境污染的问题。通过此种绿色设计理念可以更好地促使钢铁冶金机械企业在资源节约型、环境保护型的可持续发展道路上健康、稳定、快速发展。鉴于此, 绿色钢铁冶金机械设计作为一种比较新型的概念, 其关键技术在很多方面也与传统的机械设计关键技术呈现出显著的差异, 主要表现在制造钢铁冶金机械的原材料的选择、钢铁企业生产过程中控制“气废”排放、钢铁冶金机械的减震除噪、密封技术的研发等方面, 作者接下来进行具体阐述。

3.1 制造钢铁冶金机械的原材料的选择

当我们开展该项设计工作时, 要认真分析设备原料对工作产生的影响, 在选择原料的时候必须遵守一定的原则理念, 不应该随意的选取, 必须使用那种能够有效分解, 而且可以多次回收利用的物质才可以。总的来讲, 在开展设备材料选择工作时, 必须要时刻牢记环保思想, 尽量不用或是少用那些对生态有负面影响的材料, 多使用那些对生态没有干扰的材料。

3.2 生产中对“气废”排放的控制

钢铁冶金企业生产过程中是没有办法杜绝废气的排放的, 但是这些气体对周围环境会造成很大的污染。所以在进行绿色钢铁冶金机械设计时, 可以通过设计出绿色的钢铁冶金机械实现新的钢铁生产工艺、将节能环保技术应用于钢铁生产过程, 进而合理控制废气物的排放, 这也是绿色设计的重要内容之一。

3.3 做好钢铁冶金机械的减震除噪

钢铁冶金机械行业在进行机械制造过程中, 要合理控制处理噪音问题。机械震动是噪音污染的重要因素, 在对冶金机械进行设计之初就要考虑到其投入生产之后, 会不会比较容易发生震动现象, 为了杜绝这一现象发生, 需要在机械整体与结构的布局中, 去设计震动比较小的机械产品。

3.4 提高密封技术, 谨防泄漏

在众多的问题中设备泄露是非常关键的一种, 一旦泄露就会导致资源得不到合理的使用, 而且还会对生态带来很大的负面影响。设备本身的使用时间以及特性等也会因此而受到很大的干扰。所以, 在开展绿色设计工作的时候, 必须要控制好设备的渗漏问题。要想处理好渗漏问题, 就要使用比较高的密封技术, 尽管国内密封技术近十年有较大进步, 但与国内工业技术的发展相比仍有较大差距, 因此要加快研发新的密封产品。

4 绿色钢铁冶金机械设计的重要意义

通过分析我们发现此设计有非常重要的现实意义, 它能够使工作者的环保思想更加深入, 人们对于绿色设计的认知能力得到了明显的提升, 能够把安全工作和环保融合到一起开展设计。除此之外, 使用环保材料以及性能优秀的设备带动行业工艺的改革, 能够很明显的节约资源, 降低行业对有毒物质的排出数量, 最终发挥出维护生态, 提升产量的作用。

5 结束语

通过文章的叙述我们得知, 在环保思想占据主流的当代, 绿色冶金机械设计技术的发展前景是非常好的。在开展设计工作的时候, 工作者必须要认真的分析绿色设计相关的要素, 只有这样才可以更好的带动行业的进步, 更好的为国家的经济建设贡献力量。

参考文献

[1]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯, 2011 (16) .

[2]刘超.基于绿色制造的设备维修技术[J].机械管理开发, 2009 (4) .

[3]李岚, 王湘江.实施工程机械液压系统绿色设计的策略[J].工程机械, 2008 (3) .

[4]刘燕平, 涂德林, 郭金溢.冶金机械设计要点之我见[J].科技信息, 2014, 1.

[5]李公法, 刘安中, 李友荣.冶金机械的绿色设计与制造[J].机械设计与制造2014, 3.

钢铁冶金概论课程简介 篇7

关键词：钢铁冶金；吊运熔融金属起重机；故障分析；解决方案

引言

钢铁冶金企业吊运熔融金属起重机在生产过程中发挥着重要作用。由于环境恶劣、任务繁重等因素，运行中会突然出现各种问题。而一旦发生故障可能造成重大影响甚至会威胁人身安全。因此，及时发现吊运熔融金属起重机故障，快速找出解决方案，对冶金生产至关重要。

1.起重机的故障类型

钢铁冶金行业吊运熔融金属起重机满载率和满载次数特别高。恶劣的运行环境以及繁重的工作，都会导致起重机性能下降，因此故障频繁发生。

1.1吊运熔融金属起重机传动系统存在制动器组件故障或调整不当，会导致制动失效，引发起重设备事故。

1.2吊运熔融金属起重机在工作过程中，运行机构的大小车的车轮轮缘与轨道头的侧面进行接触，因此会发生严重的摩擦，造成轮缘的磨损及变形。大小车的车轮啃轨会直接影响吊运熔融金属起重机的正常安全运行。

1.3吊运熔融金属起重机的主梁下挠变形是由于起重机的不合理超载使用、组装的变形、高温的工作环境和焊接的影响等因素造成的。

1.4轴和轴套之间的润滑不够等原因会造成起重机的滑轮不转。

1.5吊运熔融金属起重机的起重钢丝绳经常会磨损严重或者破裂。

吊运熔融金属起重机如果发生故障，必须及时维修。下面，介绍几种常见机械故障的维修方法。

2.制动轮联轴器锁紧螺母松动故障

2.1 原因

冶金生产过程，吊运熔融金属起重机所担负的工作特别繁忙，所承载的负荷也特别大。起重机起升传动系统中，制动轮联轴器上的锁紧螺母在长期的运转负荷下，非常容易发生松动现象。由于长期运行和频繁运转导致制动轮联轴器螺母发生松动属于重大设备隐患。一旦螺母松动，可能引起制动失效，致使起重机所承载的重物坠落，会造成无法估量的损失。

2.2 防治与排除

起重机应由取得相应资质的维保人员定期进行检查，如果发现螺母有松动现象，要及时拧紧。对于螺母松动最简单有效地解决办法是在螺纹上涂抹液体螺纹锁固剂，然后将螺母拧紧，可有效杜绝螺母的松动现象。在拆卸螺母的时候，只需要用水焊对其加热，粘结剂就会失效，即可以轻松将螺母拆掉，并且不会破坏螺母，操作方便。胶黏剂应选择性能好、适合机械螺母使用的型号。

3.制动器失灵及销轴磨损严重故障

3.1 原因

起重机工作过程中吊钩频繁升降，控制这些动作准确完成的是制动器（制动装置是用来保证起重机能准确、可靠和安全运行的重要部件），制动器在起重机工作状态下，活动频繁，主要是起到连接销轴和杠杆的作用，通过它的传动，使起重机可以承载长时间的荷载。在这种长时间的运转负荷下，制动器容易受到来自两个连接部位的摩擦力，磨损会导致制动器失灵。

3.2 防治与排除

维保人员应该严格按照产品说明书的要求调整制动器行程和制动瓦块与制动轮的间隙（对于直径150mm的制动轮为0.6mm；对于直径200-300mm的制动轮为0.7mm；对于直径400-500mm的制动轮为0.8mm）。调整推动器工作行程时应注意，在能够保证闸瓦最小退距的情况下，电磁液压推动器工作行程愈小愈好。

可以通过调节主弹簧上的螺母来改变弹簧的长度，从而改变制动臂的力矩，减少制动器的受力，使制动器尽可能小的承受荷载。对制动器部位的相关组件进行定期润滑，加强日常检查，磨损的组件应及时更换。

4.起重机车轮啃道故障

4.1 原因

吊运熔融金属起重机由于起重量较大，且运行位置较为单一，特别是小车重载时运行位置相对固定，造成车轮轮缘与轨道的侧面会发生严重的摩擦，致使车轮轮缘和轨道侧面损坏的情况叫作起重机的车轮啃道。车轮啃道情况是吊运熔融金属起重机经常发生的故障之一，会造成轨道磨损、运行阻力增加以及车轮使用寿命降低等不良影响。车轮轮缘的磨损量达原厚度的50%时，容易造成车轮脱轨的事故，所以，起重机车轮啃道故障必须要及时处理。

4.2 防治与排除

常见的维修起重机车轮啃道的方法包括：调整车轮的跨度、对角线以及同位差（大车车轮跨度与对角线的偏差应该不大于±7mm；小车车轮跨度与对角线的偏差应该不大于±3mm；车轮同位差不能超过2mm）；减小车轮的直径差（主动车轮和被动车轮的直径差不能超过3mm）；调整大小车轮的水平偏斜以及垂直偏斜；调整大车的传动机构；调整圆锥滚子轴承的间隙等等。工作人员要根据故障的具体详细原因进行故障维修排除工作。

以额定起重量为75t的桥式起重机为例，由于车轮自身垂直方向的倾斜数值过大，车轮轮缘和轨道侧面发生剧烈摩擦，因此造成车轮啃道。针对这一情况，在车体上悬挂一根带有重锤的细钢丝，测量车轮的垂直方向直径的上下两点到钢丝的距离a和b（单位：mm），计算车轮在垂直方向的倾斜数值h=（a-b）。解决的方法是：调整车轮，直至计算出来的倾斜数值h小于lmm为止。

5.结语

冶金企业吊运熔融金属起重机属于特种设备，必须依法管理和规范使用，确保起重机运行可靠，促进钢铁冶金企业安全稳定生产。

参考文献：

[1]王首成.现代冶金起重机的发展趋势[I]起重运输机械，2006（12）：1.4.

[2]刘国新，解力.桥式起重机车轮的啃道现象及解决办法[J].黑龙江：一重技术，2003（4）.