冶金工程概论论文

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1、简述冶金生产及其冶金专业xxx重庆科技学院冶金与材料工程学院摘要：该文章主要进行了两个方面的探讨：一方面是对钢铁冶金联合企业的主要生产环节，每一个生产环 节的主要过程、主要设备、生产方法及特点进行概括论述；另一方面是对冶金专业的发展现状进行简介。 其目的是加深对冶金行业发展现状的了解，增长与冶金相关的知识，宽阔自己的眼界。本论文在写作过程 中主要采用收集资料，进行综合研究的方法，在写作上以记叙为主。通过整理思考得出了冶金的生产流程 和其主要工艺，以及现阶段冶金专业的发展现状的结论。 关键字：钢铁冶金联合企业；生产环节；冶金专业；现状Briefly metallurgy production a

2、nd metallurgy professionalx x xChongqing University Of Science & Techn,omloetgayllurgy and materials engineering instituteAbstract: this article mainly discusses the two aspects: one is to steel metallurgical joint enterprises main production processes, each production links in the main process, the

3、 main equipment, production methods and features are surveys; On the other hand is to the current situation of the development of metallurgy professional introduction. Its purpose is to deepen the understanding of metallurgical industry development present situation, growth and metallurgy relevant k

4、nowledge, broad his horizon. In the process of writing this paper mainly by collecting material for comprehensive research methods, writing mainly by narratives. Through sorting thinking obtained the production process and its metallurgical main process, and the development situation of present meta

5、llurgy professional the conclusion.Key word: steel metallurgical joint enterprise; Production links; Metallurgical professional; status0 引言：通过一个学期的对冶金工程概论的学习，我对冶金专业的认识有了一定的加深，也 学到了很多的关于冶金生产的知识，这让我受益匪浅。在课程结束时，通过这一篇论文，一 方面来检测自己的学习情况，另一方面来对所学知识进行概括复习。本篇文章主要是对钢铁 冶金联合企业的生产环节，每一环节的主要过程，主要设备，生产方法及其特点进行叙述。

6、并对冶金专业的发展现状进行了简要介绍。这样不仅让我巩固了自己所学的知识，还拓展了 自己的眼界，对我以后在冶金行业的工作有不少的指导作用。1、钢铁冶金联合企业主要生产环节先缠幣营-66 Sii -a $ 初軋机钢坯国铸机j *丁TL|；橈坯IL i r r r * i J初Tl .和1： TTI-治环噩咂WO如弓口坯连轧机热乱板iseojiS 轧机雀板0=4 i=h14迂冷庠OCZliQC牛匸I 定口耳口冷隹轧机电工羽p pQI IQ C=IQ lZi15503=1.1.夕卜话外运外话1.1铁矿石的开采1.1.1铁矿石的开釆方式铁矿石的开采方式主要有露天开采、地下开采和液体开采。1.1.2铁矿石

7、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。1.1.3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高炉炼铁1.2.1高炉炼铁的过程(a) 炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)。(b) 从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。(c) 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。(d) 炼出的铁水从铁口放出。(e) 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。(f) 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。1

8、.2.2高炉炼铁特点(1) 高炉冶炼是在炉料与煤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，炉内主要是还原性气氛。(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，只能凭借仪器仪表间接观察炉内状况。(3) 高炉是连续的、大规模的高温生产过程，机械化和自动化水平较高。1.3铁合金生产1.3.1铁合金的用途 合金添加剂脱氧剂孕育剂。1.3.2生产方法铁合金的生产方法主要有碳还原法(高炉、电炉)、金属热还原法及电解法。1.4炼钢用原材料炼钢用原材料可分为金属和非金属两类1.4.1金属材料金属料主要指铁水(或生铁块)、废钢和铁合金。1.4.2

9、非金属材料非金属料主要指造渣材料、氧化剂、冷却剂等。1.5炼钢的基本任务(a) 脱碳并将其含量调整到一定范围。(b) 去除杂质，主要包括：脱磷(冷脆)、脱硫(热脆)、脱氧、去除气体(氢、氮)和非金 属夹杂物(氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等)(c) 调整钢液成分和温度(d) 将钢液浇注成质量好的钢锭或钢坯。1.6转炉、平炉炼钢转炉炼钢法主要包括底吹酸性转炉炼钢法、碱性转炉炼钢法、侧面吹风的酸性侧吹转炉 炼钢法、氧气顶吹转炉炼钢法(LD法)、氧气底吹转炉炼钢法及顶底复合吹转炉炼钢法。1.6.1转炉炼钢法基本原理在于他不借助外加能源,仅靠吹入熔池的空气或氧气与生铁水中各种元素的放热氧化反 应完成脱

10、碳和脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢(1600C或更高)温度。1.6.2氧气顶吹转炉炼钢法用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法。自50年代初投入工业生产以来，在 世界范围内得到迅速推广，逐步取代空气转炉法和平炉炼钢法，成为现代炼钢的主要方法。1.6.3 LD法优点(a) 吹炼速度快，生产率高；(b) 品种多，质量好；(c) 原材料消耗少，热效率高、成本低；(d) 基建投资省，建设速度快；(e) 容易与连续铸钢相匹配。鉴于以上优点，氧气顶吹转炉炼钢现已成为主要炼钢方法。1.6.4平炉炼钢特点从外部供给热量因平炉炉体庞大，冶炼时间长，炉墙散热损失和高温废气带走的热量 大，除钢铁原料中各元素

11、氧化产生热量外，必须从外部供给燃料和使用预热空气燃烧燃料, 方能保持炼钢时需要的热量。1.6.5平炉炼钢的原材料 钢铁料如生铁或铁水、废钢； 氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿； 造渣剂如石灰(或石灰石)、萤石、铁矶土等； 脱氧剂和合金添加剂。1.6.6平炉炼钢的步骤平炉炼钢的过程通常分为补炉、装料(铁矿石、石灰和废钢)、加热、兑铁水、熔化、 精炼、脱氧和出钢等几个步骤。1.6.7平炉炼钢的优点 可大量使用废钢，而且生铁和废钢配比灵活； 对铁水成分的要求不像转炉那样严格，可使用转炉不能用的普通生铁； 能炼的钢种比转炉多，质量较好。1.7电弧炉冶炼1.7.1电弧炉冶炼的优点(a) 热效率高，达6

12、5%以上(b) 温度易于控制和调整(c) 炉内气氛可控，利于脱磷、脱硫、脱氧(d) 钢中夹杂物相对较低(e) 合金收得率高(f) 可全废钢冶炼，也可配装部分铁水(g) 设备简单，占地少，投资省，建厂快但是，我国目前废钢保有量少，价格较高，而且电弧离解作用是钢中氮氢含量较转炉高。1.8炉外精炼1.8.1精炼原理真空脱气、真空脱氧、惰性气体处理、钢液搅拌1.8.2炉外精炼主要工艺方法(a) 埋弧加热钢包精炼法(LF法，日本1971年开发)(b) 真空吹氧脱碳精炼法(VOD法，西德1965年开发)(c) 氩氧炉脱碳精炼法(AOD法，美国1968年开发)1.8.3炉外精炼具有的共同工艺特点 选择一个理

13、想的精炼气氛条件，通常采用真空、惰性气氛或还原性气氛。 对钢液进行搅拌，可采用电磁感应、惰性气流或机械方法搅拌。 钢液加热，在精炼过程中通常采用电弧加热、埋弧加热、等离子加热或增加化学热等。1.9钢的浇铸钢的生产包括炼钢、浇铸两大环节。1.9.1浇铸作业将合格钢水铸成适合于轧制或锻压加工所需要的一定形状、尺寸和单重的铸坯(或钢 锭)。1.9.2钢水的浇铸的两种工艺方式(a) 钢锭模浇铸，也称模铸工艺，成品为钢锭。(b) 是连续铸钢，也称连铸工艺，产品为连铸坯。1.9.3浇铸方法钢锭浇铸分上铸法和下铸法两种。1.9.4连铸机型式目前普遍使用的连铸设备是弧形连铸机。立式、立弯式、倾斜式三种型式是发

14、展过程的 产物，其中直立式仍在少数工厂使用，水平式、旋转轮式、离心旋转连铸机尚处于试验或小 规模生产阶段。1.10金属塑性加工1.10.1分类按照塑性加工时是否完全消除加工硬化，分为热加工和冷加工。1.10.2加工施力类型分类 直接受压、如锻压、挤压和轧制； 间接受压，如拔丝、拔管和金属板深拉； 张力，如拉延； 弯曲，施加的是弯矩，如金属冷弯成型； 剪切，施加剪切使金属成型，如冲裁、剪切。1.10.3金属塑性加工特点金属塑性加工在现代冶金工业生产中占有重要地位，同金属切削加工相比，塑性加工 有以下优点： 从成型原则上说,无切屑，金属损耗较少； 在取得所需形状的同时，改善材料的组织和性能,成品能

15、够直接使用或者便于加工； 适于专业化的大规模生产。主要缺点是： 某些脆性材料和形状复杂的制品不适于用塑性加工； 专业化生产时需要专用的设备和工具。1.11金属热处理金属热处理方法包括退火、正火、淬火、回火和调质。2、冶金专业的发展现状2.1历史的骄傲、现代的支柱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、能源、化 工、交通、建筑、航空航天工业、国防军工等各行各业提供所需的材料产品。现代工业、农 业、国防及科技的发展对冶金工业不断提出新的要求并推动着冶金工程学科和工程技术的发 展，反过来，冶金工程的发展又不断为人类文明进步提供新的物质基础。新中国成立以来，国家一直非常重视

16、冶金工业的发展。近年来，我国的钢产量连续居于 世界前列，足见国家的重视和其迅速稳健发展的良好势头。诚然，现代科技的进步催生了一 些高科技新材料的诞生和应用。但是，冶金材料在未来相当长的一段时期内，其优势和特性 依然是其他材料所不可比拟和替代的。2.2高新技术与学科发展完美结合冶金专业是一门什么样的学科呢？它是一门研究从矿石提取钢铁或有色金属材料并进 行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开发应用、工程设计与实施、技术 攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业管理等方面的高层次专门人才。高新技术和学科发展相结合是本专业的一大特点。主要体现在以下两个方面：一是通过 冶金过程

17、的优化和新技术开发最大限度地满足相关产业对高品质冶金材料的要求，二是最大 限度地减少冶金生产的资源和能源消耗，减少对环境的污染。这也是本专业的前沿主攻方向。 考虑到我国冶金行业清洁化生产水平低和特有的复合矿资源多样化的特点等因素，该专业不 仅要致力于研究流程中废弃物的“四化”（即减量化、再资源化、再能源化和无害化）处理 综合技术，而且还要对复合矿冶炼技术进行环保和经济意义上的评价和指导，并在此原则下 开发复合矿的综合利用技术，最终实现我国高品质冶金材料的生态化生产。根据以上特点，冶金专业主要有三大研究方向。一是冶金物理化学方向：学习内容包 括冶金新理论与新方法、冶金与材料物理化学、材料制备物理

18、化学、冶金和能源电化学等。 二是冶金工程方向：学习内容包括钢铁和有色金属冶金新工艺、新技术和新装备的研究、现 代冶金基础理论和冶金工程软科学、冶金资源的综合利用、优质高附加值冶金产品的制造和 特殊材料的制备技术等。三是能源与环境工程方向：学习内容包括冶金工程环境控制、燃料 的清洁燃烧与能源极限利用、工艺节能与余能回收、工业固体废弃物、城市垃圾处理、大气 污染控制、技术及新产品的开发与试验工作等。这些广泛的分支领域构成了冶金工程的重要 组成部分，极大地推进了冶金材料行业的发展与国家的工业建设。冶金专业与许多学科密切相关，相互促进发展。冶金工程包括钢铁冶金、有色金属冶金 两大类。冶金物理化学是冶金

19、工程的应用理论基础。该工程领域与材料工程、环境工程、矿 业工1程、控制工程、计算机技术等工程领域及物理、化学、工程热物理等基础学科密切联 系，相互促进，共同发展。与此同时，冶金工程技术也在不断汲取相关学科和工程技术的新成就进行充实、更新 和深化，在冶金热力学、金属、熔锍、熔渣、熔盐结构等方面的研究会更加深入。随着冶金 新技术、新设备、新工艺的出现，冶金产品将在超纯净和超高性能等方面发展。冶金工程技术的发展趋势是不断汲取相关学科和工程技术的新成就进行充实、更新和深 化，在冶金热力学、金属、熔锍、熔渣、熔盐结构及物性等方面的研究会更加深入，建立智 能化热力学、动力学数据库，加强冶金动力学和冶金反应

20、工程学的研究，应用计算机逐步实 现对冶金全流程进行系统最优设计和自动控制。冶金生产技术将实现生产柔性化、高速化和 连续化，达到资源、能源的充分利用及生态环境的最佳保护。随着冶金新技术、新设备、新 工艺的出现，冶金产品将在超纯净和超高性能等方面发展，在支撑经济、国防及高科技发展 上发挥愈来愈重要的作用。2.3就业前景中国仅有20多所高校开设有此专业，每年培养的专业人才非常有限，而市场需求量又 特别大。有关统计数据显示，市场对冶金工程专业人才的需求是实际该专业毕业生人数的 10倍。如此大的市场需求也为该专业的学子提供了广阔的就业前景。由于冶金工程专业培养的学生基础宽厚、理论扎实、技能全面，同时，又

21、具备冶金和金 属材料加工等方面的知识和技能。加之，冶金行业属于国民经济的基础和支柱产业之一，因 而，毕业生择业面宽，适应能力强。毕业生可以到冶金、化工、材料、环境保护及其相关行 业的生产、科研和管理部门从事生产技术管理、工程设计、技术开发、新型结构材料和功能 材料的研制和开发等工作，也可以到高等院校和高等职业学校从事专业教学工作。“感觉现 在钢铁、冶金类专业的大学生太吃香了。”在东北大学2005举办的一次毕业生双选会上，一 位钢铁冶金类专业毕业生述说了该专业毕业生的就业好机遇。的确，祖国蓬勃的建设事业需 要冶金工程方面大量的专业人才，众多的钢铁冶金，有色金属冶金企业等都是学子们一展身 手的好地

22、方。随着现代科技的迅猛发展，该专业对从业人员的综合素质也提出了较高的要求，如计算 机技术在冶金工程领域的广泛应用，也就使得学生在大学里就要逐步接触并掌握到丰富而实 用的计算机知识。另外，该领域在国内的发展与国外先进技术的交流也日益频繁，对学生外 语的使用也提出了相当高的要求。3、结论本文给出了钢铁冶金联合企业的主要生产环节，每一环节的主要生产过程、主要设备、生 产方法及其特点，并简要介绍了冶金专业的发展现状。可以看出，冶金生产是一个复杂的过 程，它需要不同的生产环节，不同种类的生产工人的紧密配合。而冶金专业是一门研究从矿 石提取钢铁或有色金属材料并进行加工的应用性学科，培养的是冶金工程领域科学研究与开 发应用、工程设计与实施、技术攻关与技术改造、新技术推广与应用、工程规划与冶金企业 管理等方面的高层次专门人才。冶金专业与冶金生产相互依赖、相互服务，一方的发展都会 促进另一方的发展。【参考文献】1 王筱留，钢铁冶金学，冶金工业出版社，19912 黄希钴, 钢铁冶金原理（第三版） , 冶金工业出版社, 20023 陈伟庆，朱宪国，郑宏光，孙金良，于平，高铁水热装比电弧炉冶炼技术，炼钢，20014 王筱留, 钢铁冶金学（炼铁部分）, 冶金工业出版社, 19915 沈时英，冶金概论， 冶金工业出版社，19886 薛正良，钢铁冶金概论，冶金工业出版社 2008