北京科技大学钢铁生产全流程虚拟仿真平台实习报告

钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台实习报告(工程实践Ⅱ)姓名：班级：专业：学号：实习地点：钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台实习时间： 7月4日-8月5日北京科技大学高等工程师学院2016年7月目录目录 (I)1前言 (1)2实习背景描述 (1)2.1实习性质 (1)2.2实习目的 (1)2.3实习要求 (2)2.4实习单位的基本情况 (2)2.5实习安排情况 (3)3实习内容 (4)3.1 邯郸钢铁生产 (4)3.2钢铁生产全流程虚拟平台 (10)3.2.1烧结 (10)3.2.2高炉炼铁 (11)3.2.3炼钢 (13)3.2.4连铸 (26)4总结 (27)4.1收获与感受 (27)4.2建议 (28)参考文献 (28)致谢 (29)1前言我北京科技大学是“211工程”院校，“985优势学科创新平台”，求实鼎新，崇尚实践。

按照北京科技大学卓越工程师培养计划的总体要求，依托冶金工程国家一级重点学科，按照“夯实学科基础、注重专业交叉、强化工程实践、培养创新能力”的总体思路，以实际工程为背景，以工程技术研究为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力。

高等工程师学院院长刘立从项目概况、应用现状、应用愿景及发展规划等方面介绍了虚拟平台建设情况，展示了虚拟平台钢铁生产全流程实践教学资源。

技术人员现场演示了转炉炼钢虚拟仿真教学系统的认知学习、实践操作和创新实践等功能。

教务处处长宋波对虚拟平台的启用表示祝贺并指出虚拟仿真教学方式具有较强实践性与趣味性，希望各学院在实习实践及课堂教学等环节中积极引入虚拟仿真教学资源，提升实践教学效果。

虚拟平台展示了现代钢铁生产流程特点，采用了创新性教学方法与手段，不仅能为工程实践教学提供支撑，还可为学生创新创业提供平台。

钢铁生产全流程虚拟仿真实践教学平台于2013年开始筹建，2015年10月完成项目验收，2016年1月获批教育部“国家级虚拟仿真实验教学中心”。

现有实验室2个，实验教学面积400平米，虚拟仿真实践教学系统10套，形成了由软件、硬件和网络系统组成的虚拟仿真实践教学环境，具有认知学习、实践操作、考核鉴定、设计教学、创新实践、教学资源管理等功能，能够支撑专业课程、认识实习、生产实习、工程设计、毕业设计等教学环节。

2实习背景描述2.1实习性质本次我们13级赴邯郸钢铁钢铁公司实习属生产实习。

并在我校钢铁生产虚拟模拟全流程进行实习。

2.2实习目的将所学的理论知识与实践结合起来，培养勇于探索的创新精神、提高动手能力，加强社会活动能力，严肃认真的学习态度，为以后专业实习和走上工作岗位打下坚实的基础。

实习是教学计划的重要部分，它是培养学生的实践等解决实际问题的第二课堂,它是专业知识培养的摇篮，也是对工业生产流水线的直接认识与认知。

实习中应该深入实际，认真观察，获取直接经验知识，巩固所学基本理论，保质保量的完成指导老师所布置任务。

学习工人师傅和工程技术人员的勤劳刻苦的优秀品质和敬业奉献的良好作风，培养我们的实践能力和创新能力，开拓我们的视野，培养生产实际中研究、观察、分析、解决问题的能力。

实习是我们工科学生的一门必修课，通过认知实习，我们要对冶金专业建立感性认识，并进一步了解本专业的学习实践环节。

通过接触实际生产过程，一方面，达到对所学专业的性质、内容及其在工程技术领域中的地位有一定的认识，为了解和巩固专业思想创造条件，在实践中了解专业、熟悉专业、热爱专业。

另一方面，巩固和加深理解在课堂所学的理论知识，让自己的理论知识更加扎实,专业技能更加过硬,更加善于理论联系实际。

再有，通过到工厂去参观各种工艺流程，为进一步学习技术基础和专业课程奠定基础。

2.3实习要求实习期间应该注意自己的着装，不能穿背心、短裤和拖鞋，以免实习过程中机器运转所产生的高速高温物体对人身造成伤害;实习期间一定要听从带队老师的指挥，不要擅自离队，更不要随意触碰机器的按钮或开关。

禁止触摸生产线上的物品以免烫伤;不得迟到、早退、旷实习等，如因特殊原因不能按时到达或不能去实习应向班长或带队老师请假;实习期间仔细观察，认真听老师或师傅的讲解，遇到不懂得地方可以提出来，随时做笔记;实习期间要严肃认真，禁止喧哗打闹。

2.4实习单位的基本情况我们实习的单位是河北钢铁集团邯郸钢铁集团有限公司。

邯郸钢铁集团是世界顶尖的冶金业公司，是北京鸟巢主要钢铁供应商。

位于中国历史文化名城、晋冀鲁豫四省交界的中心城市、河北省重要工业基地——邯郸。

1991年，邯钢创造了闻名全国的“邯钢经验”，97、98年利润都在7、8亿，排在宝钢之后的第二位。

96年国务院发了3号文件全国学邯钢。

朱镕基曾称赞邯钢是我们工业战线上的一面红旗。

《人民日报》刊发文章认为，邯钢经验“为国有企业实行从传统的计划经济体制向社会主义市场经济体制、从粗放经营向集约经营两个具有全局意义的根本性转变提供了借鉴”。

2008年6月30日，唐钢集团、原邯钢集团强强联合组建的河北钢铁集团正式挂牌成立。

2008年，集团以营业收入1670亿元，居世界500强企业第375位。

其中，我校钢铁生产全流程虚拟平台再次不在介绍。

2.5实习安排情况工程师学院2013级2016年生产实习日程大致安排3实习内容3.1 邯郸钢铁生产本次实习的第一项即为生产安全知识教育，由河北钢铁集团邯郸钢铁邯宝公司炼铁厂安全卫生处的赵艳国师傅授课。

首先赵艳国师傅强调了生产安全的重要性，没有安全就没有生产，不绷紧安全的弦，就谈不出生产的调，生产的前提就是要保证安全，本次实习也是一样。

本次安全知识教育分为六个部分，分别为：钢铁企业安全常识、生产现场危险源、进入生产现场须知、安全色与安全标志、安全防护与设施、典型案例。

其中危险源分为根源危险源和状态危险源，安全设施包括预防事故设施、控制事故设施和减少与消除事故影响设施。

例如控制事故设施有紧急备用电源、紧急切断、分流、排放、吸收、中和、冷却等设施，紧急刹车、仪表联锁等设施。

当进入生产现场时赵艳国师傅向我们说明了必须遵守的规则。

例如当进入危险源煤气罐时必须经领导主管批准方可进入，必须佩戴安全帽、煤气报警器，必须将火种、香烟易燃易爆品交于安保人员保管，并进行登记。

通过对安全知识的学习，对于安全生产、规范生产、确保自身安全具有重要意义。

作为北科大高等工程师学院冶金班的一名学生，我参加了2016暑期的邯宝公司实习，从七月4号至8号，为期一周。

为了掌握从事钢铁冶金行业的基本要求，我参加了炼钢组的实习队伍，主要在主控室以及操作平台进行实习。

邯郸是历史文化名城，成语有邯郸学步，不过这是赵国人用来黑燕国人的；战争有赵武灵王胡服骑射，赵国抗秦的邯郸保卫战，信陵君窃符救赵的故事就发生在这片土地上。

邯钢集团邯宝公司坐落在这座悠久的城市，带动着一方经济生活的节奏。

2007年12月15日，由邯钢集团和宝钢集团各出资50%组建的邯钢集团邯宝钢铁有限公司揭牌。

邯钢集团邯宝钢铁有限公司是自主经营、自负盈亏、自我发展的法人实体。

2005年12月31日，国家发改委批复《邯钢结构优化产业升级总体规划》，同意在邯钢厂区西部投资193.68亿元，新建460万吨钢的精品板材基地。

邯宝公司的安全教育严格按照国家标准进行，十分严格。

凡入厂的新员工，必须经过厂，车间，班组三级安全教育。

尤其是特殊工种的安全教育更是重中之重，除了进行各级安全教育之外，按照特种作业管理制度，还需要经过上级主管部门严格的培训，经过考试合格并且取得证书。

我与同组的5名同学有幸被分到炼钢部分进行实习。

转炉炼钢于1856年由英国人贝斯麦发明，是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。

转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。

碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。

转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

顶吹法的特点决定了它具有渣中含铁高，钢水含氧高，废气铁尘损失大和冶炼超低碳钢困难等缺点，而底吹法则在很大程度上能克服这些缺点。

但由于底吹法用碳氢化合物冷却喷嘴，钢水含氢量偏高，需在停吹后喷吹惰性气体进行清洗。

基于以上两种方法在冶金学上显现出的明显差别，故在20世纪70年代以后，国外许多国家着手研究结合两种方法优点的顶底复吹冶炼法。

继奥地利人ard等于1973年研究转炉顶底复吹炼钢之后，世界各国普遍开展了转炉复吹的研究工作，出现了各种类型的复吹转炉，到20世纪80年代初开始正式用于生产。

由于它比顶吹和底吹法都更优越，加上转炉复吹现场改造比较容易，使之几年时间就在全世界范围得到普遍应用，有的国家（如日本）已基本上淘汰了单纯的顶吹转炉。

传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。

当达到吹炼终点时，提枪倒炉，测温和取样化验成分，如钢水温度和成分达到目标值范围就出钢。

否则，降下氧枪进行再吹。

在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。

然后，钢水送模铸场或连铸车间铸锭。

随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，同时钢铁生产企业也对提高产品产量和质量，扩大品种，节约能源和降低成本越来越重视。

在这种情况下，转炉生产工艺流程发生了很大变化。

铁水预处理、复吹转炉、炉外精炼、连铸技术的发展，打破了传统的转炉炼钢模式。

已由单纯用转炉冶炼发展为铁水预处理——复吹转炉吹炼——炉外精炼——连铸这一新的工艺流程。

这一流程以设备大型化、现代化和连续化为特点。

氧气转炉已由原来的主导地位变为新流程的一个环节，主要承担钢水脱碳和升温的任务了。

工艺流程为：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。

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。