重庆科技学院冶金工程概论论文

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

（课程论文）

题目：冶金企业生产流程及电气自动化技术在冶金行业中的应用

作者：XXX

学号：XXX

授课教师：XXX

班级：XXX

重庆科技学院冶金与材料工程学院

XX年XX月中国重庆

摘要：21世纪以来，中国经济高速发展，由于市场需求，冶金行业蓬勃发展，因此冶金技术也在不断提高。冶金是一门研究如何经济地从矿石或其他原料中提取金属或其化合物，并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。冶金学因此发展而来，其研究领域分为提取冶金和物理冶金两门学科。现代工业上习惯把金属分为黑色金属和有色金属两大类，铁，锰，铬属黑色金属，其他的为有色金属。因此，冶金工业按照金属的两大类别通常分为黑色金属冶金工业和有色金属冶金工业两大类。前者包括铁，钢及铁合金的生产，故又称钢铁冶金。后者包括各种有色金属的生产，统称为有色金属冶金。本文主要论述钢铁冶金联合企业主要有那些生产环节？每一个生产环节的主要过程、主要设备、生产方法及特点。并浅谈电气自动化技术在冶金行业的应用。

关键词：冶金，电气技术应用

简介钢铁冶金联合企业生产流程及设备

“没有金刚钻别揽瓷器活”。要想生产出产品，没有各种冶金设备是不行的。现在，就简略介绍一下生产过程中需要的设备。通过设备的介绍，串起钢铁冶金联合企业的生产流程。

1.烧结机：对应生产流程为烧结。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。

2.高炉：此为一竖立的炉体。通过高炉进行炼铁，其过程发生在高炉本体封闭体系。矿石，焦炭从炉顶装入，在炉内热风下燃烧成煤气流加热下降的炉料，吸水蒸发，被加热到800-1000摄氏度。铁矿石被CO还原，进入1000°以上高温区，在1200-1400摄氏度高温下进一步还原。得到铁。然后融化为铁水，积存于炉缸后排出。

3.焦炉：对应炼焦炉工序。将配好的煤料装入炼焦炉炭化室，在隔绝空气条件下，通过两侧燃烧室加热干馏，经过一段时间，形成焦炭。

4.转炉：在转炉中，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。粗钢然后倒入桶内。

5.电炉：对应工序为电弧熔炉。将达到标准的废铁在电炉中融化，变为钢水。整个过程由电弧驱动。

6.连铸机：对应连续铸造工序。钢液经过连续铸钢机直接生产钢坯。

7.轧机等：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。坯料通过了台架的轧辊而逐渐变薄。

浅谈电气自动化技术在冶金行业的应用

自动化技术的突飞猛进使其在钢铁行业中也得到了较为广泛的应用。钢铁生产中实了自动化控制，显著提高了产品的质量和效率，而且一些自动化安全设备也大大提高了钢铁生产的安全性。既节省开资，提高经济性，又促进了钢铁行业的快速发展。

电气自动化原件的应用：①高压断路器②高压负荷开关③互感器④高压熔断器⑤继电器。

㈠高压断路器不仅可以切断和接通正常情况下高压电路中的空载电流和负荷电流，还可以在系统发生故障事与保护装置及自动装置相配合，迅速切断故障电源，防止事故扩大，保证系统的安全运行。㈡高压负荷开关是一种功能介于高压断路器和高压隔离开关之间的电器，高压负荷开关常与高压熔断器串联配合使用；用于控制电力变压器。高压负荷开关具有简单的灭弧装置，因为能通断一定的负荷电流和过负荷电流。但是它不能断开短路电流，所以它一般与高压熔断器串联使用，借助熔断器来进行短路保护。㈢互感器是按比例变换电压或电流的设备。其功能主要是将高电压或大电流按比例变换成标准低电压或标准小电流，以便实现测量仪表、保护设备及自动控制设备的标准化、小型化。同时互感器还可用来隔开高电压系统，以保证人身和设备的安全。按比例变换电压或电流的设备。㈣其结构一般包括熔丝管、接触导电部分、支持绝缘子和底座等部分，熔丝管中填充用于灭弧的石英砂细粒。熔件是利用熔点较低的金属材料制成的金属丝或金属片，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔件发热而熔化，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。㈤继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

传感器在钢铁行业中的应用：分别有①压力传感器②流量传感器③温度传感器。㈠压力传感器根据压力的变化转变为电流或电压的变化，在煤的装运和高炉的上煤处都用到压力传感器，实现对用煤的统计和上煤的测量和控制。㈡流量传感器用于检测锅炉炉体的温度和高炉炉体温度的检测和控制。㈢温度传感器应用于锅炉中送风管道、产生的蒸汽管道、给水管道……用于测量流体在管道中的流量，流速。便于检测和控制。流动信号采集处理，温度信号采集处理，压力信号采集处理，料位信号采集处理，安全保护光幕，电容电感接近传感器，按钮开关及塔式警式灯等等，将钢铁在冶炼环节当中所需要采集的信号完美的结合在一

起，在钢厂的顺序控制、过程控制、传动控制以及运动控制结合在一起。

继电保护在钢铁行业中的应用：当电力系统中发生故障时，通过自动化控制装置将故障部分电路可靠地切除电力系统。从而预防事故或缩小事故范围来提高系统运行的可靠性，最大限度地保证向用户安全连续供电。

PLC在钢铁行业中的应用：随着计算机和网络通讯技术的发展，PLC以其强大的功能和高度的可靠性在火电厂控制系统中获得了广泛的应用，它的可靠性关系到火电厂各大系统的安全运行，甚至影响到机组和电网运行的安全性和经济性。其中铁水脱硫处理、连铸、转炉的加料、吹氧、出碴、除尘、水循环等各个环节都采用PLC自动控制系统，实现各个工艺环节的自动控制，电网的波动和中断会影响炼钢的质量。

变频器在钢铁行业中的应用：变频器是利用电力半导体器件的通断作用将工频电源变换为另一频率的电能控制装置。它的主电路都采用交-直-交电路。变频器在锅炉中的应用：锅炉变频补水设备：利用变频器代替老旧的压力罐，可以达到精确的补水压力，节省空间，节省电能。主要材料：空气开关，远传压力表。变频器，接触器，电动机保护器，按钮，指示灯等。

锅炉主循环泵变频控制系统：主要利用变频器精确调节主管道的压力，防止爆管。节能节电。锅炉风机的变频调节系统：利用传感器，自动稳定在设定的风压值，让锅炉可以更加完全的燃烧，减少电力，煤炭的浪费。炉排变频调速系统：代替原来的电磁调速电机，节约电力。

通过这10周的学习，我了解了钢铁冶金联合企业是如何进行生产的。安全是个不容忽视的问题。由于安全等问题的频出，造成大量的人员死亡以及财产损失。企业引入电气自动化技术后大大提高了生产效率与安全性。做到了安全生产，节约了人力，降低了成本，为企业赢得更多的利润。钢铁企业还将迎来新一轮发展高峰，电气自动化技术的进一步增强也十分有必要。

[参考文献]冶金概论/杨绍利主编.北京：冶金工业出版社，2008.8 中国版本图书馆CIP数据核字（2008）第131341号