冶金工艺.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2020/7/19 Sunday,#,2026/11/8,冶金工艺,什么是冶金呢,？,百度百科：从矿石中提取金属或金属化合物，用各种加工方法将金属制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。,冶金是一门研究如何经济地从矿石或其它原料中提取金属或金属化合物，并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。,一、冶金的定义,历 史,5,1.1,冶金工业发展历史,人类社会发展史：,原始社会奴隶社会封建社会资本主义社会,人类使用材料的历史：,石器青铜器铁器工业化(钢铁)信息社会(多种新材料),6,1.2中国冶金的辉煌历史,中国近代钢铁工业起源于1890年清朝湖广总督张之洞兴建的第一个近代钢铁厂汗阳铁厂，它是近代中国最大的钢铁企业，采用近代技术共生产铁矿石1400多万吨，生铁240多万吨，钢60多万吨，拥有3万名钢铁和采掘工人，培训了一批技术人员。汉冶萍公司从1890年（光绪十六年）湖广总督张之洞创办起至1948年（民国37年）国民政府资源委员会组成汉冶萍公司资产清理委员会接收公司总事务时止，历时58年。,改革开放前的曲折历程，旧中国钢的年产量最高时未突破100万吨;。解放初期勉强能够修复生产的只有7座高炉、12座平炉、22座小电炉。,改革开放后的稳步发展 党的十一届三中全会以来的14年 是我国冶金工业持续、稳定发展的14年。钢产量由1978年的3178万吨 增长到1992年的近8093万吨 平均增钢340万吨。工业总产值由1978年的266.39亿元 增加到1992年的2230.9亿元，平均每年增加140.32亿元。1978年全行业实现利税50亿元，1992增加到约280亿元，增长近4.6倍。年上交利税1453亿元 相当于同期实现利税的70%对国家作出了很大贡献。,加入WTO后，我国确定了钢铁工业“控制总量、调整结构、淘汰落后”的产业政策。,1.3现代工艺的冶金,金属的分类,黑色金属：铁、铬、锰三种。,有色金属：铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡、铜、铅、锌、锡、钴、镍、锑、汞、镉、铋、金、银、铂、钌、铑、钯、锇、铱、铍、锂、铷、铯、钛、锆、铪、钒、铌、钽、钨、钼、镓、铟、铊、锗、铼、镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪、钇、钍。,常见金属：如铁、铝、铜、锌等。,稀有金属：如锆、铪、铌、钽等。,二、冶金工艺上的分类,冶金,黑色冶金工业,有色冶金,工业,2.1现代冶金技术,冶金工艺,火法冶金,湿法冶金,电法冶金,2.1.1火法冶金,定义：,火法冶金是指利用高温从矿石中提取金属或其化合物的方法。,工艺过程：,矿石准备,矿石冶炼,精炼提纯,选矿、焙烧球化或烧结,金属化合物的还原,除去杂质提纯金属,工艺方法分类,：,火法冶金,提取,冶金,真空,冶金,喷射,冶金,氯化,冶金,图片要说明,定义,：,湿法冶金是指利用一些化学溶剂的化学作用，在水溶液或非水溶液中进行包括氧化、还原、中和、水解和络合等反应，对原料、中间产物或二次再生资源中的金属进行提取和分离的冶金过程。,工艺过程,：,离 子,浸 取,固 液,分 离,金属或化,合物提取,溶 液,富 集,2.2,湿法冶金,定义,：,利用电能从矿石或其它原料中提取、回收、精,炼金属的冶金过程。,工艺分类,：,电热熔炼,：,直接用电加热生产金属的一种冶金方法。电热熔炼包括,电弧熔炼,、,等离子熔炼,和,电磁熔炼,等。,水溶液电解：,应用水溶液电解精炼金属的一种冶金方法。,2.3,电法冶金,熔盐电解：,直接利用高导电率、低熔点的熔盐作为电解质在熔池中进行电解。,钢铁,so,冶金工艺流程,现代炼钢流程图,冶金工艺流程,冶金工艺流程,冶金企业二级厂划分：,铁前：原材料开采厂（俗称：矿业公司）、工业港码头或者是原料站、焦化、烧结、炼铁,炼钢：电炉炼钢、转炉炼钢,轧钢：型材厂、冷轧厂、热轧厂、硅钢片厂,辅助厂：自备电厂、能源厂（水电气）、制氧厂、设计院、维护单位,冶金工艺流程,矿业公司：,主要的作用是开采铁矿石，制成炼铁或者是炼钢过程中需要的成品或者是半成品原料。主要生产的原料有：高铁粉、球团矿、石灰石粉末、稀土及稀有合金。,涵盖工艺：矿石磨选、成品烧制、造球等。,铁矿石的选矿主要是磁浮选。其中涉及到自动化控制及传动提升系统等。国内主要从事该工艺的单位有：丹东测控、南京富岛等企业,造球：专门的球团厂、工艺在国内一般大中型冶金企业都有。控制系统较为复杂,涉及到公司大多数的产品。主要的设计单位：最早由国外引进，后由国内转化技术，较知名的设计院为：中冶长天、中冶北方,石灰石：石灰石在炼铁过程中为稳定剂在炼铁及炼钢过程中都需要用到，主要工艺有：破碎、烧制、筛选。当前主要采用回转窑方式、竖窑为辅。主要的设计院为：洛阳矿山设计院、北京有色院等。控制系统较小，变频器功率较大。,冶金工艺流程,回转窑示意图,冶金工艺流程,磁浮选矿示意,冶金工艺流程,工业港、原料厂：,冶金企业的原材料大多通过水路、火车、汽车的运输方式来完成原材料的采集。,港口：主要有卸船机、运输皮带、原料厂、混料场。,火车：主要有翻车机、运输皮带、原料厂、混料场。,我们的应用：卸船机的控制系统、及无线通讯。,冶金工艺流程,桥式卸船机,冶金工艺流程,翻车机,冶金工艺流程,焦化厂：,主要是生产炼铁所需要的燃烧原料。主要工艺是将原煤碳化。,其生产工艺为：配煤、捣固、炼焦、湿熄焦及干熄焦、余热发电、回收、煤化工,配煤：配煤前将原煤经过破碎清俗称：洗煤。国内的煤炭有肥煤和瘦煤的说法、配煤是将两种煤按照一定燃烧值要求配比混匀,捣固：将配比好的煤加入粘结剂用捣固机捣制成煤饼的形状。,炼焦：国内目前的焦炉主要有3米、4米、6米、7米和7.63米焦炉。所谓的米数是指结碳室炉膛的高度。一般一座焦炉的孔数在55空左右。现今主流的焦炉都在6米及以上。焦炉技术最早由德国和日本引进，后为国内消化。主要的设计单位：鞍山焦耐院、武汉焦耐院、武汉科技大学等单位。,熄焦：湿熄焦是在焦炭出炉后由熄焦车运到熄焦塔通过低水分熄焦工艺将红焦迅速熄灭。干熄焦是通过专门的熄焦工艺将红焦装入氮罐自然熄灭。,余热发电：为干熄焦的配套设备，通过鼓风机将碳罐中氮气引向蒸汽发电机。,冶金工艺流程,焦炉,冶金工艺流程,干熄焦及旋转焦罐车,冶金工艺流程,回收及煤化工：,炼焦过程中会产生大量的有毒气体及物质（硫磺、苯、氢、氖、煤焦油等），但是这些物质又是化工行业所不可缺少的原材料，所以为了环保和创收，回收及煤化工是焦化厂相当重要的一个环节。（使用产品可参考化工行业）,特别:,要提出来的是五大车：装焦、推焦、拦焦、熄焦、旋转焦罐车也是我们需要相当重视的其中涉及到我们的产品为：大量的变频器、PLC以及无线通讯。,冶金工艺流程,烧结厂,冶金工艺流程,烧结厂：,将铁矿粉高温烧制成块状，初步去除铁矿石中的杂质，以利于后续在高炉中的进一步烧制。,烧结厂工艺简单主要的都是顺序控制加少量的皮带机。PLC居多变频器要少一些。不过作为高污染厂矿，该单位的除尘风机较多而且功率较大，可以应用中压变频器。再就是预热发点。,烧结厂的单位为烧结机炉膛面积：xx平方烧结机 武钢最大的烧结机为435平方米烧结机，年产入炉烧结矿万吨,冶金工艺流程,炼铁高炉,冶金工艺流程,炼铁高炉：,将烧结矿、球团矿以及焦炭加入钟炉内炼制成铁水。,主要工艺：炉顶上料、钟炉搅拌、烟煤喷吹、除渣,高炉的单位是：立方米，如武钢的的高炉为2800立方米。,销售过程中需要注意高炉的余热发电系统以及喷吹和除尘上中压变频的机会。,冶金工艺流程,转炉炼钢,冶金工艺流程,转炉炼钢及连铸：,炼钢的基本任务包括：,1.脱碳、脱磷、脱硫、脱氧；,2.去除有害气体和夹杂；,3.提高温度；,4.调整成分,炼钢过程通过供氧、造渣、加合金、搅拌、升温等手段完成炼钢基本任务。氧气顶吹转炉炼钢过程，主要是降碳、升温、脱磷、脱硫以及脱氧和合金化等高温物理化学反应的过程，其工艺操作则是控制供氧、造渣、温度及加入合金材料等，以获得所要求的钢液，并浇成合格钢钢锭或板坯,我们在武钢的转炉连铸中有完整的应用从PLC到变频器以及MCC。,转炉的单位是：吨（现在一般都在100吨左右）,连铸机：一般都是讲几机几流（如一机一流）,冶金工艺流程,连铸机,冶金工艺流程,轧钢片,轧钢的工艺：加热炉 粗轧 精轧 酸洗 包装,冷轧、热轧、型材、硅钢片等，都是由炼钢出来后的方坯或者是板坯根据市场需求来轧制成型的产品。在轧制和热处理过程中加入一些稀有金属调质得到不同的产品。,由于罗克韦尔的传动系统在大功率段是个空白，而国内钢厂一般都是采用欧洲或者是日本的技术，所以我们在轧钢片的突破口应该是在辅助传动以及状态监测数据采集方面。,冷轧热轧的单位：一般是指板材的宽度，如1580mm，就是指的是板材的宽度。,另外我们开可以在酸洗线和包装线上做文章。,冶金工艺流程,冷轧,冶金工艺流程,重轨,冶金工艺流程,高线,冶金工艺流程,辅助厂：自备电厂、能源厂（水电气）、制氧厂、设计院、维护单位,自备电厂：可参考电厂的操作,能源厂：提供整个钢厂的循环水、污水、生活用水；输变电、余电回输电网；高炉煤气、二氧化碳等管网的维护。可做PLC、变频器、软启动器等,制氧厂：主要设备为大型的空气压缩机及气柜。为危险精密设备，流量、检测设备较多，DCS系统应用广泛，状态监测以及能源管理方面可着重加强销售力度。,冶金工艺流程,氧气厂,冶金设备,冶金行业带来的变化,