中煤张家口煤矿机械有限责任公司铸钢车间实习报告.doc

中煤张家口煤矿机械有限责任公司铸钢车间实习报告
实习地点：中煤张家口煤矿机械有限责任公司铸钢车间
实习时间：2011年3~8月
实习目的：
通过实习，将课堂上所学的有关理论知识与生产实际紧密结合，做到理论联系实际，加深自己对铸钢车间特别是对冶炼过程的感性认识，增强自己的实践经历和知识；通过实习使自己加深对专业领域的认识，以便能更好的掌握冶炼有关的生产工艺、生产设备以及铸件质量、性能等因素，力图达到能对生产中的各项经济指标进行分析与计算，从而改进生产工艺或者生产的组织与管理，提高效益，降低能耗；同时通过车间的生产实习，全面了解车间的现状、产品以及生产状况，加强自己对车间的存在感、归属感。
五个月的生产实习，加强了自己从事专业技术工作及管理工作所必须的各种基本技能和实践动手能力。了解了本行业业务范围内的现代工业生产组织形式、管理方式、工艺过程及工艺技术方法。培养自己理论联系实际、从实际出发分析问题、研究问题和解决问题的能力，并将所学知识系统化，实践化。培养自己热爱劳动、不怕苦、不怕累的工作作风。
实习内容：
一、中煤张家口煤炭中煤张家口煤矿机械有限责任公司铸钢车间简介
中煤张家口煤炭中煤张家口煤矿机械有限责任公司隶属于中煤集团下的中煤装备公司，是专业生产煤矿用输送设备的公司，公司主要产品有刮板输送机、转载机、破碎机、刨煤机。铸钢车间主要负责刮板输送机主要部件中部槽槽帮、破碎机锤体、刨煤机的一些部件的铸造成型、表面喷丸，以及刮板、销轨等的喷丸处理。
铸钢车间是一个非常具有锐意与创新的车间。在一个年设计制造能力只有4000吨的车间，它完成了公司规定的10800吨的生产任务，这不得不说是个奇迹。
整个铸钢车间由三个工段组成，分别为造型、冶炼、清铲。造型主要负责砂型箱体的制作，分为造型组和刻芯组。本工段采用水玻璃生产工艺，拥有从日本引进的真空VRH造型生产线。冶炼工段负责铸件的冶炼以及浇铸成型，拥有两个三吨碱性电弧炉，以废钢为原料，采用氧化法炼钢生产各类铸件。清铲主要负责铸件的砂子清理以及浇冒口的切割，以及铸件的表面喷丸工作。
二、铸钢车间生产工艺流程简介
在生产实习中，我了解到铸钢车间采用水玻璃生产工艺制造各类铸件，先在造型工段制作砂型箱体，经冶炼工段浇铸成型，然后至清铲工段清理、切割、修补、喷丸得到最终产品。
造型工段分为刻芯和造型组。造型线主要制作中部槽槽帮箱体，刻芯主要制作箱体内所需要的砂型部件。中部槽槽帮为车间的主要产品，需求量大，拥有专门的真空VRH造型线，进行规模化生产，生产效率高。相对而言需求量小很多的破碎机锤体以及一些小件砂型箱的制作全由人工制作成型，效率慢很多，劳动量也比较大。
冶炼工段主要由钢炉和浇铸两部分组成。是车间技术含量比较高的工段。钢炉组拥有两个3吨碱性电弧炉，承担车间各类铸件的冶炼工作。钢炉组主要炼制30MnSi和30MnSiMo（6BM）两个钢种。它以废钢为主要原料，利用氧化法的炼钢工艺进行炼制。钢炉组克服很多苦难，锐意进取，在保证质量的同时，开创了3吨炉炼5~6吨钢水的伟大壮举，极大的提高了生产效益。而且在设备老化严重，故障多的情况下顺利完成了公司的给类生产任务，而且获得了公司质量先进班组的称号。
浇铸组主要负责烘焙盛钢桶以及浇铸工作。负责把镇静好的钢液浇铸入倒扣好的砂型箱中。
清铲工段是可以说是全公司环境最恶劣的工段，主要负责铸件的清理以及切割工作。这是车间产品的最后一个工段，车间产品质量的好坏很大一部分都在清铲工段，特别是切割工序。切割工序使用氧炔枪对铸件的浇冒口进行切割，关系到产品的尺寸和形貌，工艺要求严格，质量控制也比较严格。
清铲工段还得对铸件的表面进行喷丸处理，拥有四台喷丸机，可以对槽帮、销轨、刮板进行喷丸处理。清铲工段还有一个主要工作是对有缺陷的铸件进行修补，主要手段是堆焊修补。
三、实习情况简介
在本次实习中，我主要以学习观察为主，先在造型和清铲两个工段实习三个星期，以了解车间的大体情况、生产流程以及主要产品。然后再到冶炼区钢炉组实习四个月，主要了解碱性电弧炉生产过程中的工艺路线，操作方法。
在钢炉组的实习，是本次实习的核心和重中之重，本次实习的主要目的旨在通过在钢炉的实习，了解氧化法炼钢的工艺流程和实际操作，并通过与自身的理论知识相结合，来提高自己的综合能力与素质，为车间服务。
车间使用的是炉盖旋开，顶部装料的钢炉，炉体出钢槽出钢，炉门的开关使用压缩空气，为3吨碱性电弧炉。为了完成公司给车间下达的每月成品900吨的冶炼任务，现在基本上每炉装料达到6~7吨，出钢5~6吨，每晚每炉必须冶炼4炉。钢炉组是车间生产的一大亮点，也是车间技术革新，技术改善的重点对象。
电弧炉炼钢有许多因素要考虑，尤其车间所使用的电弧炉，基本上所有操作都由手工完成，加料，喷氧，取样，扒渣，测温都由人工动手完成，劳动强度大，劳动环境恶劣，操作过程难以精准控制，比较容易出现小的差错，会导致所炼钢水成分、温度不准，除气不净等缺陷。而且在节能减排的今天，降低能耗也是我们必须考虑的一个大问题。
在钢炉的实习过程中，我对碱性电弧炉氧化法炼钢的六个个过程：补炉、配料装料、熔化期、氧化期、还原期、出钢均做了详细了解，并对一些环节进行了实践操作。下面是我对车间钢炉组冶炼过程工作的的归纳总结：
1． 补炉
每炼完一炉钢后，在装料前必须要进行补炉，其目的是修补被侵蚀的渣线和炉底以及其他被破坏的部位，以维持正常的炉体形状，从而保证冶炼的正常进行和安全生产。补炉的原则是高温、快补、薄补，维护炉膛原状。车间采用湿补，在出钢后带炉体恢复正常扒除炉门上残余渣后，立即用镁砂修补渣线和炉壁薄弱处，然后休整炉门。补炉必须达到高温、快补、薄补，利用炉膛余热使镁砂烧结在炉壁上。　
2． 配料装料
主要原料为废钢，利用焦炭配。废钢先用电子秤称质量，确定炉料量，然后计算确定所用焦炭量。配炭要充分考虑客观因素，如果炉料氧化皮比较多、潮湿，配炭得稍多点，不然会造成后期除气不尽。我在实习期间，发现了不少由于配炭不准，造成除气不净，返炉重炼的现象。还有炭不能配得太高，这样会造成氧化期实践延长，提高能耗。
装料前，先向炉底铺上一层石灰以及部分萤石，这有利于早期去磷，减少钢液吸气以及去除部分非金属夹杂。装料时，直接使用天车吊着料斗把料倒进炉内。有时进行二次加料，二次加料要快，先把料准备好后，再旋开炉盖加料。 如果炉底造渣材料不足，也可在二次加料时加入部分石灰和萤石，减轻后期劳动强度。这样亦可以更好的捕捉脱磷时机。
如果冶炼6BM，由于钼铁熔点高，不易挥发和氧化，我们一般先在前期加料时一并加入炉内，以便在以后的过程中充分扩散，使成分均匀。
3． 熔化期
熔化期是主要耗电时期，分为启弧、穿井、电极上升、低温区炉料熔化四个阶段。熔化期的任务是将固体炉料迅速熔化成钢液，并进行脱磷，减少钢液吸气和以及防止金属挥发。
为了加速熔化，预前脱磷，在炉料熔化到2/3时，进行吹氧助熔。吹氧助熔有利于加速大料以及炉内部分低温区域炉料的熔化，有效的降低能耗，节省成本。吹氧时，吹氧压力大概为0.5~0.6Mpa，吹氧管折成20到30度角，插入深度10~20cm。吹大料使，为了防止塌料，造成钢液翻溅，失炭严重，吹氧位置和角度的选择至关重要。
熔化期熔化渣的好坏直接影响的脱磷的成败以及电能的利用率。所以在吹氧的同时，必须时刻关注渣面，适时调渣，最好形成泡沫渣。熔化期快结束时，应采取流渣操作，重造新渣，这样既有利于后期进一步脱磷也可以节省造渣材料，并可以减小钢液的后期回磷量。
熔化期快结束时，取样分析化学成分，确定炭、硫、磷含量作为后阶段氧化还原反应控制成分的依据。
4． 氧化期
个人认为氧化期是这个冶炼过程中最复杂也是最重要，最难控制的过程。氧化期的主要任务是脱炭、脱磷，以及去除气体和夹杂物，并提高钢液温度。氧化前期主要目的是造渣脱磷，这时温度得偏低，炉渣要有强氧化性和强碱性，并且流动性要好，氧化后期是脱炭除气去杂质，采用吹氧（主要）和加矿石结合的方法脱炭。氧化后期渣的流动性好，渣要薄，可以做到炉渣自动流出或者进行流渣操作。氧化期结束后要进行扒渣操作。在整个氧化期采用磨炭花的方法确定炭含量来保证石灰的加入量和流渣操作。车间正常的氧化期时间为20~30分钟。
氧化期操作：1）渣况良好方可分批加矿石，每批加矿石量不得太多。2）调整渣况。当氧化沸腾开始，采用流渣，要求炉渣碱度2～3，炉内渣量控制在3％～4％。氧化期后阶段，应使炉渣流动性好，渣层要薄，渣量控制在2％～3％。3）温度控制。氧化期总的来讲是一个升温阶段，升温速度的快慢根据钢液中磷的情况而定。氧化末期必须使钢液温度升高到大于该钢种出钢温度的10～20℃。4）净沸腾。当温度、化学成分合适，就停止加矿石，调整好炉渣，并加入少许锰铁进行预脱氧，让熔池进入自然沸腾(5～10min)，使钢液中的残余含氧量降低，并使气体及夹杂物充分上浮，以利于还原期的顺利进行。5）扒渣。氧化期炉渣中FeO含量很高，又含有P2O5，为了还原期脱氧及防止回磷必须扒渣，扒渣的条件是扒渣温度高于出钢温度10～2O℃；扒渣前炭、磷及其他限制性成分应符合要求。
5． 还原期
还原期主要任务是造好还原渣对钢液进行脱氧、脱硫，并调整化学成分，控制好出钢温度。
扒渣结束后，立即加入锰铁、硅铁预脱氧，然后迅速加入石灰、萤石造渣。待渣面形成后加入还原剂炭化硅粉，立即关闭炉门，进行还原反应进行脱氧。而且每隔5到8分钟分批加入造渣材料、还原剂确保反应的持续进行。在第二次造渣以及添加还原剂前搅拌熔池，使各种合金料充分溶解，扩散，达到去除非金属夹杂，均匀成分的目的。然后取样分析成分，确定C、Mn、Si、S、P含量，以确定是否需要增炭（用生铁），加硅铁，锰铁量，并去硫以达到合格的化学成分。车间还原期时间一般为30~40分钟。
出岗前分析渣中氧化铁含量，确定是否脱氧良好，确保成分合格，非金属夹杂少，并测温确定出钢温度。
6． 出钢
出钢桶先经过烘烤，成暗红色。出岗前先在出钢桶内加入铝线，以最终脱氧。出钢时保持钢液流出顺畅，钢渣混出。
出钢后取样分析化学成分，并加入钢包覆盖剂，喂硅钙线，测温决定镇静时间，然后浇铸。
以上是我对整个冶炼过程的了解，其中有的环节经过自己亲手操作，在操作过程中发现并不是如书上写的那么简单。实际操作过程中有很多技巧，有很多方法值得我去学习和借鉴，譬如吹氧，就得考虑氧气气压，吹氧角度，吹氧位置以及人站立的位置，稍有不慎很有可能造成大塌料，造成后期炭量低，必须增炭去气，致使后期磷含量增高，降低钢水品质。而且塌料是造成钢液飞溅，存在比较大的安全隐患。尤其现在处于夏季，温度高，在钢炉前吹氧，也是对身体的一种考验。
问题与发现：
1. 去磷时机的把握。
去磷时间就短短几分钟，稍有不慎，就会造成去磷时机的丧失，去磷效果不明显。所以抓住去磷时机在炼钢过程中很重要。车间炼钢时，去磷效果不是很理想，最大的问题就是把握不住去磷时机。去磷的关键是低温，高碱，强氧。所以在熔化期的去磷操作至关重要，一般可以去除50~70%的磷。归结到操作的话，就是提前造渣，把握好吹氧时间。但是由于条件以及习惯限制，车间吹氧时间全部由工人自己估计，所以造成吹氧时间的不一致，所以去磷效果参差不齐。查阅有关资料，我觉得有种方法可行，就是在装料时，可在炉底装入少量的矿石，以加强渣液的氧化性。待渣熔化时，就可在钢液上面形成强氧化性渣，提高去磷效果。
2. 氧化期炭含量判断。
氧化期含炭量的判断贯穿整个氧化期。含炭量的高低是判断是否净沸腾，是否扒渣的重要标准，一旦判断失误，就会造成整炉炭含量不准，增加还原期的难度或者返炉重练。在车间氧化期含炭量的判断主要是通过砂轮磨样品，通过火花的特征来判断。该法偏差比较大，其原因是火花的形成与砂轮机的转数及砂轮的砂粒粗细等有关，而且如果含有其他成分，也会使火花的特征改变。所以为了更加精确的判断含炭量，我觉得可以采取磨火花与其他手段相结合的方法来实现。通过查阅资料我找到了另外一种炭含量的判断方法——碳花观察法。该法简单、迅速、准确，获得普遍的应用，其介绍如下：
未经脱氧的钢液在样勺内冷却时，能够继续进行碳氧反应，当气泡逸出时，表面附有一薄层钢液的液衣，宛如空心钢珠，这就是火星。又因为气泡是连续逸出的，所以迸发出来的火星往往形成火线。如果钢中的游离碳较多，有时在火星的表面上还附有碳粒。当气泡的压力较大而珠壁的强度不足时，迸发出来的火星破裂，进而形成所谓的碳花。然而，CO 气泡压力随钢液碳含量的降低而降低，碳花的数目和大小也依次递减，火星的迸发力量也是由强到弱。有经验的炼钢工可根据火星(碳花)的数量、大小与破裂情况及迸发力量的强弱、火线的断续情况或发出的声音等进行判断，碳含量越低判断得越准确，误差常常只有±0.01％～0.02％，而碳含量越高，碳花越大，分叉越多，跳跃越猛烈，也越缺乏规律性，因此碳含量很高时难以准确的判断。当碳含量超过0.80％以上时，碳花在跳跃破裂过程中还发出吱吱的响声。碳花的具体观察方法有两种：一种是直接观察从勺内迸发出来的火星(碳花)情况；另一种是观察火星(碳花)落地后的破裂情况。一般碳钢的碳含量与碳花特征的关系见表1。
表1 碳钢的碳含量与碳花特征的关系
? 碳含量／％
火星或碳花的颜色
? 火星与碳花的多少等
迸发力量或破裂的情况
备注
?? 0.O5～0.10
? 棕白色
全是火星构成的火线无花
迸发无力
火线稀疏时有时无
? 0.1～0.20
? 白色
火星构成的火线中略有小花
迸发无力
火线稀疏时有时无
? 0.3～0.40
? 带红
火星2／3，小花1／3
迸发稍有力
火线细而稍密
0.50～0.60
红色
火线2／3，小花1／3间带2～3朵大花
迸发有力
火线粗而密
0.70～0.80
红色
火线l／3，小花2／3大花3～5
朵
迸发有力，花内分叉，呈
现二次破裂

0.90～1．O0
红色
火星少，小花多，大花7～10朵
迸发有力、很强，花有圈
呈现三次破裂
碳含量大于0.08%以上时，碳花在跳跃破裂过程中有吱的响声
? 1.1～1.20
红色
大花很多、很乱略有火星
花跳跃频繁有力，花有圈呈现三次破裂

1.30～1.40
红色
大花l／3，紫花2／3
花跳跃短而有力，多次
破裂

1.50～1.80
红色
几乎全是紫花
花跳跃短雨有力，多次破裂

3．熔化期非金属夹杂的去除。
非金属夹杂物对钢的力学性能影响很大。钢中非金属夹杂物主要为脱氧产物和二次氧化产物。钢液脱氧越好，脱氧产物越容易上浮，夹杂物也就越少。二次氧化时形成的夹杂颗粒大，而且由于钢液凝固难于上浮，大部分残留在钢中形成夹杂物。二次氧化产物与钢液中氧的含量，温度高低以及钢液与大气的接触面积大小，时间有关。
要减少夹杂物，其主要手段就是控制好脱氧。车间主要采用的是沉淀脱氧与扩散脱氧相结合的方法来脱氧。沉淀脱氧的原料是硅铁和锰铁，所以最好在预脱氧时强调两者的加入比例（Mn/Si=4.5），加入量，以及加入的先后顺序，力争硅锰同加，其次先锰后硅，杜绝先硅后锰，以达到减少SiO2以及FeO的形成，形成以MnO.SiO2为主的熔点低易凝聚，易上浮的氧化产物。。而且有条件的话，可以适当插铝，加强脱氧效果。
车间还原期白渣中FeO含量对夹杂物的影响很大，FeO含量大，说明钢水中含氧量高，越容易形成基本不能去除的二次氧化产物，所以在操作中，应当尽量减少其含量，最好控制在0.5%以下。终脱氧产物也应当尽量控制好，最好使铝含量为0.002~0.003%，这样既可以良好脱氧，又可以细化晶粒，提高钢的力学性能。
实习总结：
在这五个月的参观、学习和操作的生产实习期间，我参观了整个生产车间，并对工艺流程有了大概的了解，初步认识了本企业特别是本车间的基本情况和它的发展历程，并且对其生产流程有了一些大致的了解。觉得生产实际中的炼钢的过程与在学校所作的实验过程有着巨大的差别，在其过程中需要考虑的问题和因素也增加了很多，而不能一味的追求高性能。在实习中，我明白了生产注重的是效益，是质量与成本的有机结合。在生产中，尤其在冶炼过程中我们需要考虑的不仅仅是把铸件做出来，而是需要综合考虑原料成本，能耗等诸多因素，以图设计最佳的工艺路线，工作方法以及最优生产组织与管理，降低成本，加强质量，提高效益。
在钢炉的实习过程中，师傅给了我无微不至的关怀和细心的指导。他丰富的实践经验令人折服，一丝不苟的工作态度令人钦佩。从他身上，我看到了我们企业，我们车间师傅的工作态度和敬业精神，使我明白只有热爱本职工作，才能全身心的投入工作中，服务企业，提高自己。工作的目的，不能只是物质利益地获取，而是要学会享受工作，快乐工作。
我知道要想真正了解一个企业的内涵与文化，短短的五个月是不够的，这需要长期的深入到企业当中，深入到车间之中，为企业作出自己贡献才能更细致、更具体地了解它，解读它。
实习体会：
通过本次生产实习，使我明白了理论联系实践的重要性，使我明白了冶炼过程在生产领域的具体应用。我明白了只有把课堂所学基础理论、专业知识和基本技能合理结合，以及掌握有关技术规范、工艺流程以及工作技能，才能锻炼了我分析、解决有关冶炼实际问题的能力，从而提高我的专业综合素质，培养自己的创新精神与创造能力，为将来从事研究冶炼成型打下良好的应用基础，并且在这个基础上把所学的理论知识与实践紧密结合起来，培养实际工作能力与分析能力，以达到学以致用的目的。同时也为以后的工作打下了一定的基础，让自己更好、更快的投入工作中。
实习生：
2011-8-20
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