冶金定义

第一篇：冶金定义

冶金定义

冶金就是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。冶金的技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金，同时冶金在我国具有悠久的发展历史，从石器时代到随后的青铜器时代，再到近代钢铁冶炼的大规模发展。人类发展的历史就融合了冶金的发展。随着物理化学在冶金中成功应用，冶金从工艺走向科学，于是有了大学里的冶金工程专业。

起源

从古代陶术中发展而来。首先是冶铜，铜的熔点相对较低，随着陶术的发展，陶术需要的温度越来越高，达到铜的熔点温度，而在陶术制作过程中，在一些有铜矿的地方制作陶术，铜自然成了附生物质而被发现。古人也慢慢掌握铜的冶炼方法。

冶金分类

火法冶金

火法冶金是在高温条件下进行的冶金过程。矿石或精矿中的部分或全部矿物在高温下经过一系列物理化学变化，生成另一种形态的化合物或单质，分别富集在气体、液体或固体产物中，达到所要捉取的金属与脉石及其它杂质分离的目的。实现火法冶金过程所需热能，通常是依靠燃料燃烧来供给，也有依靠过程中的化学反应来供给的，比如，硫化矿的氧化焙烧和熔炼就无需由燃料供热；金属热还原过程也是自热进行的。冶金炉

火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼，精炼，蒸馏等过程

湿法冶金

湿法冶金是在溶液中进行的冶金过程。湿法冶金温度不高，一般低于!，现代湿法冶金中的高温高压过程，温度也不过$左右，极个别情况温度可达%。湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。

1、浸出用适当的溶剂处理矿石或精矿，使要提取的金属成某种离子（阳离子或络阴离子）形态进入溶液，而脉石及其它杂质则不溶解，这样的过程叫浸出。浸出后经沉清和过滤，得到含金属（离子）的浸出液和由脉石矿物绢成的不溶残渣（浸出渣）。对某些难浸出的矿石或精矿，在浸出前常常需要进行预备处理，使被提取的金属转变为易于浸出的某种化合物或盐类。例如，转变为可溶性的硫酸盐而进行的硫酸化焙烧等，都是常用的预备处理方法。

1、净化在浸出过程中，常常有部分金属或非金属杂质与被提取金属一道进入溶液，从溶液中除去这些杂质的过程叫做净化。

2、制备金属用置换、还原、电积等方法从净化液中将金属提取出来的过程。

电冶金

电冶金是利用电能提取金属的方法。根据利用电能效应的不同，电冶金又分为电热冶金和电化冶金。

1、电热冶金是利用电能转变为热能进行冶炼的方法。在电热冶金的过程中，按其物理化学变化的实质来说，与火法冶金过程差别不大，两者的主要区别只饲冶炼时热能来源不同。

2、电化冶金（电解和电积）是利用电化学反应，使金属从含金属盐类的溶液或熔体中析出。前者称为溶液电解，如锕的电解精炼和锌的电积，可列入湿法冶金一类；后者称为熔盐电解，不仅利用电能的化学效应，而且也利用电能转变为热能，借以加热金属盐类使之成为熔体，故也可列入火法冶金一类。从矿石或精矿中提取金属的生产工艺流程，常常是既有火法过程，又有湿法过程，即使是以火法为主的工艺流程，比如，硫化锅精矿的火法冶炼，最后还须要有湿法的电解精炼过程；而在湿法炼锌中，硫化锌精矿还需要用高温氧化焙烧对原料进行炼前处理。

冶金工业

冶金工业的分类

冶金工业可以分黑色冶金工业和有色冶金工业，黑色冶金主要指包括生铁、钢和铁合金（如铬铁、锰铁等）的生产，有色冶金指后者包括其余所有各种金属的生产。另外冶金可以分为黑色冶金工业、有色冶金工业、稀有金属冶金工业和粉末冶金工业。

冶金工业是指对金属矿物的勘探、开采、精选、冶炼、以及轧制成材的工业部门，包括黑色冶金工业和有色冶金工业两大类，是重要的原材料工业部门，为国民经济各部门提供金属材料，也是经济发展的物质基础。新中国成立50多年来，钢铁工业发展迅速。在大连、天津、上海等沿海城市发展钢铁工业的同时，在内地的包头、太原、武汉、重庆、攀枝花等地建设了一批大型钢铁和铁合金、耐火材料等辅助原料企业。在黑色冶金工业发展的同时，中国有色金属冶炼及加工业迅速发展起来，辽宁、黑龙江、山东、河南、四川、贵州、甘肃等地先后建设了一批大型氧化铝厂、电解铝厂和铝材加工厂。还在湖南、江西、贵州、广西等地建立了大型的有色金属生产基地。2007年，中国有色金属行业工业增加值（按可比价格计算）比2006年增长18.7%，增幅比全国规模以上企业工业增加值的增幅高0.2个百分点。2007年，中国钢铁行业取得了增长较快、结构优化、效益提高、节能 国际钢铁界的地位和影响提高的显著成绩。生产粗钢48924.08万吨，比上年增加6625.22万吨，增长15.66%；生产生铁46944.63万吨，比上年增加6189.22，总体呈较快增长态势。2008年第一季度中国钢铁产品出口同比下降了19.3%，但出口金额却同比上升7.6%。中国冶金工业科技水平正在走强，“大而弱”的声音已经降调。中国应当以提高 一步提高冶金工业科技水平。冶金行业安全问题要引起高度重视，解决安全问题要采用综合性措施，常抓不懈。完善中国冶金行业的标准从一定意义上来讲是解决冶 构建安全标准体系保障行业健康发展。今后中国有色金属行业要充分利用国内、国外两种有色金属再生资源，大幅度增加再生资源回收利 年主要有色金属铜、铝、铅、锌再生利用量达到650万吨的基础上，2020年再生金属利用量达到1200万吨，占总量的40%，再生资源循环利用能力显著增强。未来3年，中国钢铁行业在内需的拉动下将出现最佳发展机遇期； 国钢材的实际需求增长将保持年均7.57%的增速。预计中南地区将成为未来中国钢铁产品需求最具潜力的区域，武钢、鞍钢是最受益于下游行业需求增长的企业。未来5 将发生变化，建筑行业和资源能源行业的需求所占比例将有所下降，而机械、轻工和汽车等行业需求所占比例将有所上升。

专业名称：冶金技术专业培养目标：培养掌握冶金方面知识，从事冶金领域中生产、设计、管理工作的高级技术应用性专门人才专业核心能力：冶炼工艺设计能力，金属材料分析检测能力，铸造车间生产管理能力专业核心课程与主要实践环节：物理化学、金属学、冶金传输原理、冶金原理、钢铁冶金学、有色金属冶金学、金工实习、生产实习、认识实习、冶金传输原理、冶金物理化学、冶炼工业、矿相岩相结构分析、课程设计、毕业设计等，以及各校的主要特色课程和实践环节

危险、类别及原因

(一)炼铁生产的主要危险源及主要事故类别和原因炼铁生产工艺设备复杂、作业种类多、作业环境差，劳动强度大。炼铁生产过程中存在的主要危险源有：烟尘、噪声、高温辐射、铁水和熔渣喷溅与爆炸、高炉煤气中毒、高炉煤气燃烧爆炸、煤粉爆炸、机具及车辆伤害、高处作业危险等。根据历年事故数据统计，炼铁生产中的主要事故类别按事故发生的次数排序分别为：灼烫、机具伤害、车辆伤害、物体打击、煤气中毒和各类爆炸等事故。此外，触电、高处坠落事故以及尘肺病、矽肺病和慢性一氧化碳中毒等职业病也经常发生。导致事故发生的主要原因为：人为因素、管理原因和物质原因三个方面。人为原因中主要是违章作业，其次是误操作和身体疲劳。管理原因中最主要的是不懂或不熟悉操作技术，劳动组织不合理；其次是现场缺乏检查指导，安全规程不健全，以及技术和设计上的缺陷。物质原因中主要是设施(备)工具缺陷，个体防护用品缺乏或有缺陷；其次是防护保险装置有缺陷和作业环境条件差。(二)炼钢生产过程中存在的主要危险源及主要事故类别和原因炼钢生产中高温作业线长，设备和作业种类多，起重作业和运输作业频繁，主要危险源有：高温辐射、钢水和熔渣喷溅与爆炸、氧枪回火燃烧爆炸、煤气中毒、车辆伤害、起重伤害、机具伤害、高处坠落伤害等。炼钢生产的主要事故类别有：氧气回火、钢水和熔渣喷溅等引起的灼烫和爆炸，起重伤害，车辆伤害，机具伤害，物体打击，高处坠落，以及触电和煤气中毒事故。统计表明，炼钢生产安全事故的主要原因有是：人为的违章作业和误操作，作业环境条件不良，设备有缺陷，操作技术不熟悉，作业现场缺乏督促检查和指导，安全规程不健全或执行不严格，操作技术不熟悉，个体防护措施和用品有缺陷或缺乏等。

(三)轧钢生产过程中存在的主要危险源及主要事故类型和原因轧钢生产主要由加热、轧制和精整三个主要工序组成，生产过程中工艺、设备复杂，作业频繁，作业环境温度高，噪声和烟雾大。主要危险源有：高温加热设备，高温物流，高速运转的机械设备，煤气氧气等易燃易爆和有毒有害气体，有毒有害化学制剂，电气和液压设施，能源、起重运输设备，以及作业、高温、噪声和烟雾影响等。根据冶金行业综合统计，轧钢生产过程中的安全事故在整个冶金行业中较为严重，高于全行业的平均水平，事故的主要类别为：机械伤害、物体打击、起重伤害、灼烫、高处坠落、触电和爆炸等。事故的主要原因依次为：违章操作和误操作，技术设备缺陷和防护装置缺陷，安全技术和操作技术不熟悉，作业环境条件缺陷，以及安全规章制度执行不严格等。

(四)冶金生产中，煤气、氧气生产过程中存在的主要危险源及事故类别和原因1．煤气生产过程中存在的主要危险及事故类别和原因冶金生产中大量产生和使用煤气的有：高炉煤气，焦炉煤气，转炉煤气，发生炉煤气和铁合金煤气。各种煤气的组成成分及所占百分比各不相同，主要成分为一氧化碳、氢气、甲烷、氮气、二氧化碳等。煤气是冶金生产中主要的危险源之一，其主要危害是腐蚀、毒害、燃烧和爆炸。煤气事故的主要类别有：急性中毒和窒息事故，燃烧引起的火灾和灼烫事故，爆炸形成的爆炸伤害和破坏事故。冶金生产过程中导致煤气事故发生的主要原因分别是：违章操作或误操作，设备(施)及防护装置的自身缺陷，安全技术知识缺乏，现场缺乏检查指导和监护措施，监护装置与个体防护用品缺乏或有缺陷，以及事故预防与及救护措施不完善等。2．氧气生产过程中存在的主要危险源及事故类别和原因冶金生产过程中大量使用氧气。氧气易助燃，几乎与一切可燃物都可进行燃烧，与其他可燃气体按一定的比例混合后极易发生爆炸，其主要危险是易燃烧和易爆炸。氧气燃烧时通常温度很高，火势很猛，灾害严重，氧气燃烧导致的灼烫和烧伤事故往往烧伤面积大、深度深，难以治愈。氧气爆炸时通常强度很大、很猛烈，冲击性、破坏性和毁灭性极强。冶金生产过程中导致氧气事故发生的原因主要是氧气燃烧或助燃造成的火灾、烧伤事故和氧气爆炸形成的爆炸事故，其伤害和破坏程度都很严重。分析统计表明，冶金生产中引发氧气事故的主要原因是：人为的违章操作和误操作，设备设施装置的缺陷，以及缺乏安全技术知识和操作不熟练等。(五)有色金属冶炼生产的主要危险源及主要事故类别和原因有色金属冶炼生产包括铜、铅、锌、铝和其他稀有金属和贵重金属的冶炼和加工，其生产过程具有设备、工艺复杂，设备设施、工序工种量多面广，交叉作业，频繁作业，危险因素多等特点。主要危险源有：高温，噪声，烟尘危害，有毒有害、易燃易爆气体和其他物质中毒、燃烧及爆炸危险，各种炉窑的运行和操作危险，高能高压设备的运行

和操作危险，高处作业危险，复杂环境作业危险等。主要事故类别有：机械伤害，车辆伤害，起重伤害，高温及化学品导致的灼烫伤害，有毒有害气体和化学品引起的中毒和窒息，可燃气体导致的火灾和爆炸，高处坠落事故等。根据对以往事故的统计分析，有色金属冶炼生产安全事故的主要原因是：违章作业和不熟悉、不懂安全操作技术，工艺设备缺陷和技术设计缺陷，防护装置失效或缺陷，现场缺乏检查和指导，安全规章制度不完善或执行不严，以及作业环境条件不良等。(六)黄金冶炼生产的主要危险源及主要事故类别和原因黄金冶炼生产过程中存在的主要危险源有：高温，噪声，烟尘危害，氰化物和汞中毒，易燃易爆气体和其他物质中毒，燃烧及爆炸危险，高能高压设备的运行和操作危险，高处作业危险，复杂环境作业危险等。主要事故类别有：机械伤害，车辆伤害，起重伤害，高温及化学品导致的灼烫伤害，有毒有害气体和化学品引起的中毒和窒息，可燃气体导致的火灾和爆炸，以及高处坠落事故等。根据对以往事故的统计分析，违章操作或误操作、设备(施)及防护装置自身缺陷，安全技术知识缺乏，现场缺乏检查指导，监护措施、监护装置与个体防护用品缺乏或有缺陷，以及事故预防与救护措施不完善等。

第二篇：冶金环境工程

《冶金环境工程》第一章复习资料

环境是以人类为主体的外部世界的总体，这里的外部世界主要指：人类已经认识到的直接或间接影响人类生存与发展的周围事物。

环境是指以人类为中心的，作用于人的外界影响与力量及其范围或境界，即人类生存的环境。环境就是人类进行生产和生活活动的场所,是人类生存和发展的物质基础。

《中华人民共和国环境保护法》把环境定义为：影响人类生存和发展的各种天然和经过人工改造的自然因素的总体，包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生动物、自然保护区、风景名胜、城市和乡村等。

环境的分类

（1）按环境的要素分类：自然环境、人为环境（社会环境）

自然环境：直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体。社会环境：社会环境是人类在长期生存发展的社会劳动中所形成的，在自然环境的基础上，人类通过长期有意识的社会劳动，加工和改造了的自然物质，所创造的物质生产体系，以及所积累的物质文化等构成的总和。如生活居住区、工业、农业、交通、名胜古迹等。

（2）按环境范围分类按环境范围的由小到大、由近及远可以把环境分：

院落环境、村落环境、城市环境、地理环境、地质环境、星际环境等

环境问题的分类：

第一环境问题也称原生环境问题，是由于自然界本身的变异造成的环境破坏问题。分两类：一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害；二是自然界本来就存在对人类和生物有害的因素，如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病的发生(地方病)。

第二环境问题又称次生环境问题，是由于人类的生产、生活活动等人为因素所引起的环境问题。第二环境问题是人类经济社会发展与环境的关系不协调所引起的问题。

影响范围大和危害严重的环境问题有三类：

一是全球性的大气污染，如全球变暖、臭氧层耗损和酸雨范围扩大；

二是大面积的生态破坏，如森林被毁、淡水资源短缺、水土流失，草场退化、沙漠化扩展、野生动植物物种锐减、危险废物扩散等；

三是突发性的严重污染事件迭起，如1997年印尼森林火灾等。

全球性环境问题：全球性气候变暖、酸雨、臭氧层破坏、生物多样性锐减、海洋污染、土地荒漠化、森林和草原植被减少、有毒有害废弃物的越境转移和扩散、淡水资源缺乏与水污染等。

环境保护：就是利用环境科学的理论与方法，协调人类和环境的关系，解决各种问题；是

保护、改善和创建环境的一切人类活动的总称。

环境保护的内容包括两个方面：保护自然环境、防治污染和其他公害

世界环境保护的发展历程大致经历了四个阶段：

限制污染物排放

被动末端治理

综合防治

经济与环境协调发展

生态学是研究生物与它所存在的环境之间以及生物与生物之间相互关系的作用规律及其机

制的一门学科。

环境包括非生物环境和生物环境。

非生物环境由光、热、空气、水分和各种无机元素组成；

生物环境由作为主体生物以外的其他一切生物组成。生物包括植物、动物和微生物。

生态系统是指一定空间范围内，生物与其所处的环境之间相互作用、相互制约、不断演变，达到动态平衡、相对稳定的统一整体，是具有一定结构和功能的单位。

生态系统也同样有大有小，一个池塘，一片森林或一块草地都是一个生态系统。最复杂的生态系统就是生物圈。生物圈是地球表面全部有机体及与之发生作用的物理环境的总称。它的范围自海面以下约11 km到地面以上约10km。

基本概念

种群：种群是一个生物物种在一定范围内（时空中）同种个体的总和。也就是说种群是在特定的时间和一定的空间中生活和繁殖的同种个体所组成的群体。如湖泊中的许多鲤鱼就组成了鲤鱼种群。

群落：是在一定的自然区域中许多不同种的生物总和（在一定范围内所有个体的总和）。生

物群落有大有小，有的边界明显，有的边界混合难分。生物群落可简单分为植物群落、动物群

落和微生物群落三大类。

生态系统的组成：生态系统=生物部分＋非生物成分（物理环境）

（1）生物成分：包括生产者、消费者和分解者。

①生产者。生产者主要指能进行光合作用制造有机物的绿色植物，也包括光能合成细胞、单细胞的藻类，以及一些能利用化学能把无机物变为有机物的化学能自养微生物等。

②消费者。消费者是指直接或间接利用绿色植物所制造的有机物质作为食物和能量来源的各种动物、某些寄生和腐生的菌类等。

食物链：就是一种生物以另一种生物为食，彼此形成一个以食物联系起来的链索关系。

③分解者。分解者又称还原者，主要是指细菌和真菌等微生物和土壤中的小型动物。分解

者的作用就在于把生产者和消费者的残体分解为简单的物质，再供给生产者。

（2）非生物成分：包括：能源（太阳能）、生物的生存环境（水、氧、岩石、土壤等）、生

物的代谢物质（二氧化碳、无机盐、水）。

作用：为各种生物提供必要的生存环境，为各种生物提供生长发育所必需的营养元素。

生态系统的类型

①按人为干预程度不同，生态系统可分为自然生态系统（如原始森林），半自然生态系统（如

放牧的草原、人工森林、养殖湖泊、农田等）和人工生态系统（如城市、矿区、工厂等）。

②根据环境条件的不同，生态系统通常分为水生生态系统和陆地生态系统。

水生生态系统包括海洋、河流、湖泊和沼泽等水域，根据水体的理化性质又可分为海洋和

淡水生态系统；

陆地生态系统包括陆地上的各类生物群落，根据地理位置、水、热等条件及植被状况可分

为森林、草原、荒漠和高山等生态系统。

生态平衡：在一定的时期内，生产者、消费者、分解者之间保持着一定的和相对的动态平衡状态，也就是说系统的能量流动和物质循环能在较长时期内保持稳定，这种平衡状态称为生态平衡。

.生态系统的自净作用：生态系统的生产者、消费者和分解者在不断进行能量流动和物质循

环过程中，当污染物进人生态系统后，对系统的平衡产生了冲击。为避免由此而造成的生态平衡的破坏，系统内部会产生一系列内部自我调节反应，以维持相对平衡，使污染的环境得到一

定程度的净化。这就是生态系统的自净作用（又称反馈调节）。

环境的自净能力：是指环境利用自身物理、化学和生物的净化过程来消除污染的能力。

物理净化：污染物因稀释、扩散、沉淀等作用而降低浓度。

化学净化：污染物因环境内部发生化学反应（氧化还原、化合、配位、凝聚等）而降低浓度。生物净化：由于生物的活动而引起污染物浓度的降低。

生态系统的组成与结构越复杂，自动调节能力就越强，组成与结构越简单，自动调节能力

就越弱。

环境污染：有害物质或因子进入环境，并在环境中扩散、迁移、转化，使环境系统的结构

和功能发生变化，对人类或其他生物的正常生存和发展产生不利影响的现象。

对于环境污染而言，环境具有一定的自净能力，环境的自净也可使生态系统保持相对的平

衡。但生态系统的调节使有一定限度的，超出这个限度，调节就不在起作用，生态就遭到破坏，即造成环境污染。环境污染＝人类各种活动的冲击 一 自然界生态系统恢复平衡的能力

生态系统的功能：生态系统的基本功能是生物生产、能量流动、物质循环和信息传递。

破坏生态平衡的因素

（一）自然因素：指自然界发生的异常变化或自然界本来就存在的对人类和生物的有害因素。

（二）人为因素：指人类对自然资源的不合理利用、工农业发展带来的环境污染等问题。

绿色植物的作用：调节气候、保持水土、防风固沙、净化空气、防止大气污染、减轻噪音

等作用。具体方式：①吸收二氧化碳，放出氧气。②对降尘和飘尘有滞留和过滤作用。③吸收空气中的有害物质。

土地—植物系统对污染物的净化作用。它是通过以下几方面来实现的。

①植物根系的吸收、转化、降解和合成作用。

②土壤中的真菌、细菌和放线菌等微生物区系对污染物的降解、转化和生物固定作用。

③土壤中的动物区系对含有氮、磷、钾的有机物质的代谢作用。

第三篇：冶金论文

重庆科技学院 冶金工程概论课程论文

计算机技术在冶金企业中的应用于发展趋势

摘要：主要介绍了仿真技术，三维空间计算机辅助技术，计算机辅助工程（CAE）等概况及应用。

关键词：计算机仿真 三维空间 计算机辅助工程

1仿真技术

1.1仿真技术的概述

仿真技术亦称为模拟技术。仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。仿真技术集成了当代科学技术中多种现代化顶尖手段，极大地扩展了人类的视野和时限能力，在科学技术领域产生着日益重要的作用。

随着计算机软硬件的高速发展,使得计算机模拟仿真技术也得到了长足的发展,目前计算机模拟仿真技术已经在国内外广泛应用。计算机模拟与仿真技术在冶炼、精炼、连铸、轧制过程的流场、温度场、应力场以及金属组织性能的预测与控制,钢铁制造过程的成分与板形精确控制、工艺技术优化、新产品开发的预先模拟试验,都需要模拟与仿真。它不但可以节约新产品、工艺开发时间和费用,提高试验成功率,而且,容易形成企业自主知识产权的工艺与产品,从国内外钢铁企业的发展来看,企业的核心技术部分来自于计算机模拟与仿真技术以及数据积累而形成的精确控制模型。

1.2仿真技术的应用

我国在这一领域起步较晚,但是随着科学技术的发展,以及市场竞争的日益激烈,很多企业都在工艺方面加强力度,目前很多研究机构及高校利用有限元分析对于冶炼过程和轧制过程进行了相关研究。国内各大钢铁公司利用模拟仿真技术,针对型钢的轧制过程进行了相关理论研究工作,在新规格、新产品的开发方面取得突破,同时对汽车用钢进行了模拟分析,直接对其客户进行仿真分析及模具设计的理论支持。有限元软件中的Multiphysics模块主要用于结构和温度场分析,属于多物理耦合场分析模块:LS-DYNA模块主要用于大变形分析,例如轧制、冲压等;CFX模块主要用于流场分析,例如在冶金界的高炉、转炉、电炉、大包、中间包、结晶器等方面的流场分析:DYNAFORM模块主要用于冲压成形,例如汽车板的冲压。

2三维空间计算机辅助技术

2.1三维空间计算机辅助设计技术的概述

三维空间计算机辅助设计技术的最大特点是：所见即所得。就是说设计人员通过各种三维空间软件在计算机上进行建立模型操作，通过软件的渲染，功能就能真实表现出实际需要的各种实体模型。而且三维空间软件都有巡视功能，操作者可以通过移动鼠标调整视线的不同位置来观察，甚至把自己置身一个炼钢厂房中查看整个冶金工艺流线的各种设备和管道的布置。

2.2三维空间计算机辅助技术的应用

根据工艺专业所提设计资料通过CAD软件（CAD、3D CAD、PKP Mcad等平面及三维设计软件）作图绘制。而后进行确认，同时进行实体模型的建立和渲染。大型冶金工业设计牵扯工艺、设备、建筑、结构、通风、给排水等多个专业，各专业之间需要协调工作才能完成设计任务。随着计算机网络技术的日臻成熟，现已可以实现不同专业、多工作站共同工作的网络平台三维空间计算机辅助设计技术的应用。各专业设计工作通过网络平台的三维空间计算机辅助设计技术互相对设计方案进行调整，直至符合要求。

三维空间技术的载体是计算机系统。系统组成分硬件和软件。硬件主要有性能优良的计算机，大屏幕显示器，彩色喷墨打印机；软件主要有Windows操作系统，CAD、3DCAD、PKPMcad等平面及三维设计软件。大型冶金企业设计牵扯工艺、设备、建筑、结构、通风、给排水等多个专业，各专业之间需要协调工作才能完成设计任务。随着计算机网络技术的快速发展，现已实现不同专业、多工作站共同工作的网络平台三维空间计算机辅助设计技术的应用。

3计算机辅助工程

3.1计算机辅助工程的概述

计算机辅助工程(CAE),包括工程和制造业信息化的所有方面,但是传统的CAE主要指用计算机对工程和产品的功能、性能与安全可靠性进行计算和优化设计,对未来的工作状态和运行行为进行模拟仿真,及早发现设计缺损,改进和优化设计方案, 证实未来工程或产品的可用性和可靠性。

CAE技术主要体现在有限元分析、虚拟仿真技术和优化设计三个方面。有限元分析的主要对象是零件级,包括结构刚度、强度分析、非线性和热场计算等内容;虚拟仿真技术的主要对象是分系统或系统,包括虚拟样机、流场计算和电磁场计算等内容;优化设计的主要对象是结构设计参数。

从运用有限元法对已设计工程或产品的性能进行简单校核,逐步发展到对工程或产品性能的准确预测,再到对工程或产品工作过程的精确模拟仿真,有限元法和仿真技术发挥了重要作用,提高了工程或产品的性能、质量。而最优化技术的采用又降低了工程或产品的成本,缩短了开发周期,减轻了人的劳动,并大大增

强了产品的竞争力。

在工程中应用CAE技术,需要一个载体,而 CAE技术的载体就是CAE软件。CAE软件是结合计算力学、计算数学、相关的工程科学、工程管理学和现代计算技术,而形成的综合性、知识密集型信息产品,是实现工程或产品的计算分析、模拟仿真与优化设计的工程软件,是支持工程科学家进行创新研究和工程师进行创新设计最重要的工具和手段。

常规的通用CAE软件一般均由前处理、有限元分析、后处理三部分组成,每部分的组成及功能如表 1所示。

表1 通用CAE软件的组成及功能

名称 组成及功能

前处理 三维实体建模与参数化建模，构建的布尔运算，有限元剖分与节点编号，节点参

数生成，载荷与材料数据输入，节点载荷生成，有限元模型信息的生成等

有限元

分析 有限单元库，材料库及相关算法库，约束处理算法，静力、动力、振动、线性与非线性解法库及相应的有限元系统组装模块库等

后处理 有限元分析结果的数据平滑，各种物理量的加工与显示，根据设计要求对产品按

工程规范进行设计数据检验，优化设计，绘制设计图等

3.2 计算机辅助工程的应用

钢铁工业是世界工业化过程中最具成长性的产业之一,长期成为各个工业化国家的重要产业。在我国,虽然整个现代化建设以传统原材料为基础的状况已在发生改变,但钢铁仍是基本的结构材料和产量最大的功能材料。钢铁工业具有很强的产业关联性,上游影响交通运输、采矿、耐火材料等产业,下游影响建筑、汽车、造船、金属制品、机械电子等行业。钢铁工业依然是工业化国家最重要的产业部门之一,其发展状况也是衡量其工业水平和综合国力的重要指标。世界范围内钢铁工业正面临着新技术蓬勃发展、结构变革的局面。用高新技术改造传统钢铁工业,加速结构优化,提高市场竞争力,是发展钢铁工业的主流趋势。计算机辅助工程(CAE)技术以其高效率、低成本的优势在钢铁工业中得到了广泛的应用。通过CAE技术,可以对钢铁工业中从冶炼到加工的各个工艺过程进行计算机过程模拟、系统优化、自动控制,采用计算机对生产过程、工艺参数及生产结果进行模拟和对整个系统进行优化,以实现生产的超前规划和设计。

冶金设备作为冶金技术的载体,本身具有大型、重载、高速、连续、自动化、精密化等特点,而且往往工作在高温、重载、高粉尘、大冲击等恶劣条件下,许多性能无法采用实物试验的方法获得。近年来,国内外冶金生产中,不断出现重大设备事故,也都涉及到设备的力学行为。同时,冶金工业的发展对机械设备的性能和

使用条件提出了许多新的要求。如近年出现的短流程技术及连铸连轧技术,这些关键技术集中表现为要解决的关键结构设计及力学问题,包括强度问题、运动学及动力学问题和传热及热应力问题,也对冶金机械设计研究和开发提出了更高的要求。因此CAE技术在冶金设备的设计研究上也得到了广泛的应用。

目前CAE技术在炼铁生产中取得的主要成果有:采用有限元法建立高炉复杂料面及中心装焦条件下的煤气流场和压力场解析模型、高炉固态炉料流场和势函数解析模型，分析高炉中心装焦条件下的高炉状况。利用CAE技术计算分析高炉冷却水的稳定性、流速、冷却水管与冷却壁本体的间隙及冷却的高度对长寿高效高炉冷却壁寿命的影响。采用有限元法对高炉炉体结构进行应力分析等。在炼铁机械设计优化方面，CAE主要发挥作用在于针对上料系统、烧结机、球团造球机、回转窑等一系列相关设备的力学分析和优化设计，提高了机械设备的效率和寿命，降低了机械的制造成本，在改善噪音和震动方面也发挥了重要作用。

结束语：随着计算机技术的快速发展，冶金企业中许多以前无法解决的复杂计算和过程控制，如今借助计算机技术都可实现或者有望解决。现代冶金企业领域将越来越多地使用和依靠计算机技术来处理难以用常规手段解决的问题。仿真技术在冶金企业中冶炼、精炼、连铸、轧制过程的流场、温度场、应力场以及金属组织性能的预测与控制,钢铁制造过程的成分与板形精确控制、工艺技术优化、新产品开发的预先模拟试验,都得到了快速发展，且不可缺少的技术手段。三维空间计算机辅助设计技术的在冶金设计中的应用极大的提高了设计效率和设计质量。在冶金工业设计和施工中再也不会出现设备、管道、主体结构打架的情况了。三维空间计算机辅助设计技术的发展将会在国家实现技术现代化的复兴中起到关键性的作用。CAE技术已成为钢铁工业中新工艺和新产品的开发研制、生产工艺优化、设备能力考察和优化设计过程中不可缺少的重要手段，其应用前景也越来越广。

参考文献

孙会朝 刘超，莱钢模拟仿真新技术应用，莱钢科技，第5期

朱苗勇 樊俊飞，计算机模拟仿真在过程冶金中的地位和应用，宝钢技术，1997,4

李瑜 张雪驰，三维空间计算机辅助设计技术在冶金设计中的应用，河南冶金，2009,8于宏林 方庆館，计算机辅助工程在钢铁工业中的应用，现代冶金，2009,2

第四篇：冶金论文

钢铁冶金企业防火对策

摘要：针对于钢铁冶金企业规模扩大的同时，我们有必要考虑到在钢铁冶金生产中的消防安全问题，以保证安全生产和在生产过程中生产人员以及生产设备的安全。从而以保证钢铁生产对国民经济的促进和保证，使钢铁冶金生产达到稳定，不会因消防安全问题带来巨大的损失。

关键词：钢铁冶金 ；消防安全 ；防火措施

引言：随着科技进步和经济发展, 钢铁冶金企业规模越来越大, 钢铁产量逐年提高, 对国民经济起到了重要的影响作用。但钢铁冶金企业的消防安全形势却不容乐观,近十年来发生了多起重特大火灾, 损失巨大。

1.钢铁联合企业的生产

1.1铁矿石的开采要求

铁矿石开采技术要求:一般来说，必须有工业价值的矿床，然后才能考虑开采问题。

因为我国富铁矿石不多，品味越高，质量越好，我国的工业品味定在大于45%,含磷越低，铁矿石的冶炼和分选的成本越低，是冶炼厂青睐的，价格越较高。

1.2开采设备

开采设备分两种：

1.露天开采：成本低，利润高，主要是利用挖掘机，装载机，汽车，风钻机，炸药等。

露天开采的采矿工艺，长期采用全境推进，宽台阶缓帮作业的采剥工艺，现在已开始转向陡帮开采，横向推进新工艺。在爆破器材和技术方面也有所发展，陆续采用了岩石炸药，铵油炸药，硝铵炸药乳化油炸药等等，在生产中应用了大区多排孔微差爆破技术。

2.地下开采：成本较高，还需要坑道支架和通风设备，铺设矿山轨道，利用专门设备小火车运到地表。

目前，地下采矿的开采方法主要是无底柱采矿法，大约占72%，其次是浅孔流矿法，占9%，房柱式和壁式采矿法占8%，空场法占7%，有底柱分段崩落采矿法占3%，充填法占1%，地下开采的矿山巷道支护由50年代的木支护发展到了现在木支护，混凝土支护和喷锚支护三种方法并存的局面，凿岩装运也逐步向机械化方向发展，现在已普遍采用凿岩台车凿岩，装运机铲装，电机车运输。由于采矿方法，技术装备，支护方法等方面的不断改进，地下矿山的全员劳动生产率有了很大提高。

如果是向冶炼厂提供矿石，联系到火车车皮就行，如果是提供半成品，还需要一套设备，把矿石磨细，进行初步分选然后提供给冶炼厂。

1.3选矿

在矿山要对铁矿石和煤炭进行采选，将精选炼焦煤和品位达到要求的铁矿石，通过陆路运送到钢铁企业的原料厂进行配煤和配矿、混匀，在分别在焦化厂和烧结厂炼

焦和烧结，获得符合高炉炼铁质量要求的焦炭和烧结矿。

1.4冶炼

高炉是炼铁的主要设备，使用的原料有铁矿石、焦炭和少量溶剂，产品为铁水、高炉煤气和高炉渣。铁水送炼钢厂炼钢;高炉煤气主要用来烧热风炉，同时供炼钢厂和轧钢厂使用；高炉渣经水淬后送水泥厂生产水泥。炼钢主要有转炉炼钢和电炉炼钢流程。通常将“高炉—铁水预处理—转炉—精炼—连铸”称为长流程，而将“废钢—电炉—精炼—连铸”称为短流程。目前，大多数短流程钢铁生产企业也开始建高炉和相应的铁前系统，电炉采用废钢+铁水热装技术吹氧熔炼钢水，降低了电耗，缩短了冶炼周期，提高了钢水质量，扩大了品种，降低了生产成本。

2.冶金与消防的联系

2.1火灾案例的统计与分析

钢铁冶金企业规模庞大、工艺复杂、流程性强, 在冶炼和热加工过程中需要耗用大量的煤、焦炭、燃油和电能, 钢铁冶炼的生产过程属于高温、高压的生产过程。虽然生产钢铁的原料和其成品本身都是不燃烧物,但是在生产和加工过程中需要大量使用燃料和易燃、易爆气体, 如纯氧、氢气、乙炔等, 而且, 钢铁冶炼过程中要产生大量易燃易爆气体, 如高炉煤气、转炉煤气等。正是由于钢铁冶金企业的这些行业特点决定了钢铁冶金企业火灾事故具有多发性和高损失的特点。

表1 是对近十年来钢铁冶金企业在生产过程中发生的74起火灾实例及其起火部位和火灾类型的统计和分析。虽然有限的火灾次数统计不能完全代表钢铁冶金企业的实际情况, 但还是可以看出火灾易发部位和重点防火区域。

2.2火灾危险性分析

2.2.1火灾重点防火区域

钢铁冶金企业的重点防火区域可分为以下8 类:

(1)电缆夹层、电气地下室、电缆隧道、电缆竖井等电缆火灾危险场所;(2)液压站、润滑油站(库)、储油间、油管廊等以中、高闪点油类为主的可燃液体火灾危险场所;(3)变压器、电气控制室等电气火灾危险场所;(4)生产、储存、使用可燃气体或其它粉料的爆炸性火灾危险场所;(5)苯、涂料等低闪点可燃液体火灾危险场所;(6)煤、炭等物料运输皮带系统火灾危险场所;(7)不锈钢冷轧机、修磨机及热轧机等生产设施;(8)办公楼、化验楼等中、轻危险等级场所。

仅针对钢铁冶金企业中火灾发生次数最多的电缆火灾危险场所及电气火灾危险场所进行分析。

2.2.2火灾危险性分析

2.2.2.1电缆火灾危险场所

钢铁冶金企业存在着大量的电缆隧道、电缆夹层、电气地下室及电缆沟等, 在这些区域内, 电缆布置密集, 数量巨大, 环境恶劣, 相互贯通, 遇到电缆本身故障和外界火源, 很容易引起电缆着火, 造成巨大损失。电缆火灾事故不论是由外界火源引起的, 还是由于电缆本身故障引起, 在着火后, 都具有下列特点: 一是火势凶猛, 蔓延迅速。电缆本身是可燃的物质, 尤其是聚氯乙炔等塑料电缆和充油电缆, 更易着火蔓延, 而且电缆隧道内的电缆为大量密集交叉或架空敷设, 一旦着火, 会沿着电缆群束迅速延燃扩大。试验研究表明, 电缆着火后最快传播速度可达20 m öm in。而多起重大火灾案例分析也表明, 约10～ 20 m in 后, 大火便顺着电缆延燃到主控制室、继电室等场所烧毁控制盘、继电盘、仪表盘等, 损失十分严重。二是扑救困难, 易引发二次危害。电缆隧道一般都纵深距离长, 宽度窄, 火灾时极易堵塞;同时由于电缆隧道中散热困难, 热烟无法顺利排出。试验表明, 起火隧道的温度可由400 ℃很快上升到800～ 900 ℃, 易较快发生轰燃。同时, 由于隧道处于地下, 扑救时无法观察火灾状况和具体位置,选择火灾扑救路线困难, 只能通过隧道出入口进入, 且地下照明条件差, 不易迅速接近起火位置。地下建筑物结构对于通信设备的干扰等等因素都造成了火灾扑救的困难。三是火灾损伤严重, 修复时间长。电缆火灾事故造成损伤严重, 不仅直接烧毁大量的电缆和其他设备, 同时还有其他特殊危害, 如控制回路失灵等而造成事故扩大。据统计, 1960～ 1984 年电力行业的62 次电缆火灾, 修复超过1 个月的占有35 次, 占总数的56% , 达半年以上的有16 次, 占总数的16% , 间接损失巨大。

电缆火灾事故发生原因归纳起来有两个, 一是由于电缆过热、短路、绝缘老化或绝缘性变坏等内因引起的火灾事故;二是由于外界火源等可燃物着火波及下的外因引起的火灾事故。据本次调查的统计, 在26 例各种原因、不同区域电缆火灾中, 因电缆本身故障引发的火灾占16 起, 占到了总数的62% , 外因导致的火灾事故共10起, 约占38%。

2.2.2.2电气火灾危险场所

钢铁企业存在着大量的、繁简不一的电气室、控制室、操作室、仪表室、计算机室等, 其内部存有大量的电缆和用电设备, 在设备故障或线路短路时极易发生火灾, 而且一旦发生火灾, 将会影响全局, 造成大面积的停产, 损失巨大。

2.3防火对策

钢铁冶金企业防火设计应充分考虑钢铁冶金企业各系统的特点和火灾危险性, 并从防火目标的提出、工艺生产系统的特点、明确钢铁冶金企业的重点防火区域以及如何采取确实有效的防火措施等方面, 制定一套完整有效的消防安全管理体系化标准, 以确保真正的生产安全。

2.3.1防火设计目标

对于钢铁冶金企业中的重要防火区域, 应从“防止发生火灾;快速探测并扑灭已发生的火灾;防止尚未扑灭的火灾蔓延而减轻火灾”的角度来形成设计目标。“防止发生火灾”, 是要求将钢铁冶金企业运行中发生火灾的概率降至最低, 需要将防火设计结合工艺和生产管理统一考虑。“快速探测并扑灭已发生的火灾”, 是要求采用自动、半自动等主动的消防技术, 实现火灾的早期探测和早期扑灭, 从而减少火灾的损害。“防止尚未扑灭的火灾蔓延而减轻火灾”, 是要求采用被动防火分隔, 延缓或阻止火灾的发展, 赢得救援时间。

2.3.2防火设计要素

一是建筑防火部分。要紧密结合钢铁冶金企业的实际情况, 对各建(构)筑物及工艺设施的火灾危险性进行全面、详尽而科学的分类, 从安全疏散、建筑构造等方面

加以考虑。二是工艺系统的防火设计, 这是工业消防中应重点关注的问题。首先, 确定工艺系统中的重点防火区域和区域内的主要建(构)筑物及设施, 根据火灾危险性分类, 采取相应的防火保护措施, 避免引发火灾, 降低燃烧几率, 控制火灾的蔓延燃烧。其次, 确定在发生火灾的情况下, 人员施救的必备措施和设施, 确保消防人员可以进入场所进行扑救。最后, 便是确定在发生火灾的情况下, 是否启动自动灭火系统的工艺要求。自动灭火系统应结合工艺安全因素, 确定合适的启动、退出时机。三是火灾报警、防排烟、消防电气等系统部分。从主动防火、消防系统工作保障等方面予以考虑。

2.3.3统一规划

钢铁冶金企业由于企业内部发展的需要, 每年都有大量的新建、改建及扩建项目, 这些项目由于建造时间不一, 所遵循的建造标准也不统一, 导致各工艺系统的防火安全保证能力不一致。而钢铁冶金企业由于其流程性生产性质的要求, 生产工艺中每一环节的不安全都可能导致其它系统不能正常生产, 因此, 不论从技术层面、资源共享、维护管理、可持续发展等方面都应统一进行消防规划。

2.3.4消防安全评估

钢铁冶金企业的消防安全是一个比较宽泛的概念,涉及的方面较多, 最重要的便是生产工艺与火灾的发生息息相关。一方面火灾会造成工业企业重要物项或工艺过程的损害和直、间接损失;另一方面工艺安全的因素也会造成火灾, 而进一步致损。因此, 消防安全和生产安全是不可分割的, 需要结合工艺生产安全因素进行综合的消防安全评估。

参考文献：

[1] 郭军英.浅析火灾自动报警系统设备运行状况及对策[J].价值工程,(05):109-110

[2] 吴学华.特殊的军礼[J].新安全 东方消防, 2009,(02):42-43

[3] 开封指导漯河[J].工友, 2009,(04):36

[4] 吴学华.马元江“寻亲”[J].新安全 东方消防, 2009,(01):40-41 2009,

第五篇：冶金英语词汇

冶金英语词汇

iron and steel industry钢铁工业 ironworks铁厂

foundry铸造车间

steelworks, steel mill钢厂

coking plant炼焦厂

electrometallurgy电冶金学

powder metallurgy粉末冶金学 blast furnace鼓风炉

mouth, throat炉口

hopper, chute料斗

stack炉身

belly炉腰

bosh炉腹

crucible炉缸

slag tap放渣口

taphole出铁口，出渣口

pig bed铸床

mould铸模（美作：mold）tuyere, nozzle风口

ingot mould锭模（美作：ingot mold）floor平台

hearth炉底

charger装料机

ladle铁水包，钢水包

dust catcher除尘器

washer洗涤塔

converter转炉

hoist卷扬机

compressor压缩机

tilting mixer可倾式混铁炉

regenerator蓄热室

heat exchanger热交换器

gas purifier煤气净化器

turbocompressor涡轮压缩机 burner烧嘴

cupola化铁炉，冲天炉

emptier排空装置

trough铁水沟，排渣沟

skip料车

rolling mill轧机，轧钢机 blooming mill初轧机 roller辊 bed底座

rolling-mill housing轧机机架 drawbench拔管机，拉丝机 drawplate拉模板 shaft furnace竖炉

refining furnace精炼炉

reverberatory furnace反射炉 hearth furnace床式反射炉 firebrick lining耐火砖衬 retort反应罐 muffle马弗炉 roof, arch炉顶 forge锻造 press压锻

pile hammer打桩锤 drop hammer落锤 die拉模

blowlamp吹炬（美作：blowtorch）crusher破碎机 iron ore铁矿石 coke焦炭

bauxite铁钒土 alumina铝 cryolite冰晶石 flux熔剂

limestone flux石灰石溶剂

haematite赤铁矿（美作：hematite）gangue脉石 cast iron铸铁

cast iron ingot铸铁锭 slag炉渣 soft iron软铁 pig iron生铁

wrought iron熟铁 iron ingot铁锭

puddled iron搅炼熟铁 round iron圆铁 scrap iron废铁 steel钢

crude steel粗钢

mild steel, soft steel软钢，低碳钢

hard steel硬钢

cast steel坩埚钢，铸钢 stainless steel不锈钢

electric steel电工钢，电炉钢 high-speed steel高速钢 moulded steel铸钢

refractory steel热强钢，耐热钢 alloy steel合金钢 plate, sheet薄板

corrugated iron瓦垅薄钢板 tinplate, tin马口铁

finished product成品，产品

semifinished product半成品，中间产品 ferrous products铁制品 coiled sheet带状薄板 bloom初轧方坯

metal strip, metal band铁带，钢带 billet坯锭，钢坯 shavings剃边

profiled bar异型钢材 shape, section型钢 angle iron角钢 frit烧结 wire线材

ferronickel镍铁

elinvar镍铬恒弹性钢 ferrite铁氧体，铁醇盐 cementite渗碳体，碳化铁 pearlite珠光体

charging, loading装料，炉料 fusion, melting, smelting熔炼 remelting再熔化，重熔 refining精炼 casting出铁 to cast出铁

tapping出渣，出钢，出铁 to insufflate, to inject注入 heating加热 preheating预热 tempering回火 temper回火 hardening淬水 annealing退火 reduction还原

cooling冷却

decarbonization, decarburization脱碳 coking炼焦

slagging, scorification造渣 carburization渗碳

case hardening表面硬化 cementation渗碳 fritting, sintering烧结 puddling搅炼

pulverization粉化，雾化 nitriding渗氮 alloy合金

floatation, flotation浮选 patternmaking制模

moulding成型（美作：molding）calcination煅烧

amalgamation汞齐化 rolling轧制 drawing拉拔 extrusion挤压 wiredrawing拉丝

stamping, pressing冲压 die casting拉模铸造 forging锻造 turning车削 milling铣削

machining, tooling加工

autogenous welding, fusion weldingarc welding电弧焊 electrolysis电解 trimming清理焊缝 blowhole气孔

矿物结构特征术语-代码对照表

代码 英文术语7PHENOCRYST4GROUNDMASSCMICROLITICAACCESSORY9SECONDARY8REPLACEMENT RELATIONBXENOCRYST3AUTOMORPHIC氧炔焊中文术语斑晶基质微晶副矿物次生矿物交代矿物捕虏晶自形晶

6HYPIDIOMORPHIC半自形晶1ALLOTRIOMORPHIC他形晶2CUMULUS堆积晶5INTRACUMULUS内堆积晶3EUHEDRAL自形晶3IDIOMORPHIC自形晶6SUBHEDRAL半自形晶1ANHEDRAL他形晶1XENOMORPHIC他形晶DNEW CHEMICAL ANALYSIS IN SOURCE REFERENCEENEW X-RAY STRUCTURAL DATA IN SOURCE REFERENCEFNEW OPTICAL OR OTHER PHYSICAL DATA IN SOURCE REFERENCE据

新的化学分析新的X光结构数据新的光学或物理数