论自动化与冶金工程概论的关系

第一篇：论自动化与冶金工程概论的关系

一、冶金学的历史评述

冶金是一项古老的技艺，关于金属材料的使用和金属的工艺的应用都可以追溯到人类文明的早期，无论在神话传说中还是在科学的历史发展研究中，都以金属材料或金属工具的使用作为早期人类社会发展的标志，这充分说明了冶金对人类文明的贡献。

随着人类历史的发展，冶金工艺也在不断进步。人类对金属材料、冶金过程的认识和理解的日积月累，汇入了中世纪以后的化学发展的先河。当化学形成一门学科后，冶金自然而然的成为化学家族中的一名成员，至今仍常将冶炼工艺及其原理的学问称之为“化学冶金”。这反映了冶金学的学科历史渊源及其科学的特征。

一般认为，现代的冶金学诞生于本世纪二十年代，当时以申克和奇普曼等人为代表的学者将物理化学的概念和方法引用来解释和讨论冶金过程。为了说明冶金学诞生的科学技术的历史根源，下面简单介绍有关物理化学理论基础及钢铁冶金技术产生的年代：

物理化学理论基础产生的年代：

热力学第一定律（能量守恒定律）

热力学第二定律

19世纪下半叶物理化学的主要定律和原理

工业生产规模的钢铁冶金技术产生的年代：

18世纪末至19世纪初高炉炼铁

酸性转炉（贝斯麦）炼钢

平炉（西门子和马丁）炼钢

碱性转炉（托马斯）炼钢

电弧炉（皮埃尔）炼钢

同一切科学技术的发展规律一样，科学的冶金学之诞生和发展也必须具有生产和理论两方面的基础，到了二十世纪初，这些条件已经具备：①大规模的钢铁冶金工业化生产已经形成，为理论认识提供了必要的实践经验和紧迫要求；②整个科学理论的发展，为冶金工程问题的理解和定量描述提供了可能。这样，冶金学科的出现已是历史的必然。

冶金学在发展

如同现代冶金学的诞生一样，近百年来冶金生产的飞跃发展，整个科学技术的长足进步，都必然使冶金学得到不断的充实、发展和更新，因此在承认经典的冶金学的贡献和成就的同时，也应注意到冶金学观念的变迁。

譬如炼钢技术，二战前后平炉炼钢处于鼎盛时期，可以说这是经典的冶金学成就的巅峰。物理化学的理论直接指导了碳的氧化、硫磷等有害元素的去除，许多生产技术问题和质量问题获得了满意的解释和解决。在这样的理论的指导下有些国家大力发展平炉，500t的平炉、以至900t的大平炉应运而生，而这些大平炉现在已成了低效率的历史见证。

近代冶金学不仅仅需要物理化学的指导，同样也需要对传输现象的理解和认识。这样就开辟了冶金反应工程和冶金单元（操作）设计等工程学科的广阔领域。近三十年来这些领域中的理论和实践成就与冶金工程技术的进步同在，是难以枚举的。

钢铁冶金作为冶金行业主要的一员是国家的主导工业部门之一。在各主要机械制造部门消耗的金属材料中，钢铁所占比重在96%以上。且我们在上课时主要是介绍钢铁的冶炼，下面就主要谈一下钢铁冶金的主要步骤。

1．铁矿石的开采

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，品位越高，质量越好，我国的工业品位定在大于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。

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,地下开采的采矿方法主要是无底柱采矿法,大约占72%,其次是浅孔留矿法,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支护方法并存的局面.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，联系到火车车皮就可以，如果是提供半成品，还需要一套设备，最小型的也要100多万元，把矿石磨细，进行初步分选（需要大量的水，要求含铁量在90%以上），然后提供给冶炼厂。

至于对于资源的合理利用的问题，矿山的开采单位一般很难做到，开采时会给环境造成污染和破坏，而矿渣基本上没有什么用处，如果是冶炼厂，会把矿石中的其他元素分离出来，用做其他用途。

2.选矿

在矿山要对铁矿石和煤炭进行采选，将精选炼焦煤和品味达到要求的铁矿石，通过陆路运送到钢铁企业的原料场进行配煤或配矿、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。

3.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弧炉炼钢流程。通常将“高炉—铁水预处理—转炉—精炼—连铸”成为长流程，而将“废钢—电弧炉—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，电弧炉采用废钢+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。炼钢厂最终产品是连铸柸。

冶金与自动化渊源

作为一名自动化专业的学生，在学习冶金工程时自然就会思考其与自动化的联系。为了满足对金属产品越来越高的要求，满足在扩大产量过程中对部门活动越来越高的要求，为了加强企业的专业化和协作，迫切需要完善部门的管理工作。完善工作的重要方针之一是组建信息自动化处理系统。

在部门所属企业里，历来对完善生产管理予以极大的注意。30年代，出现了一个集中的调度管理系统；50年代，出现了个别工艺操作（如钢板的剪切、一炉钢水的控制等）的自动化系统。在第八个五年计划期间（1966~1970年）开始组建工艺过程、车间的、冶金生产的、企业的、部门的自动化管理系统，而到了第十个五年计划期间（1976~1980），着手开发综合管理系统以提高管理的效益。

在部门里组建各种功能的自动化管理系统并使之成功的发挥作用，其中的一些理论和实践问题，都曾在钢铁冶金生产过程控制和管理自动化的一些钢铁会议和研究班以及国际会议上进行过系统的研究。

对使用的自动化管理系统功能情况的分析，以及在部门里组建和运行信息自动化处理系统的过程和组织工作的分析表明，许多企事业和机关单位未组建高效率自动化管理系统形成了许多有利条件。

众所周知，自动化管理系统理论问题的研究落后于对它的需要。这说明急需分析综合上述部门的企事业单位的先进经验，说明采用，贯彻和运行自动化管理系统的理论和时间问题。这对钢铁冶金更为重要，因为这一部门企业的特点是规模大，生产可变性因素多，管理组织和机构复杂，产品的大批量和多品种，用各种原材料在不同设备上生产出同种产品可以从多种方案中做出选择。

第二篇：冶金工程概论

一 选择题

1．高炉生产的产品有：

A）生铁B）炉渣C）高炉煤气D）炉尘

2．高炉干式除尘的方法有：

A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔

3．高炉内对煤气阻力最大的区域为：

A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区

4．炼钢过程的主要反应是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化

5．常用的氧枪喷头类型为：

A）直孔型B）拉瓦尔型C）螺旋型D）扇型

6．炼钢终点控制主要控制：

A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量

7．碱性电弧炉炼钢按工艺方法可分为：

A）双渣留渣法B）返回吹氧法C）氧化法D）不氧化法

8．氧枪的常用冷却保护介质为：

A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油

9．采用顶吹氧底复合吹炼时，底部吹入的可能是：

A）N2B）ArC）O2D）H

210．高炉中配加焦炭的作用是：

A）作还原剂 B）燃烧后产生热量C）作料柱骨架，起支撑料柱作用 D）氧化剂

11．高炉生产的主要设备为高炉本体，其辅助系统包括：

A）渣铁处理系统B）原料系统C）煤气处理系统D）送风系统 E）装料系统

12．高炉湿式除尘的方法有：

A）文氏管B）布袋除尘C）电除尘D）洗涤塔

13．高炉内发生间接还原反应的区域主要在：

A）块状带B）滴落带C）软熔带D）风口回旋区

14．炼钢过程前期的主要反应是：

A）碳的氧化B）硅的氧化C）锰的氧化D）磷的氧化

15．顶底复吹炼钢法中，可以用作底吹气体的有：

A）O2B）H2C）ArD）N2

16．在钢水成分达到要求后，炼钢终点控制主要控制：

A）钢水成分B）钢水温度C）冶炼时间D）终渣量

17．顶底复吹炼钢法中，常用作底吹气体供气的元件类型有：

A）喷嘴型B）砖型C）细金属管多孔塞式D）环型供气元件

18．Q-BOP法氧枪的冷却保护介质为：

A）水B）气态碳氢化合物C）燃料油D）植物油

19．采用顶吹氧底吹非氧化性气体复合吹炼时，关键是控制：

A）顶吹和底吹的流量比B）顶枪枪位C）底气量D）供氧强度

20．连铸钢坯激冷层的结构特点：

A）窄B）厚C）晶粒粗大D）晶粒细小

二、判断题

1我国钢铁工业的能源构成以煤为主，能源主要消耗在炼钢系统。

2铁矿石中w(T.Fe)>60％称为高炉富矿，可直接入炉。

3用固体碳还原铁氧化物，生成CO的还原反应叫直接还原。

4转炉终点控制主要控制钢水碳含量和钢水温度。

5连铸坯凝固组织结构由外到里分别为粗大等轴晶、柱状晶、细小等轴晶。

6我国钢铁工业的主要污染物质包括空气污染物、污水和炉尘。

7耐火材料在冶金中可用作高温炉管，炉膛，容器，热电偶保护管和绝缘管等。用CO还原铁氧化物，生成CO2的还原反应属铁氧化化物的间接还原。铁氧化物的还原是由高价氧化物逐级还原为低价氧化物的。

9生球的焙烧过程要经历干燥、预热、焙烧、均热和冷却五个阶段。

10连铸坯的质量缺陷主要有表面质量缺陷、内部质量缺陷和脱方。

三 名词解释

1）冶金学2）热 脆3）硫负荷4）烧结矿5）炉外精炼6）料线零位7）直接还原度8）球团矿9）高炉煤气净化系统 10）矿物、矿石、矿石的品位11）

低温烧结12）高炉有效容积13）枪位14）溅渣护炉 15）炉外精炼16）拉坯速度

17）熔炼 18）硬吹 19）连铸结晶器20）连铸机台数、机数、流数

四 填空

1钢铁工业的主要污染包括、和。

2渣中和浓度之比值称为炉渣碱度。

3氧从气相进入金属液有和两种途径。

4在烧结过程中，烧结料沿料层高度方向由上到下依次分

为，。

5高炉冶炼过程中送往高炉的热风是由提供的。

6钢液浇铸的任务是，常用的方法是。

7常用脱氧元素有、和，脱氧剂的加入次序是先后。8冶金方法按冶炼工艺过程分、和，其中钢铁冶金属于，采用ZnSO4 的水溶液电解制取Zn属于。

9非高炉炼铁主要包括和两种方法。

10炉渣的氧化性通过来体现。炉渣吸收有害元素的能力用性质来衡量。

11水当量即。

12电弧炉的装料原则：下，上，中间，四周，炉门口无大料，使得穿井快，不搭桥。

13转炉炉膛内氧气射流的特点是：。142R4.56—450表示一台机，拉辊辊身长度为，外弧半径为的弧形 连铸机。

15高炉炼铁中加入焦炭的作用是、、。炼钢中，常用脱氧元素脱氧后的产物分别为、和。

16高炉炉型为圆断面五段式即：、、和，五部分。

17按冶炼工艺过程分，钢铁冶金属于；锌精矿经浸出再电解得到Zn属于、。

18炉外精炼即。

19提取冶金过程按冶金工艺过程不同分为____、_____、______三种。

20烧结料层有明显的分层，依次出现烧结矿层、______、______、______、_____，然后又相继消失，最后剩下烧结矿层。

21高炉炼铁中，焦炭的作用：______、______及______。

22某大型高炉有效容积4350m3，年产370万吨炼钢生铁，消耗100万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉205kg，此高炉有效容积利用系数为_____，焦比为_____，燃料比为_____。23 根据高炉冶炼中炉料的状态，高炉内可分为____、____、____、____和____5个区域。24 炼钢的任务的四脱为______、_____、_____、_____，二去为_____、_____。25 顶底复吹转炉吹炼中，前中期底吹气体为_____，后期底吹气体为_____。RH最主要的精炼手段是____，最主要的精炼功能是____。连铸中，钢水过热度定义为_____与____之差。冶金学按研究的领域分为提取冶金学（化学冶金学）和_____；提取冶金过程按冶炼的金属不同分为_____和____两类。生产烧结矿时先经过______、______、______、_____等工序，然后对烧结矿进行破碎、筛分、冷却及整粒处理。高炉炼铁中，可以通过喷煤代替_____的部分作用。

某大型高炉有效容积4000m3，年（365天）产370万吨炼钢生铁，消耗105万吨焦炭，每吨生铁喷吹煤粉200kg，此高炉有效容积利用系数为__，燃料比为_____。32 高炉炼铁时热风是由热风炉产生的，目前用得最多的热风炉是____。

顶底复吹转炉炼钢工艺包括 ______、_____、_____、_____、_____、_____等内容。34 传统电炉炼钢过程中，主要的金属料为____，造渣剂主要有_____、萤石及火砖块等。35 LF基本的精炼手段是_、、___，其精炼功能有____、____、__ __和__。36炉外精炼方法中的RH法的具体含义是_____。

连铸机的主要设备有钢包及回转台、____、结晶器、_____、____、切割装置和引锭杆。

五 问答题为什么要选矿？选矿生产工艺过程分为几个阶段？各起什么作用？选矿方法有哪些？如何选用？衡量选矿效果有哪些技术经济指标？粉矿造块的意义和方法有哪些？烧结法的流程和机理是什么？烧结过程涉及到哪些化学反应？

3请用图示法说明钢铁工业的两种生产流程。以图示出钢铁冶金生产长流程主要工序，并标出各工序主要原料及产品。炼钢脱氧的方法有哪几种，它们有什么特点？风口前燃料燃烧有何重要的意义？高炉内燃烧反应的特点是什么？写出风口前焦炭燃烧的化学反应式。什么是回旋区和燃烧带？高炉冶炼过程为什么P被全部还原进入生铁中？以高炉为中心，图示出高炉炼铁生产中的原料及其来源和各产品的去向。高炉造渣的作用是什么？写出有炉渣脱硫反应的化学方程式（分子式或离子式），并讨论影响脱硫的因素。氧对钢材质量有什么影响？请说出常用的脱氧方法有哪些？

10转炉炼钢过程对造渣有什么要求？目前用到的造渣方法根据什么确定？转炉炼钢时的造渣方法有哪些，各有何特点？

11转炉炼钢的基本任务是什么？其中影响钢液脱碳的因素有哪些？写出有石灰参与的氧化性脱磷反应的分子式或离子式，并讨论影响脱磷的因素。13 为什么要进行炉外脱硫？采用哪些脱硫剂？主要有哪些方法？

14何谓传统电弧炉炼钢法？该法有哪些优点？电弧炉炼钢的装料经验是什么？钢和生铁有哪些区别？传统的氧化法电炉炼钢冶炼工艺操作过程包括哪几个阶段，其中哪三个阶段为老三期，老三期每个期的任务是什么？电弧炉炼钢的操作方法有哪两类？炉外精炼的基本手段有哪些，其作用是什么？电弧炉有哪些主要机械设备？电弧炉的电气设备主要由哪几部分组成？各自的任务是什么？叙述真空提升脱气法、循环脱气法、钢包炉精炼法的工作原理。叙述连铸的工艺流程。连铸与模铸相比的优越性表现在哪些方面？

21常用的弧形连铸机的主要设备有哪些，并简要说明各设备的作用。

22冶金的方法及其特点是什么？

23一个现代化的钢铁联合企业有哪些主要工序和辅助工序，用框图画出钢铁联合企业的生产工艺流程。

24铁矿石入炉前需要进行哪些准备工作？烧结矿是如何形成的？

25高炉冶炼过程分为几个区域？高炉内燃烧反应有什么特点？什么是回旋区和燃烧带？

第三篇：冶金工程概论

冶金工程概论绪论

1． 1金属及其分类

元素周期表中109个元素，其中93个为金属元素。

欧美分类：铁金属；Fe,Cr,Mn.非铁金属

前苏联：黑色金属；有色金属――我国采用此类分类方法

有色金属按密度大小，原料富集程度，发现早晚以及用途和价格又分为；重，轻，稀，贵金属四大类。

重金属；密度大于6g/cm3,如Sb（6.2）,Zn(7.14),Cu(8.95),Pb(11.34),Hg(14.2)。其产量大，用途广，价格低，又称常用有色金属或贱金属。火法加湿法提取。

轻金属；密度小于4.5g/cm3,Al（2.7）,Mg(1.74).比重金属化学性质活泼，提取较困难，采用熔盐电解或金属热还原。

贵金属；价格比常用金属贵而得名，如Au,Ag,Pt族等。与其它金属区别在于其化学活性很低，不与氧起反应，故又称惰性金属。小部分从矿石中提出，大部分从Cu,Ni,Pb,Zn冶炼过程的付产品（阳极泥）中回收。

稀有金属；已知的93种金属元素中约占60种。这类金属中有的地壳丰度小，天然资源少；有的地壳丰度大，但赋存状态分散，不易经济的提取，有的物化性质上近似不易分离成单一金属。故制取和使用得很少，得名为稀有金属。其提取方法多种多样。

稀有金属根据其物化性质，赋存状态，生产工艺等特征，又分为稀有轻金属，稀有高熔点金属，稀有分散性金属，稀土金属和稀有放射性金属等五类。

稀有轻金属；特点是密度小，如锂密度为0.53g/cm3。

稀有高熔点金属；特点是熔点高，如Ti的熔点为1660℃，W的熔点为3400℃。

稀散金属；特点是在地壳中平均分布，没有单独的矿物，更没有单一的矿床，常以微量杂质形态存在于其它矿物的晶格中。

稀土金属；包括镧系元素和化学性质近似的钪和钇共17个元素。稀土并不似土，也不稀少，地壳中含量比Pb,Zn,Sn等多几十倍，但物化性质非常近似，总是相互伴生；所有提取单独的纯金属或其化合物都相当困难。

稀有放射性金属；习惯上不视为普通提取冶金的对象。

1．2 金属产量和价格

p3 图1－2

1．3 冶金和冶金方法

冶金是一门研究如何经济地从矿石或精矿或其它原料中提取金属或化合物，并用各种加工方法制成具有一定性能的金属材料的科学。

广义的冶金包括采矿，选矿，冶炼和金属加工。由于科技进步和工业发展，采矿，选矿和金属加工已形成各自独立的科学。狭义的冶金是指矿石或精矿的冶炼，即提取冶金。

冶金又分为物理冶金（性能――结构）和化学冶金（性能――成分）；即提取冶金。它研究火法冶炼，湿法提取或电化学沉积等各过程的原理，流程，工艺及设备，故又称过程冶金学。

冶金方法；

（1）火法冶金；在高温下矿石或精矿经熔炼与精炼反应及熔化作业，使其中金属与脉石

和杂质分开，获得纯金属的过程。包括备料，熔炼，精练三个工序。

（2）湿法冶金；在常温（低于100℃）常压或高温（100－300℃）高压下，用溶剂处理

矿石或精矿，使所要提取的金属溶解于溶液中，而其它杂质不溶解，然后再从溶液中将金属提取和分离出来的过程。它包括浸出，分离，富集和提取等工序。

（3）电冶金；利用电能提取和精练金属的方法。按电能利用形式可分为两类； 电热冶金；利用电能转变成热能，在高温下提炼金属，本质与火法冶金相同。

电化学冶金；用电化学反应使金属从含金属的盐类的水溶液或熔体中析出。

水溶液电解；如铜的电解精炼和锌的电解沉积，属湿法冶金。

熔盐电解；如铝电解，属火法冶金。

冶金方法的采用：

（1）节能

（2）环保

（3）处理低品位矿

（4）综合利用

1．4冶金工艺流程和冶金过程

黑色金属矿石的冶炼：一般情况下，矿石成分单一，常采用火法处理，即使矿石成分较为复杂，通过火法处理后，也能促使其伴生的有价进入渣中，再处理渣提取有价金属。如高炉冶炼钒钛磁铁矿。

有色金属矿石的冶炼：由于其矿石的成分极为复杂，含有多种金属矿物，不仅要提取或提纯某种金属，还要考虑综合回收各种有价金属，以充分利用资源和降低生产成本。考虑冶金方法时，要用多种方法才能完成。

工艺流程图：各工序间的联系及其所获得的产品（包括中间产物）间流动线路图。设备连接图；表示主要设备间的联系。

原则流程图；表示各阶段作业间的联系。

数质量连接图；表示各阶段所获产物的数量和质量的情况。

冶金工艺过程；由单元冶金过程组成。

（1）焙烧；在适当气氛下，加热至低于熔点温度，发生氧化，还原或其它化学变化的过

程。其目的改变原料中提取对象的化学组成，满足熔炼或埐出的要求。按气氛不同分为氧化焙烧，还原焙烧，硫酸化焙烧，氯化焙烧等.（2）煅烧；将碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳或水分变

成氧化物的过程，又称焙解。如石灰石煅烧成石灰；氢氧化铝。

（3）烧结和球团；将粉矿或精矿经加热焙烧，固结成多孔状或球状的物料，以适应下一

工序的要求。如铁矿粉的烧结，铅精矿的烧结。

（4）熔炼；在高温下（熔点以上）通过氧化还原反应，使矿物原料中金属组分与脉石和

杂质分离两个液相层即金属（或金属锍）熔体和熔渣的过程，也叫冶炼。按作业条件可分为还原熔炼，造锍熔炼和氧化吹炼等。

（5）火法精炼；在高温下处理含少量杂质的粗金属，以提高其纯度。如生铁经氧化精炼

成钢。火法炼锌得到的粗锌，再经蒸馏精炼得纯锌。其种类有氧化精炼，硫化精炼，氯化精炼，熔析精炼，碱性精炼，区域精炼，真空冶金，蒸馏等。

（6）浸出：用适当的浸出剂选择性地与原料中金属组分发生化学作用，使其溶解而与其

它不溶组分初步分离的过程。浸出又称浸取（重金属冶金）,溶出（轻金属冶金），湿法分解（稀有金属冶金）。

（7）液固分离：将残渣与浸出液组成的悬浮液分离成液相和固相的湿法冶金单元过程。

主要用物理方法和机械方法，如重力沉降，离心分离，过滤等。

（8）溶液净化；将浸出液中杂质除去的湿法冶金单元过程。其方法多种多样，主要有结

晶，蒸馏，沉淀，置换，溶剂萃取，离子交换，电渗析和膜分离。

（9）水溶液电解；利用电能转化为化学能使溶液中的金属离子还原成金属而析出，或使

粗金属阳极经由溶液精炼沉积于阴极。前者为电积，也称不溶阳极电解。后者为电解精炼或可溶阳极电解。

（10）熔盐电解；利用电热维持熔盐所要求的温度，又利用直流电转化的化学能自熔盐中

还原金属。

1．5冶金工业在国民经济中的地位和作用

冶金工业与能源工业和交通运输业一样是构成国民经济的基础产业。能源技术，信息技术和材料技术是人类现代文明的三大支柱。材料是人类社会发展的物质基础和先导，没有金属材料便没有人类的物质文明。

钢铁是用途最广泛的金属材料，占使用金属的90％以上。目前我国是世界上第一钢铁大国，但还不是钢铁强国，我国的钢铁工业将以提高质量，扩大品种，降低成本和节约原材料和能源为中心，进一步发展现代化钢铁冶炼技术。

世界有色金属产量仅占钢产量的7％左右，我国目前只占4.8%，但有色金属具有许多特殊的优良性能，如导电，导热性好，密度小，化学性能稳定，耐热，耐酸碱和耐腐蚀，工艺性能好等特点是许多工业部门不可缺少和不可替代的材料。我国有色金属工业具有潜在的资源优势，矿产资源潜在总值仅次于前苏联和美国而居世界第三位，是资源总量丰富，储量可观，品种齐全，资源配套程度较高的少数国家之一。我国有色金属工业的发展目标是充分利用有色金属资源，依靠科技进步，高效率，低成本，节能降耗，减少污染，提高综合利用水平，生产品种齐，纯度高，质量优的更多有色金属及材料。

第四篇：冶金工程概论论文

钢铁的营销模式问题探讨

摘要：钢铁是我国国民经济的重要基础支柱产业，钢铁营销更是企业重要的一个环节，钢铁的营销模式多种多样，钢材营销属于工业品营销的组成部分，钢材营销又具有其特殊性。钢材营销经过十几年的发展，逐步形成其自己的模式。钢铁营销的流程很是复杂多样的，其基本结构和流程对企业钢铁营销管理工作产生了积极的影响。随着钢铁行业的不断进步与发展，钢铁营销又有了新的营销思路。营销策划应该有如下几个关键点，需要营销策划人和被服务的企业重点关注：系统性、相关性、创意性、可执行性。钢铁行业现如今面临的处境和投资前景的分析。

关键词：钢铁营销 营销模式 营销流程 前景分析

Discussion on the marketing of steel

Name: Zhang Yang Bin Student ID: 2008441622

ChongQing University of Science and Technology Marketing & Poor's of the 08-02 class

Abstract: Steel is an important basis for China's national economy pillar industries, iron and steel enterprise marketing is an important aspect of the marketing model a wide range of steel, steel products marketing, industrial marketing are an integral part of steel products marketing, but also has its particularity.Steel Market After more than ten years of development, gradually formed its own model.Steel marketing process was very complex and diverse, and its basic structure and processes of enterprise marketing management of the steel had a positive impact.As the iron and steel industry, the continuous progress and development, iron and steel market has a new marketing ideas.Marketing plan should have the following a few key points need to be services, marketing planning and business focus: systemic, relevance, creativity, enforceability.Iron and steel industry is now facing the prospect of the situation and investment analysis.Key words: iron and steel marketing marketing model Marketing Process Market Analysis

0.前言：

钢铁作为我国的一大支柱产业，是国家主要的经济来源之一，从目前的发展形势和前景看来，钢铁仍然是值得国家投入大量的人力，财力和物力进行扩大性生产的行业。其中钢铁的营销又是一项艰巨而重大的事情，钢铁的营销重要性不必多说，钢铁营销的流程以及营销的模式又会是什么样的呢？通过不断地探索，钢铁营销逐渐形成了自己的营销方式，模式还有流程，为钢铁的销售以及推广做出了积极地贡献。钢铁营销的流程很是复杂多样的，其基本结构和流程对企业钢铁营销管理工作产生了积极的影响。随着钢铁行业的不断进步与发展，钢铁营销又有了新的营销思路。

1.2009-2012年中国钢铁行业分析及前景预测

钢铁工业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志，钢铁发展直接影响着与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。随着国际产业的转移和中国国民经济的快速发展，中国钢铁工业取得了巨大成就。

我国是钢铁生产和消费大国，粗钢产量连续13年居世界第一。进入21世纪以来，我国钢铁产业快速发展，粗钢产量年均增长21.1%。2008年，粗钢产量达到5亿吨，占全球产量的38%，国内粗钢表观消费量4.53亿吨，直接出口折合粗钢6000万吨，占世界钢铁贸易量的15%。钢铁产品基本满足国内需要，部分关键品种达到国际先进水平。钢铁产业有力支撑和带动了相关产业的发展，促进了社会就业，对保障国民经济又好又快发展做出了重要贡

献。

中国钢铁工业不仅在数量上快速增长，而且在品种质量、装备水平、技术经济、节能环保等诸多方面都取得了很大的进步，形成了一大批具有较强竞争力的钢铁企业。中国钢铁工业不仅为中国国民经济的快速发展做出了重大贡献，也为世界经济的繁荣和世界钢铁工业

[1]的发展起到积极的促进作用。

2008年，随着世界经济危机的蔓延，全球钢铁行业发展面临巨大压力，中国钢铁行业下游市场需求减缓，在应对经济危机方面，中国政府频频出台政策措施，对钢铁行业产生积极作用。2008年11月15日，中国政府推出刺激经济十项措施，将在2010年底之前投资约4万亿，进一步扩大内需、拉动经济增长。激励范畴中的电力、铁路、房地产、能源、水利、交通等行业都是大的钢铁用户。

另外，随着中国产业结构的升级，中国对高品质钢铁产品的需求量也越来越大。中国工业化和城镇化建设步伐的加快，也将扩大钢材产品的消费。因此，中国钢铁行业仍有很大的发展空间。

成本之痛：钢铁业成本一直是难去之痛，铁矿石价格居高不下，由于环保等要求冶炼成本也逐渐增加，钢企度日如年！先抛开冶炼成本不说，铁矿石是炼钢必不可少的原料，目前我国多数钢铁企业需要进口铁矿石，每年一度的铁矿石谈判备受关注!力拓公司与必和必拓公司凭借垄断地位让铁矿石价格居高不下，降幅有限。这给钢铁业带上了沉重的脚镣。

V形反转的基础很脆弱：就像越来越多的人坚信中国经济将实现V形反转一样，越来越多的人相信中国钢铁业最困难的时期也很快成为历史，钢铁业将重新找回自世纪之初以来的上涨行情，一如现在牛气冲天的股市与楼市。

目前，中钢协72家大中型钢铁企业五月份实现盈利12.62亿元，这是在连续7个月全行业亏损后，中国钢铁业首次实现行业盈利。

我们并不怀疑钢铁业景气周期将重新到来，但与此前四五年的上涨相比，中国的经济和钢铁业的复苏都缺乏坚实的基础，钢铁业的振兴过度依赖于四万亿投资所带动的基础设施建设，这将形成一个可怕的经济内循环。钢铁和资金都在国有部门之间打转转，虽然大部分小钢厂分享到了基础建设的果实，但埋单者都是政府，而非以往的出口拉动。

这就是五月份中国经济出现的不可思议的现象，固定资产投资惊人的超过38%，是自2004年中国经济过热以来最快的增长，而五月份商品出口较上年同期却下降26.4%；另一个令人担心的消息来自中国的中小企业，据媒体报道，社科院近期的一份报告显示，目前中小企业在金融风暴冲击下40%已经倒闭，另外还有40%正在生死边缘挣扎，而正常年份这个数字通常是百分之五到百分之十。

中国的中小企业生产了中国出口产品的68%，比欧洲高5倍，比美国高1倍。中小企业对GDP的贡献超过60%，对税收的贡献超过50%，提供了75%以上的城镇就业岗位。

作为出口主力的中小企业危机重重，钢铁业的振兴就难以寻找到坚实的基础，如果不能跳出狭窄的经济内循环，在内需和出口上找到突破口，则四万亿投资消耗殆尽之时，也将成为钢铁业重新亏损之日。

钢价上涨遭遇政策调整：按照很多机构投资者的观点，钢铁板块刚刚走出的一轮上涨行情的最大动因就是钢价在不停的上涨。钢价上涨获得了前所未有的支撑，比如说，近期地产行业、汽车行业等钢铁下游主要需求行业出现了旺盛的景气周期，另外，国内4万亿投资将拉动钢材消费增幅创纪录，今年将是历年来钢铁消费增长量最大的一年，消费增量可能在6500万吨左右。全年钢消费将达52000万吨左右，增长达14%。

由此，很多业内人士普遍预计钢价后市将继续震荡上行。

但这里也有误区，首先是地产和汽车的拉动能够持久吗，汽车消费更像是被金融危机压抑了的消费动能的集中爆发，后市如何走向还并不明朗；而房地产行业火爆则更像是个人

造牛市，是政府的天量信贷帮了地产公司的忙，是人为的通胀预期避免居民和企业的钱流向楼市和股市避险趋利，而销售量激增的背后则是房地产开工面积的大幅下滑，没有充足的开工，对钢铁业的消费缘何发挥作用呢。

对于四万亿投资拉动问题，一是四万亿的拉动效应将会逐渐衰减，二是万亿拉动的大部分是基础设施建设，带动的大多是棒闲材、螺纹钢等建筑用钢，而这些建筑用钢大部分都过早地被大型钢铁企业当做落后产能而淘汰了，上市公司中除了首钢以外，没有几个以建筑用钢为主要产品了，这就让四万亿的大单很难惠及大型钢铁企业，这也是为什么很多国企看民企赚钱眼红，却没办法的原因，也是国企高唱产能过剩论的原因，国企们正在希冀工信部能够再出重拳，痛剿这些所谓“落后产能”的小钢厂，这样的政策历史上钢协、发改委包括今天的工信部都出过不少，但有需求就有市场，政府的行政命令还是打不开市场的巨大需求。

据相关数据显示，受5月投资增长39%的拉动影响，目前中国经济已经出现触底的特征，基础建设一花独秀，目前在建项目21万个，投资总计划规模27万亿元。但需要注意的是，在目前趋稳和趋好的经济形势中，中央对新的投资重点正向结构创新和民生方向调整，不再一味追求继续提高投资增长拉动。

下半年，很难爆发式增长：很多人对眼前的国内外经济触底形势感到了振奋，唱多钢铁股，似乎能够重回几年前大炼钢铁的火热时代，是为“钢铁业快速爆发论”。但冷静分析，钢铁业在下半年虽然不至于重蹈大面积亏损的覆辙，但仍然将是一个缓慢上升的过程，是一[2]个温和的市场。

从中国经济上看，作为拉动经济的三驾马车，投资对未来经济的拉动作用将继续发挥效应，但国内消费增速和净出口情况仍需谨慎看待，国内经济增长面临的压力依然沉重。经济形势不能支撑钢铁业快速爆发性的增长。

除了上文中提到的汽车和地产，另一个被钢铁业给予厚望的就是钢材出口的利好，钢铁业出口退税已经连续调整，钢铁出口颇有振兴之势。但伴随年初国内钢价上扬，2月份国内主要市场主要钢材品种价格已超过国际主流市场价格，如上海市场3.0mm热板卷价格达到600美元/吨以上，而欧美主要地区只有550美元/吨左右。由于国内外钢价差距扩大，引发中国钢材出口持续下降，而进口持续增长，国内市场压力进一步加大。

据钢铁网研究报告显示，对于2009年中国钢铁进出口市场不乐观，预计全年钢铁进口1700万吨，出口2300万吨，净出口量为600万吨。钢铁业的一进一出中，出口并不乐观，而进口大头铁矿石似乎也很难大幅波动，很难通过提价来刺激钢价的上涨。

目前，铁矿石短期内将对国内市场矿石价格上升产生支撑，但不会改变目前国际、国

[8]内铁矿石市场供应相对过剩的局面。

2.钢铁企业营销模式

2.1钢材直销营销模式

钢材直供直销模式的特点：

（1）钢厂直接向产品的最终用户销售其产品，没有中间商和中间机构；（2）生产和消费双方直接见面，双方沟通及时，信息传递准确；

（3）营销成本高，营销成功率不易控制，营销风险完全由生产企业承担；

（4）对营销人员的能力水平要求高，不但技术水平要高，更要求商务沟通能力强，这种复

[3]合型人才的成本一般也比较高。

2.2钢材代理及经销营销模式

钢材代理及经销营销模式的特点：

（1）钢厂通过代理或经销商向最终用户销售产品，存在独立的中间机构；

（2）生产和消费双方一般不直接见面，产品和技术信息是否可以及时、准确地传递依赖代理或经销商的工作能力和工作效率；

（3）营销成本较低，但是存在对代理或经销商的价格折扣，对钢厂管理水平要求高；（4）营销风险主要由代理或经销商承担；

[4]（5）由于代理或经销商对产品的技术性能比较了解，营销人员可以专注于商务工作。

2.3钢厂分公司自营营销模式

钢厂分公司自营营销模式的特点：

（1）钢厂通过其外设分支机构（分公司或办事处）直接或间接向钢材的最终用户销售产品；（2）生产和消费双方直接或间接见面，双方沟通及时，产品信息准确传递；（3）营销成本降低，营销成功率相对容易控制；

（4）对大部分营销人员的专业技术能力要求不高，营销人员可以专注于商务工作；

[5]（5）营销风险由钢厂、分公司及经销商共同承担，对钢厂的管理水平要求高。

2.4钢厂混合营销模式

钢厂混合营销模式的持点：

（1）根据钢材各品种消费对象不同，采取有针对性的营销模式，钢厂与关联公司和代理、经销商组成一个高效的营销网络；

（2）整个网络覆盖面大，灵活性较好，生产企业可以对整个销售网络进行准确的调整以适应客户的需求和特点。

[7]（3）大多数钢铁企业采用2个以上营销渠道组合模式，即混合营销模式。

2.5正在探索的钢材营销模式

（1）钢材配售配送营销模式

现代新兴的物流产业实际上是贸易的一个分支，贸易和物流从来是不可分割的，但是我们传统的观念是把物流看成是依附于贸易业而存在的，没有发现物流的增值作用。加入WTO后，国外优秀的物流企业将给国内流通企业带来全新的观念，以电子商务、供应链管理和第三方物流为特征的跨国物流企业将对目前纯贸易流通企业带来革命性的冲击。面对进口产品的分销配送理念的引入，纯粹的钢材贸易难度加大，获利空间也十分有限，我国钢铁企业和流通企业只有在营销理念和服务质量方面迎头赶上，发展钢铁深加工贸易，应用流通加工手段，改变钢材几何形状，实行钢材配送，向需方提供钢材半成品，为需方逐步向“零库存”过渡，在拓展贸易品种的同时，提高产品附加值，才能在未来的市场竞争中吸引更多的用户，开拓更加广泛的市场。国内个别大钢厂开始朝这个方向发展，像宝钢集团已经把钢材配送作为发展物流业的突破口。

宝钢集团凭借其钢材的物流配送网络，利用剪切中心的网络以及信息优势，为国内主要的汽车、家电等企业实行原材料的无库存管理。首钢是以核心市场为重点，加强现货市场的建设。对在2000年以前在各地建立的近20个现货市场进行了清理、整顿，压缩到9个；又根据需要在北京和西安新建两个三级螺纹钢现货市场；还准备在北京西部地区再建一个现货市场，使北京现货市场达到8个，从而完成对北京市场方位的全覆盖。涟钢将在200公里半径内建立一个快速、高效的分销配送网络，并结合国外建材连锁店的方式，为最终用户逐步向“零库存”过渡创造条件。马钢在芜湖建设加工配售中心，主要为马钢“两板”投产后配套销售服务，可年加工卷板10万吨，配套销售30万吨，通过钢材剪切加工配送，使卷板产品直销进入终端用户，既为最终用户方便用料、节约成本，也可以提高公司产品附加值，增加效益，同时也为入世后，马钢向现代物流企业的模式迈进，寻求新的营销模式积累实践经

[14]验。酒钢在原兰钢厂址建设一个甘肃最大的钢材配售市场。（2）钢材网络销售模式

随着互联网技术和电子银行的不断发展，网上钢材营销成为钢铁企业未来发展的营销模式之一。首钢销售网站自开通以来，目前销售钢材的数量逐步提高，成为首钢了解市场的前

[15]沿、提供决策的参考、分销产品的助手。

3.钢铁企业营销流程结构

钢铁企业营销流程是指钢铁企业与市场联系的运行轨迹，它由一系列相互关联的营销活动组 成。科学而合理的营销流程结构不仅能充分体现出钢铁企业营销的重点及营销思路，更能提 高钢铁企业的营销效率与效果。营销流程结构的再设计仅仅是营销流程再造的一个初始工作，但结构设计的是否科学，却关系着企业整个营销流程再造工作的成功与否。对营销流程进 行再设计的目的就是要改造钢铁企业原有的营销流程线路，提高企业把握市场需求、满足市 场需求的能力，从而提高企业市场竞争力。

[12]



3.1 当前钢铁企业营销流程结构的基本模式

营销流程结构由始点、节点、终点构成，始点、节点、终点是营销流程中参与者的具体化。目前钢铁企业营销流程结构的基本模式见图1。

从上图我们可以看到，钢铁企业与客户(终端用户、经销商)之间的联系主要通过企业销售部 门来完成。该结构模式是把企业营销流程的始点定位在企业的销售部门，把终点定位在产品 的购买方，其节点是随着销售路径的长短而定位于不同层次的经销商。在此流程中，企业把 营销工作限定在销售部门，企业的生产、科研、质量等部门基本上是通过销售部门对客户进 行服务，销售部门与企业生产、科研、质量等部门之间并没有形成客户资料、市场信息的共 享机制。由于此流程结构相对简单化，亦使钢铁企业营销工作相对简单化，企业的销售部门 往往将完成销售任务视为本部门的惟一目标。

传统营销流程在各部门的职能设计上是平行的，这将导致企业内部各部门冲突不断。大多数 钢铁企业在组织结构上属于分权化组织，销售部门在企业内部管理体系中与生产、质量、科 研等部门同属于平行的职能部门，相互之间是配合的关系，由于部门间的权责分配与走向不 一致，使各部门难以协调一致地为客户提供完整的服务，而且经常为维护本部门利益对权利 是相互争夺，对责任是相互推卸，其实质是企业销售与生产相脱节，生产与客户需求相脱节，使企业的整体营销工作难以做到与市场相同

[6]步，降低企业的营销效率.

3.2 设计钢铁企业营销流程结构的基本原则

营销流程管理的核心是客户需求管理。营销应源于客户需求，终于客户满意，即营销流程线 的始点定位为客户需求，终点定位为客户满意。将满足客户需求作为企业经营的第一目标，就是要求企业把向社会提供适宜的产品及服务以满足客户需求作为企业经营首要任务，在此 基础上实现企业的利润、市场占有率等目标，最终实现企业的长期生存与发展。因此，设计 以满足客户需求为核心的营销流程结构必须坚持以下几条原则：(1)将企业所有业务流程营销化

尽管企业营销的观念在不断的发展、变化，但全方位的现代营销观念并未真正深入到企业内 部，企业中原有的生产、研发、采购、销售等多个业务流程并没有发生根本性的改变。营销 流程再造是在对企业原有业务流程进行整合的基础上对流程进行重新设计与建设。(2)将整个企业组织营销化

为使市场营销观念真正落实到实处，应将各个部门的目标以及产品形成、实现的每一个环节 与满足客户需求联系起来，为此企业应通过营销流程再造使流程中的每一个参与部门或流程 中的活动都尽可能地直接面向客户，即整个企业组织营销化。

另外,优化营销流程结构的基础是企业内部合理分工,营销流程再造的基本支撑手段是[13]信息技术。

3.3 新型营销流程的设计

根据上述钢铁企业营销流程结构设计的基本原则，新型营销流程结构模式见图2。

与原有的流程结构相比，此流程中的始点、终点都发生了变化，而且节点的参与者也发生了 变化。此流程结构对钢铁企业的营销管理将产生根本性的影响：(1)突出了客户在营销流程中的中心地位

在新型营销流程结构中，客户需求成为了营销工作的起点，客户满意成为了营销工作的终点，这也是企业存在的目的。企业的全部工作围绕客户而展开，客户的中心地位被强化。由于 企业存在的基础是因为要生产产品和服务，而产品和服务存在的基础是因为有客户需求。客 户需求决定了企业的存在价值，没有客户需求，企业就失去了存在的意义，满足客

[9]户需求将 成为企业的全部活动，提高客户需求满意度就是企业所追求的根本性目标。(2)扩展了营销管理的范畴

新型营销流程结构中始点、终点、节点的变化，使营销路径发生了改变，进而导致营销管理 的范畴发生改变。按照新的始点与终点定位，营销管理的前端不仅扩展到了经销商、终端用 户，而且延伸到了客户的心理领域，由需要、欲望、需求直至满意，即营销管理不仅包括了 客户营销，更包括顾客的需要营销、欲望营销、需求营销和满意营销。营销管理的后端不仅 扩展到了生产营销，而且延伸至研发营销、质量营销等多个领域，这有助于钢

[10]铁企业从以生 产管理为重点向全面营销管理转变。

(3)钢铁企业营销管理体制发生根本性改变

营销流程贯穿于企业经营的全过程，企业经营活动以营销流程为主线展开，营销流程中上下 节点之间构成企业运作中的责任链，在责任链上流动着责任流，责任流的终点是客户。而在 传统营销流程管理中，由于始点与终点定位错误，导致责任流的流通不畅，如企业员工通常 是向考绩负责，不是向客户负责；向过程负责，不是向结果负责；向局部负责，不是向整体 负责：向检验负责，不是向质量负责；向制度负责，不是向效果负责。企业的整个营销活动 是割裂的、离散的、多指向的，影响了企业经营效益的提高。新的营销流程从

始到终贯穿着 对客户负责的责任流，各节点之间的责任流承担着满足客户需求的不同责任，有助于企业整 合各部门力量，为客户提供最优质的产品与服务，进而提高企业营销管理水[11]平。 结束语

一个优秀的营销流程能完全代表一个企业的实力。以满足客户需求为导向的营销流程不仅能 够把企业的综合实力带入到市场中去，而且极大地丰富了企业市场营销策划的内容，扩大了企业在市场中发展的空间，提高了企业的市场竞争能力，为企业在市场中的生存和发展提供了新的思路。

参考文献: [1]中国投资网 2009-10 [2]中国投资网 2009-7-6 [3]李洁 宝钢经济与管理 2008年第一期

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第五篇：冶金工程概论论文

选课课号：

3YJ0502A.01

课程类别：

公选课

《冶金工程概论》课程考核

（课程论文）

题目：钢铁联合企业的主要生产环节

作 者： 学 号： 授课教师： 班 级：

田世龙

重庆科技学院冶金与材料工程学院 2014年 6 月

中国

重庆 钢铁联合企业的主要生产环节

摘要：本论文论述了钢铁冶金联合企业的主要生产环节、主要冶金技术以及炼钢炼铁的基本方法。

关键词：冶金方法 钢铁生产过程 炼钢炼铁方法

Steel company's main production sectors XU Hang Chongqing CQUST Mechanical College 401331 Abstract：This paper discusses the major iron and steel metallurgy joint venture production processes, mainly metallurgical techniques and basic methods of steelmaking iron.Key words：Metallurgical Technology，Steel production process，Steelmaking iron approach 引言：

经过了一个学期的冶金工程概论课程的学习，我对冶金有了一定的了解，本文是我从这门课中学到的冶金方面知识的小探讨。

什么是钢铁？

钢铁是铁与C（碳）、Si（硅）、Mn（锰）、P（磷）、S（硫）以及少量的其他元素所组成的合金。其中除Fe（铁）外，C的含量对钢铁的机械性能起着主要作用，故统称为铁碳合金。它是工程技术中最重要、也是最有最主要的，用量最大的金属材料。

1.钢铁冶金联合企业主要生产环节

在钢铁冶金联合企业中，主要的生产环节是烧结、高炉、炼焦炉、转炉、电弧熔炉、精炼、连续铸造、轧钢。1.1各生产环节的内容和过程

（1）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。在高炉中，从铁矿石中提取铁。固态的矿石和焦炭由顶部加入高炉，而高炉底部送来的一股热气（1200℃）致使几乎是100%含炭量的焦炭开始燃烧。这便产生了碳的氧化物，它通过除氧过程来减少了氧化铁，从而分离出铁。由燃烧产生的热量将铁和脉石（矿石中矿物的集合）熔化成液体。脉石，由于比较轻，会漂浮至铁水表面，就是所谓的“生铁”。炉渣是熔融脉石产生的残渣，可用于其他工业用途，比如用于铺设道路或生产水泥。（3）炼焦炉。是煤在炼焦炉中通过干馏（即将不需要的成分气化掉）得到的可燃物质。焦炭几乎是纯碳，其结构呈多孔状，且抗碾性能很强。焦炭在高炉中燃烧，提供了熔化铁矿石所需的热量和气体。

（4）转炉。在吹氧转炉中，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(之所以称为粗钢，是因为它还必须经过进一步的精炼)然后倒入桶内。

（5）电弧熔炉。加入电弧熔炉炉中的可以是经过选择的但未经处理的废(比如旧的机器零件），或者可以是含铁量至少为92％的经过筛选的、碾碎的、达到标准的废铁。废铁在电弧熔炉中被熔化。这就生产出了钢水，然后进行与生铁同样的精炼和分级。废铁包括报废的钢制包装材料、建筑材料、机器和车辆零件、或者从炼钢过程或由钢铁加工装置产生的废生铁和钢铁。针对每种不同钢种，原材料的都必须经过仔细的选择。这种选择取决于任何废铁中金属或矿石都可能含有的“杂质”的类型。电弧熔炉磁性“废钢桶”将原料送入熔炉中。冶炼过程由强大的电弧驱动，这些电弧在电极和熔炉中的原料之间“跳动”。残渣或炉渣会从熔炉中回收。最终的产品是钢水，现在正被送入钢包炉和分级设备。（6）精炼。精炼（脱碳）和化学添加剂的夹杂物 这两项操作需在一个真空密封的容器中进行。钢铁借助惰性气体－氩气在精炼桶和容器之间旋转。这一工艺过程使得钢铁的化学成分得到高精度的调整，以得到特种钢铁。

（7）连续铸造。这里所示的是正在铸造的扁钢锭。钢水被不断地倒入没有底部的铸模中。当铸模被拉动时，钢铁就开始与铸模的水冷内壁接触，并开始凝固。然后，铸造好的金属由一连串的辊筒引导被向下拉，同时持续得到冷却。当它到达末端时，钢铁已完全凝固，并立刻被切成所需的长度。

（8）轧钢。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。紧接着，坯料通过了台架的轧辊而被“瘦身”，或者使它逐渐地变薄。1.2各生产环节的主要设备

（1）烧结机。烧结机有效烧结面积一般应≥90m2；主机驱动装置为柔性传动或刚性传动，交流变频调速，烧结机系统漏风率≤50%；配料采用自动重量配料；有蒸汽预热或热返矿等提高料温的措施；点火器为节能型点火器；有简单的烧结矿冷却余热利用装置；有简单的整粒流程；采用PLC或模拟式检测仪表对生产过程进行自动操作、控制及管理；有废水处理设施；所有产尘点均设有除尘设施，粉尘排放浓度度≤100mg／m3；产生噪音的设备设有消声设施。

（2）高炉（400m3及以上）。无料钟炉顶，炉顶压力0.1—0.15Mpa，或双钟单室炉顶结构，炉顶压力为0.05MPa及以上；有主要参数的检测装置，高炉配料、上料、炉顶布料及热风炉操作等采用PLC等作自动控制；热风炉能保证热风温度在1000℃以上，热风炉一代寿命≥1倍高炉炉体寿命；有煤粉喷吹设施，煤比≥120kg／t—p；出铁场、原料系统有较完备的除尘设施，粉尘排放浓度≤100mg／m3。

（3）焦炉。焦炉炭化室高≥4.3m；具有主要工艺参数的检测仪表、传动设备有必要的电气联锁控制；装煤采用高压氨水消烟装置、熄焦塔设有捕尘装置。

（4）电炉。公称炉容量≥60t；普通功率（吨钢功率450～600kVA），冶炼时间100～120minn；配有必要的检测仪表，设有电极升降自动控制；配备吹氧装置；有烟气除尘设备。（5）转炉。公称容量≥50t；采用部分铁水预处理，在转炉配套设备上具备挡渣出钢装置，溅渣护炉装置，炉令≥5000炉；配备炉前钢水快速分析系统；建立计算机系统，采用自适应统计模型进行静态过程控制或以经验模型指导操作。具备物料称量、采用PLC等进行氧气、氧枪、煤气回收、铁水预处理、炉外精炼的控制系统；配备一次、二次烟气除尘及废水处理设施；配有煤气回收系统。

（6）连铸机。具有必要的检测仪表以及继电联锁控制系统；配备钢包吹氩、保护浇注等保证铸坯质量的简易设施；配有水处理设施。

（7）钢梁轧机。可生产大型型材；推钢式加热炉；轧机配置为架开坯机，和多架横列式轧机；步进式冷床（或推钢式冷床），长尺或短冷却；普通辊式矫直机，采用热锯或冷锯定尺锯切；压力矫直机；人工落垛、打捆、贴标记。

（8）轨梁轧机。步进梁式加热炉，炉前、后设装、取料机；一架开坯机和一

2、主要冶金技术 2.1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，达到所要提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。

火法冶金包括：干燥、焙解、焙烧、熔炼、精炼、蒸馏等过程。

2.2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100℃，现代湿法冶金中的高温高压过程，温度也不过200℃左右，极个别情况温度可达300℃。湿法冶金包括：浸出、净化、制备金属等过程。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。

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。

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。2.3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。

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。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。

3、炼铁

目前最常用的方法有高炉炼铁，直接还原和熔融还原铁三种方法。高炉炼铁是以焦炭为能源基础的传统炼铁方法。它与转炉炼钢相配合，是目前生产钢铁的主要方法。高炉炼铁的这种主导地位预计在相当长时期之内不会改变。高炉炼铁的本质是铁的还原过程，即焦炭做燃料和还原剂，在高温下将铁矿石或含铁原料的铁，从氧化物或矿物状态(如Fe2O3、Fe3O4、Fe2SiO4、Fe3O4·TiO2等)还原为液态生铁。3.1高炉炼铁

3.1.1主要过程如下：

a)炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)。b)从炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。c)在高温下焦炭（也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。d)炼出的铁水从铁口放出。

e)铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。

f)产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。冶炼过程中，炉料(矿石、熔剂、焦炭)按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内。从下部风口鼓入的高温热风与焦炭发生反应，产生的高温还原性煤气上升，并使炉料加热、还原、熔化、造渣，产生一系列的物理化学变化，最后生成液态渣、铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。上升过程中，煤气流温度不断降低，成分逐渐变化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。

3.1.2高炉炼铁特点

（1）高炉冶炼是在炉料与氧气气流逆向运动过程中完成各种错综复杂的化学反应和物理变化的，炉内主要是还原性反应。

（2）高炉是密闭的容器，除装料、出铁、出渣及煤气外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察炉内状况。

（3）高炉是连续的、大规模的高温生产过程，机械化和自动化水平较高。

4、炼钢

钢与生铁都是以铁元素为主，并含有少量碳、硅、锰、磷、硫等元素的铁碳合金，二者差别就是C元素的含量。4.1炼钢的基本任务：

a)脱碳并将其含量调整到一定范围。

b)去除杂质，主要包括：脱磷（冷脆）、脱硫（热脆）、脱氧、去除气体（氢、氮）和非金属夹杂物（氧化物、硫化物、磷化物、氮化物等）c)调整钢液成分和温度 d)将钢液浇注成质量好的钢锭或钢坯。4.2炼钢工艺主要包括：

1）铁水预处理；2)转炉或电弧炉炼钢；3)炉外精炼(二次精炼)；4)连铸。炼钢过程是个氧化过程，其去除杂质的主要手段是向熔池吹入氧气并加入造渣剂形成熔渣出来。脱碳反应是炼钢过程的主要手段，硅、锰、磷、硫等元素也通过氧化反应去除。炼钢的原料有生铁、废钢、熔剂(石灰石等)、脱氧剂(硅铁、锰铁、铝等)、合金料等。4.3炼钢方法---转炉炼钢、电炉炼钢和平炉炼钢 4.3.1转炉炼钢

利用吹入空气或氧气对熔融的铁水进行氧化脱碳，炼出合格成分的钢锭。按炉衬材料性质有酸性、碱性之分，按吹入氧气的方式有底吹、顶吹、侧吹之分。

1）原料：高炉经钢包送来的铁水，<10％的冷铁锭，调整用冷废钢，造渣用石灰石、萤石，脱氧和合金化用的铁合金及纯度≥99.5％氧气。

2）操作：倾斜炉体，顺序加入石灰石、熔剂、废钢、铁水，插入水冷喷嘴，喷射高纯氧产生反应：2Fe+O2→FeO，FeO进入熔体扩散，完成脱碳、氧化吹炼。脱碳→CO→熔体沸腾，氧化加速。火焰由黄褐色→暗红色→长而明亮火焰→明显减少→液面平静→脱碳氧化结束。4.3.2电炉炼钢：有电弧炉、感应电炉炼钢之分。

（1）电弧炉炼钢：依靠插入金属炉料间的电极通电后，产生的电弧熔化炉料。随着炉料不断熔化，池面上升，电极上升，到最高点时，炉料已完全熔化。此时，先后进入熔化、氧化期、还原期。A．熔化期：

金属液体与炉气接触：2Fe+O2→2FeO 炉渣中：FeO+O2→Fe2O3或Fe3O4 渣界面上：Fe2O3或Fe3O4被Fe重新还原成FeO，一部分按分配定律进入钢液的FeO与硅、锰、磷氧化并与CaO生成炉渣，放热,使炉温上升到1590℃ B．氧化期 T>1590℃ 反应：

a [C]+[O]→CO 上升的气泡会不断吸收钢液中的H2、N2，使钢液中的含气量下降。b 脱P: 应控制渣中FeO、CaO浓度，形成烧结的4CaOP2O3渣，并及时排渣。C．还原期：脱氧、脱S，调整温度与成分。加入锰铁预脱氧后，加入生石灰、萤石、碳粉

FeO+C→Fe+CO FeS+CaO→Ca2S(进入渣中)+FeO 4.3.3平炉炼钢

平炉炼钢的过程通常分为补炉、装料（铁矿石、石灰和废钢）、加热、兑铁水、熔化、精炼、脱氧和出钢等几个步骤。平炉炼钢的优点 A.可大量使用废钢，而且生铁和废钢配比灵活；

B.对铁水成分的要求不像转炉那样严格，可使用转炉不能用的普通生铁； C.能炼的钢种比转炉多，质量较好 4．4连铸

连续铸钢是通过连铸机将钢液连续地铸成钢坯的工序。与模铸相比，连铸具有以下优越性：

1)简化工序、节能；2)铸坯切头率降低、金属收得率比模铸高7~12%；3)高效凝固；4)优化成型。

连铸工艺的流程为：钢液通过中间包注入结晶器内，迅速冷却成具有一定厚度的凝固壳而内部仍为液态的铸坯。铸坯下部与伸入结晶器底部的引锭杆衔接，浇注开始后，拉坯机通过引锭杆把结晶器内的铸坯以一定速度拉出。铸坯通过连铸二次冷却区时，进一步是受到喷水冷却直到完全凝固。完全凝固后的铸坯通过拉矫机矫直后，切割成规定长度，由输送辊道运出。4.5轧钢

轧制过程是轧件与轧辊之间的摩擦力将轧件拉进不同旋转方向的轧辊之间使之产生塑性变形的过程。一般的轧钢工序可分为：加热炉 粗轧 中轧 精轧 精整。

由以上这个复杂的生产体系可以看出：要完成这个复杂的工作，在人员配备有一定的要求。完成炼钢过程，不仅需要铁矿石等这些原料，还需要人力资源。因为人力资源是“第一资源”，只要做到“知人善用，量长使用，任人唯贤，用人所长”，就能使工作效率提高。