第一篇：冶金論文

淺談煉銅技術(shù)與進(jìn)展

姓名：明偉 班級(jí)：化學(xué)2010級(jí)2班 學(xué)號(hào)：2010442124 摘要：煉銅技術(shù)是冶金工程中的一個(gè)重要部分。從大方面講煉銅有兩種方法即火法煉銅和濕法煉銅。但火法煉銅有其致命弱點(diǎn)：產(chǎn)生二氧化硫等污染性氣體，加之廢氣處理技術(shù)的不成熟，成本高；而濕法煉銅可以解決二氧化硫?qū)Νh(huán)境的污染、低品位礦石的開發(fā)和復(fù)雜礦石及二次資源的綜合利用問題。70年代以來，濕法煉銅技術(shù)發(fā)展迅速，目前產(chǎn)量已占礦產(chǎn)銅的20%。所以文章著重簡(jiǎn)述了濕法煉銅的歷史、發(fā)展、現(xiàn)狀和展望。關(guān)鍵詞：火法煉銅

濕法煉銅

技術(shù)

進(jìn)展 概 述

從大方面講煉銅有兩種方法即火法煉銅和濕法煉銅。火法煉銅，顧名思義，就是使用高溫熔融的銅礦石冶金出銅，它是一個(gè)氧化還原過程，氧化就是向融礦中通入氧氣以除去鐵，硫等雜質(zhì)，由此設(shè)計(jì)出多種熔煉爐和熔煉技術(shù)如浸沒頂吹熔煉法；還原就是通過一些方法來降低金屬熔體中的氧，進(jìn)而得到一定純度的銅縱。濕法煉銅就是對(duì)銅礦處理變成溶液進(jìn)行各種處理得到銅的過程即浸出———萃取———電積技術(shù)。

縱觀歷史，火法冶金是先于濕法冶金發(fā)展的，我國(guó)古代制造的青銅器等就是火法冶金配合其他技術(shù)的結(jié)果。經(jīng)過幾千年的發(fā)展，火法冶金技術(shù)較成熟，通過區(qū)域熔煉，渦旋熔煉得到純銅。我國(guó)是世界上最早采用濕法冶金提取銅的國(guó)家。寫于紀(jì)元前六、七世紀(jì)的《山海經(jīng)》就有記載。唐朝已有官辦的濕法煉銅場(chǎng)。宋代則技術(shù)更為成熟，產(chǎn)量更為可觀。但濕法煉銅發(fā)展很慢，歐洲18世紀(jì)在西班牙南部的胡爾瓦建立了從礦石浸出，浸出液用鐵屑置換法生產(chǎn)金屬銅的工廠。1912年在智利開始采用電積法從浸出液中生產(chǎn)電解銅。以后在美國(guó)出現(xiàn)了多家氧化礦酸浸———電積法回收銅的工廠。1957年在美國(guó)亞利桑那州湖岸建成了世界上第一個(gè)硫化銅精礦沸騰焙燒———浸出———電積的工廠。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了有機(jī)萃取劑，可以有效地從貧銅溶液中萃取銅。1968年美國(guó)亞利桑那州蘭鳥礦建成了世界上第一個(gè)工業(yè)規(guī)模的浸出———萃取———電積工廠，經(jīng)過30多年此法不斷發(fā)展和完善，目前全世界采用此工藝生產(chǎn)的銅量年產(chǎn)已超過200萬噸，占全球礦產(chǎn)銅量的20%。1997年智利建成世界上最大的浸出———萃取———電積(簡(jiǎn)稱L-SX-EW)法煉銅工廠，其生產(chǎn)能力為年產(chǎn)22.5萬噸，產(chǎn)品達(dá)到倫敦金屬交易所(LME)A級(jí)銅標(biāo)準(zhǔn)[1]。1999年，位于北緯50°13′，東經(jīng)125°49′的黑龍江多寶山礦L-SX-EW工廠建成投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)已具有高緯度寒冷地區(qū)的堆浸技術(shù)。北京礦冶研究總院和云南東川礦務(wù)局合作研究開發(fā)了處理高堿性脈石難選氧化礦的氨浸———萃取———電積工藝，建成年產(chǎn)500噸電銅的試驗(yàn)工廠[2]。2000年，在福建紫金山銅礦建成處理次生硫化銅礦，年產(chǎn)300噸陰極銅的細(xì)菌浸出試驗(yàn)工廠[3]。云南銅業(yè)集團(tuán)大紅山銅礦正在進(jìn)行低品位硫化銅礦井下細(xì)菌堆浸研究[4]。這些都標(biāo)志著濕法煉銅已具有相當(dāng)水平，并具有相當(dāng)大的生產(chǎn)規(guī)模，已成為銅工業(yè)中的一種重要的技術(shù)傾向，特別是在回收低品位礦石或采銅廢石及就地浸出方面將發(fā)揮更大的作用。我國(guó)的濕法煉銅技術(shù)已具有一定水平。浸出———萃取———電積工藝

該工藝包括四個(gè)主要步驟：硫酸介質(zhì)中溶解銅———浸出；采用一種萃取劑把銅萃入有機(jī)相———萃取；用硫酸溶液把銅反萃入水相———反萃；反萃液即電解液用電積法沉積銅———電積。

2．1 浸 出

浸出是該工藝的基礎(chǔ)，有效地使銅從礦石中轉(zhuǎn)入溶液中，是該工藝的前提。2．1．1 浸出方式

浸出有槽浸、攪拌浸出、堆浸和就地浸出等多種形式。槽浸適合處理高品位的氧化礦，浸出周期較短，浸出液含銅高時(shí)，可直接送電積。但是，目前應(yīng)用不廣。攪拌浸出要求礦石品位較高，或經(jīng)過預(yù)先富集，對(duì)于硫化礦可采用細(xì)菌浸出或預(yù)先進(jìn)行氧化焙燒。堆浸和就地溶浸等技術(shù)的發(fā)展更具多樣性，故本文著重討論。

(1)堆浸[5~7] 堆浸常用于低銅表外礦、銅廢石的浸出。浸出場(chǎng)地多選在不透水的山坡處，將開采出的廢礦石破碎到一定粒度筑堆；在礦堆表面噴灑浸出劑，浸出劑滲過礦堆時(shí)銅被浸出，浸出液返流到集液池以回收。堆浸的特點(diǎn)是浸出設(shè)備投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。氧化礦的堆浸已進(jìn)行了多年，技術(shù)較為成熟。堆浸廠已遍及各個(gè)地區(qū)，不受地理位置和氣候條件限制。堆浸的主要方式：堆浸場(chǎng)按使用情況分為永久堆場(chǎng)和多次重復(fù)使用的堆場(chǎng)。按處理的物料，堆浸又可分為： 廢石堆浸；尾礦堆浸；礦石堆浸

新發(fā)展的堆浸方式有：

①硫酸熟化薄層堆浸法 該法是堆浸的改型。它主要包括兩個(gè)步驟：一是用濃硫酸熟化細(xì)碎的氧化銅礦或氧化———硫化混合礦；二是用稀硫酸溶液進(jìn)行薄層堆浸。

②制粒浸出 針對(duì)含泥銅礦堆浸時(shí)，礦堆滲透性差的問題，發(fā)展了制粒堆浸技術(shù)。制粒堆浸是將含泥銅礦加入適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑，在制粒設(shè)備中通過滾動(dòng)作用形成團(tuán)粒，粒礦筑堆后，經(jīng)堆放固化，使其具有一定濕強(qiáng)度，再用浸礦劑噴淋浸礦的方法。該法通過制粒提高礦石和礦堆的滲透性，在制粒過程中預(yù)加浸出溶劑使之與礦石提前接觸，并預(yù)先反應(yīng)，加快了浸出速度；同時(shí)采用薄層堆浸可保證布液均勻，并有充足的氧氣。(2)就地浸出[

8、9]就地浸出又稱為地下浸出或化學(xué)采礦，可用于處理礦山的殘留礦石或未開采的氧化銅礦和貧銅礦。地下浸出是將溶浸劑通過鉆孔注入天然埋藏條件下的礦體中，有選擇性地浸出有用成分(銅)；并將含銅的溶液，通過抽液鉆孔抽到地面后輸送到萃取電積廠處理的方法。2．1．2 礦石的浸出(1)氧化銅礦的浸出

氧化銅礦的礦物有100多種，其中主要有赤銅礦、黑銅礦、孔雀石、硅孔雀石及蘭銅礦等，當(dāng)用硫酸浸出時(shí)，均可浸出來。然而，在銅的礦物浸出的同時(shí)，一些堿性脈石也會(huì)被酸浸出。所以，當(dāng)?shù)V石中鈣、鎂含量高時(shí)，因其大量浸出使酸耗大大增加而失去經(jīng)濟(jì)性。對(duì)此類礦可采用氨浸。(2)硫化銅礦的浸出

硫化銅礦又分原生硫化礦和次生硫化礦，它們都不能被硫酸浸出。次生硫化礦主要是輝銅礦、銅藍(lán)等礦物，易被硫酸加氧、硫酸高鐵溶液和細(xì)菌浸出。原生

硫化礦主要是黃銅礦，較難為上述溶液浸出。而單一的氧化銅礦較少，一般礦床上部為氧化礦，下部為硫化礦，中部為混合礦。故采用一般的酸浸處理混合礦，因硫化銅礦物浸不出來，而使浸出率不高。對(duì)硫化銅礦酸浸更無能為力。目前，如何提高硫化銅礦的浸出率是冶金工作者的一個(gè)研究熱點(diǎn)。硫化銅礦的浸出主要有下列方法：細(xì)菌浸出法；加壓氧化浸出法；焙燒———浸出———電積法

2．2 萃 取

萃取是L-SX-EW法成功的關(guān)鍵。經(jīng)過30多年的不斷進(jìn)步，目前常用的萃取劑可從含銅~1 g/l的溶液經(jīng)二級(jí)萃取，一級(jí)反萃使溶液含銅達(dá)到40~50 g/l，能滿足電積的要求。典型的改性醛肟類有漢高公司的LIX622、LIX622N、LIX64N和AVE-CIA公司的M5640、PT5050。醛肟———酮肟類如漢高公司的LIX984、LIX984N、LIX973N。可以從氨性溶液萃取銅的LIX54—100[23]。國(guó)內(nèi)如北京礦冶研究總院研究的萃取及中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所和昆明冶金研究院研究銅的萃取劑—N901,性能與國(guó)外萃取劑基本相同,成本大大低于國(guó)外[10]。用于萃取的主要設(shè)備有三種：混合———澄清萃取器、萃取塔、離心萃取器。銅的萃取工廠絕大多數(shù)采用混合———沉清萃取器。目前,澳大利亞南部奧林匹克埃的WMC公司3 m直徑的萃取塔已代替了混合———澄清萃取器[11]。2、3 電 積

在L-SX-EW工藝中，由于電解液經(jīng)過萃取，雜質(zhì)較少純度較高，所以可以生產(chǎn)高純陰極銅。甚至生產(chǎn)99.999%的高純銅。電積技術(shù)也在不斷進(jìn)步。(1)采用永久不銹鋼陰極法(ISA)該法是澳大利亞銅業(yè)有限公司開發(fā)的技術(shù)，1978年在澳大利亞湯士威爾冶煉廠問世。該法有許多優(yōu)點(diǎn)：陰極垂直，短路較少；產(chǎn)品質(zhì)量好，可達(dá)高純陰極銅標(biāo)準(zhǔn)；流程簡(jiǎn)化，省去了始極片制作系統(tǒng)，使電解槽內(nèi)積壓的銅量減少；能耗和成本較傳統(tǒng)電解法低，故受到世界各國(guó)關(guān)注。采用ISA電解工藝(電解精煉加電積)產(chǎn)出的陰極銅已超過390萬噸，約占世界陰極銅產(chǎn)量的35%[12]。(2)有機(jī)物的控制

反萃的富銅溶液會(huì)夾帶少量有機(jī)相，有機(jī)相進(jìn)入電積過程會(huì)影響電銅質(zhì)量，并使陰極銅粘板，而且這部分有機(jī)相在電積過程中降解而增加了有機(jī)相的消耗。所以要將富銅液中的有機(jī)相盡量除去。傳統(tǒng)的沉淀法效率不高，砂濾法有效，但需反復(fù)洗滌設(shè)備。

(3)電解液中積鐵的控制

每一個(gè)SX-EW工廠的銅電解液中鐵含量都會(huì)逐漸積累，致使Fe2+和Fe3+在陽極和陰極間反復(fù)耗電，而降低電流效率。傳統(tǒng)的方法是定期抽部分廢電解液開路。而現(xiàn)在發(fā)展了離子交換法和膜技術(shù)法。展望

濕法煉銅特別是L-SX-EW技術(shù)，由于具有流程短，僅三、四道工序，取消了花錢最多的選礦和火法熔煉，可稱為是一次技術(shù)革命：原材料消耗低，主要消耗為硫酸，萃取劑和稀釋劑的消耗大體與選礦藥劑消耗相當(dāng)；擴(kuò)大了銅原料選擇的范圍，含銅0.04%~0.07%就可利用，經(jīng)濟(jì)上合算的資源均可提取，擴(kuò)大了資源范圍，降低了能耗，節(jié)約了大量燃料、電力和耐火材料等；對(duì)環(huán)境的污染小，不產(chǎn)生污染環(huán)境的SO2，流程自成回路，基本沒有廢水，只有浸出廢渣要做處理，環(huán)保治理費(fèi)用低；成本較火法流程低，故濕法煉銅發(fā)展迅速。濕法煉銅的技術(shù)也不斷發(fā)展，一是，L-SX-EW技術(shù)不斷發(fā)展、完善。如，浸出液采用滴浸器代替噴淋；浸出液輸送泵站，采用浮船泵站，既可節(jié)約建設(shè)投資，也有利于生產(chǎn)管理；等等。二是，新的濕法煉銅技術(shù)不斷出現(xiàn)。

我國(guó)的濕法煉銅技術(shù)取得了許多進(jìn)展，然而與國(guó)外相比還有不少差距，應(yīng)加強(qiáng)研究，加快發(fā)展。我國(guó)的銅礦資源相對(duì)匱乏，而且貧礦多富礦少，發(fā)展?jié)穹掋~，可擴(kuò)大資源范圍。

(1)我國(guó)大量氧化銅礦資源的開發(fā)利用我國(guó)氧化銅礦儲(chǔ)量約800萬噸金屬量,分布在云南、四川、西藏、新疆和黑龍江等省[1],可采用L-SX-EW技術(shù)提取銅。目前已有一些小的L-SX-EW工廠,但規(guī)模太小。應(yīng)針對(duì)這些資源的特點(diǎn),加強(qiáng)研究,形成我國(guó)特有的L-SX-EW技術(shù)。

(2)原有礦山的低品位銅礦資源的開發(fā)利用我國(guó)原有銅礦山露天開采剝離的銅礦廢石,據(jù)估計(jì)已有3.3億噸,若平均品位0.1%,則含銅33萬噸。每年礦山還有相當(dāng)數(shù)量的銅礦廢石排放。應(yīng)學(xué)習(xí)國(guó)外采用廢石堆浸———萃取———電積技術(shù),從銅礦廢石中回收銅。此外,原有礦山采空區(qū)的殘礦,如采用地下溶浸技術(shù),加以利用也是相當(dāng)可觀的。

(3)西部豐富的銅礦資源的開發(fā)利用我國(guó)的西部礦產(chǎn)資源豐富,新疆、西藏、云南等地有一些尚未開發(fā)的銅礦資源,為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境不受破壞,可考慮采用地下溶浸技術(shù)。

(4)培養(yǎng)我國(guó)特有的高溫菌種

總結(jié)：相信隨著技術(shù)的不斷突破，火法冶金和濕法冶金將揚(yáng)長(zhǎng)避短，實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充，打造銅冶金工業(yè)的新局面。參考文獻(xiàn)：

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第二篇：冶金論文

重慶科技學(xué)院 冶金工程概論課程論文

計(jì)算機(jī)技術(shù)在冶金企業(yè)中的應(yīng)用于發(fā)展趨勢(shì)

摘要：主要介紹了仿真技術(shù)，三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助工程（CAE）等概況及應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真 三維空間 計(jì)算機(jī)輔助工程

1仿真技術(shù)

1.1仿真技術(shù)的概述

仿真技術(shù)亦稱為模擬技術(shù)。仿真技術(shù)是以相似原理、信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域有關(guān)的專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和各種物理效應(yīng)設(shè)備為工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門綜合性技術(shù)。仿真技術(shù)集成了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)中多種現(xiàn)代化頂尖手段，極大地?cái)U(kuò)展了人類的視野和時(shí)限能力，在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域產(chǎn)生著日益重要的作用。

隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的高速發(fā)展,使得計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,目前計(jì)算機(jī)模擬仿真技術(shù)已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用。計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)在冶煉、精煉、連鑄、軋制過程的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及金屬組織性能的預(yù)測(cè)與控制,鋼鐵制造過程的成分與板形精確控制、工藝技術(shù)優(yōu)化、新產(chǎn)品開發(fā)的預(yù)先模擬試驗(yàn),都需要模擬與仿真。它不但可以節(jié)約新產(chǎn)品、工藝開發(fā)時(shí)間和費(fèi)用,提高試驗(yàn)成功率,而且,容易形成企業(yè)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝與產(chǎn)品,從國(guó)內(nèi)外鋼鐵企業(yè)的發(fā)展來看,企業(yè)的核心技術(shù)部分來自于計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)以及數(shù)據(jù)積累而形成的精確控制模型。

1.2仿真技術(shù)的應(yīng)用

我國(guó)在這一領(lǐng)域起步較晚,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益激烈,很多企業(yè)都在工藝方面加強(qiáng)力度,目前很多研究機(jī)構(gòu)及高校利用有限元分析對(duì)于冶煉過程和軋制過程進(jìn)行了相關(guān)研究。國(guó)內(nèi)各大鋼鐵公司利用模擬仿真技術(shù),針對(duì)型鋼的軋制過程進(jìn)行了相關(guān)理論研究工作,在新規(guī)格、新產(chǎn)品的開發(fā)方面取得突破,同時(shí)對(duì)汽車用鋼進(jìn)行了模擬分析,直接對(duì)其客戶進(jìn)行仿真分析及模具設(shè)計(jì)的理論支持。有限元軟件中的Multiphysics模塊主要用于結(jié)構(gòu)和溫度場(chǎng)分析,屬于多物理耦合場(chǎng)分析模塊:LS-DYNA模塊主要用于大變形分析,例如軋制、沖壓等;CFX模塊主要用于流場(chǎng)分析,例如在冶金界的高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、大包、中間包、結(jié)晶器等方面的流場(chǎng)分析:DYNAFORM模塊主要用于沖壓成形,例如汽車板的沖壓。

2三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)

2.1三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的概述

三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的最大特點(diǎn)是：所見即所得。就是說設(shè)計(jì)人員通過各種三維空間軟件在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行建立模型操作，通過軟件的渲染，功能就能真實(shí)表現(xiàn)出實(shí)際需要的各種實(shí)體模型。而且三維空間軟件都有巡視功能，操作者可以通過移動(dòng)鼠標(biāo)調(diào)整視線的不同位置來觀察，甚至把自己置身一個(gè)煉鋼廠房中查看整個(gè)冶金工藝流線的各種設(shè)備和管道的布置。

2.2三維空間計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)工藝專業(yè)所提設(shè)計(jì)資料通過CAD軟件（CAD、3D CAD、PKP Mcad等平面及三維設(shè)計(jì)軟件）作圖繪制。而后進(jìn)行確認(rèn)，同時(shí)進(jìn)行實(shí)體模型的建立和渲染。大型冶金工業(yè)設(shè)計(jì)牽扯工藝、設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、給排水等多個(gè)專業(yè)，各專業(yè)之間需要協(xié)調(diào)工作才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日臻成熟，現(xiàn)已可以實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、多工作站共同工作的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。各專業(yè)設(shè)計(jì)工作通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)互相對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整，直至符合要求。

三維空間技術(shù)的載體是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。系統(tǒng)組成分硬件和軟件。硬件主要有性能優(yōu)良的計(jì)算機(jī)，大屏幕顯示器，彩色噴墨打印機(jī)；軟件主要有Windows操作系統(tǒng)，CAD、3DCAD、PKPMcad等平面及三維設(shè)計(jì)軟件。大型冶金企業(yè)設(shè)計(jì)牽扯工藝、設(shè)備、建筑、結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、給排水等多個(gè)專業(yè)，各專業(yè)之間需要協(xié)調(diào)工作才能完成設(shè)計(jì)任務(wù)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)、多工作站共同工作的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用。

3計(jì)算機(jī)輔助工程

3.1計(jì)算機(jī)輔助工程的概述

計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE),包括工程和制造業(yè)信息化的所有方面,但是傳統(tǒng)的CAE主要指用計(jì)算機(jī)對(duì)工程和產(chǎn)品的功能、性能與安全可靠性進(jìn)行計(jì)算和優(yōu)化設(shè)計(jì),對(duì)未來的工作狀態(tài)和運(yùn)行行為進(jìn)行模擬仿真,及早發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺損,改進(jìn)和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案, 證實(shí)未來工程或產(chǎn)品的可用性和可靠性。

CAE技術(shù)主要體現(xiàn)在有限元分析、虛擬仿真技術(shù)和優(yōu)化設(shè)計(jì)三個(gè)方面。有限元分析的主要對(duì)象是零件級(jí),包括結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度分析、非線性和熱場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容;虛擬仿真技術(shù)的主要對(duì)象是分系統(tǒng)或系統(tǒng),包括虛擬樣機(jī)、流場(chǎng)計(jì)算和電磁場(chǎng)計(jì)算等內(nèi)容;優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要對(duì)象是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)。

從運(yùn)用有限元法對(duì)已設(shè)計(jì)工程或產(chǎn)品的性能進(jìn)行簡(jiǎn)單校核,逐步發(fā)展到對(duì)工程或產(chǎn)品性能的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),再到對(duì)工程或產(chǎn)品工作過程的精確模擬仿真,有限元法和仿真技術(shù)發(fā)揮了重要作用,提高了工程或產(chǎn)品的性能、質(zhì)量。而最優(yōu)化技術(shù)的采用又降低了工程或產(chǎn)品的成本,縮短了開發(fā)周期,減輕了人的勞動(dòng),并大大增

強(qiáng)了產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

在工程中應(yīng)用CAE技術(shù),需要一個(gè)載體,而 CAE技術(shù)的載體就是CAE軟件。CAE軟件是結(jié)合計(jì)算力學(xué)、計(jì)算數(shù)學(xué)、相關(guān)的工程科學(xué)、工程管理學(xué)和現(xiàn)代計(jì)算技術(shù),而形成的綜合性、知識(shí)密集型信息產(chǎn)品,是實(shí)現(xiàn)工程或產(chǎn)品的計(jì)算分析、模擬仿真與優(yōu)化設(shè)計(jì)的工程軟件,是支持工程科學(xué)家進(jìn)行創(chuàng)新研究和工程師進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)最重要的工具和手段。

常規(guī)的通用CAE軟件一般均由前處理、有限元分析、后處理三部分組成,每部分的組成及功能如表 1所示。

表1 通用CAE軟件的組成及功能

名稱 組成及功能

前處理 三維實(shí)體建模與參數(shù)化建模，構(gòu)建的布爾運(yùn)算，有限元剖分與節(jié)點(diǎn)編號(hào)，節(jié)點(diǎn)參

數(shù)生成，載荷與材料數(shù)據(jù)輸入，節(jié)點(diǎn)載荷生成，有限元模型信息的生成等

有限元

分析 有限單元庫，材料庫及相關(guān)算法庫，約束處理算法，靜力、動(dòng)力、振動(dòng)、線性與非線性解法庫及相應(yīng)的有限元系統(tǒng)組裝模塊庫等

后處理 有限元分析結(jié)果的數(shù)據(jù)平滑，各種物理量的加工與顯示，根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)產(chǎn)品按

工程規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，繪制設(shè)計(jì)圖等

3.2 計(jì)算機(jī)輔助工程的應(yīng)用

鋼鐵工業(yè)是世界工業(yè)化過程中最具成長(zhǎng)性的產(chǎn)業(yè)之一,長(zhǎng)期成為各個(gè)工業(yè)化國(guó)家的重要產(chǎn)業(yè)。在我國(guó),雖然整個(gè)現(xiàn)代化建設(shè)以傳統(tǒng)原材料為基礎(chǔ)的狀況已在發(fā)生改變,但鋼鐵仍是基本的結(jié)構(gòu)材料和產(chǎn)量最大的功能材料。鋼鐵工業(yè)具有很強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)性,上游影響交通運(yùn)輸、采礦、耐火材料等產(chǎn)業(yè),下游影響建筑、汽車、造船、金屬制品、機(jī)械電子等行業(yè)。鋼鐵工業(yè)依然是工業(yè)化國(guó)家最重要的產(chǎn)業(yè)部門之一,其發(fā)展?fàn)顩r也是衡量其工業(yè)水平和綜合國(guó)力的重要指標(biāo)。世界范圍內(nèi)鋼鐵工業(yè)正面臨著新技術(shù)蓬勃發(fā)展、結(jié)構(gòu)變革的局面。用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)鋼鐵工業(yè),加速結(jié)構(gòu)優(yōu)化,提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,是發(fā)展鋼鐵工業(yè)的主流趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)以其高效率、低成本的優(yōu)勢(shì)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過CAE技術(shù),可以對(duì)鋼鐵工業(yè)中從冶煉到加工的各個(gè)工藝過程進(jìn)行計(jì)算機(jī)過程模擬、系統(tǒng)優(yōu)化、自動(dòng)控制,采用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)過程、工藝參數(shù)及生產(chǎn)結(jié)果進(jìn)行模擬和對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的超前規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

冶金設(shè)備作為冶金技術(shù)的載體,本身具有大型、重載、高速、連續(xù)、自動(dòng)化、精密化等特點(diǎn),而且往往工作在高溫、重載、高粉塵、大沖擊等惡劣條件下,許多性能無法采用實(shí)物試驗(yàn)的方法獲得。近年來,國(guó)內(nèi)外冶金生產(chǎn)中,不斷出現(xiàn)重大設(shè)備事故,也都涉及到設(shè)備的力學(xué)行為。同時(shí),冶金工業(yè)的發(fā)展對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能和

使用條件提出了許多新的要求。如近年出現(xiàn)的短流程技術(shù)及連鑄連軋技術(shù),這些關(guān)鍵技術(shù)集中表現(xiàn)為要解決的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及力學(xué)問題,包括強(qiáng)度問題、運(yùn)動(dòng)學(xué)及動(dòng)力學(xué)問題和傳熱及熱應(yīng)力問題,也對(duì)冶金機(jī)械設(shè)計(jì)研究和開發(fā)提出了更高的要求。因此CAE技術(shù)在冶金設(shè)備的設(shè)計(jì)研究上也得到了廣泛的應(yīng)用。

目前CAE技術(shù)在煉鐵生產(chǎn)中取得的主要成果有:采用有限元法建立高爐復(fù)雜料面及中心裝焦條件下的煤氣流場(chǎng)和壓力場(chǎng)解析模型、高爐固態(tài)爐料流場(chǎng)和勢(shì)函數(shù)解析模型，分析高爐中心裝焦條件下的高爐狀況。利用CAE技術(shù)計(jì)算分析高爐冷卻水的穩(wěn)定性、流速、冷卻水管與冷卻壁本體的間隙及冷卻的高度對(duì)長(zhǎng)壽高效高爐冷卻壁壽命的影響。采用有限元法對(duì)高爐爐體結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力分析等。在煉鐵機(jī)械設(shè)計(jì)優(yōu)化方面，CAE主要發(fā)揮作用在于針對(duì)上料系統(tǒng)、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)造球機(jī)、回轉(zhuǎn)窯等一系列相關(guān)設(shè)備的力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了機(jī)械設(shè)備的效率和壽命，降低了機(jī)械的制造成本，在改善噪音和震動(dòng)方面也發(fā)揮了重要作用。

結(jié)束語：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，冶金企業(yè)中許多以前無法解決的復(fù)雜計(jì)算和過程控制，如今借助計(jì)算機(jī)技術(shù)都可實(shí)現(xiàn)或者有望解決。現(xiàn)代冶金企業(yè)領(lǐng)域?qū)⒃絹碓蕉嗟厥褂煤鸵揽坑?jì)算機(jī)技術(shù)來處理難以用常規(guī)手段解決的問題。仿真技術(shù)在冶金企業(yè)中冶煉、精煉、連鑄、軋制過程的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)以及金屬組織性能的預(yù)測(cè)與控制,鋼鐵制造過程的成分與板形精確控制、工藝技術(shù)優(yōu)化、新產(chǎn)品開發(fā)的預(yù)先模擬試驗(yàn),都得到了快速發(fā)展，且不可缺少的技術(shù)手段。三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的在冶金設(shè)計(jì)中的應(yīng)用極大的提高了設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。在冶金工業(yè)設(shè)計(jì)和施工中再也不會(huì)出現(xiàn)設(shè)備、管道、主體結(jié)構(gòu)打架的情況了。三維空間計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展將會(huì)在國(guó)家實(shí)現(xiàn)技術(shù)現(xiàn)代化的復(fù)興中起到關(guān)鍵性的作用。CAE技術(shù)已成為鋼鐵工業(yè)中新工藝和新產(chǎn)品的開發(fā)研制、生產(chǎn)工藝優(yōu)化、設(shè)備能力考察和優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中不可缺少的重要手段，其應(yīng)用前景也越來越廣。

參考文獻(xiàn)

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第三篇：冶金論文

鋼鐵冶金企業(yè)防火對(duì)策

摘要：針對(duì)于鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模擴(kuò)大的同時(shí)，我們有必要考慮到在鋼鐵冶金生產(chǎn)中的消防安全問題，以保證安全生產(chǎn)和在生產(chǎn)過程中生產(chǎn)人員以及生產(chǎn)設(shè)備的安全。從而以保證鋼鐵生產(chǎn)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)和保證，使鋼鐵冶金生產(chǎn)達(dá)到穩(wěn)定，不會(huì)因消防安全問題帶來巨大的損失。

關(guān)鍵詞：鋼鐵冶金 ；消防安全 ；防火措施

引言：隨著科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展, 鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模越來越大, 鋼鐵產(chǎn)量逐年提高, 對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)起到了重要的影響作用。但鋼鐵冶金企業(yè)的消防安全形勢(shì)卻不容樂觀,近十年來發(fā)生了多起重特大火災(zāi), 損失巨大。

1.鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的生產(chǎn)

1.1鐵礦石的開采要求

鐵礦石開采技術(shù)要求:一般來說，必須有工業(yè)價(jià)值的礦床，然后才能考慮開采問題。

因?yàn)槲覈?guó)富鐵礦石不多，品味越高，質(zhì)量越好，我國(guó)的工業(yè)品味定在大于45%,含磷越低，鐵礦石的冶煉和分選的成本越低，是冶煉廠青睞的，價(jià)格越較高。

1.2開采設(shè)備

開采設(shè)備分兩種：

1.露天開采：成本低，利潤(rùn)高，主要是利用挖掘機(jī)，裝載機(jī)，汽車，風(fēng)鉆機(jī)，炸藥等。

露天開采的采礦工藝，長(zhǎng)期采用全境推進(jìn)，寬臺(tái)階緩幫作業(yè)的采剝工藝，現(xiàn)在已開始轉(zhuǎn)向陡幫開采，橫向推進(jìn)新工藝。在爆破器材和技術(shù)方面也有所發(fā)展，陸續(xù)采用了巖石炸藥，銨油炸藥，硝銨炸藥乳化油炸藥等等，在生產(chǎn)中應(yīng)用了大區(qū)多排孔微差爆破技術(shù)。

2.地下開采：成本較高，還需要坑道支架和通風(fēng)設(shè)備，鋪設(shè)礦山軌道，利用專門設(shè)備小火車運(yùn)到地表。

目前，地下采礦的開采方法主要是無底柱采礦法，大約占72%，其次是淺孔流礦法，占9%，房柱式和壁式采礦法占8%，空?qǐng)龇ㄕ?%，有底柱分段崩落采礦法占3%，充填法占1%，地下開采的礦山巷道支護(hù)由50年代的木支護(hù)發(fā)展到了現(xiàn)在木支護(hù)，混凝土支護(hù)和噴錨支護(hù)三種方法并存的局面，鑿巖裝運(yùn)也逐步向機(jī)械化方向發(fā)展，現(xiàn)在已普遍采用鑿巖臺(tái)車鑿巖，裝運(yùn)機(jī)鏟裝，電機(jī)車運(yùn)輸。由于采礦方法，技術(shù)裝備，支護(hù)方法等方面的不斷改進(jìn)，地下礦山的全員勞動(dòng)生產(chǎn)率有了很大提高。

如果是向冶煉廠提供礦石，聯(lián)系到火車車皮就行，如果是提供半成品，還需要一套設(shè)備，把礦石磨細(xì)，進(jìn)行初步分選然后提供給冶煉廠。

1.3選礦

在礦山要對(duì)鐵礦石和煤炭進(jìn)行采選，將精選煉焦煤和品位達(dá)到要求的鐵礦石，通過陸路運(yùn)送到鋼鐵企業(yè)的原料廠進(jìn)行配煤和配礦、混勻，在分別在焦化廠和燒結(jié)廠煉

焦和燒結(jié)，獲得符合高爐煉鐵質(zhì)量要求的焦炭和燒結(jié)礦。

1.4冶煉

高爐是煉鐵的主要設(shè)備，使用的原料有鐵礦石、焦炭和少量溶劑，產(chǎn)品為鐵水、高爐煤氣和高爐渣。鐵水送煉鋼廠煉鋼;高爐煤氣主要用來燒熱風(fēng)爐，同時(shí)供煉鋼廠和軋鋼廠使用；高爐渣經(jīng)水淬后送水泥廠生產(chǎn)水泥。煉鋼主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼流程。通常將“高爐—鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—精煉—連鑄”稱為長(zhǎng)流程，而將“廢鋼—電爐—精煉—連鑄”稱為短流程。目前，大多數(shù)短流程鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)也開始建高爐和相應(yīng)的鐵前系統(tǒng)，電爐采用廢鋼+鐵水熱裝技術(shù)吹氧熔煉鋼水，降低了電耗，縮短了冶煉周期，提高了鋼水質(zhì)量，擴(kuò)大了品種，降低了生產(chǎn)成本。

2.冶金與消防的聯(lián)系

2.1火災(zāi)案例的統(tǒng)計(jì)與分析

鋼鐵冶金企業(yè)規(guī)模龐大、工藝復(fù)雜、流程性強(qiáng), 在冶煉和熱加工過程中需要耗用大量的煤、焦炭、燃油和電能, 鋼鐵冶煉的生產(chǎn)過程屬于高溫、高壓的生產(chǎn)過程。雖然生產(chǎn)鋼鐵的原料和其成品本身都是不燃燒物,但是在生產(chǎn)和加工過程中需要大量使用燃料和易燃、易爆氣體, 如純氧、氫氣、乙炔等, 而且, 鋼鐵冶煉過程中要產(chǎn)生大量易燃易爆氣體, 如高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣等。正是由于鋼鐵冶金企業(yè)的這些行業(yè)特點(diǎn)決定了鋼鐵冶金企業(yè)火災(zāi)事故具有多發(fā)性和高損失的特點(diǎn)。

表1 是對(duì)近十年來鋼鐵冶金企業(yè)在生產(chǎn)過程中發(fā)生的74起火災(zāi)實(shí)例及其起火部位和火災(zāi)類型的統(tǒng)計(jì)和分析。雖然有限的火災(zāi)次數(shù)統(tǒng)計(jì)不能完全代表鋼鐵冶金企業(yè)的實(shí)際情況, 但還是可以看出火災(zāi)易發(fā)部位和重點(diǎn)防火區(qū)域。

2.2火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.2.1火災(zāi)重點(diǎn)防火區(qū)域

鋼鐵冶金企業(yè)的重點(diǎn)防火區(qū)域可分為以下8 類:

(1)電纜夾層、電氣地下室、電纜隧道、電纜豎井等電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(2)液壓站、潤(rùn)滑油站(庫)、儲(chǔ)油間、油管廊等以中、高閃點(diǎn)油類為主的可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(3)變壓器、電氣控制室等電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(4)生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用可燃?xì)怏w或其它粉料的爆炸性火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(5)苯、涂料等低閃點(diǎn)可燃液體火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(6)煤、炭等物料運(yùn)輸皮帶系統(tǒng)火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所;(7)不銹鋼冷軋機(jī)、修磨機(jī)及熱軋機(jī)等生產(chǎn)設(shè)施;(8)辦公樓、化驗(yàn)樓等中、輕危險(xiǎn)等級(jí)場(chǎng)所。

僅針對(duì)鋼鐵冶金企業(yè)中火災(zāi)發(fā)生次數(shù)最多的電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所及電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所進(jìn)行分析。

2.2.2火災(zāi)危險(xiǎn)性分析

2.2.2.1電纜火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所

鋼鐵冶金企業(yè)存在著大量的電纜隧道、電纜夾層、電氣地下室及電纜溝等, 在這些區(qū)域內(nèi), 電纜布置密集, 數(shù)量巨大, 環(huán)境惡劣, 相互貫通, 遇到電纜本身故障和外界火源, 很容易引起電纜著火, 造成巨大損失。電纜火災(zāi)事故不論是由外界火源引起的, 還是由于電纜本身故障引起, 在著火后, 都具有下列特點(diǎn): 一是火勢(shì)兇猛, 蔓延迅速。電纜本身是可燃的物質(zhì), 尤其是聚氯乙炔等塑料電纜和充油電纜, 更易著火蔓延, 而且電纜隧道內(nèi)的電纜為大量密集交叉或架空敷設(shè), 一旦著火, 會(huì)沿著電纜群束迅速延燃擴(kuò)大。試驗(yàn)研究表明, 電纜著火后最快傳播速度可達(dá)20 m ?m in。而多起重大火災(zāi)案例分析也表明, 約10～ 20 m in 后, 大火便順著電纜延燃到主控制室、繼電室等場(chǎng)所燒毀控制盤、繼電盤、儀表盤等, 損失十分嚴(yán)重。二是撲救困難, 易引發(fā)二次危害。電纜隧道一般都縱深距離長(zhǎng), 寬度窄, 火災(zāi)時(shí)極易堵塞;同時(shí)由于電纜隧道中散熱困難, 熱煙無法順利排出。試驗(yàn)表明, 起火隧道的溫度可由400 ℃很快上升到800～ 900 ℃, 易較快發(fā)生轟燃。同時(shí), 由于隧道處于地下, 撲救時(shí)無法觀察火災(zāi)狀況和具體位置,選擇火災(zāi)撲救路線困難, 只能通過隧道出入口進(jìn)入, 且地下照明條件差, 不易迅速接近起火位置。地下建筑物結(jié)構(gòu)對(duì)于通信設(shè)備的干擾等等因素都造成了火災(zāi)撲救的困難。三是火災(zāi)損傷嚴(yán)重, 修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)。電纜火災(zāi)事故造成損傷嚴(yán)重, 不僅直接燒毀大量的電纜和其他設(shè)備, 同時(shí)還有其他特殊危害, 如控制回路失靈等而造成事故擴(kuò)大。據(jù)統(tǒng)計(jì), 1960～ 1984 年電力行業(yè)的62 次電纜火災(zāi), 修復(fù)超過1 個(gè)月的占有35 次, 占總數(shù)的56% , 達(dá)半年以上的有16 次, 占總數(shù)的16% , 間接損失巨大。

電纜火災(zāi)事故發(fā)生原因歸納起來有兩個(gè), 一是由于電纜過熱、短路、絕緣老化或絕緣性變壞等內(nèi)因引起的火災(zāi)事故;二是由于外界火源等可燃物著火波及下的外因引起的火災(zāi)事故。據(jù)本次調(diào)查的統(tǒng)計(jì), 在26 例各種原因、不同區(qū)域電纜火災(zāi)中, 因電纜本身故障引發(fā)的火災(zāi)占16 起, 占到了總數(shù)的62% , 外因?qū)е碌幕馂?zāi)事故共10起, 約占38%。

2.2.2.2電氣火災(zāi)危險(xiǎn)場(chǎng)所

鋼鐵企業(yè)存在著大量的、繁簡(jiǎn)不一的電氣室、控制室、操作室、儀表室、計(jì)算機(jī)室等, 其內(nèi)部存有大量的電纜和用電設(shè)備, 在設(shè)備故障或線路短路時(shí)極易發(fā)生火災(zāi), 而且一旦發(fā)生火災(zāi), 將會(huì)影響全局, 造成大面積的停產(chǎn), 損失巨大。

2.3防火對(duì)策

鋼鐵冶金企業(yè)防火設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮鋼鐵冶金企業(yè)各系統(tǒng)的特點(diǎn)和火災(zāi)危險(xiǎn)性, 并從防火目標(biāo)的提出、工藝生產(chǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)、明確鋼鐵冶金企業(yè)的重點(diǎn)防火區(qū)域以及如何采取確實(shí)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體系化標(biāo)準(zhǔn), 以確保真正的生產(chǎn)安全。

2.3.1防火設(shè)計(jì)目標(biāo)

對(duì)于鋼鐵冶金企業(yè)中的重要防火區(qū)域, 應(yīng)從“防止發(fā)生火災(zāi);快速探測(cè)并撲滅已發(fā)生的火災(zāi);防止尚未撲滅的火災(zāi)蔓延而減輕火災(zāi)”的角度來形成設(shè)計(jì)目標(biāo)。“防止發(fā)生火災(zāi)”, 是要求將鋼鐵冶金企業(yè)運(yùn)行中發(fā)生火災(zāi)的概率降至最低, 需要將防火設(shè)計(jì)結(jié)合工藝和生產(chǎn)管理統(tǒng)一考慮。“快速探測(cè)并撲滅已發(fā)生的火災(zāi)”, 是要求采用自動(dòng)、半自動(dòng)等主動(dòng)的消防技術(shù), 實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的早期探測(cè)和早期撲滅, 從而減少火災(zāi)的損害。“防止尚未撲滅的火災(zāi)蔓延而減輕火災(zāi)”, 是要求采用被動(dòng)防火分隔, 延緩或阻止火災(zāi)的發(fā)展, 贏得救援時(shí)間。

2.3.2防火設(shè)計(jì)要素

一是建筑防火部分。要緊密結(jié)合鋼鐵冶金企業(yè)的實(shí)際情況, 對(duì)各建(構(gòu))筑物及工藝設(shè)施的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行全面、詳盡而科學(xué)的分類, 從安全疏散、建筑構(gòu)造等方面

加以考慮。二是工藝系統(tǒng)的防火設(shè)計(jì), 這是工業(yè)消防中應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的問題。首先, 確定工藝系統(tǒng)中的重點(diǎn)防火區(qū)域和區(qū)域內(nèi)的主要建(構(gòu))筑物及設(shè)施, 根據(jù)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類, 采取相應(yīng)的防火保護(hù)措施, 避免引發(fā)火災(zāi), 降低燃燒幾率, 控制火災(zāi)的蔓延燃燒。其次, 確定在發(fā)生火災(zāi)的情況下, 人員施救的必備措施和設(shè)施, 確保消防人員可以進(jìn)入場(chǎng)所進(jìn)行撲救。最后, 便是確定在發(fā)生火災(zāi)的情況下, 是否啟動(dòng)自動(dòng)滅火系統(tǒng)的工藝要求。自動(dòng)滅火系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合工藝安全因素, 確定合適的啟動(dòng)、退出時(shí)機(jī)。三是火災(zāi)報(bào)警、防排煙、消防電氣等系統(tǒng)部分。從主動(dòng)防火、消防系統(tǒng)工作保障等方面予以考慮。

2.3.3統(tǒng)一規(guī)劃

鋼鐵冶金企業(yè)由于企業(yè)內(nèi)部發(fā)展的需要, 每年都有大量的新建、改建及擴(kuò)建項(xiàng)目, 這些項(xiàng)目由于建造時(shí)間不一, 所遵循的建造標(biāo)準(zhǔn)也不統(tǒng)一, 導(dǎo)致各工藝系統(tǒng)的防火安全保證能力不一致。而鋼鐵冶金企業(yè)由于其流程性生產(chǎn)性質(zhì)的要求, 生產(chǎn)工藝中每一環(huán)節(jié)的不安全都可能導(dǎo)致其它系統(tǒng)不能正常生產(chǎn), 因此, 不論從技術(shù)層面、資源共享、維護(hù)管理、可持續(xù)發(fā)展等方面都應(yīng)統(tǒng)一進(jìn)行消防規(guī)劃。

2.3.4消防安全評(píng)估

鋼鐵冶金企業(yè)的消防安全是一個(gè)比較寬泛的概念,涉及的方面較多, 最重要的便是生產(chǎn)工藝與火災(zāi)的發(fā)生息息相關(guān)。一方面火災(zāi)會(huì)造成工業(yè)企業(yè)重要物項(xiàng)或工藝過程的損害和直、間接損失;另一方面工藝安全的因素也會(huì)造成火災(zāi), 而進(jìn)一步致?lián)p。因此, 消防安全和生產(chǎn)安全是不可分割的, 需要結(jié)合工藝生產(chǎn)安全因素進(jìn)行綜合的消防安全評(píng)估。

參考文獻(xiàn)：

[1] 郭軍英.淺析火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀況及對(duì)策[J].價(jià)值工程,(05):109-110

[2] 吳學(xué)華.特殊的軍禮[J].新安全 東方消防, 2009,(02):42-43

[3] 開封指導(dǎo)漯河[J].工友, 2009,(04):36

[4] 吳學(xué)華.馬元江“尋親”[J].新安全 東方消防, 2009,(01):40-41 2009,

第四篇：冶金論文

《冶金工程概論》小論文

論冶金與綠色營(yíng)銷

姓名：羅永恒

專業(yè)班級(jí)：市場(chǎng)營(yíng)銷01班 學(xué)號(hào)：2011443610

2012.11.30

論冶金與綠色營(yíng)銷

作者：羅永恒

作者單位：重慶科技學(xué)院

摘要：文章主要包括兩個(gè)方面：一方面對(duì)鋼鐵與冶金聯(lián)合企業(yè)的主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的主要過程，主要設(shè)備，生產(chǎn)方法及特點(diǎn)進(jìn)行概括論述，另一方面是對(duì)冶金專業(yè)與營(yíng)銷專業(yè)的聯(lián)系進(jìn)行介紹。目的在于總結(jié)一學(xué)期的冶金學(xué)習(xí)，正確認(rèn)識(shí)冶金專業(yè)與營(yíng)銷專業(yè)的關(guān)系。通過搜集書籍資料，綜合研究，整理思考得出了冶金的生產(chǎn)流程和其主要工藝，及冶金與營(yíng)銷相互依賴，共同發(fā)展的結(jié)論。

關(guān)鍵字：生產(chǎn)；冶金；鋼鐵；營(yíng)銷；綠色營(yíng)銷

一．鋼鐵冶金聯(lián)合企業(yè)主要生產(chǎn)環(huán)節(jié) <一> 冶金原料——鐵礦石 1．鐵礦石的開采

鋼鐵冶煉中的鐵元素主要來自鐵礦石，而鐵礦石的開采方式主要包括露天開采、地下開采和液體開采三種開采方式。2．鐵礦石的富選

高爐冶煉用的鐵礦石有天然富礦和人造富礦兩大類。對(duì)于那些含鐵量在50%以上的天然富礦和貧鐵礦一般都要經(jīng)過適應(yīng)的富選后在直接用于高爐冶煉，即鐵礦石的富選過程包括破碎、磨碎、篩分和分級(jí)和選別作業(yè)。3。鐵礦粉造塊

富選得到的精礦粉，不能直接用于高爐中冶煉，必須用燒結(jié)或制團(tuán)的方法將它們重新造塊，制成燒結(jié)礦，球團(tuán)礦或預(yù)還原爐料入爐。鐵礦粉造塊的方法主要分為燒結(jié)法和球團(tuán)法。<二> 高爐煉鐵

1.高爐煉鐵的過程

爐頂裝入鐵礦石、焦炭、造渣用熔劑(如石灰石等)。從位于爐子下部沿爐周的風(fēng)口吹入經(jīng)預(yù)熱的空氣。在高溫下焦炭（也噴吹煤粉、重油、天然氣等輔助燃料）中的碳同鼓入空氣中的氧燃燒生成的一氧化碳和氫氣，在爐內(nèi)上升過程中除去鐵礦石中的氧，從而還原得到鐵。煉出的鐵水從鐵口放出。鐵礦石中不還原的雜質(zhì)和石灰石等熔劑結(jié)合生成爐渣，從渣口排出。產(chǎn)生的煤氣從爐頂導(dǎo)出，經(jīng)除塵后，作為熱風(fēng)爐、加熱爐、焦?fàn)t、鍋爐等的燃料。2.高爐煉鐵特點(diǎn)

（1）高爐冶煉是在爐料與煤氣流逆向運(yùn)動(dòng)過程中完成各種錯(cuò)綜復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng) 和物理變化的，爐內(nèi)主要是還原性氣氛。

（2）高爐是密閉的容器，除裝料、出鐵、出渣及煤氣外，操作人員無法直接觀察到反應(yīng)過程的狀況，只能憑借儀器儀表間接觀察爐內(nèi)狀況。

（3）高爐是連續(xù)的、大規(guī)模的高溫生產(chǎn)過程，機(jī)械化和自動(dòng)化水平較高。<三> 生產(chǎn)方法 1． 轉(zhuǎn)爐、轉(zhuǎn)爐煉鋼法主要包括底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法、堿性轉(zhuǎn)爐煉鋼法、側(cè)面吹風(fēng)的酸性側(cè)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、氧氣底吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法及頂?shù)讖?fù)合吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法、氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法（LD法）LD法優(yōu)點(diǎn)

a)吹煉速度快，生產(chǎn)率高； b)品種多，質(zhì)量好；

c)原材料消耗少，熱效率高、成本低； d)基建投資省，建設(shè)速度快； e)容易與連續(xù)鑄鋼相匹配。轉(zhuǎn)爐煉鋼法基本原理

在于他不借助外加能源，僅靠吹入熔池的空氣或氧氣與生鐵水中各種元素的放熱氧化反應(yīng)完成脫碳和脫除雜質(zhì)的任務(wù)，并將鋼液加熱到出鋼（1600℃或更高）溫度。

平爐煉鋼平爐煉鋼特點(diǎn)

從外部供給熱量 因平爐爐體龐大,冶煉時(shí)間長(zhǎng),爐墻散熱損失和高溫廢氣帶走的熱量大，除鋼鐵原料中各元素氧化產(chǎn)生熱量外，必須從外部供給燃料和使用預(yù)熱空氣燃燒燃料，方能保持煉鋼時(shí)需要的熱量。平爐煉鋼的原材料

①鋼鐵料如生鐵或鐵水、廢鋼；

②氧化劑如鐵礦石、工業(yè)純氧、人造富礦； ③造渣劑如石灰（或石灰石）、螢石、鐵礬土等； ④脫氧劑和合金添加劑。平爐煉鋼的步驟

平爐煉鋼的過程通常分為補(bǔ)爐、裝料（鐵礦石、石灰和廢鋼）、加熱、兌鐵水、熔化、精煉、脫氧和出鋼等幾個(gè)步驟。平爐煉鋼的優(yōu)點(diǎn)

①可大量使用廢鋼，而且生鐵和廢鋼配比靈活；

②對(duì)鐵水成分的要求不像轉(zhuǎn)爐那樣嚴(yán)格，可使用轉(zhuǎn)爐不能用的普通生鐵； ③能煉的鋼種比轉(zhuǎn)爐多，質(zhì)量較好。2．氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼法 用純氧從轉(zhuǎn)爐吹煉鐵水成鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼方法。自50年代初投入工業(yè)生產(chǎn)以來，在世界范圍內(nèi)得到迅速推廣，逐步取代空氣轉(zhuǎn)爐法和平爐煉鋼法，成為現(xiàn)代煉鋼的主要方法。3.電爐冶煉

電爐冶煉的優(yōu)點(diǎn)

(a)熱效率高，達(dá)65%以上(b)溫度易于控制和調(diào)整

(c)爐內(nèi)氣氛可控，利于脫磷、脫硫、脫氧(d)鋼中夾雜物相對(duì)較低(e)合金收得率高

(f)可全廢鋼冶煉，也可配裝部分鐵水(g)設(shè)備簡(jiǎn)單，占地少，投資省，建廠快

但是，我國(guó)目前廢鋼保有量少，價(jià)格較高，而且電弧離解作用是鋼中氮?dú)浜枯^轉(zhuǎn)爐高。

2.冶金與綠色營(yíng)銷

冶金對(duì)營(yíng)銷的支持，營(yíng)銷對(duì)冶金的促進(jìn)

冶金和營(yíng)銷就向一對(duì)手足，彼此相互依存，不可缺少。冶金對(duì)營(yíng)銷有著支持，營(yíng)銷對(duì)冶金業(yè)有著促進(jìn)

冶金對(duì)營(yíng)銷的支持。冶金現(xiàn)在起著非常重要的作用，我們營(yíng)銷專業(yè)以后的就業(yè)問題的靠冶金專業(yè)來帶動(dòng)，在這個(gè)問題上，冶金專業(yè)給我們營(yíng)銷專業(yè)帶來了就業(yè)的前景。冶金是我國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，國(guó)家越發(fā)展，越離不開鋼鐵，且很多的鋼廠每年都有技術(shù)新項(xiàng)目，資金投入大，建設(shè)周期長(zhǎng)，配置設(shè)施多，我們公司作為稱重系統(tǒng)的配置廠商和生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)品使用頻度高，范圍廣，因而對(duì)我們來說，冶金行業(yè)是個(gè)“錢途無量的大市場(chǎng)”。國(guó)內(nèi)大部分的冶金企業(yè)是國(guó)營(yíng)企業(yè)，而類開始使用鋼鐵的歷史源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，在人們的生活中無處不在，占領(lǐng)著十分重要的地位。比如建筑業(yè)，交通，汽車，機(jī)械，輕工等基礎(chǔ)行業(yè)，都是鋼鐵消耗大戶，然后我國(guó)又是世界上的鋼鐵大國(guó)，而冶金作為我國(guó)的重要行業(yè)，因而存在很大的潛在需求，不得不承認(rèn)冶金行業(yè)是我們營(yíng)銷最好的馳騁場(chǎng)。這是我們營(yíng)銷發(fā)展金市場(chǎng)的客觀依據(jù)。

營(yíng)銷對(duì)冶金的促進(jìn)。無論是原材料的采購，還是產(chǎn)成品銷售環(huán)節(jié)，都對(duì)營(yíng)銷有這巨大的依賴性。（1）我國(guó)相關(guān)企業(yè)如鞍鋼，寶鋼等大的鋼鐵企業(yè)，生產(chǎn)所需的大量礦石需要從澳大利亞，巴西等國(guó)進(jìn)口，這些活動(dòng)都需要我們營(yíng)銷人員及參加，這也是大規(guī)模的營(yíng)銷活動(dòng)，涉及到營(yíng)銷的策劃，談判等眾多的領(lǐng)域。營(yíng)銷活動(dòng)的成功，是企業(yè)正常工作的第一步。（2）我國(guó)目前的鋼鐵產(chǎn)量位居世界前列，許多的產(chǎn)品遠(yuǎn)銷海外，更不用說國(guó)內(nèi)各地。這又需要營(yíng)銷來發(fā)發(fā)揮他的作用，來規(guī)劃他是公司的銷售業(yè)績(jī)達(dá)到最好。總之，營(yíng)銷對(duì)于鋼鐵冶金行業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)有著 重要作用，與此同時(shí)，時(shí)代的進(jìn)步，營(yíng)銷也對(duì)冶金行業(yè)提出了綠色營(yíng)銷冶金的要求。

冶金與綠色營(yíng)銷

經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人類社會(huì)的不斷進(jìn)步，使人們的生活水平不斷提高，各種基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，但面對(duì)日趨惡化的環(huán)境、日趨短缺的資源，我們不得不對(duì)過去的經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程進(jìn)行反思，徹底改變長(zhǎng)期沿用的大量消耗資源和能源的粗放式發(fā)展模式，才能實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展.鋼鐵冶金企業(yè)是高能耗、高污染的企業(yè)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)和可持續(xù)發(fā)展是他未來的必由之路．在眾多改善的措施中，綠色營(yíng)銷的興起和應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)這種目的關(guān)鍵因素和有效途徑．近年來，許多國(guó)家圍繞著綠色營(yíng)銷不斷地開發(fā)出了許多綠色新技術(shù)和綠色新工藝，帶來的結(jié)果是能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整、工藝的優(yōu)化革新和廢棄物的綜合利用，收到了可觀的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益．

綠色營(yíng)銷是指以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，為實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)利益，消費(fèi)者需求和環(huán)境利益的統(tǒng)一，市場(chǎng)主體根據(jù)科學(xué)性和規(guī)范性的原則，通過有目的，有計(jì)劃的開發(fā)及同其他市場(chǎng)主體交換產(chǎn)品價(jià)值來滿足市場(chǎng)需求的一種管理過程。

綠色營(yíng)銷要求企業(yè)注重以社會(huì)效益為中心，以全社會(huì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益為重點(diǎn)，要求企業(yè)在營(yíng)銷中不僅要考慮到消費(fèi)者的欲望和需求的滿足，而且要符合消費(fèi)者和全社會(huì)的最大長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，變“以消費(fèi)者為中心”為“以社會(huì)為中心”。企業(yè)一方面要搞好市場(chǎng)研究，不僅要調(diào)查了解市場(chǎng)的現(xiàn)實(shí)需求和潛在需求，而且要了解市場(chǎng)需求的滿足情況，以避免重復(fù)引進(jìn)，重復(fù)生產(chǎn)帶來的社會(huì)資源的浪費(fèi)，放棄那些高消耗，高污染，有害人民身心健康的業(yè)務(wù)，為促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。冶金是一項(xiàng)涉及到自然資源，交通，動(dòng)力，社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多發(fā)面，眾多因素的行業(yè)。冶金要求它本身存在自身的生態(tài)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，必須遵循規(guī)律，維護(hù)生態(tài)環(huán)境，才能可持續(xù)的，不危害社會(huì)的正常的生產(chǎn)，走上綠色工業(yè)的道路。綠色營(yíng)銷要求冶金的工業(yè)布局要與區(qū)域經(jīng)濟(jì)，社會(huì)，生態(tài)協(xié)調(diào)發(fā)展。

綠色營(yíng)銷要求冶金在保護(hù)資源的基礎(chǔ)上合理的可持續(xù)的開發(fā)利用資源。綠色營(yíng)銷要求冶金使用有利于環(huán)保的原材料。綠色營(yíng)銷要求冶金對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行綠色改進(jìn)。綠色營(yíng)銷要求冶金對(duì)生產(chǎn)方式進(jìn)行綠色該進(jìn)。3.結(jié)論

綜上，營(yíng)銷與冶金相互依賴，共同發(fā)展，二者休戚與共。冶金是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，而且冶金與營(yíng)銷密不可分。冶金的長(zhǎng)足發(fā)展即依賴于自身的生產(chǎn)方法的提高，也有賴于營(yíng)銷也的服務(wù)支持。【參考文獻(xiàn)】

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2008 [3] 萬后芬，《綠色營(yíng)銷》，高等教育出版社 2001

第五篇：冶金論文

冶金工程概論課程論文

冶金固體廢物處理與應(yīng)用

學(xué)生 姓名 年級(jí) 學(xué)號(hào)

摘要：冶金固體廢棄物主要指煉鐵爐中產(chǎn)生的高爐渣、鋼渣、有色金屬冶煉產(chǎn)生的各種有色金屬渣，如銅渣、鉛渣、鋅渣、鎳渣等。目前，煉鋼過程的排渣處理工藝大體可分為：冷棄法、熱潑碎石工藝、鋼渣水淬工藝、風(fēng)淬法。我國(guó)的鋼產(chǎn)量雖居世界第一位，但由于煉鐵煉鋼技術(shù)尚不夠先進(jìn)，因而各鋼鐵企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的、不同種類的冶金渣。針對(duì)我國(guó)冶金工業(yè)固體廢棄物的現(xiàn)狀，資源化處理與綜合利用是相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)必須重視和加大力度進(jìn)行研究突破的課題。本文就冶金固體廢棄物資源化處理與綜合利用進(jìn)行了一些有益的探討。

關(guān)鍵詞：冶金固體殘?jiān)堅(jiān)奶幚怼堅(jiān)睦谩⒐?jié)能環(huán)保

冶金污染主要是指冶金工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種固體廢棄物。主要指煉鐵爐中產(chǎn)生的高爐渣；鋼渣；有色金屬冶煉產(chǎn)生的各種有色金屬渣，如銅渣、鉛渣、鋅渣、鎳渣等；從鋁土礦提煉氧化鋁排出的赤泥以及軋鋼過程產(chǎn)生的少量氧化鐵渣。每煉1t生鐵排出0.3-0.9t鋼渣，每煉1t鋼排出0.1-0.3t鋼渣,每煉1t氧化鋁排出0.6-2t赤泥。國(guó)際上早在本世紀(jì)40年代就已感到解決冶金污染“渣害”的迫切性，經(jīng)過努力，美國(guó)高爐渣在50年代已達(dá)到了產(chǎn)用平衡，鋼渣在70年代也達(dá)到了產(chǎn)用平衡，主要用于制造各種建筑或工業(yè)用材。我國(guó)冶金污染利用起步較晚，目前高爐渣利用率在70-85%，鋼渣利用率僅25%左右。冶金過程中出了固體殘?jiān)膺€有許多氣體排出，對(duì)大氣也有嚴(yán)重的污染。

冶金工業(yè)是人類歷史上最古老的工業(yè)之一。自18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命后，由于鋼鐵工業(yè)迅速發(fā)展，造成嚴(yán)重的煙塵污染，有色冶煉工業(yè)又隨之興起，進(jìn)而產(chǎn)生了重金屬和二氧化硫的污染問題。近50年來，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)生了幾十起重大公害事件，有代表性、聞名于世界的八大公害事件中，就有四件其直接肇事者就是冶金工業(yè)，其中包括：英國(guó)倫敦?zé)熿F事件（1952年12月）、比利時(shí)馬斯河谷煙客事件（1930年12月初）、美國(guó)客諾拉煙雷事件（1948年10月）和日本富山事件（1968年查明），而前三件主要是鋼鐵工業(yè)含二氧化硫的重金屬煙塵造成的大氣污染事件。在煉鐵及有色冶金等生產(chǎn)過程中，能產(chǎn)生焦油、鐵及其氧化物顆粒、氧化鎘、鉻酸鹽等致癌污染物，使冶金行業(yè)成為環(huán)境污染的嚴(yán)重危害者。

目前我國(guó)冶金工業(yè)固體廢棄物年產(chǎn)生量約 4.3億噸，綜合利用率為18.03%。其中工業(yè)尾礦產(chǎn)生量為2.84億噸，利用率1.5%；高爐渣產(chǎn)生量7557萬噸，利用

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率65%；鋼渣產(chǎn)生量3819萬噸，利用率10%；化鐵爐渣60萬噸，利用率65%；塵泥1765萬噸，利用率98.5%；自備電廠粉煤灰和爐渣494萬噸，利用率59%；鐵合金渣 90萬噸，利用率90%；工業(yè)垃圾436萬噸，利用率45%。針對(duì)我國(guó)冶金工業(yè)固體廢棄物的現(xiàn)狀，資源化處理與綜合利用是相關(guān)企業(yè)和機(jī)構(gòu)必須重視和加大力度進(jìn)行研究突破的課題。冶金渣的資源化處理和綜合利用

目前我國(guó)鋼鐵年總產(chǎn)量已達(dá)到5億噸，每年產(chǎn)生的冶金渣達(dá)1億噸以上。在冶金渣中排量大的主要有高爐水淬礦渣、鋼渣、高爐重礦渣等，其中高爐水淬礦渣和高爐重礦渣利用率較高，而鋼渣利用率較低，僅有20%左右。未得到利用的冶金渣長(zhǎng)期堆放未及時(shí)綜合利用，一方面會(huì)造成冶金渣逐漸失去活性難以再利用，另一方面冶金渣的堆放要占用大量土地并會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境。2009年1月 1日，《循環(huán)經(jīng)濟(jì)促進(jìn)法》頒布實(shí)施，如何大量利用冶金渣已成為各鋼鐵企業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。

1.1冶金渣資源化處理和綜合利用的發(fā)展方向

目前，我國(guó)的鋼產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一，但由于煉鐵煉鋼技術(shù)尚不夠先進(jìn)，因而各鋼鐵企業(yè)每年都會(huì)產(chǎn)生大量的、不同種類的冶金渣。根據(jù)我國(guó)的國(guó)情和目前的技術(shù)水平，要想大量利用冶金渣，只有走開發(fā)節(jié)能、利廢、環(huán)保的建材產(chǎn)品這條路。冶金渣資源化處理和綜合利用是指從冶金渣中磁選除鐵并將尾料大量用于建材產(chǎn)品的生產(chǎn)。從冶金渣中磁選回收的廢鋼鐵可返回鋼鐵廠冶煉再利用；磁選回收的尾料可用來生產(chǎn)水泥混合材、路基材、砌筑水泥、預(yù)拌砂漿、混凝土標(biāo)磚、多孔磚、冶金渣蒸壓加氣砌塊等建材產(chǎn)品。冶金渣的開發(fā)利用既要考慮資源的再利用，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)政策；又要考慮到采用合理的生產(chǎn)工藝開發(fā)出節(jié)能、環(huán)保、符合市場(chǎng)需求、達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求的建材產(chǎn)品。

1.2冶金渣資源化處理和綜合利用與節(jié)能環(huán)保

利用冶金渣生產(chǎn)節(jié)能環(huán)保建材產(chǎn)品的方法是利用鋼鐵廠產(chǎn)生的冶金渣、高爐煤氣、余熱蒸汽等再生資源生產(chǎn)出節(jié)能、環(huán)保、可替代高能耗建材產(chǎn)品的新工藝。破碎磁選除鐵后的鋼渣含有較多的游離CaO等礦物質(zhì)，這些礦物質(zhì)具有水硬性。當(dāng)鋼渣與高爐水淬礦渣配合使用時(shí)，鋼渣水化析出的Ca(OH)2能對(duì)礦渣起到堿性激發(fā)作用，而礦渣又可消除鋼渣中游離CaO的不良影響，改善產(chǎn)品的體積安定性。破碎磁選除鐵后的重礦渣具有質(zhì)密、體積安定性好的特點(diǎn)，可取代碎石、黃砂用

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作建材產(chǎn)品的粗細(xì)骨料。本文以鋼渣混合材、鋼渣礦渣混凝土磚和冶金渣蒸壓加氣砌塊為例，分析了冶金渣綜合利用與節(jié)能環(huán)保的關(guān)系。1.2.1鋼渣混合材的節(jié)能環(huán)保分析

鋼渣應(yīng)用于水泥工業(yè)在我國(guó)已有30余年的歷史，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)目前每年可使用鋼渣混合材1000萬噸。用于生產(chǎn)水泥的鋼渣混合材必須烘干，而目前普遍的烘干方法是用汽車將含水約12%的鋼渣混合材運(yùn)送至水泥廠，然后用煤燃燒產(chǎn)生熱風(fēng)進(jìn)行烘干。該過程一方面增加了10%的汽車運(yùn)輸量，另一方面需要消耗煤炭資源。現(xiàn)在利用鋼渣作為水泥混合材的經(jīng)濟(jì)方式是利用煉鐵廠產(chǎn)生的副產(chǎn)品—高爐煤氣就地進(jìn)行烘干，這樣可大幅節(jié)省汽車運(yùn)輸量和石油、煤炭等資源。采用煉鐵廠產(chǎn)生的副產(chǎn)品—高爐煤氣就地進(jìn)行烘干，每噸鋼渣初水分12%烘干至終水分2%需150立方米的高爐煤氣（熱值以3500千卡/立方米計(jì)），每年1000萬噸鋼渣混合材需15億立方米的高爐煤氣，折合標(biāo)煤75萬噸（標(biāo)煤熱值約7000千卡/千克計(jì)）；每年1000萬噸鋼渣混合材（運(yùn)距以30公里計(jì)）可節(jié)省汽車運(yùn)輸用油量45萬升（重型載重汽車以每噸鋼渣油耗以1.5升/100公里計(jì)）、煤炭用量75萬噸。

1.2.2鋼渣礦渣混凝土磚的節(jié)能環(huán)保分析

鋼渣礦渣混凝土磚主要是以鋼渣礦渣配制的砌筑水泥為膠凝材料，以鋼渣、水淬礦渣和高爐重礦渣為骨料，再摻入一定量的添加劑，采用半干法壓制成型、鋼廠余熱蒸汽養(yǎng)護(hù)的方法生產(chǎn)出來的一種冶金渣磚。該生產(chǎn)工藝于2006年在新余鋼鐵股份有限公司的建材生產(chǎn)線上已經(jīng)實(shí)施。經(jīng)過理論和實(shí)踐證明該工藝生產(chǎn)出來的鋼渣礦渣混凝土磚各項(xiàng)性能指標(biāo)均優(yōu)于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，而且產(chǎn)品成本低，生產(chǎn)原料90%以上采用鋼廠廢棄的冶金渣，采用鋼廠余熱蒸汽養(yǎng)護(hù)，符合國(guó)家節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策。以新余鋼鐵股份有限公司年產(chǎn)30萬立方米的鋼渣礦渣混凝土磚生產(chǎn)線為例，每年可消耗鋼渣約 11萬噸、礦渣11萬噸、重礦渣22萬噸，可為鋼廠利用大量的冶金渣并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。

鋼渣礦渣混凝土磚生產(chǎn)使用的膠凝材料采用冶金渣自配的M22.5砌筑水泥，無需采用高能耗的PS32.5以上的成品水泥。鋼渣礦渣混凝土磚的骨料就地采用鋼廠的冶金渣，每年可減少36萬噸砂石的開采開挖量和汽車運(yùn)輸量。鋼渣礦渣混凝土磚的養(yǎng)護(hù)采用鋼廠余熱蒸汽養(yǎng)護(hù)，節(jié)省了煤炭資源。該條生產(chǎn)線集成了冶金渣、余熱蒸汽、高爐煤氣等再生資源的綜合利用，每年可節(jié)省砂石運(yùn)輸（運(yùn)距以30公

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里計(jì)）用油量16.2萬升（重型載重汽車每噸鋼渣油耗以1.5升/100公里計(jì)）；每年可節(jié)省成品水泥9萬噸，折合標(biāo)煤約1萬噸（成品水泥煤耗以 110公斤/噸計(jì)）；同時(shí)每年可減少2億塊粘土標(biāo)磚的生產(chǎn)使用，折合標(biāo)煤3萬噸（粘土磚煤耗以100公斤/立方米計(jì)）。若全國(guó)100家大型鋼鐵廠平均每家建設(shè)一條30萬立方米的鋼渣礦渣混凝土磚生產(chǎn)線，每年可利用冶金渣共約4400萬噸，節(jié)省汽車運(yùn)輸用油量1620萬升、煤炭用量 400萬噸。這樣既大量利用了鋼廠廢棄的冶金渣又大量代替了粘土磚的市場(chǎng)，保護(hù)了耕地；同時(shí)由于鋼渣礦渣混凝土是一種免燒磚，因而可以節(jié)能降耗。

1.2.3冶金渣蒸壓加氣砌塊生產(chǎn)的節(jié)能環(huán)保分析

冶金渣蒸壓加氣砌塊是將鋼渣、礦渣加水磨成漿料，加入粉狀復(fù)合添加劑，適量石膏和發(fā)氣劑，經(jīng)發(fā)氣、預(yù)養(yǎng)、切割、蒸壓等工序后制成的加氣砌塊制品。該工藝生產(chǎn)出來的冶金渣蒸壓加氣砌塊性能良好，符合工業(yè)與民用建筑需要，而且能大量地消耗冶金渣。該工藝采用的原材料中90%以上為冶金渣，養(yǎng)護(hù)蒸汽是采用煉鐵廠的副產(chǎn)品—高爐煤氣作為燃料產(chǎn)生的，產(chǎn)品成本低。該生產(chǎn)線每年消耗約7500萬立方米的高爐煤氣（熱值以3200千卡/立方米計(jì)），折合標(biāo)煤約3.4萬噸（標(biāo)煤熱值以7000千卡/公斤計(jì)）。以湘潭鋼鐵集團(tuán)有限公司年產(chǎn) 30萬立方米的冶金渣蒸壓加氣砌塊生產(chǎn)線為例，每年可消耗鋼渣約14萬噸、礦渣14萬噸，可利用大量的冶金渣并產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。若全國(guó)100家大型鋼廠平均每家建設(shè)一條30萬立方米的冶金渣蒸壓加氣砌塊生產(chǎn)線就可利用冶金渣共約3000萬噸，每年節(jié)省煤炭用量340萬噸。冶金塵泥的資源化處理與綜合利用

2.1 技術(shù)分析

鋼鐵廠冶金塵泥主要包括：高爐瓦斯泥、轉(zhuǎn)爐塵泥及除塵灰等。

煉鋼過程中，加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)的原料有2%左右會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蹓m，轉(zhuǎn)爐塵的發(fā)生量約

為20公斤/噸。煉鋼粉塵主要由氧化鐵組成，占70% ～95%，其他氧化物雜質(zhì)（如 CaO、ZnO等）占5%～30%。轉(zhuǎn)爐煉鋼塵泥一般可用作燒結(jié)的原料，但鋅在煉鐵過程中屬有害元素，因在高爐冶煉的過程中易形成爐瘤而影響爐料和氣體的流動(dòng)，因此轉(zhuǎn)爐塵泥在回收過程中，可通過選礦法回收粉礦和富 C、Zn的尾泥。在燒結(jié)混合料中加入OG泥懸浮液有利于混合料制粒，隨OG泥配量的增加，混合料中1mm粒級(jí)比率迅速降低，有利于改善混合料透氣性、提高產(chǎn)量、降低成本及保護(hù)環(huán)境。

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高爐瓦斯泥的組成主要是約20%的氧化鐵、23%的碳、1%～5%的鋅，還有較多的CaO、SiO2、Al2O3 等氧化物。高爐爐塵發(fā)生量約為25kg/t。高爐瓦斯泥顆粒較細(xì)，小于200目的占90%以上。高爐瓦斯泥的特征是含鋅、鐵、碳、水分含量高，顆粒細(xì)，鋅主要存在于較小的顆粒中。對(duì)高爐瓦斯泥、瓦斯灰可采用水力分離選礦法提取富Zn、富C尾泥作為資源回收利用。

目前我國(guó)大型企業(yè)的冶金塵泥回收利用率可達(dá) 100%。轉(zhuǎn)爐泥、除塵灰及瓦斯泥利用工藝和技術(shù)處于較先進(jìn)水平，可為企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2工藝分析

冶金塵泥綜合利用工藝流程如下：

（1）轉(zhuǎn)爐泥、除塵灰干法利用工藝

轉(zhuǎn)爐泥、除塵灰→燒結(jié)返礦→混合料加工場(chǎng)。

（2）轉(zhuǎn)爐泥濕法利用工藝

轉(zhuǎn)爐泥→攪拌池→管道→燒結(jié)配料皮帶→轉(zhuǎn)爐泥烘干+氧化鐵皮+化學(xué)粘結(jié)劑→攪拌混勻→加壓成球→入爐干燥→球團(tuán)礦。

（3）瓦斯泥利用工藝

瓦斯泥→重選→鐵精粉→燒結(jié)廠→含鋅泥→火法提鋅。冶金固體廢棄物資源化處理與綜合利用的發(fā)展趨勢(shì)

近年來，國(guó)內(nèi)各鋼鐵企業(yè)以固體廢棄物全利用、零排放為目標(biāo)，取得了很大進(jìn)步，專業(yè)化集中管理與多種管理體制相結(jié)合也初見成效。目前，各鋼鐵企業(yè)基本完成了工業(yè)固體廢棄物中含鐵資源的全量處理和回收利用，利用路徑為：固廢資源回收→燒結(jié)→高爐→煉鋼→ 軋鋼，即所謂大循環(huán)利用模式，但其利用仍處于低層次、低效率、低附加值、低梯級(jí)的利用，表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的非最優(yōu)化，如氧化鐵皮、轉(zhuǎn)爐泥及瓦斯泥的利用等，故在固廢深度開發(fā)和高價(jià)值利用方面還有待進(jìn)一步研究與發(fā)展。

3.1加強(qiáng)鋼渣熔劑渣配料對(duì)燒結(jié)礦品位與質(zhì)量的研究

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鋼渣經(jīng)破碎磁選后回收的熔劑渣一直以來為燒結(jié)廠利用，配比一般在115%左右。但熔劑渣的配入會(huì)影響燒結(jié)礦的品位和質(zhì)量，主要是由于所配鋼渣的加水潤(rùn)濕性能和造球性能較鐵礦粉差，燒結(jié)廠用量有限甚至停止使用，使熔劑渣利用與外銷壓力增大。因此應(yīng)加強(qiáng)燒結(jié)礦配加鋼渣熔劑渣強(qiáng)化制粒的試驗(yàn)研究，探討合適的鋼渣熔劑渣配入量，保證燒結(jié)速度、燒結(jié)礦強(qiáng)度、成品率、利用系數(shù)、燒結(jié)礦還原性等指標(biāo)符合要求。

3.2進(jìn)一步開發(fā)鋼渣在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用

應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)鋼渣用于水泥廠的生產(chǎn)試驗(yàn)研究和生產(chǎn)性驗(yàn)證，探索鋼渣水泥生產(chǎn)最佳工藝控制參數(shù)，提高鋼渣摻入量。

3.3開發(fā)鋼渣粉生產(chǎn)

利用水泥和混凝土中的鋼渣粉是我國(guó)鋼渣高價(jià)值資源化利用的最佳途徑。細(xì)度在比表面積為400m2 /kg的鋼渣可等量取代10%～30%的水泥，直接用于混凝土建筑工程，可提高混凝土后期強(qiáng)度，提高耐磨性、抗凍性、耐腐蝕性能，成本比水泥低30%，可降低工程造價(jià)，是高性能高耐久性混凝土的原料。目前，全國(guó)鋼渣粉年產(chǎn)量已達(dá)300萬噸，產(chǎn)品主要用于工程建設(shè)。在開發(fā)鋼渣粉生產(chǎn)中要加強(qiáng)粉磨設(shè)備的選擇和粉磨工藝的控制。

3.4鋼渣作道路材料和建筑材料

關(guān)鍵是要解決鋼渣的穩(wěn)定性問題，需要對(duì)現(xiàn)有熱潑法渣處理工藝進(jìn)行改進(jìn)，應(yīng)加強(qiáng)鋼渣熱燜法處理工藝及裝備等技術(shù)研究。湖南漣鋼轉(zhuǎn)爐鋼渣熱燜法處理及水硬性鋼鐵渣免燒承重磚的開發(fā)研究達(dá)到了較好效果。美國(guó) Alfred大學(xué)的Agrwal G等人利用鋼渣制造出比普通玻璃耐磨耐蝕的富CaO的微晶玻璃。

3.5加快瓦斯泥的梯級(jí)開發(fā)利用

瓦斯泥重選提鐵后，其尾泥中碳含量高達(dá)35%，對(duì)瓦斯泥中碳元素加以回收代替高爐噴吹用無煙煤。使用回收新工藝可回收炭粉。

3.6

開發(fā)冶金塵泥生產(chǎn)煉鋼用冷卻劑、造渣劑

轉(zhuǎn)爐泥、除塵灰、氧化鐵皮等的綜合利用過去一直采取“回收-加工-燒結(jié)利用”工藝路線，不是固廢資源的深度開發(fā)高附價(jià)值的利用方式。利用轉(zhuǎn)爐泥等冶金塵

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泥生產(chǎn)符合煉鋼要求的冷卻劑、造渣劑，使冶金塵泥的利用工藝從過去的“廢料-燒-鐵-鋼”大循環(huán)利用向“廢料-鋼”小循環(huán)利用轉(zhuǎn)變，使系統(tǒng)能耗更少、污染更小、成本更低、效益更好。

總之，近幾年國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，號(hào)召節(jié)能降耗。冶金固體廢棄物資源化處理與綜合利用是最具代表性的資源循環(huán)利用、節(jié)能、環(huán)保措施之一，也是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)健康、可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要保障。利用冶金渣生產(chǎn)建材產(chǎn)品既大量利用了工業(yè)廢渣及余熱蒸汽、高爐煤氣等再生資源，又能生產(chǎn)出滿足市場(chǎng)需要的綠色建材產(chǎn)品，這樣的項(xiàng)目具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此應(yīng)繼續(xù)加大研究并推廣冶金固體廢棄物資源化處理與綜合利用技術(shù)，為我國(guó)鋼鐵企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

如今的鋼鐵冶金必將推行清潔生產(chǎn)，新技術(shù)、新工藝、新流程的開發(fā)利用使冶金生產(chǎn)過程更合理、資源環(huán)境更優(yōu)化、產(chǎn)品質(zhì)量更完美。除此外，提高生產(chǎn)管理及員工的思想意識(shí)也是實(shí)施清潔生產(chǎn)的必要措施。總之，未來的鋼鐵冶金生產(chǎn)必將向低能源消耗、低資源消耗和對(duì)環(huán)境更加友好的方向發(fā)展。只有真正的落實(shí)這些才能讓冶金對(duì)環(huán)境污染降到最低直至為零，也只有這樣才能實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)以及節(jié)能降耗的目標(biāo)。這不光是我們國(guó)家的問題也是全球正面臨的問題，全世界都在考慮這方面的問題，高效的利用冶金殘?jiān)粌H能提高利益，同時(shí)還能減少環(huán)境問題。