冶金与物流的关系

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简述冶金生产及其与物流的关系

摘要：该文章主要进行了两个方面的探讨：一方面是对钢铁与冶金联合企业的主要生产环节，每一个生产环节的主要过程，主要设备，生产方法及特点进行概括论述，另一方面又对冶金专业与物流专业的联系进行介绍。目的在于更进一步增长冶金知识，研究冶金与物流领域的高度联系。论文的写作主要采用收集资料，进行综合研究的方法，在写作上以记叙为主。通过整理思考得出了冶金的生产流程和其主要工艺，及冶金与物流相互依赖，共同发展的结论。

关键字：钢铁与冶金联合企业；生产；冶金；物流

Briefly metallurgical production and logistics relationship Abstract: this passage disscuss on two point:one point is that the produce link of iron and steel and metallurgy joint enterprise,the important process of each link,important machine,how to produce it,and it’s characteristics .the other point is disscuss the relationship of metallurgy and logistic.aimed at get more information about metallurgy area and the specific relationship between this and logistic. In order to write this text, searched many message and rearch on those,use narrative to write the passage.through search concluded metallurgy’s produce link , important characters, metallurgy and logistic interindependent, Common development.

Key words: Steel and metallurgical joint enterprise; produce; metallurgy; logistic

引言：

通过一个学期的选修课的学习，对材料与冶金专业的认识有了一定的加深。在课程 结束时，通过这一篇论文，一方面来检测自己的学习情况，另一方面来对所学知识进行概括复习。本篇文章主要是对钢铁与冶金联合企业的生产环节，每一环节的主要过程，主要设备，生产方法己特点进行叙述。并对本专业和自己所学专业即物流专业的关系进行探讨说明。这使得不仅巩固了学习的收获，还拓展了自己的眼界。

1钢铁冶金联合企业主要生产环节

1.1 铁矿石的开采

1.1.1 铁矿石的开采方式

铁矿石的开采方式主要有露天开采、地下开采和液体开采。

1.1.2铁矿石的富选

铁矿石的富选过程包括破碎、磨碎、筛分和分级和选别作业。

1.1.3 铁矿粉造块

铁矿粉造块的方法主要分为烧结法和球团法。

1.2高炉炼铁

1.2.1 高炉炼铁的过程

（a） 炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂(石灰石)。

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（b） 从位于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。

1.2.2 高炉炼铁特点

（1）高炉冶炼是在炉料与煤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，炉内主要是还原性气氛。

（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。

1.3铁合金生产

1.3.1铁合金的用途

① 合金添加剂②脱氧剂③孕育剂。

1.3.2生产方法

铁合金的生产方法主要有碳还原法（高炉、电炉）、金属热还原法及电解法。

1.4炼钢用原材料

炼钢用原材料可分为金属和非金属两类

1.4.1 金属材料

金属料主要指铁水（或生铁块）、废钢和铁合金。

1.4.2 非金属材料

非金属料主要指造渣材料、氧化剂、冷却剂等。

1.5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。

1.6转炉、平炉炼钢

转炉炼钢法主要包括底吹酸性转炉炼钢法、碱性转炉炼钢法、侧面吹风的酸性侧吹转炉炼钢法、氧气顶吹转炉炼钢法（LD法）、 氧气底吹转炉炼钢法及顶底复合吹转炉炼钢法。

1.6.1转炉炼钢法基本原理

在于他不借助外加能源，仅靠吹入熔池的空气或氧气与生铁水中各种元素的放热氧化反应完成脱碳和脱除杂质的任务，并将钢液加热到出钢（1600℃或更高）温度。

1.6.2氧气顶吹转炉炼钢法

用纯氧从转炉顶部吹炼铁水成钢的转炉炼钢方法。自50年代初投入工业生产以来，在世界范围内得到迅速推广，逐步取代空气转炉法和平炉炼钢法，成为现代炼钢的主要方法。

1.6.3 LD法优点

(a)吹炼速度快，生产率高；

(b)品种多，质量好；

(c)原材料消耗少，热效率高、成本低；

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(d)基建投资省，建设速度快；

(e)容易与连续铸钢相匹配。

鉴于以上优点，氧气顶吹转炉炼钢现已成为主要炼钢方法。

1.6.4 平炉炼钢特点

从外部供给热量 因平炉炉体庞大,冶炼时间长,炉墙散热损失和高温废气带走的热量大，除钢铁原料中各元素氧化产生热量外，必须从外部供给燃料和使用预热空气燃烧燃料，方能保持炼钢时需要的热量。

1.6.5平炉炼钢的原材料

①钢铁料如生铁或铁水、废钢；

②氧化剂如铁矿石、工业纯氧、人造富矿；

③造渣剂如石灰（或石灰石）、萤石、铁矾土等；

④脱氧剂和合金添加剂。

1.6.6 平炉炼钢的步骤

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。

1.6.7 平炉炼钢的优点

①可大量使用废钢，而且生铁和废钢配比灵活；

②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；

③能炼的钢种比转炉多，质量较好。

1.7电弧炉冶炼

1.7.1电弧炉冶炼的优点

(a) 热效率高，达65%以上

(b) 温度易于控制和调整

(c) 炉内气氛可控，利于脱磷、脱硫、脱氧

(d) 钢中夹杂物相对较低

(e) 合金收得率高

(f) 可全废钢冶炼，也可配装部分铁水

(g) 设备简单，占地少，投资省，建厂快

但是，我国目前废钢保有量少，价格较高，而且电弧离解作用是钢中氮氢含量较转炉高。

1.8炉外精炼

1.8.1精炼原理

真空脱气、真空脱氧 、惰性气体处理、钢液搅拌

1.8.2炉外精炼主要工艺方法

(a) 埋弧加热钢包精炼法（LF法，日本1971年开发）

(b) 真空吹氧脱碳精炼法（VOD法，西德1965年开发）

(c) 氩氧炉脱碳精炼法（AOD法，美国1968年开发）

1.8.3炉外精炼具有的共同工艺特点

①选择一个理想的精炼气氛条件，通常采用真空、惰性气氛或还原性气氛。

②对钢液进行搅拌，可采用电磁感应、惰性气流或机械方法搅拌。

③钢液加热，在精炼过程中通常采用电弧加热、埋弧加热、等离子加热或增加化学热等。

1.9钢的浇铸

钢的生产包括炼钢、浇铸两大环节。

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1.9.1 浇铸作业

将合格钢水铸成适合于轧制或锻压加工所需要的一定形状、尺寸和单重的铸坯(或钢锭)。

1.9.2钢水的浇铸的两种工艺方式

(a)钢锭模浇铸，也称模铸工艺，成品为钢锭。

(b)是连续铸钢，也称连铸工艺，产品为连铸坯。

1.9.3浇铸方法

钢锭浇铸分上铸法和下铸法两种。

1.9.4连铸机型式

目前普遍使用的连铸设备是弧形连铸机。立式、立弯式、倾斜式三种型式是发展过程的产物，其中直立式仍在少数工厂使用，水平式、旋转轮式、离心旋转连铸机尚处于试验或小规模生产阶段。

1.10金属塑性加工

1.10.1 分类

按照塑性加工时是否完全消除加工硬化，分为热加工和冷加工。

1.10.2加工施力类型分类

①直接受压、如锻压、挤压和轧制；

②间接受压, 如拔丝、拔管和金属板深拉；

③张力，如拉延；

④弯曲，施加的是弯矩，如金属冷弯成型；

⑤剪切，施加剪切使金属成型，如冲裁、剪切。

1.10.3 金属塑性加工特点

金属塑性加工在现代冶金工业生产中占有重要地位，同金属切削加工相比，塑性加工有以下优点：

①从成型原则上说,无切屑,金属损耗较少；

②在取得所需形状的同时,改善材料的组织和性能,成品能够直接使用或者便于加工； ③适于专业化的大规模生产。

主要缺点是：

①某些脆性材料和形状复杂的制品不适于用塑性加工；

②专业化生产时需要专用的设备和工具。

1.11金属热处理

金属热处理方法包括退火、正火、淬火、回火和调质。

2冶金与物流的关系

2.1冶金对物流的依赖

冶金行业是物流驰骋的最好战场之一。从冶金的生产环节来说，无论是原材料的采购运输，钢铁生产环节，还是产成品销售环节，都对物流有这巨大的依赖性。（1）我国相关企业如鞍钢，宝钢等大的钢铁企业，生产所需的大量矿石需要从澳大利亚，巴西等国进口，有的企业甚至在国外有自己的矿山。这些矿石需要运回国内，这是远距离，大规模的物流活动。涉及到物流的运输，仓储等众多的物流领域。物流活动的原料运回企业，是企业正常工作的第一步。（2）大多数的企业在生产的过程中实现了自动化，对物流的需求具体表现在物流信息的收集处理，这一过程看似简单，却对企业的内部生产统计起了非常重要的作用。（3）我国目前的钢铁产量位居世界前列，许多的产品远销海外，更不用说国内各地。这又需要物流来发发挥他的作用，来调派使其到达销售地。总之，物流对于钢铁冶金行业的正常运转又重要作

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用，与此同时，冶金行业也是物流集中工作的区域。由此产生了钢铁物流这一重要的物流模块。

2.2冶金对物流活动的支持

冶金受益于物流的同时，也支持着物流的运作发展。冶金行业的产物是物流行业的基本支柱。物流活动诸如运输与仓储等，对器械的要求较高。运输的车辆，仓储的钢铁托盘等都需要冶金行业生产的钢铁作为支柱，如果没有钢铁冶金企业的发展与生产，物流将始终无法迈入现代化。

物流的落后也将制约着钢铁企业的发展。综上，物流与冶金相互依赖，共同发展，二者休戚与共。所以我深深庆幸我们学校是一所钢铁冶金方面有较深背景的学校，这对于今后我们物流专业的学生有很好的帮助。这也让我们学习冶金课程显得意义非凡

3与冶金专业的联系

冶金是一门多学科的综合运用科学，一方面，冶金学不断吸收其他学科特别是物理学、化学、力学、物理化学、流体力学等方面的新成就，指导者冶金生产技术向新的广度和深度发展；另一方面，冶金生产又以丰富的实践经验充实冶金学的内容，也为其它学科提供新的金属材料和新的研究课题。电子技术和电子计算机的发展和应用，对冶金生产产生了深刻的影响，促进了新金属和新合金材料不断产出，进一步适应了高精尖科学技术发展的需要。

本专业培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面的知识，能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。本专业学生主要学习黑色和有色金属（包括重、轻、稀有和贵金属）冶金的基础理论、生产工艺和设备、实验研究、设计方法、环境保护及资源综合利用的基本理论和基本知识，受到冶炼工艺制定、工程设计、测试技能和科学研究的基本训练。具有开发新技术，新工艺和新材料及工业设计和生产组织、管理的能力。

本专业培养具备冶金物理化学、钢铁冶金和有色金属冶金等方面的知识。能在冶金领域从事生产、设计、科研和管理工作的高级工程技术人才。

冶金工程学科具有钢铁冶金、有色金属冶金、冶金物理化学硕士、博士授予权并设博士后流动站，本科生有50%左右考取研究生，其余到各级政府机关、科研设计院所和高校、大中型冶金企业、合资与外资企业及高新技术企业就职。学院冶金工程专业校友为国家作出了重要贡献，有5人评为中国科学院和工程院院士，多人担任中央、省、部、市级主要领导和企业董事长、总经理、总工程师，更多的成为技术专家和管理骨干。

4结论

本文给出了钢铁与冶金联合企业的主要生产环节，每一环节的主要生产过程，主要设备，生产方法及特点，并阐述了冶金于物流的关系。可以看出，冶金是一个复杂的生产工艺，而且冶金与物流密不可分。冶金的长足发展即依赖于自身的生产方法的提高，也有赖于物流也的服务支持。

【参考文献】（references）

[1] 沈时英 ， 冶金概论 ， 冶金工业出版社，1988

[2] 王筱留， 钢铁冶金学，冶金工业出版社，1991

[3] 薛正良， 钢铁冶金概论，冶金工业出版社 2008

[4] 陈伟庆，朱宪国，郑宏光，孙金良，于平，高铁水热装比电弧炉冶炼技术，炼钢，2001

[5] 艾立群，蔡开科，生产超低碳钢工艺优化，2001中国钢铁年会文集（下卷），2001

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/aa6i.html