我国钢铁冶金行业的市场结构属于

浅谈钢铁冶金行业能源管理系统的实施与应用

耿佳节康洁赵毅杜晓娟郭丽霞韩东

宣化钢铁公司计检中心（自动化公司）研究开发科，河北张家口０７５１００

摘　　要：能源消耗量大、能源运输供给不足、环境压力日趋增大等一系列问题一直困扰着钢铁冶金行业，制约了企业快速稳定健康发展。以信息技术作为平台，采用新的技术，形成安全、稳定和高效的能源管理系统，对实现节能降耗，降低钢铁生产成本，提升企业管理水平，改善环境质量，推动企业的可持续发展具有重要的意义。关键词：能源管理；系统建设；节能降耗；降低成本

ＴＰ３１５Ａ

Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　ｏｆ　Ｉｒｏｎ　ａｎｄ　Ｓｔｅｅｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　

　　　　　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ

ＡＮＧ　ＪｉｅＺＨＡＯ　ＹｉＤＵＯ　Ｌｉ－ｘｉａＨＧＥＮＧ　Ｊｉａ－ｊｉｅＫＵ　Ｘｉａｏ－ｊｕａｎＧＡＮ　Ｄｏｎｇ

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ａｎｄ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆ　ＨＢＩＳ　Ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　（Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ　Ｃｏ．　），

粉末冶金行业材料2010

２０10 特 刊

（总第108、109期）

２０10年9月15日

● 中国机协粉末冶金专业协会六届三次常务理事会工作会议在京召开

● 2009年中国粉末冶金零件生产进展 ● 北美粉末冶金产业现状-2010 ● 日本粉末冶金零件生产概况-2009 ● 公认的绿色技术-粉末冶金

● 日立粉末冶金（东莞）有限公司概况 ● PMG上海中国有限公司简介 ● 编后语

● 关于开展2010年中国机械通用零部件行业技术创新产品活动的通知

粉末冶金行业材料2010

中国机协粉末冶金专业协会 六届三次常务理事会工作会议在京召开

中国机协粉末冶金专业协会六届三次常务理事会工作会议于2010年8月11 -12日在北京召开。到会代表：会长芦德宝、名誉会长倪冠曹；副会长李庆安、申承秀、刘起、徐同、赵继华、刘和气、上海汽车粉末冶金有限公司宗华辉总工程师、兴城粉末冶金有限公司苏东瀛总经理助理、东睦新材料集团股份有限公司副总经理、协会副秘书长曹阳；

中国机械通用零部件工业协会常务副理事长兼秘书长王长明、副秘书长姚海光到会指导并讲话；

会议还特别邀请了中国钢研科技集团公司总经理助理、中国钢协秘书长韩伟、院长助理李小黎；顾问韩凤麟教授及老专家李祖德、李策出席会议；

本次会议协办单

世界粉末冶金现状

６

综合评述

Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．３，２００５

世界粉末冶金行业的

发展现状

郑雪萍

李

平

曲选辉

)$$$(%"

!北京科技大学%北京

摘

要(论述了北美&欧洲和亚洲地区及其一些国家粉末冶金行业发展的状况%介绍了粉末冶金零件

在汽车工业中的应用现状%分析了我国在此行业中存在的不足$关键词(粉末冶金’市场’应用

粉末冶金具有原材料利用率高!达!"!"#制造成本低#材料综合性好#可近净成型#产品精度高且稳定等优点$此外%粉末冶金还可制造传统铸造方法和机械加工方法无法制备的材料和难以加工的零件%因此%倍受人们的青睐$随着全球工业化的蓬勃发展%粉末冶金行业发展迅速%粉末冶金技术已被广泛应用于交通&机械&电子&航空等领域%尤其在汽车制造领域$汽车工业的快速发展极大地推动了粉末冶金在汽车零部件制备中的应用%使汽车行业成为粉末冶金零部件的最大应用领域之一$现在%一些大型汽车公司建立了自己的配套粉末冶金零件加工公司%如美国的福特&通用%日本的丰田&三菱&本田等汽车公司均有自己的粉末冶金事业部$本文主要概述和分析了北美&欧洲和亚洲地区以及一些国家粉末冶金工业近几年发展的状况$

第一章 一、选择题

1、高温是钢铁企业的一大特点。出铁时红外线辐射电焊辐射。当冶炼物体温度达到A℃以上出现紫外线辐射。

A、1200 B、1300 C、1400 D、1500

2、生产经营单位的安全生产活动是以 B 为目的。

A、赢利 B、人的生命安全健康 C、增加产值 D、提高竞争力

3、安全生产的最基本的单元 B 。

A、车间 B、班组 C、个人 D、部门

4、高炉煤气含有大量有毒气体主要是 C 。

A、二氧化硫 B、二氧化碳 C、一氧化碳 D、甲烷

5、热风炉和水利冲渣系统会产生少量A等有害气体作业人员长期接触可能造成中毒。

A、硫化氢、二氧化硫 B、二氧化碳、甲烷

C、二氧化硫、一氧化碳 D 、硫化氢、一氧化碳

6、制粉和喷吹均有大量的粉尘产生作业人员长时间在此环境中有可能患 D 。

A、肺癌 B、肺结核 C、慢性支气管炎 D、尘肺病 7、冶金从安全生产事故统计数据看与矿山等几个高危行业相比冶金事故总量不大近五年平均事故

起数约 C 年平均死亡人数 。

A、308307 B、200100 C

我国钢铁冶金业发展及现状分析

[摘要]：钢铁冶金业是我国国民经济的重要基础产业。本文基于我国钢铁冶金业发展及现

状对该产业主要面临问题进行研究，并分析其未来发展趋势。

[关键词]：钢铁冶金业 历史 现状 问题 发展趋势

钢铁冶金业是我国国民经济的重要基础产业，为我国用钢行业的高速增长提供了有力的 原材料保障， 为国民经济持续、稳定、健康发展做出了重要贡献， 并为推动世界钢铁工业发展做出了巨大贡献。然而，我国的钢铁冶金业发展的道路并不是一帆风顺的，在过去是如此，在现在也面临着更严峻的挑战。

一、我国钢铁冶金业的过去

19世纪下半叶清政府发展近代军事工业，制造枪炮、战舰，大量输入西方国家生产的钢铁。1867年进口钢约8250t，1885年约9万t，1891年增加到170万担(约13万t)。进口钢逐渐占领了中国的市场，使传统的冶铁业难以维持生产，而国内钢铁消耗量又不断增加。因此近代钢铁工业的兴起就成为时代的需要。

1871年(清同治十三年)，直隶总督李鸿章、船政大臣沈葆桢请开煤铁，以济军需，上允其请，命于直隶磁州、福建、台湾试办。1875年，直隶磁州煤铁矿向英国订购熔铁机器，因运道艰远未能成交。此事表明，当时已开始注重举办新式钢铁事业

1、钢中主要化学元素对钢性能的影响是什么?

碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点、抗拉强度和硬度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过0.23％超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢含碳量一般不超过0.20％。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

硅(Si)：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15—0.30％的硅。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用作弹赞钢。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 锰(Mn)。在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30—0.50％。锰能提高钢的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，降低钢的焊接性能。

磷（P）：一般情况下磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中磷含量小于0.045％，优质钢要求更低些。

硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.045％，优质钢要求更低些。在钢中加入0

1、钢中主要化学元素对钢性能的影响是什么?

碳（C）：钢中含碳量增加，屈服点、抗拉强度和硬度升高，但塑性和冲击性降低，当碳量超过0.23％超过时，钢的焊接性能变坏，因此用于焊接的低合金结构钢含碳量一般不超过0.20％。碳量高还会降低钢的耐大气腐蚀能力，在露天料场的高碳钢就易锈蚀；此外，碳能增加钢的冷脆性和时效敏感性。

硅(Si)：在炼钢过程中加硅作为还原剂和脱氧剂，所以镇静钢含有0.15—0.30％的硅。硅能显著提高钢的弹性极限，屈服点和抗拉强度，故广泛用作弹赞钢。硅量增加，会降低钢的焊接性能。 锰(Mn)。在炼钢过程中，锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，一般钢中含锰0.30—0.50％。锰能提高钢的强度和硬度，提高钢的淬性，改善钢的热加工性能，降低钢的焊接性能。

磷（P）：一般情况下磷是钢中有害元素，增加钢的冷脆性，使焊接性能变坏，降低塑性，使冷弯性能变坏。因此通常要求钢中磷含量小于0.045％，优质钢要求更低些。

硫(S)：硫在通常情况下也是有害元素。使钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，在锻造和轧制时造成裂纹。硫对焊接性能也不利，降低耐腐蚀性。所以通常要求硫含量小于0.045％，优质钢要求更低些。在钢中加入0

填空题

1、 生铁一般分为三大类，即[…]、[…]、[…]。正确答案：铸造铁 炼钢铁 铁合金

2、 高炉冶炼的副产品主要有[…]、[…]、[…]。正确答案：炉渣#炉尘#高炉煤气 问答题

3、主要冶金过程有哪些

正确答案：答：（1）干燥——除去原料中的水分. （2）焙烧——矿石或精矿在低于它们熔点的温度下，发生氧化、还原或其他变化的过程。（3）煅烧——碳酸盐或氢氧化物的矿物原料在空气中加热分解，除去二氧化碳和水分生成氧化物的过程。（4）烧结和球团——粉矿经加热焙烧，固结成块状或球状的物料（5）熔炼——处理好的矿石或原料，在高温下通过氧化还原反应，得到金属液和熔渣的过程。（6）精炼——进一步对熔炼所得好友少量杂质的粗金属。（7）浇注——将精炼后的金属熔液浇注成要求的尺寸和凝固组织的过程。 名词解释 4、高炉一代寿命

正确答案：高炉点火开始到停炉大修之间的时间；或高炉两次大修之间的时间。 计算题

5、某高炉有效容积为600m3，焦碳冶炼强度为0.9T/m3，昼夜产生铁1200T，试求：（1）有效容积利用系数；（2）焦比。

正确答案：答：（1）有效熔剂利用系数=昼夜产生铁量/V有＝1200/600＝2.0（t/m3）（2）焦比=V有×I/Q=（60

第一部分 基本概念及定义

1. 高炉法：传统的以焦炭为能源，与转炉炼钢相配合，组成高炉—转炉—轧机流程，被称为长流程，是目前的主要流程。

2. 非高炉法：泛指高炉以外，不以焦炭为能源，通常分为直接还原和熔融还原，一般与电炉配合，组成直接还原或熔融还原—电炉—轧机流程，被称为短流程，是目前的辅助流程。

3. 钢铁联合企业：将铁矿石在高炉内冶炼成生铁，用铁水炼成钢，再将钢水铸成钢锭或连铸坯，经轧制等塑形变形方法加工成各种用途的钢材。

4. 高炉有效容积：由高炉出铁口中心线所在平面到大料钟下降位置下沿水平面之间的容积。

5. 铁矿石：凡是在一定的技术条件下，能经济提取金属铁的岩石。 6. 富矿：一般含铁品位超过理论含铁量70%的矿，对于褐铁矿、菱铁矿及碱性脉石矿含铁量可适当放宽。

7. 还原性能：矿石中铁结合的氧被还原剂夺取的难易程度。主要取决于矿石的致密程度、空隙及气孔分布状态。一般还原性好，碳素燃料消耗量低。

8. 熔剂：由于高炉造渣的需要，入炉料中常需配加一定数量的助熔剂，该物质就称为熔剂。

9. 耐火度：抗高温熔化性能的指标，用耐火锥变形的温度表示，它表征耐火材料的热性质，主要取决于化学组成、杂质数量和分散程度。实际使用温度要比耐火度低。

第一章 概论

1、试述3种钢铁生产工艺的特点。

答：钢铁冶金的任务：把铁矿石炼成合格的钢。工艺流程：①还原熔化过程（炼铁）：铁矿石?去脉石、杂质和氧?铁；②氧化精炼过程（炼钢）：铁?精炼（脱C、Si、P等）?钢。

高炉炼铁工艺流程：对原料要求高，面临能源和环保等挑战，但产量高，目前来说仍占有优势，在钢铁联合企业中发挥这重大作用。

直接还原和熔融还原炼铁工艺流程：适应性大，但生产规模小、产量低，而且很 多技术问题还有待解决和完善。

2、简述高炉冶炼过程的特点及三大主要过程。 答：特点：①在逆流（炉料下降及煤气上升）过程中，完成复杂的物理化学反应；②在投入（装料）及产出（铁、渣、煤气）之外，无法直接观察炉内反应过程，只能凭借仪器仪表简介观察；③维持高炉顺行（保证煤气流合理分布及炉料均匀下降）是冶炼过程的关键。

三大过程：①还原过程：实现矿石中金属元素（主要是铁）和氧元素的化学分离；②造渣过程：实现已还原的金属与脉石的熔融态机械分离；③传热及渣铁反应过程：实现成分与温度均合格的液态铁水。 3、画出高炉本体图，并在其图上标明四大系统。 答：煤气系统、上料系统、渣铁系统、送风系统。 4、归纳高炉炼铁对铁矿石的质量要求。 答：①高的含铁品位。