冶金技术全文(5篇)

1冶金企业废弃物回收利用模式

1.1清洁生产及其实现

1992年在里约联合国环境开发大会上,正式承认清洁生产是可持续发展的先决条件.《中国21世纪议程》中也将其列入其中,并制定了相应的法律[1].清洁生产的实现途径包括清洁材料、清洁工艺和清洁产品,要求在提高生产效率的同时,必须兼顾削减或消除危险物及其他有毒化学品的用量,改善劳动条件,减少对操作者的健康威胁,并能生产出安全的与环境兼容的产品.清洁生产的实施途径包括:1)材料投入,有用副产品的利用,回收产品的再利用,以及对原材料的就地再利用,特别是在工艺过程中的循环利用;2)生产工艺或制造技术,改善工艺控制,改造原有设备,将原材料消耗量、废物产生量、能源消耗、健康与安全风险以及生态的损坏减少到最低程度;3)自然资源使用以及空气、土壤、水体和废物排放的环境评价;根据环境负荷的相对尺度,确定其对生物多样性、人体健康、自然资源的影响评价.

1.2冶金企业废弃物回收利用模式

废弃物的采集、回收、储存、运输、加工处理、利用途径等各个环节构成了钢铁生产废弃物的回收系统,这个系统中具有输入、输出、转化处理、环境制约等要素.系统输入就是来源于生产过程的废弃物.系统输出则是具有价值的再生资源、加工原料,能够重新投入钢铁生产和其他部门使用的消费品.系统转换是指将废弃物变为再生资源的全过程,其中废弃物的采集回收、捡选分类、加工处理是系统转换的重要环节,直接关系着作为再生资源的数量、质量和价值.同时,废弃物的资源管理、计划管理、信息管理、运作管理也是系统转换中必不可少的内容.社会的发展,钢铁工业水平,科技进步与人员素质,资源能源现状对回收系统起着环境制约的作用,图1为钢铁企业废弃物回收利用模式.

2冶金工业中清洁生产技术

2.1建立冶金协同优化体系

1历史回顾

自动化硬件技术仍然以国外产品为主的局面尚未被打破，但是自动化技术应用软件的发展开始取得了实质性突破。以冶金工业为例，一些核心控制软件技术已经打破国外封锁，自主开发出了一批具有世界领先水平的核心控制软件。如自动化炼钢技术、高炉专家系统、冶金企业能源管理系统等，其核心算法、主要解法、控制思想、知识法则等，都是由我国技术人员自主创新研制成功。事实证明，在自动化核心技术方面，单靠引进是不成功的，也是模仿不来的，只有自主创新，才是最正确的道路。大型自动化系统的集成与创新，要以自主技术与产品为核心，虽然还没有取得实质性进展，但已经取得了阶段性成果，如自动化炼钢技术的成功开发并应用于生产实际，就是最好的案例。在实现系统开环控制、系统仿真、局部闭环控制等方面，特别是随着总线技术、嵌入式技术等方面的推广应用，取得的成绩是比较明显的。自动化技术在冶金生产流程中已经成为生产工艺中重要的组成部分。同时自动化技术的应用在冶金工业生产工艺文件编制、工艺流程优化、操作手册的制定等各个方面发挥的作用越来越大。

2存在的问题

我国自动化系统的发展在经历了PLC(ProgrammableLogicController，可编程控制器)、DCS(DistributedControlSystem，分散性控制器)、FCS(FieldbusControlSystem，现场总线控制系统)、PAC(ProgrammableAutomationController，开放式自动化)等几个阶段后，现在已经开始进入大规模采用数学模型、实现智能控制的新时期。我国自动化信息技术的应用，虽然取得了阶段性成果，但和国际领先水平相比，还存在一定距离。要实现真正意义上的两化融合，还有许多路要走。

（1）我国自动化硬件技术市场，目前国外的产品与技术依然占主要地位，缩小这一差距，还要靠我国硬件生产厂家的努力。

（2）目前许多自动化控制系统还处于开环控制，在局部环节实现了闭环控制，这从客观上影响了自动化系统效果的发挥。

（3）以自主创新的产品与技术为核心实现自动化系统的集成与创新还有许多工作要做，如与自动化控制系统相关的仪表、传动等专业的技术水平，也有可能影响到自动化系统的集成与创新工作。

1高效的组织方案

1.1增强运营的均衡性能

众所周知，金属的冶炼是要在专用的熔炉里面进行的。一般来说，不同的冶金炉往往功效比较单一，这就使得在冶金的生产线上需要大量的炼金炉。而且冶金炉的体积比较大，不仅会占用更大的存放面积，而且在建造过程中还需要消耗大量的原材料。有色金属对炼金炉有着更高的需求，因为金属需要很高的温度来完成变色反应。这种金属炉主要由较重和较轻的两种材料组成，前者的主要功能是承受重量，后者的主要功能是保持温度的稳定。金属的冶炼往往需要上千摄氏度的高温，这将会产生很大的能源消耗。冶金行业中掌握生产合同的部门产品决定着生产成本的高低，并且和企业的能源消耗有着莫大的关系。为了维持企业生产合同的均衡性，经过探讨，我们提出了以下几条整改措施：根据各合约中产品的特性，需求量和生产时限，合理地安排生产时间，让相近的产品一起生产；企业应该及时检测各仪器设备的运行状况，合理安排各仪器的使用周期，维护设备的生产性能；要制定合理的生产方案，提高生产的效率。

1.2降低辅助性材料的能耗

企业在从事炼金生产之前，应该明确各个环节辅助性材料的消耗情况，统计辅助炼金材料的消耗量，制定最适的生产方案，节约成本，降低辅助性材料的消耗。企业想要从辅助性材料着手降低消耗，需要做到以下几点：要对需要生产的产品进行细致的划分，并保证材料的功能完好；冶金企业应该制定周密的采购方案，减少采购物品的运输成本。

2提高生产技术

2.1提高保温技术

一、高炉热风炉余热回收

炼铁高炉的热风炉是蓄热式炉型，在蓄热过程中排放出的烟气温度有时可高达400℃，用这部分烟气去加热燃烧所需的助燃空气，不仅可以节省燃料，更重要的是可提高蓄热炉的炉顶温度，从而可使入炼铁炉的热风温度升高，热风温度升高可使炼铁焦比下降，一般情况下，温度在1000℃以上的热风每提高100℃，每t铁所耗焦炭可节约15kg。我国第一台高炉热风炉热管空气预热器于1982年在马鞍山第一炼铁厂正式投用。使用后效果显著，燃料煤气耗量减少了4%，另由于使用热管空气预热器后入炉热风温度升高，结果使每t铁的焦炭耗量减少了10kg，当年即可收回全部投资。

经过近10年的发展，至20世纪90年代，此技术已趋于完善，目前国内许多大型钢铁企业都采用了这一技术，最大换热量已达20000kW，由于容量大，且多为双预热(同时预热空气和煤气)，因之都采用分离式的热管空气预热器。图为某钢铁公司高炉热风炉余热回收的流程及其参数。从热风炉排出的烟气（250℃）通过分离式热管换热器的加热段降至145℃，由烟囱排入大气。分离式热管换热器的冷却段由两部分组成，一部分加热助燃空气，另一部分则加热燃料煤气，这种双预热系统使燃料煤气和助燃空气同时被加热到130℃以上入炉燃烧，大大提高了燃烧效率。

运行表明：该炉的热风温度比过去不采用此项技术前的热风温度提高了42.4℃，这样使每t铁的焦炭耗量节约了6.36kg。1993年6月份，该高炉产铁184787t，共节约焦炭1175t。约合人民币43万元/月，同时煤气的消耗量也有所下降，按热值计节约8648.3kg/月，约合人民币10.2万元/月。

二、烧结机的余热回收

冶金烧结工序能耗较高，约占钢铁冶金总能耗的10%~12%，根据冶金行业对部分烧结厂的热平衡测定，一般烧结厂的总能耗达250~300GJ/t，烧结热效率仅50%左右，余热量很大。如何合理有效地开发和利用烧结矿余热，一直是国内外烧结工作者所关注的课题。

经过十多年的不断研制与推广，从24~300m2的烧结机，回收的余热可产生0.5~1.6MPa的蒸汽3~20t/h，所产生的蒸汽可直接用于拌料，使给料温度大大提高，从而提高产率4~5%，并使每吨的动力消耗下降0.5kW•h。经测定计算一台75m2的烧结机回收此项余热的经济效果可达70万元／年。一般情况下设备投资在8个月可以回收，系统全部投资回收不超过14个月。

1PLC的选型

PLC选型方式灵活，根据控制对象和控制任务的不同，我们可以选择不同型号的PLC及其模板类型和数量。首先我们根据具体的控制任务决定出需要采集和控制的点数，即DI/DO点数和AI/AO点数，然后像搭积木一样搭出所需PLC的模板配置及其模板的数量。一般来说：点数在100点以下，选用S7-200系列；点数在1000点以下，选用S7-300系列；点数在1000点以上，选用S7-400系列；模板的数量等于点数除以单个模板的通道数。因此唐钢冷轧厂———镀锌生产线所采用的PLC就是S7-400系列。

2西门子PLC的连接方式

西门子PLC的连接方式主要有以下2种：（1）下位连接，即PLC与远程单元的连接，就是主站与从站单元的连接。西门子PLC可以通过PROFIBUS-DP通讯方式与ET200系列远程站构成分布式自动化系统，方便的实现现场级自动化。PROFIBUS-DP通讯数据传输率最大为12Mbit/s，从I/O传送信号到PLC控制器只需短至毫秒级的时间，确保了从单元层到现场层的集成通信。这种连接使现场只有一根总线，彻底避免了多电缆硬线连接容易造成的故障，简化了施工与维护。（2）同位连接，即PLC与PLC之间的连接主要是多台PLC主站之间连接。多台PLC通过通讯模板连接在一起，在S7网络组态中指定2台PLC的伙伴关系，就产生共同的ID号，用来识别网络上构成伙伴通信关系的2台PLC，再通过S7的标准功能FC5（AG-SEND）和（AG-RECV）编程定义数据的发送与接收。如果采用的通讯模板是PROFIBUS网卡，构成伙伴通信关系的2台PLC采用FDL协议；如果采用的通讯模板是工业以太网网卡，构成伙伴通信关系的两台PLC采用ISO协议。

3INTOUCH操作站

上位监控软件INTOUCH是西门子公司推出组态软件平台，它可用于自动化领域中所有的操作员控制和监控任务。INTOUCH使用方便功能强大，使用INTOUCH组态软件可开发出较强的组合画面。以下是INTOUCH组态软件所具备的一些功能：（1）显示功能：用图形实时地显示生产线上各个设备的运行情况，动态显示生产工艺流程；动态显示模拟量信号、开关量信号、各种累计信号的数值，通过按钮、开关、信号灯、颜色、百分比、填充等手段实时生动地表达出来。（2）数据管理：能够建立和产生数据库，操作信息库，故障信息库。（3）数据处理：在INTOUCH的曲线跟踪功能中，它既可以显示实时数据，也可查询历史数据。（4）报警功能：当某一模拟量（如温度，压力，流量等）超出给定范围或某一开关量（如电机启停，阀门开关等）发生变位时，根据不同的需要发出不同等级的报警。（5）报表功能：即时报表，日报表，月报表，年报表。（6）安全功能：按不同的操作级别分别加密，不同级别的操作员操作权限不同。（7）打印功能：可以实现报表和图形的打印，以及各种报警的实时打印。（8）INTOUCH操作站硬件基础是工控机和工业网卡，软件构成为WIN98/NT/2000系统。

4西门子工业通讯网络