钢铁企业生产流程11.docx
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钢铁企业生产流程11
钢铁企业生产流程（常识版）
钢铁企业是我们的主力，就是设计钢铁企业。
钢铁企业是一个庞大复杂的系统。
说起来，主要的是流程及中间辅助机构。
主要有炼铁炼钢轧钢三个系统。
为了满足这个炼铁炼钢轧钢这样的生产系统的生产。
就需要很多专业的配合。
就我们设计，就现在工厂来说，就需要很多的系统，为这个主要的生产线系统服务。
现在我们一般做设计的一些钢铁企业，一个，主要是，原来叫钢铁联合企业。
钢铁联合企业，那就是从原料开始，矿山，焦化，一直到炼铁、炼钢、轧钢以及所有辅助系统在一起，为炼铁、炼钢、轧钢服务，形成一个相互交叉，相互配合，需要在生产当中相互协调，相互衔接，这样一个相当庞大的系统。
所以我们设计院要完成这个建设就需要很多的专业。
各位可能来自不同的学校，学着不同的专业。
但是你们所学的专业对钢铁生产不是很清楚，即使学炼铁、炼钢、轧钢专业的对钢铁企业概况也不是很清楚。
为了大家能够基本清楚，基本了解钢铁企业包括那些内容，所以我给大家介绍钢铁企业生产流程。
先拿一个钢铁联合企业来说。
现在的钢铁联合一般包括刚才所介绍的部门。
我们先从主流程的第一道工序，就是炼铁开始。
这是我形象化简单炼铁高炉图。
炼铁、炼钢、轧钢这三部分，前两部分为化学作用，炼铁是还原过程，炼钢是氧化过程，到后面轧钢是一个物理过程，即把已炼好的钢坯，钢锭加工成我们需要的各种材料。
现在我们介绍炼铁。
对于我们来说，炼铁需要设计高炉，设计高炉需要从前头开始。
高炉需要原料，主要原料是三种，入炉的原料，矿石、焦碳、溶剂。
主要原料就是这三种。
就矿石，拿武钢为例，像武钢有自己的矿山，另外溶剂也有自己的矿山。
溶剂主要包括石灰石这一类，当然还有其他。
焦碳也有自己的炼焦厂，就是焦化。
像武钢，宝钢都有很大的炼焦车间，它们生产的焦碳就供给自己用。
因此就我们的钢铁设计院，我们的设计从哪里开始。
前面既要有原料储存的地方，有矿石堆，煤厂。
这个来的煤一般在焦化车间。
焦化车间我们一般不做，曾经做过。
这个主要由鞍山焦化耐火设计研究院做。
矿石，像武钢，有自采的矿石，有进口的矿石，还有国内其他矿点购买的。
而这个矿石一般就有铁路或长江水运运到我们武钢，长江边上有武钢大的码头。
所以呢，这就需要运输。
一般的矿石，50%左右为富矿，我国富矿少，所以我们很多进口矿。
这个矿石不是拿来就可以用的，我要几个地方分配起来，那么矿石来了就要分离，这需要很大很大的地方堆成武钢自己的矿，堆成巴西的矿，堆成澳大利亚的矿，这个堆起来的矿都有一定的配比，这样使每批矿石的原料或成分基本上控制在一定范围内。
这个矿石一般可直接入炉，但为了提高我们的生产力，节约能源，中间就有一个叫烧结。
烧结就是把矿石加上溶剂，焦碳，通过高温把它焙烧成烧结矿。
矿石有好多好处，比如可以初步进行煤气还原，另外炉料进入炉里使得高炉通风性好，通气良好，保证高温生产，所以要有一个烧结车间。
烧结我们一般也不做，这个由矿山设计院做。
焦碳我们由焦化设计院做。
焦碳也就是焦化，现在用干熄焦的方法节能，可以回收能源。
焦化用焦煤，焦煤也有好多种，也叫配焦，配完以后要干馏，就是干加热，即隔绝空气加热，那么那个煤里头该挥发的东西全部挥发出来，这个煤粉不是一般开出来的煤就可以用，煤要洗，洗过以后的煤叫精煤，这样才可炼焦。
干馏中挥发的东西没有一样是废物，虽然对人体有害，但我们进行回收。
焦化车间有很大一个叫化工车间，可以回收苯，酚，及其他许多化工原料，另外还有煤气叫焦炉煤气，焦炉可以供给后面各个工序做燃料用。
刚才讲的配料，起料都是机械化。
高炉以前一般用提升机，现在用皮带上料，前面配料，然后直接用皮带上。
再一个高炉进去的主要是焦碳、矿石、溶剂，出来的是铁水、渣，还有从顶上出来的煤气。
高炉在钢铁联合企业里主要是炼钢生铁，还有一部分是铸造生铁。
渣流到渣罐里。
铸造生铁按计划生产。
因为我们高炉要连续生产，一年365天都是连续的，但是中间可以有屏风保温，否则会造成停炉事故，你想里面是生铁水，后果是非常严重的。
所以要保证高炉生产正常，所以要有一系列保证措施，保证水，电，供应正常。
一般炼铁渣有几种处理方法，一种做成水渣。
水渣就是渣在很高温度时用压力水把它冲成细细的粉末，这个水渣送给水泥厂做原料。
还有一部分是气渣，炼铁过程当中除了产生一氧化碳，还有很多挥发性气体，初级煤气很脏，还有很多灰尘，称之为荒煤气，即没有经过净化的煤气。
这些从高炉出来的荒煤气要经过净化，另外它有压力，有温度，我们利用它的压力，温度可以发电，同时就把它净化，一般用水净化，这个水要排到外面，这样废气变成废水。
净化后的煤气，一般的煤气炉烧不着，但高炉可以用。
进入到高炉里的空气是要加工进去的，这个进去的空气我们一般要预热，空气预热后可以节约能源。
预热我们有热风炉，这个热风炉。
一个炉子一般有三个，四个，五个以上热风炉，这个热风炉里面全部是耐火材料，使用焦炉煤气烧红，烧红以后把空气打进去，出来的空气就是热的，完了以后另外一个热风炉又在烧了，一个换一个。
那么这个水怎么办，我要净化，我要处理，这个水是否进行处理是非常重要的。
刚才我所说的相关专业，从最开始的矿石，煤，溶剂过来卸车等到堆成。
这里我们有一个相关专业叫机械化运输。
炼铁的鼓风机很大，以前用蒸汽透明鼓风机或电动鼓风机。
这个鼓风机要用蒸汽，蒸汽哪来？
原来我们那里有一个青山热电厂，它的锅炉出来的煤气除了发电以外，还供给炼铁用。
现在一般都用电动鼓风机。
这是炼铁，下面我们介绍炼钢。
炼钢的原料，我这是介绍的大型钢铁联合企业，一般采用转炉，是氧气转炉。
原来一般大的钢铁厂用平炉，但平炉不节能，而且生产效率低。
炼钢是一个氧化过程，那怎么个氧化。
铁水含碳量较高。
我用氧气把铁水里的碳、硅、硫等一系列元素氧化。
这些元素就被直接或间接的氧化转化为炉气或炉渣被除去。
同时铁水温度提高。
铁水里含碳量越高，它的溶解度越低，到了后面溶解度就高，炼钢的温度就控制较高，但是它出来的热量还比较高的温度还多，所以我们要在炼钢过程当中把废钢加进去冷却。
那么它出来的废气，我们现在回收搞发电，所以我们如果一个炼钢搞的好，可以零能源甚至负能源炼钢。
炼钢，炼出来的钢有各个不同的品种我们就要在炼钢炉里进行控制，那么我有的时候在炼钢前就要进行布置，要求高的，像硅钢，前面的铁水，在炼钢过程中还要进行异处理，一般要脱磷，脱硫。
磷，硫这两个东西在钢里头是有害的杂质。
当然有的钢，磷、硫含量也比较高。
但是一般结构上用的钢，特别是硅钢对磷、硫要求非常高，所以炼钢时还要把磷，硫剔除掉。
一般的铁水运到炼钢炉用推车或铁水罐。
在炼钢车间还有一个叫混铁炉。
为什么叫混铁炉。
它可以将有差异的铁水混在一起，出来以后成分更均匀。
炼钢除了铁水以外，还要溶剂。
溶剂一般也是用皮带运到炼钢厂房的顶上。
需要的时候自动的往炼钢炉里加。
炼钢以后出来的有钢水、钢渣。
钢水一般在炼钢车间里有两种处理方式。
一种浇到很大的模型变成钢锭。
另一种铸成坯。
这个坯就是叫连铸，即把钢水浇到连铸机上，直接浇成所需要的坯，有方坯，圆坯等。
那么铸的钢水是不是可以变成连铸坯，要浇成连铸坯，要求比较高的要根据钢种的要求，还要对钢水进行处理，处理主要是去除杂质，另外在这个过程中还可以调节钢水温度，提高钢的质量，还有进行合金化，根据钢的品种，加一些合金进去，进行微调。
这个炼钢出来的废气要经过处理，处理时一般用水处理，这样脏的东西就到水里了，所以这个水也要处理，所以我们现在钢铁工厂水的处理非常大。
这就是我介绍的炼钢。
刚才讲的是炼钢，炼钢成坯或锭。
现在浇锭的少了，因为浇成钢锭有一个就是不节能，而且输送率也低。
因为浇成钢锭以后，它在轧钢过程中，头和尾巴都要去掉，因为头和尾巴在结晶过程当中，头上可能有空洞。
另外浇锭不是浇一下就好了，那个工序是很长的。
这个浇锭之前需把模子放好，放在一个大地板上，放四个，六个，八个，下面连接起来，所有连接的地方全部用中空的耐火材料对起来。
这个耐火材料浇一次就废了，所以消耗很大，而且做耐火材料的工人的劳动强度很大。
完了以后浇铸，浇完以后还要全力拖出来，拖到一个地方冷却，冷了以后拖到另外一个地方脱模，把模子拆掉，把钢锭到出来，完了以后地板马上进行处理，处理以后马上进行新的浇铸，所以这个过程要的地方大，车间多，而且工人用的也多，并且不节能。
那么连铸有个好处，浇铸基本上是均匀的。
从钢水结成钢板的温度利用，钢坯还没冷下来时，我们把钢坯马上送到热轧车间进行连续生产。
我连铸出来的钢坯直接进入轧钢机，中间要冷却一段，这个冷却要进行边缘加热，这就节省了好多能源。
一般从钢坯到轧钢，中间都要有加热炉，如果把温度降下来，再要升温，你想一想要耗费多少能源。
下面我们再介绍轧钢。
轧钢，我先把原来的钢锭工艺介绍一下。
钢锭出来要进行叫做粗轧或叫开坯，一定要有这个车间，这个车间比较大。
我要把这么大的钢锭轧小，轧成后面工序用的原料的大小的坯，这就要有均热炉，完了把这个钢锭一个一个靠在均热炉边上，一般一炉钢放在一起，两炉钢不能放在一起。
炉号要从炼钢开始，一炉一炉都跟着，保证质量，所以不能混号，叫均热炉。
这个加热时间很长，均热炉出来后，大钳子把它夹起来放到开坯车间。
开坯就是把钢锭变成钢坯，进去的是锭，出来的是坯，坯，然后再进行成品轧金，就是我轧出来的东西可以直接当商品用。
钢坯出来后马上就可以直接进入成品轧金，连铸就好在这里，一个可以节能，节省不少投资，节约工序，人力也用的少，成本就降下来了。
下面我们再介绍成品轧金。
这个成品轧金花样就多了。
我们这个轧钢产品多的很。
我先从型钢开始。
型钢有大型、中型、小型，现在还有叫H型。
型钢，像武钢的大型钢有轨，铁路用的轨，小的叫轻轨，大的叫重轨。
还有梁，大的工字钢，大的槽钢，断面都很大。
中小型的比较小一些，还有再小就是建筑用的钢材，小型轧钢出来呢就是盘条，就是一卷一卷的。
型钢有工字钢、槽钢、扁钢，还有很多，型钢用处是最大的。
下面我们介绍板。
板和带之间有点混。
什么叫板？
一块一块叫板。
一卷一卷叫带。
以前分的很清楚，现在很混。
比如硅钢，原来硅钢全部是板，一块一块生产的，现在出来的是一条一条长长的带。
所以带和板之间有点混。
那么这个板带又分热轧和冷轧。
一般情况下，出来的板坯比较厚，现在用薄板坯。
那么这个板坯到热轧车间变成热轧卷。
一般热轧钢板不可能轧得很薄，用处很多。
你比如集装箱，火车的车皮有很多都是热轧钢。
还有一部分热轧出来比较薄一点的供给冷轧。
即热轧除自出产品外，还给冷轧提供原材料。
这样的轧机，把热轧钢板轧的时候，热轧出来时微热，表面就有一层氧化物。
要把这一层氧化物去掉，首先酸洗，用稀酸把它表面那层氧化物洗掉，然后碱洗，用碱把酸中和，然后再用清水洗一次。
完了这样的钢板才可以卷起来，才可以提供到市场。
冷轧出来的钢板很光明，有时要进行退火，但不能氧化，叫保护漆退火。
轧出来的钢板，就是卷子，可以达到我要求的几个毫米。
还有硅钢，为什么硅钢另外介绍，因为硅钢要求很高，硅钢结晶方向要控制，硅钢里的结晶方向要一致。
硅钢是要从炼铁就要开始控制。
炼钢，浇铸，热轧，冷轧，都按照它的要求控制，需不少设备，硅钢才能达到它的要求。
这是板带。
下面介绍管子。
管子，武钢没有，宝钢就有。
一般管子，又分为有缝和无缝。
无缝即没有缝，就用一个圆棒，穿一个孔，完了以后再轧。
还有一种叫挤压，这个一般在特殊高温条件，即硬把钢从模子里挤出来，变成管子。
可以挤出一根标枪，重心还符合要求，还有异型钢管，比如上海异型钢管厂可以挤出像油条一样的管子。
都可以挤出不同断面的管子，挤成方的、圆的、六角形的，还有特殊用途的管子。
这是无缝。
有缝有很多。
像我们一般用的这种水管，都是有缝。
卷起来焊，叫焊管。
还有大的钢管，要螺旋焊。
一般大口径的要螺旋焊。
还有丝。
丝呢！
常见的有钢丝、钢绳。
钢丝到最后是挤出来的。
我们用的铁丝，从细到粗，还有一种特殊用的丝，拉得像头发丝那么细，都有，这就是丝。
还有一些特殊的轧钢，比如说，火车的这个轮子，一个轮子外还有一个边，一个沿，外面还有一层，这怎么生产？
轧钢轧出来的。
这个也是我们做的。
另外还有一些钢球这些都是特殊的轧钢。
轧钢类型比较多，反正大家要知道这些产品。
还有一种叫金属制品，包括我们用的图钉、铁钉，钢丝也在内。
金属制品我们做的不多，重庆院做。
这是轧钢。
还有一个为了我们这个整个系统能够完成，能够运行，能够从原料进来，直到产品出去，要完成这个，还需要很多辅助的东西。
刚才我们说了一些。
第一个我们这个物流，从原料进来，一直到产品出去，前面的东西就是后面的东西的原料，那么这个中间就要有物流。
你比如说炼铁，炼钢中间，我炼得铁水多长时间出来？
出来多少铁水？
炼钢机修时怎么办？
另外，路上怎么个走法？
一般这样的大型工程都是铁路，所有铁路怎么个走法？
哪里布置一个站？
哪里遍组？
车怎么调动？
这个车进去出来顺利等等，这个运输由谁来？
还有根据各个车间，各个流程的要求，把它摆在什么地方？
两个车间的关系距离多远呢？
这就要一流的位置，这些都根据总的要求，要布置好。
还有如果我平地建厂，这个地平不平啊？
那不平，我怎么个把它搞平？
少的土哪里来？
多的土哪里去？
完了你看这个里头有多少管子。
我给大家随便说说。
从气方面，焦炉煤气，高炉煤气，这都有不同的要求，不同的管道。
还有蒸汽，好多地方都需要用蒸汽，都有不同的要求。
压缩空气，有一些车间，比如拆模子，都要用到压缩空气。
完了以后所有空气制品的气体，一般是氧气，还有保护气体，都用到管道。
水也有好多管道，循环用水，一般用的工业水，还有饮用水，还有软水，这些都有管道，有外面的，还有里头的。
还有好多电缆，有供电，有通讯用品等，这些东西都得在车间和车间之间建造，同时统一，就是一个公用。
道路除了铁路以外，还有公路，道路和道路还有交叉点，怎么走法？
这些都需要做好。
然后，为了供给这些车间用品。
电，电系统，从国家电网过来，还有我们自己发的电，过来后，变压器，分级，分几级，那得由供电部门搞好，要使每个部门，每个车间，电要够用，尤其供电质量要求高的，还可能有两路，三路保证它的供电质量。
一个车间动力用电，有高压，有低压，所有高压供电，低压供电，还有直流供电，要外头来的电到各个车间，而且要保证生产，保证安全。
除了电以外还有燃气，燃气，我们院里主要是氧气制品。
还有生产保护气体。
还有我刚才说的余热，余压的发电，还有废气的净化。
还有刚才所说的压缩空气。
有些压缩空气是当动力的。
刚才说的酸洗，碱洗后的酸水，碱水，这些酸水碱水都要处理，不能乱排，乱排是污染环境。
还有的车间要求供硬水，有的要求软水，要生产这些水，一般车间的饮用水也要用。
还有大量的冷却水，这个冷却水都要循环使用。
所以水的名堂很多。
那么我们在炼铁，炼钢这两个车间基本是“黑箱”的。
但中间要控制，如何在外面表现出来。
像炼钢，那我如何知道成分到位了呢？
完了以后进行控制，高炉什么时候上料。
这些要计算机控制。
那计算机控制，它的信息来源在哪里？
压力，温度，电信号，这些信息都要处理。
那对应的各个机械，各个部门的控制，那么总的汇总，然后从管理上，几节计算机进行控制。
另外我们还有设备，有冶金设备，冶金设备是一个专业。
还有我们的每一个工厂要进行建设，还要进行环境保护一下。
那么，我们对每一个工程，这个工程能不能赚钱，投资能不能回收，这里就需要经济学专业，这里有两个，一个是技术经济，一个是工程经济，这是两个不同的比喻。
工程经济，我算一下，我要完成这个工程，要花多少钱，对于我们钢铁行业来说，钱是不得了，不是成千上万，是上亿，不是十亿，是几十亿，上百亿。
这些都要算，从土地成本一直到建起，管子架起，一直到投资生产，都要钱，所以这个帐，就是工程经济来算。
算完以后，多少投资，这些投资值不值得，我整个生产什么东西，工厂之间，炼铁和炼钢，炼钢和轧钢的锅炉的平衡，这些由技术经济来算。
最后，我这个工厂建起来以后，能不能赚钱，我投资多少年能够回收，风险在哪，要给投资方提出报告。
还有，我们刚才说了一些控制，有些控制可以仪器。
但有些不行，比如说我这个炼钢时，这个钢阀起多少压，需要进行分析。
分析用什么，这就是检验，检验，比如说对钢样，水样，各个方面的分析，这决定了钢出来合格不合格。
另外我们还有一个专业，就是电信，那各个层面的通讯，从最古老的就是电话，扩音机，电视，对讲。
还有一个专业，采暖，通风。
你比如说我一个厂房，像有的厂房，要求保温，还有结合供风。
有很多，但是有一些不是我们做的，比如在高炉的冶炼区域，有很多的耐火材料，耐火材料很重要，我们钢铁厂没有耐火是不可能炼出来的。
什么粉铁炉，铁水罐，炼钢的炉子里头全是耐火材料。
所以耐火材料很重要。
像武钢，自己生产的耐火材料还不够自己用，还有一些耐火还要外购。
所以耐火材料对我们很重要，但不在我们的设计范围。
我们设计，就把我们需要的这些统统综合在一起，由我们的这个团队把这些所有需要的东西，需要的，供给的，还有各个工序间的联系，都得把它统筹起来，发挥最高的效率，这就是我们的责任，这要看我们的方案管理是不是做到，就要看是否做到了技术上进步，经济上的合理。
那么因为这个钢铁是很花钱的工厂。
所以我们做设计一定要认真，仔细。
一笔万金，我们曾经发生过这样的事情，错一个字几十万，这个曾经因为选一个设备，设备的型号错了一个字大概就花掉了我们几十万。
所以我们做设计一定要保证一个是质量，一个是安全。
安全很重要。
这是我介绍的大型钢铁联合企业。
以前我们还有机修，电修。
武钢机修，机修很大。
现在可能由于一定机构改革的缘故，比如配件自己不做了，还有电修，就是变压器，电动机等的修理，现在电修工程也少了以前比较多。
所以你看有多少个专业。
我们的每一个工程，不可能由一个专业，两个专业完成。
所以要互相配合，互相协作。
只有突出我们的团队精神，才能把我们的工程做好，做的顾客满意，做的我们也满意，我们也能赚到钱。
这是一般的大型钢铁联合企业。
再一个像武钢，宝钢，鞍钢，包钢。
当然还有一些，大家知道流线不仅有轧钢，从经济上来看，这样的企业最经济合理，因为炼铁，炼钢之间，铁和钢之间没有买卖，钢和材料之间都是我自己内部，如果我买了铁，再来炼钢，你买铁就要交费，是不是。
你轧钢，去买坯，买坯就要交费。
所以这样的联合企业，从经济上来说，成本就可以降低。
除了这样的联合企业，还有一些特殊的，以前叫电炉钢铁厂。
电炉钢铁厂，没有炼铁，炼钢在电炉里炼，它的原料是废钢，废钢，完了以后再加上溶剂，就可以炼钢，但是它要求比较多。
硅钢，锰钢，不锈钢，这些都是特殊钢厂生产。
这是电炉炼钢。
这个就是钢铁设计工作。
我们，钢铁设计是我们的主力。
我有这么多的专业要互相配合。
钢铁工厂主要介绍了大型的钢铁联合企业和这些生产的流程，工艺流程和满足这些工艺流程所需要的东西，像气，水，电，我们一般统称能源建筑。
一般的就是我们的钢铁设计范围，各个专业之间如何配合好，就是工程的组织。
相互之间都有要求。
所以我们这里又分主体和辅助。
炼铁，炼钢，轧钢是主体。
对一般的三个车间，炼铁，炼钢，轧钢是主体，其他的都是辅助设备。
但公用辅助设备在某个时候又可变成主体，比如在做锅炉房时，热力专业就是主体，在水处理时，给排水就是主体，这叫二主体。
各个主体，各个辅助设备之间都是相互有要求，相互配合，密切不可分。
一定要配合得非常好，才能很好得完成我们的工程。
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